JPH11212728A

JPH11212728A - 外部記憶サブシステム

Info

Publication number: JPH11212728A
Application number: JP10012457A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ishikawa; 篤石川; Yoshiko Matsumoto; 佳子松本; 賢一 ▲高▼本; Kenichi Takamoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-08-06
Also published as: US20020091896A1; US7337200B2; US20050177765A1; US6954769B2; US20040015641A1; US6374269B1; US6611851B2

Abstract

(57)【要約】【課題】最大応答時間を保証、および、単一／多重シー
ケンシャル読み出しの高速化を実現する外部記憶サブシ
ステムを提供する。【解決手段】記憶媒体からキャッシュメモリにステージ
ングする範囲を指定するステージング制御情報テーブル
をもち、ステージング制御情報テーブルの指示にしたが
ってデータ転送手段がキャッシュメモリにステージング
処理をおこなう。記憶媒体からのデータ読み出し時に冗
長データも同時に読み出すことにより、データ読み出し
に失敗した場合の応答時間を短縮できる。また、先読み
判定をおこなわずに先読み処理をおこなうため、シーケ
ンシャルな読み出しを高速化できる。さらに、ステージ
ング情報テーブルによって先読み方向を指定すれば、逆
方向への先読みを実施できるので、データの逆再生時に
も高速な処理が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ装置
に接続される外部記憶サブシステムに係わり、特に応答
時間の保証が要求される外部記憶サブシステム、およ
び、多重のシーケンシャルな読みだしにおいて高速なデ
ータ転送能力を要求される外部記憶サブシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】１．応答時間従来は、ＲＡＩＤなどの冗長データによるデータ復元機
能を有する外部記憶サブシステムにおいて、記憶媒体か
らキャッシュメモリへのデータＤ１０の読み出し（以
下、ステージングと称す）に失敗した場合、データ復元
に必要な他のデータと冗長データをステージングしてデ
ータを復元した後に、上位装置にデータ転送することに
より信頼性を向上させていた。

【０００３】そのため、ステージングが正常終了した場
合の応答時間、ステージング正常終了時の応答時間＝当該データステー
ジング時間＋データ転送時間＋その他処理時間に比べ、ステージングに失敗した場合には、ステージング失敗時の応答時間＝当該データステージン
グ時間＋冗長データステージング時間＋データ転送時間
＋データ復元時間＋その他処理時間となり、応答時間が長くなっていた。

【０００４】特開平７−２００１９１号公報には、デー
タ復元の必要性をいち早く認識して、上位装置からの処
理を遅延することなしに予備記憶媒体へのデータを復元
することを可能とするディスクアレイ装置に関して述べ
られている。

【０００５】しかし、このディスクアレイ装置では、ス
テージングに失敗したＩ／Ｏ要求自身の高速化に関して
は考慮されていなかった。

【０００６】２．シーケンシャルリード外部記憶サブシステムでは、シーケンシャルリードを高
速化するために、キャッシュメモリを設け先読み処理を
おこなうことが一般的となっている。低速な記憶媒体か
らのデータを上位装置からの要求に先立ってキャッシュ
メモリに転送しておくこと（先読み処理）によって、上
位装置からの読み出し要求を高速なキャッシュメモリか
らのデータ転送のみで済ませることができ、高速に処理
することが可能となる。

【０００７】従来の外部記憶サブシステムでは、一般に
単一のシーケンシャルなリード要求に関しては、連続ま
たは同一の領域に対して数回の読み出しを受領したこと
により上位装置からシーケンシャルなリード要求を受領
していると判断（シーケンシャル判定）した場合に、先
読み処理をおこなって処理の高速化を図っていた。ま
た、複数のシーケンシャルリード要求に関しては、シー
ケンシャル判定に要する情報を複数セット持ち、先読み
処理を多重に動かすことにより処理を高速化していた。

【０００８】しかし、これら技術においては、シーケン
シャル判定に要する時間短縮や、シーケンシャル判定に
要する情報のセット数により発生する先読み処理多重度
の制限をなくすための考慮がされていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年の情報化社会にと
もない、記憶装置の分野においてもマルチメディア対応
に対する要求が高まっている。中でも、ビデオオンデマ
ンドシステムやインターネットサーバシステムなどの画
像／音声データを扱うシステムにおいては、サーバは記
憶装置から大量の画像／音声などの情報を読みだし、単
一または複数のクライアント（利用者）に提供する。

【００１０】上記の画像／音声データを扱うシステムで
は、データ読みだしの遅れが画像／音声の乱れや遅延の
発生につながるため、記憶装置は最大応答時間を保証す
ることが求められる。しかし、ＲＡＩＤなどの冗長デー
タによるデータ復元手段を有する外部記憶サブシステム
において記憶媒体からのデータの読み出しに失敗した場
合、記憶媒体に再びアクセスして冗長データを読み出し
てから冗長データからデータを再生して上位装置に転送
するため、応答時間が長くなってしまうという問題点が
あった。

【００１１】また、上記のシステムで扱われる画像／音
声のデータは一般に順次性のある（シーケンシャルな）
データであることが多く、記憶装置はシーケンシャルな
読みだしに対する高速処理も要求される。特に、ビデオ
オンデマンドシステムでは、画像の再生／逆再生などが
行われるため、データの順方向のシーケンシャル読み出
しにも、逆方向のシーケンシャル読み出しにも対応が必
要である。さらに、現在のネットワーク環境におけるシ
ステム運用を考えると、これらのシステムは多数のクラ
イアントから同時にアクセスされることが多く、多数の
シーケンシャルリード処理を平行して高速に処理するこ
とが不可欠となっている。

【００１２】従来の外部記憶サブシステムでは、単一の
シーケンシャルな読み出しに対しては、連続または同一
の領域に複数の読み出しを受領した場合に後続領域に対
する先読み処理を開始する事により処理を高速化し、複
数多重のシーケンシャルな読み出しに対しては、シーケ
ンシャル判定に用いる情報を複数セット持ち先読み処理
を多重に動作させて高速化する方式が用いられることが
多かった。しかし、この方式では先読み処理の多重度は
シーケンシャル判定に用いる情報のセット数までに制限
され制限以上のシーケンシャル読み出しが多重した場合
には性能が低下してしまうことや、判定処理によるオー
バヘッドで性能が低下してしまうことが問題となってい
た。

【００１３】本発明の目的は、記憶媒体からのデータ読
み出しに失敗した場合にも短い時間での応答を可能に
し、さらに、単一または複数多重の順方向／逆方向のシ
ーケンシャルな読み出しの処理能力を向上させ、シーケ
ンシャルリードの多重度に対する制限を解消する外部記
憶サブシステムを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するた
めに、本発明による外部記憶サブシステムでは、データ
転送手段により記憶媒体からキャッシュメモリにステー
ジングされる領域をユーザが指定する為に用いるステー
ジング制御情報テーブルを設ける。

【００１５】上位装置からリード要求を受領した場合、
データ転送手段はステージング制御情報テーブルのユー
ザ指示に従って記憶媒体からキャッシュメモリにステー
ジングする範囲を決定し、ステージング処理をおこな
う。このステージング制御情報テーブルには、データ復
元に必要な冗長データのステージングの有無、および、
データＤ１０に連続する領域に対する先読みステージン
グの有無、先読みの方向（順方向／逆方向／両方向）、
先読みをおこなう量を設定する。このステージング制御
情報テーブルは、上位装置や内蔵または外部接続された
ユーザインタフェース手段を用いて設定／変更が可能で
あり、ユーザは外部記憶サブシステムを使用するシステ
ムの読み出し要求の特性にあわせてキャッシュメモリへ
のステージング範囲を変更できる。

【００１６】このステージング制御情報テーブルに、冗
長データステージングの実行を指示することによって、
上位装置からのリード要求時に、データ転送手段はリー
ド要求のあった当該データとともにその冗長データもキ
ャッシュメモリにステージングする。これにより、当該
データの読み出しに失敗した場合でも、ステージング済
の冗長データからデータを復元して速やかにデータを送
信することができるため、当該データのステージングに
失敗した場合の応答時間を改善できる。この制御方式を
用いることにより応答時間を《改善前》：データステージング時間＋冗長データステ
ージング時間＋データ復元時間＋その他時間から《改善後》：データステージング時間＋データ復元時間
＋その他時間と冗長データステージング時間の分だけ短縮することが
できる。

【００１７】また、ステージング制御情報テーブルに先
読みステージング処理実行／先読み方向と先読み量を指
示すれば、上位装置からの読み出し要求受領時に当該デ
ータに順方向／逆方向に連続する領域もキャッシュメモ
リにステージングする先読みステージング処理がおこな
われる。この方式では、先読み判定をおこなわないた
め、判定によるオーバヘッドを回避して、シーケンシャ
ルリード処理を高速化できる。また、先読み判定の情報
も不要となり先読み判定情報の数による先読み多重度の
制限がなくなるため、何多重でも先読みを動かすことが
可能となる。また、逆方向への先読みを実施することに
より、データの逆再生時にも高速な処理が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の１例を
図面を用いて説明する。

【００１９】本実施例では５台の記憶媒体にＲＡＩＤ５
方式で冗長化してデータを記録する例を示すが、記憶媒
体の台数、データ冗長化／復元の方式、データと冗長デ
ータの配置などは、任意であり、本実施例以外の方式で
もよい。

【００２０】図１は、本発明による外部記憶サブシステ
ムの構成の概略をあらわす図である。外部記憶サブシス
テム１００は上位装置１０に接続されており、データを
格納する記憶媒体２００、装置全体の制御を行う制御手
段１１０、上位装置１０とのデータ転送に用いられるキ
ャッシュメモリ１２０、外部記憶サブシステム１００内
部のデータ転送や上位装置１０とのデータ転送を制御す
るデータ転送手段１３０、冗長データを生成する冗長デ
ータ生成手段１４０、冗長データからデータを復元する
データ復元手段１５０、上位装置１０とのインタフェー
スを制御する上位接続手段１６０、下位の記憶媒体との
インタフェースを制御する下位接続手段１７０、記憶媒
体２００からキャッシュメモリ１２０ヘのデータ転送
（以下、ステージングとよぶ）の制御に用いるステージ
ング制御情報テーブル３００及びユーザがステージング
制御情報テーブル３００などの装置設定を変更するため
のインタフェース部として内蔵または接続されているユ
ーザインタフェース手段１８０を有している。

【００２１】この実施例に示した構成はあくまでも１例
であり、別の構成による実現も可能である。

【００２２】また、シーケンシャルリードの高速化のみ
を実現する場合には、冗長データ生成手段１４０やデー
タ復元手段１５０などのデータ冗長化に関する機能のな
い構成も可能である。

【００２３】図２は、記憶媒体２００におけるデータと
冗長データの配置を示した図である。ここでは、５台の
記憶媒体がＲＡＩＤ５方式により冗長化された場合のデ
ータおよび冗長データの配置例を示している。

【００２４】データはストライプと呼ばれる管理単位に
分割される。冗長データ生成手段１４０では４つのデー
タストライプから１つの冗長データストライプを生成す
る。例えば、データストライプＤ０〜Ｄ３から冗長デー
タストライプＰ０−３を生成し、データストライプＤ４
〜Ｄ７から冗長データストライプＰ４−７を生成する。
そしてデータストライプおよび冗長データストライプは
５台の記憶媒体２００を巡回するように配置する。この
ような４つのデータストライプと１つの冗長データスト
ライプの組はパリティグループと呼ばれ、データ復元手
段１５０を用いれば、同一のパリティグループの他の３
つのデータストライプと１つの冗長データストライプか
ら、残り１つのデータストライプを復元する事が可能で
ある。例えば、データストライプＤ２は、同一のパリテ
ィグループＰＧ０−３の３つのデータストライプＤ０／
Ｄ１／Ｄ３と冗長データストライプＰ０−３から復元で
きる。

【００２５】先にも述べたように、記憶媒体の台数、デ
ータ冗長化／復元方式、データと冗長データの配置など
は、この実施例以外の方法でも構わない。また、本発明
によるシーケンシャルリードの高速化のみを実現する場
合には、データ冗長化のないデータ配置も可能である。

【００２６】図３では、ステージング制御情報テーブル
３００の内容について説明する。

【００２７】ステージング制御情報テーブル３００は、
上位装置１０からのリード要求に対しキャッシュメモリ
１２０にステージングする範囲を指定する情報を格納す
るテーブルであり、冗長データステージング実行フラグ
３１０、先読みステージング実行フラグ３２０、順方向
先読み量３３０、逆方向先読み量３４０からなる。冗長
データステージング実行フラグ３１０は、上位装置１０
から要求されたデータをステージングする際に当該デー
タＤ１０を復元するときに必要なデータ（本実施例で
は、同一パリティグループの他のデータと冗長データ）
のステージング（以下、冗長データステージングとよ
ぶ）を行うかどうか制御する為に用いられ、ＯＮ／ＯＦ
Ｆが設定され、ＯＮの場合には冗長データステージング
を実行する指示されているものとみなす。先読みステー
ジング実行フラグ３２０は、上位装置１０から要求され
たデータをステージングする際に当該データＤ１０に連
続する領域もステージング（以下、先読みステージング
とよぶ）の実行と先読みの方向を制御するために用いら
れ、順方向の先読み、逆方向の先読み、両方向の先読
み、先読みなしの４つを指定できるものとする。順方向
先読み量３３０には順方向に先読みステージングする先
読み量、逆方向先読み量３４０には逆方向に先読みステ
ージングする先読み量を設定でき、キャッシュメモリ１
２０の容量を最大値に制限される。本実施例で示した制
御情報テーブルは、あくまでも、発明を実現するための
テーブル構成の１例であり、各情報の持ち方・設定値な
どの違う別のテーブル構成も可能である。

【００２８】ステージング情報管理テーブルは上位装置
１０またはユーザインタフェース手段１８０を通して指
定できるので、ユーザは使用するシステムに合わせてス
テージング範囲を指定できる。上位装置１０からステー
ジング制御情報テーブル３００を指定するときは、上位
装置からステージング情報管理テーブルの内容に関する
パラメータを有するＳＣＳＩのＭＯＤＥＳＥＬＥＣＴ
コマンドやベンダユニークのコマンドなどを発行し、コ
マンドの受領を認識した制御手段によりステージング情
報管理テーブル３００を更新する方法があげられる。ユ
ーザインタフェース手段１８０を通してステージング制
御情報３００を指定する方法の例としては、ユーザイン
タフェース手段１８０から上位装置と同様なＭＯＤＥ
ＳＥＬＥＣＴコマンドやベンダユニークコマンドを発行
する方法や、ユーザインタフェース手段１８０が直接ス
テージング制御情報テーブル３００を書き換える方法、
ユーザインタフェース手段１８０としてディップスイッ
チを用いてステージング制御情報を設定する方法などが
ある。これらのステージング制御情報テーブル３００の
設定方法も例であり、他の設定手段も可能である。

【００２９】また、本実施例では、簡単のためにステー
ジング制御情報テーブル３００が外部記憶サブシステム
１００に１つしかない場合について示したが、外部記憶
サブシステム１００内がＲＡＩＤグループなどで領域分
割されている場合には分割領域毎にステージング制御情
報テーブル３００を用意し、領域毎にステージング方式
を変更することも可能である。また、外部記憶サブシス
テム１００に複数の上位装置１０が接続される場合に
は、上位装置１０毎にステージング制御情報テーブル３
００を用意し、上位装置１０毎にステージング方式を変
更することも可能である。

【００３０】さらに、本実施例では、冗長データステー
ジングと先読みステージングの両方を実行可能な例を示
したが、冗長ステージングだけあるいは先読みステージ
ングだけが実行可能なテーブル構成も可能である。冗長
データステージングのみを可能とする場合、ステージン
グ制御情報テーブル３００は冗長データステージング実
行フラグ３１０のみで構成される。先読みステージング
のみを可能とする場合、ステージング制御情報テーブル
３００は先読みステージング実行フラグ３２０および順
方向先読み量３３０、逆方向先読み量３４０のみで構成
される。

【００３１】本実施例に上位装置１０からのＩ／Ｏ要求
が発行された場合の処理方式の１例を図４〜図７を用い
て説明する。ここでは、上位装置１０からデータストラ
イプＤ１０にＩ／Ｏ要求が来た場合ついて説明するが、
他のデータストライプにＩ／Ｏ要求が来た場合でも同様
の処理となる。

【００３２】図４は、本実施例におけるＩ／Ｏ処理の全
体の概略を示すフローチャートである。上位装置１０か
らデータストライプＤ１０のリード要求を受領した（ス
テップ４０１）場合、制御手段１１０はまず上位装置１
０からのＩ／Ｏ要求種別の判定を行い（ステップ４０
２）、リード要求であることを認識すると、次にキャッ
シュメモリ上に当該データＤ１０がステージングされて
いるかどうか確認する（ステップ４０３）。既にキャッ
シュメモリに当該データＤ１０がステージングされてい
る場合には、ステージング処理など（ステップ４０４〜
４０８）を行わずに、キャッシュメモリ１２０から上位
装置１０に当該データＤ１０を転送し（ステップ４０
９）、上位装置１０にＩ／Ｏ処理の完了を報告して（ス
テップ４１０）処理を完了する。

【００３３】また、キャッシュメモリに当該データＤ１
０がステージングされていない場合は、当該データＤ１
０をステージング実行中かどうか確認（ステップ４０
４）し、当該データＤ１０のステージング処理を実行中
ならば実行中のステージング処理が完了するまで待ち
（ステップ４０５）、当該データＤ１０のステージング
処理を未実行ならばステージング処理を実行する（ステ
ップ４０６）。

【００３４】ステージング処理完了後、当該データＤ１
０のステージングが正常に終了したかどうか判定する
（ステップ４０７）。ここで、当該データＤ１０のステ
ージング失敗の場合にはデータ復元処理で当該データＤ
１０の復元を行う（ステップ４０８）。その後、キャッ
シュメモリ１２０から上位装置１０に当該データＤ１０
を転送し（ステップ４０９）、上位装置１０にＩ／Ｏ処
理の完了を報告して（ステップ４１０）処理が完了とな
る。

【００３５】上位装置１０からライト要求を受領した
（ステップ４０１）場合には、Ｉ／Ｏ要求種別判定でラ
イト処理である事を認識（ステップ４０２）したあと、
ライトに必要な処理（ステップ４２０）を行った後、上
位装置１０にＩ／Ｏ処理の完了を報告する（ステップ４
１０）。

【００３６】図５は、ステージング処理（ステップ４０
６）を詳細に説明したフローチャートである。ステージ
ング処理（ステップ４０６）では、まず、ステージング
制御情報テーブル３００の設定値を元にステージング範
囲６００を決定する（ステップ５０１）。冗長データス
テージング実行フラグ３１０と先読みステージング実行
フラグ３２０の組合せとステージング範囲６００の関係
については、図６で１例を説明する。

【００３７】次に、ステージング範囲６００のデータス
トライプ分だけループして（ステップ５０２）、キャッ
シュ上に書くデータストライプがステージングされてい
るかどうか確認し（ステップ５０３）、キャッシュ上に
データストライプがステージングされていない場合に
は、記憶媒体２００にデータストライプの読み出し要求
を発行する。

【００３８】図６に、冗長データステージング実行フラ
グ３１０及び先読みステージング実行フラグ３２０の設
定値とステージングされる領域の関係をまとめる。

【００３９】本実施例では、冗長データステージング実
行フラグ３１０の設定値はＯＮ／ＯＦＦ、先読みステー
ジング実行フラグ３２０の設定値は順方向、逆方向、両
方向、先読みなしの４種類が設定でき、順方向先読み量
３３０および逆方向先読み量３４０にはそれぞれ４デー
タストライプ分の先読みが指示されている場合を取り上
げたが、テーブル構造や設定値が異なる場合でも同様の
方法でステージング範囲６００を決定する。また、上位
装置１０からデータストライプＤ１０にリード要求が発
行された場合であるが、他のデータストライプにリード
要求が発行された場合に関しても同様である。また、本
実施例では、順方向先読み量３３０に４データストライ
プ分の先読みを実行されるように指示されているものと
して説明しているが、本実施例以外の方法による順方向
先読み量３３０の設定も可能である。

【００４０】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＮ、先読みステージング実行フラグ３２０が順方向
と設定されている場合、ステージング範囲６００は当該
データＤ１０を含むパリティグループＰＧ８−１１とそ
れに順方向に連続するパリティグループＰＧ１２−１５
となる。

【００４１】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＮ、先読みステージング実行フラグ３２０が逆方向
と設定されている場合、ステージング範囲６００は当該
データＤ１０を含むパリティグループＰＧ８−１１とそ
れに逆方向に連続するパリティグループＰＧ４−７とな
る。

【００４２】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＮ、先読みステージング実行フラグ３２０が両方向
と設定されている場合、ステージング範囲６００は当該
データＤ１０を含むパリティグループＰＧ８−１１とそ
れに順方向／逆方向に連続するパリティグループＰＧ１
２−１５／ＰＧ４−７となる。

【００４３】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＮ、先読みステージング実行フラグ３２０が先読み
なしと設定されている場合、ステージング範囲６００は
当該データＤ１０を含むパリティグループＰＧ８−１１
のみとなる。

【００４４】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＦＦ、先読みステージング実行フラグ３２０が順方
向と設定されている場合、ステージング範囲６００は当
該データＤ１０とそれに順方向に連続する順方向先読み
量３３０分のデータストライプＤ１１〜Ｄ１４となる。

【００４５】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＦＦ、先読みステージング実行フラグ３２０が逆方
向と設定されている場合、ステージング範囲６００は当
該データＤ１０とそれに逆方向に連続する逆方向先読み
量３４０分のデータストライプＤ９〜Ｄ６となる。

【００４６】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＦＦ、先読みステージング実行フラグ３２０が両方
向と設定されている場合、ステージング範囲６００は当
該データＤ１０とそれに順方向に連続する順方向先読み
量３３０分のデータストライプＤ１１〜Ｄ１４、およ
び、逆方向に連続する逆方向先読み量３４０分のデータ
ストライプＤ９〜Ｄ６となる。

【００４７】冗長データステージング実行フラグ３１０
がＯＦＦ、先読みステージング実行フラグ３２０が先読
みなしと設定されている場合、ステージング範囲６００
は当該データＤ１０のみとなる。

【００４８】図６の中では、各組み合わせにおいて斜線
で示したデータストライプがステージング範囲６００で
ある。

【００４９】図７は、データ復元処理（ステップ４０
８）を説明したフローチャートである。

【００５０】ステージング処理の終了判定（ステップ４
０７）において、当該リードデータストライプＤ１０の
読み出しに失敗した場合、冗長データから当該データＤ
１０を復元するデータ復元処理（ステップ４０８）が必
要となる。

【００５１】データ復元処理（ステップ４０８）では、
まず、冗長データステージング処理の実行状態を確認す
る（ステップ７０１）。ここで、冗長データステージン
グ処理を未実行の場合には冗長データステージング処理
を実行し、当該データＤ１０を復元するのに必要な同一
パリティグループＰＧ８−１１の他のデータストライプ
Ｄ８／Ｄ９／Ｄ１１と冗長データストライプＰ８−１１
がキャッシュメモリ１２０にステージングする（ステッ
プ７０２）。また、冗長データステージング処理が実行
中でまだ終了していない場合には冗長データステージン
グ処理の終了を待つ（ステップ７０３）。冗長データの
ステージングが完了した後、データ復元手段１５０を用
いて当該データＤ１０を復元してキャッシュメモリ１２
０に格納する（ステップ７０４）。

【００５２】本実施例においてユーザが冗長データステ
ージング実行を指示した場合の応答時間の短縮効果につ
いて説明する。

【００５３】従来方式では当該データＤ１０のステージ
ング実行時に冗長データステージングを実行していな
い。そのため、当該データＤ１０のステージング処理失
敗が判明した後、改めてデータ復元に必要な同一パリテ
ィグループＰＧ８−１１の他のデータＤ８／Ｄ９／Ｄ１
１と冗長データＰ８−１１のステージングを実行してか
ら、データ復元をおこなっていた。すなわち、従来方式
における当該データＤ１０のステージングに失敗した場
合の応答時間は、従来方式での応答時間＝当該データステージング時間＋
冗長データステージング時間＋データ復元時間＋その他
時間となっていた。

【００５４】これに対し、本発明の方式で、ユーザが上
位装置１０やユーザインタフェース手段１８０を用いて
冗長データステージング実行フラグ３１０にＯＮを設定
した場合には、当該データＤ１０ステージング時に同時
に冗長データステージングも行う（ステップ５０３、ま
たは、ステップ５０４）ため、データ復元処理（ステッ
プ４０８）時には冗長データステージングが不要とな
り、キャッシュメモリ１２０上の冗長データを用いて速
やかにデータ復元が行える。そのため、応答時間は、本発明の方式での応答時間＝当該データステージング時
間＋データ復元時間＋その他時間となり、従来方式に比べて、冗長データステージング時
間の分だけ応答時間を短縮する事ができる。一般に、記
憶媒体２００からのステージングは、キャッシュメモリ
１２０からの読み出しに比べて非常に遅く、本発明によ
り応答時間を大きく短縮する事ができる。

【００５５】次に、本実施例においてユーザが先読みス
テージング実行を指示した場合のシーケンシャルリード
処理の高速化に対する効果について説明する。

【００５６】ユーザが上位装置１０やユーザインタフェ
ース手段１８０を用いて先読みデータステージング実行
フラグ３２０に順方向を設定した場合には、当該データ
Ｄ１０をステージングする時にＤ１０に順方向に連続す
る領域（Ｄ１１以降）のデータも同時にステージングす
る。また、先読みデータステージング実行フラグ３２０
に逆方向を設定した場合には、当該データＤ１０をステ
ージングする時にＤ１０に逆方向に連続する領域（Ｄ９
以前）のデータも同時にステージングし、先読みデータ
ステージング実行フラグ３２０に両方向を設定した場合
には、当該データＤ１０をステージングする時にＤ１０
に順方向／逆方向に連続する領域（Ｄ１１以降、およ
び、Ｄ９以前）のデータも同時にステージングする。

【００５７】このとき、従来行っていたシーケンシャル
判定は不要となるため、従来方式のシーケンシャル判定
に要していた時間が削減できる。

【００５８】また、上位装置１０から順方向／逆方向の
シーケンシャルなリード要求が発行される場合、１回目
のリード要求時に２回目以降のリード要求の領域も先に
ステージングされているため、２回目以降のリード処理
ではキャッシュメモリからホストへデータ転送するだけ
でよいので処理時間を短縮することができる。一般に、
記憶媒体２００からのステージングにくらべてキャッシ
ュメモリ１２０からの読み出しは非常に早いため、本発
明によりシーケンシャルリード処理を大きく高速化でき
る。

【００５９】最後に、本実施例においてユーザが先読み
ステージング実行を指示した場合の複数多重シーケンシ
ャルリード処理方式、および、効果について説明する。

【００６０】本発明では、シーケンシャルリード要求の
多重数により制限される情報を用いないため、シーケン
シャルリード要求の多重度を意識することなく処理が可
能である。複数多重シーケンシャルリード要求の場合で
も、上位装置１０からのリード要求時にステージング制
御情報テーブル３００の設定内容にしたがって記憶媒体
２００へステージング要求を発行する。ここで、下位へ
のＩ／Ｏ要求を管理するために一般的に使用されてい
る、キューイング機能を持つ記憶媒体２００やキューイ
ング機能を持つ下位接続手段１７０を使用することによ
り、多重に発行したステージング要求を管理／実行する
ことが可能となる。

【００６１】したがって、従来は一般にシーケンシャル
判定により先読みステージングを行っているためシーケ
ンシャル判定を行うためのテーブルのセット数により先
読みステージング処理の多重度が制限されていたが、本
発明ではシーケンシャル判定が不要なためシーケンシャ
ルリード処理の多重度に関する制限がなくなり、何多重
でも先読みステージング処理を実行できるため、多数多
重したシーケンシャル要求に対しても高速に処理するこ
とができる。

【００６２】本発明によれば、上位装置１０やユーザイ
ンタフェース手段１８０を通して設定することによっ
て、従来方式のステージング、冗長データも含めたステ
ージング、順方向／逆方向の先読みステージングの中か
ら、使用するシステムにあわせたステージング方式を選
択しチューニングすることができる。また、ＲＡＩＤグ
ループやＬＵなどで外部記憶サブシステム１００が領域
分割されている場合や、複数ホストが接続されている場
合には、その領域分割単位やホスト単位にステージング
制御情報テーブル３００を持つことによって、領域分割
毎、ホスト毎のステージング方法のチューニングも可能
となる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、冗長データによるデー
タ復元手段を持つ外部記憶サブシステムにおいて記憶媒
体からのデータ読出しに失敗した時に速やかにデータ復
元をおこなえるため、応答時間を短くでき最大応答時間
保証に効果がある。

【００６４】また、先読みステージング処理実行／先読
み方向などの先読みに関する情報を保持することによ
り、上位装置からのシーケンシャルなデータ読み出しに
対してシーケンシャル判定が不要になるため、処理時間
を短縮でき、単一および複数多重のシーケンシャルな読
み出しの処理高速化に効果がある。

【００６５】さらに、シーケンシャル判定情報を保存し
ておく必要がなくなるため、シーケンシャル判定情報の
数による先読み多重数の制限がなくなる。したがって、
何多重にも先読み処理を動作させることができるため、
多重シーケンシャル読み出しの高速化に効果がある。ま
た、逆方向への先読みを実施することにより、データの
逆再生時にも高速な処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による外部記憶サブシステムの構成を示
す図である。

【図２】外部記憶サブシステムの記憶媒体内部のデータ
／冗長データの配置の１例を示す概念図である。

【図３】本発明による外部記憶サブシステムで用いられ
るステージング制御情報テーブルの例を示す図である。

【図４】本発明による外部記憶サブシステムのＩ／Ｏ処
理のフローチャートである。

【図５】ステージング処理を詳細に示すフローチャート
である。

【図６】ステージング制御情報テーブルの設定値とステ
ージング実行範囲との関係の例を示す概念図である。

【図７】データ復元処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０：上位装置１００：外部記憶サブシステム１１０：制御手段１２０：キャッシュメモリ１３０：データ転送手段１４０：冗長データ生成手
段１５０：データ復元手段１６０：上位接続手段１７０：下位接続手段１８０：ユーザインタフェ
ース手段２００：記憶媒体３００：ステージング制御情報テーブル３１０：冗長データステージング実行フラグ３２０：先読みステージング実行フラグ３３０：順方向先読み量３４０：逆方向先読み量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の単位に分割した複数のデータを記憶
する記憶媒体と、上位装置に接続されて前記記憶媒体と
のデータ転送を制御するデータ転送手段と、前記上位装
置と前記記憶媒体との間で転送されるデータを一時的に
記憶するキャッシュメモリと、複数のデータから冗長デ
ータを生成する冗長データ生成手段と、複数のデータと
冗長データとから元のデータを復元するデータ復元手段
と、前記冗長データと該冗長データを生成した複数のデ
ータとをパリティグループとして管理する制御手段と、
前記データを記憶媒体から読み出すときに、該データの
冗長データあるいは該データに連続するデータを読み出
すかどうかに関する情報を記憶するステージング情報テ
ーブルとを有する外部記憶サブシステム。
【請求項２】前記ステージング情報テーブルは、記憶媒
体から読み出すデータの冗長データを読み出すかどうか
を決定する冗長データステージング実行フラグを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の外部記憶サブシステム。
【請求項３】前記冗長データステージング実行フラグが
冗長データのステージングを指示している場合は、記憶
媒体からデータを読み出すときに、該データが含まれる
パリティグループのデータを読み出すことを特徴とする
請求項２記載の外部記憶サブシステム。
【請求項４】前記ステージング情報テーブルは、記憶媒
体から読み出すデータに連続するデータを読み出すかど
うかを決定する先読みステージング実行フラグを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の外部記憶サブシステム。
【請求項５】前記先読みステージング実行フラグが順方
向の先読みを指示している場合、記憶媒体からデータを
読み出すときに、データの並び順と同じ方向に連続した
データを読み出すことを特徴とする請求項４記載の外部
記憶サブシステム。
【請求項６】前記先読みステージング実行フラグが逆方
向の先読みを指示している場合、記憶媒体からデータを
読み出すときに、データの並び順と反対の方向に連続し
たデータを読み出すことを特徴とする請求項４記載の外
部記憶サブシステム。
【請求項７】前記先読みステージング実行フラグが両方
向の先読みを指示している場合、記憶媒体からデータを
読み出すときに、データの並び順と同じ方向及び反対の
方向に連続したデータを読み出すことを特徴とする請求
項４記載の外部記憶サブシステム。
【請求項８】前記ステージング情報テーブルに冗長デー
タステージング実行テーブルあるいは先読みステージン
グテーブルの内容を入力する手段を有することを特徴と
する請求項１記載の外部記憶サブシステム。
【請求項９】前記上位装置から冗長データステージング
実行フラグあるいは先読みステージング実行フラグに関
する情報を受け取ったとき、前記制御手段は、前記ステ
ージング情報テーブルに冗長データステージング実行フ
ラグあるいは先読みステージング実行フラグの内容を入
力する手段を有することを特徴とする請求項１記載の外
部記憶サブシステム。