JP2000066843A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アレイコントローラの障害時に書き込みキャ
ッシュデータをアレイコントローラ外部にコピー保持可
能とすることで信頼性を改善する。 【解決手段】 定常的にデータを保持する磁気ディスク
装置１１〜１５と、上位装置からの書き込みデータを蓄
えるためのキャッシュメモリ４を搭載し、磁気ディスク
装置１１〜１５に対するデータの記録再生を制御するア
レイコントローラ２と、上位装置から記録のためにキャ
ッシュメモリ４へ転送される書き込みデータをアレイコ
ントローラ２の外部にて保持するキャッシュコピー機構
３とを備え、アレイコントローラ２の障害時に、キャッ
シュコピー機構３に保持された書き込みデータを直接デ
ィスクアレイ装置１１〜１５の少なくとも１個に書き込
むことで、書き込みキャッシュデータの保証を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アレイコントロ
ーラに搭載のキャッシュメモリを使用して、書き込み時
の性能を改善するディスクアレイ装置に関し、特にアレ
イコントローラ障害時の書き込みキャッシュデータをア
レイコントローラ外部にコピー保持可能とすることで、
性能を低下させることなく信頼性を改善することが可能
なディスクアレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスクアレイ装置では、アレイ
コントローラに上位装置からの書き込みデータを蓄える
ためのキャッシュメモリを搭載し、このキャッシュメモ
リを使用して書き込み時の性能を改善している。

【０００３】しかしながら、アレイコントローラの故障
時には、アレイコントローラ上の書き込みキャッシュデ
ータが消失してしまう危険を伴っている。

【０００４】これを回避する目的から、従来のディスク
アレイ装置では、アレイコントローラを複数枚使用し、
キャッシュデータを二重化することで信頼性の改善に努
めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
ディスクアレイ装置では、書き込みキャッシュデータ保
持のために、アレイコントローラを複数枚必要としてお
り、アレイコントローラを複数枚使用してキャッシュメ
モリをミラー化することによりコントローラ障害時のキ
ャッシュデータの保持を可能としている。

【０００６】しかしながら、ディスクアレイ装置では、
必ずしもアレイコントローラを複数枚有することができ
るわけではなく、この場合には書き込みキャッシュのデ
ータの信頼性を高めることができない。

【０００７】加えて、複数のアレイコントローラを有す
ることが可能なディスクアレイ装置であっても、アレイ
コントローラはキャッシュデータの保持が主目的ではな
く、データの生成、転送等、その他の機能、性能、信頼
性を保証するものであり、キャッシュデータ保持のため
だけに使用するのには非常に高価なものとなる。

【０００８】この発明の目的は、これまでに述べた不具
合を改善し、特に性能の低下を招くことなく安価に信頼
性の高いディスクアレイ装置を提供することにある。

【０００９】さらに、この発明は、単一のアレイコント
ローラしか有することができなくても、上記信頼性の向
上を図ることができるディスクアレイ装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明のディスクアレイ装置は、定常的にデー
タを保持する少なくとも１個の磁気ディスク装置と、上
位装置からの書き込みデータを蓄えるためのキャッシュ
メモリを搭載し、前記磁気ディスク装置に対するデータ
の記録再生を制御する少なくとも１枚のアレイコントロ
ーラとを備えるディスクアレイ装置において、上位装置
から記録のために前記キャッシュメモリへ転送される書
き込みデータを前記アレイコントローラ外部にて保持す
るキャッシュコピー機構を備え、前記アレイコントロー
ラの障害時に書き込みキャッシュデータの保証を行うこ
とを特徴としている。

【００１１】さらに、キャッシュコピー機構は、アレイ
コントローラとは独立しており、ホストから書き込みデ
ータを受けた後にアレイコントローラへデータを転送す
るという構成を採っている。

【００１２】あるいは、アレイコントローラと同時期に
キャッシュコピー機構へデータを保持することも考えら
れる。

【００１３】また、アレイコントローラへ先にデータを
読み込んだ場合であっても、キャッシュコピー機構へデ
ータを保管して後初めて本体側へデータの読みとり終了
を報告することでもキャッシュデータの冗長性に繋が
る。

【００１４】これにより、この発明は、前述の目的を達
成しようとするものである。

【００１５】この発明では、アレイコントローラとは独
立に設けたキャッシュコピー機構にデータ転送の早い例
えば半導体メモリ等を採用することで、ディスクアレイ
装置自身データ転送速度を大幅に低下させることなくキ
ャッシュコピー機構にてデータの保持が可能となる。

【００１６】また、半導体メモリからなるキャッシュコ
ピー機構の場合、それ自身で独立に電源を有することに
より、キャッシュコピー機構内部でのデータの信頼性を
改善することが可能となる。

【００１７】さらに、キャッシュコピー機構と磁気ディ
スク装置を、アレイコントローラを介せずに独立に接続
し、アレイコントローラの障害時にはキャッシュコピー
機構のデータを少なくとも１個の磁気ディスク装置に直
接記録保持可能とすることで、書き込みキャッシュデー
タ保持の信頼性を改善することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００１９】図１は、この発明のディスクアレイ装置の
実施の形態を示すブロック図である。図１に示すよう
に、ディスクアレイ装置１は、上位装置からの指示に基
づいて磁気ディスク装置に対するデータの記録再生を制
御するアレイコントローラ２と、このアレイコントロー
ラ２の制御によってデータが記録再生される複数の磁気
ディスク装置１１〜１５と、上位装置から記録のために
アレイコントローラ２へ転送されるデータ５をアレイコ
ントローラ２の外部にて保持するためのキャッシュコピ
ー機構３とを備えている。

【００２０】また、アレイコントローラ２は、ＣＰＵ６
と、上位装置からの書き込みキャッシュデータを蓄える
ためのキャッシュメモリ４とを搭載している。

【００２１】ここで、上位装置からの書き込みデータ５
は、キャッシュコピー機構３を経由した後にアレイコン
トローラ２内部のキャッシュメモリ４へ転送されるもの
とする。

【００２２】これにより、アレイコントローラの障害発
生以前に、書き込みデータをコピー保持することが可能
となり、これによりアレイコントローラの障害に伴う書
き込みキャッシュデータの消失に対応可能となる。

【００２３】キャッシュコピー機構３の記憶容量は、ア
レイコントローラ２に搭載可能な最大キャッシュメモリ
容量と同等以上であるものとする。

【００２４】つぎに、この実施の形態の動作について説
明する。

【００２５】いま上位装置からの書き込みデータ転送後
にアレイコントローラ２に障害が発生し、アレイコント
ローラ２内部のキャッシュメモリ４に保持されていたデ
ータが消失したとする。

【００２６】アレイコントローラ２の障害を上位装置が
認識した場合、経路７を使用して上位からの指示によ
り、キャッシュコピー機構３の内部に蓄えられた書き込
みデータを直接磁気ディスク装置１１〜１５の少なくと
も１個へ書き込む。

【００２７】ここで、アレイコントローラ２の障害に関
しては、上位装置からのコマンド発行に対する応答の有
無でも判別が可能である。

【００２８】また、この場合、アレイコントローラを交
換した段階で、磁気ディスク装置内の部に蓄えられたキ
ャッシュデータを再度アレイコントローラが読み取り、
磁気ディスク装置へ書き戻すことでアレイコントローラ
障害時に発生した問題は解決する。

【００２９】図２に示す例は、キャッシュコピー機構の
内部に独立した電源を有している場合を示すものであ
る。

【００３０】すなわち、キャッシュコピー機構３の内部
に独立電源２２を有しているため、アレイコントローラ
の障害時に一定時間のキャッシュデータの保持が可能で
ある。これにより、アレイコントローラの交換が済むま
でデータの保持を行うことができる。

【００３１】また、合わせて不揮発性メモリ２３を有し
ている場合は、キャッシュコピー機構３の内部の半導体
メモリ２１に蓄えられたキャッシュデータを、アレイコ
ントローラ障害時や、または定期的に不揮発性メモリ２
３へ記録することができる。

【００３２】これにより、図１で示した磁気ディスク装
置へのデータ保持と同じ効果が得られ、データ保持に対
する信頼性を向上させることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、上位
装置からの書き込みデータをアレイコントローラに受け
る前に、アレイコントローラとは独立に、半導体メモリ
からなるキャッシュコピー機構で保持するため、通常の
運用では性能の低下を殆ど招くことなく、データの二重
化に対応が可能となる。

【００３４】したがって、単一のアレイコントローラし
か有することができない仕様のディスクアレイ装置であ
っても、アレイコントローラ障害時にも書き込みキャッ
シュのデータを失うことがないという優れた信頼性を付
加することが可能になる。

【００３５】また、キャッシュコピー機構自体に不揮発
性のメモリによるバックアップ機構を有する、または仮
に磁気ディスクア装置へ書き出すことにより不揮発的に
データを保持することで、キャッシュコピー機構で保持
するデータに対する信頼性をさらに向上させることが可
能になるなど、従来技術にない、優れた信頼性を安価に
て提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のディスクアレイ装置の実施の形態を
示すブロック図である。

【図２】内部に独立の電源を備えているキャッシュコピ
ー機構の実施の形態を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ディスクアレイ装置 ２ アレイコントローラ ３ キャッシュコピー機構 ４ キャッシュメモリ ５ 書き込みデータ ６ ＣＰＵ ７ 経路 １１〜１５ 磁気ディスク装置 ２１ 半導体メモリ ２２ 独立電源 ２３ 不揮発性メモリ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】定常的にデータを保持する少なくとも１個
   の磁気ディスク装置と、上位装置からの書き込みデータ
   を蓄えるためのキャッシュメモリを搭載し、前記磁気デ
   ィスク装置に対するデータの記録再生を制御する少なく
   とも１枚のアレイコントローラとを備えるディスクアレ
   イ装置において、 上位装置から記録のために前記キャッシュメモリへ転送
   される書き込みデータを前記アレイコントローラ外部に
   て保持するキャッシュコピー機構を備え、前記アレイコ
   ントローラの障害時に書き込みキャッシュデータの保証
   を行うことを特徴とするディスクアレイ装置。
2. 【請求項２】前記キャッシュコピー機構の記憶容量が、
   アレイコントローラに搭載可能な最大キャッシュメモリ
   容量と同等以上であること特徴とする請求項１に記載の
   ディスクアレイ装置。
3. 【請求項３】前記キャッシュコピー機構が、半導体メモ
   リにより構築されることを特徴とする請求項１または２
   に記載のディスクアレイ装置。
4. 【請求項４】前記キャッシュコピー機構が、キャッシュ
   コピー機構への外部からの供給電源停止時に独立電源に
   て書き込みキャッシュデータを一定時間保持することを
   特徴とする請求項３記載のディスクアレイ装置。
5. 【請求項５】前記キャッシュコピー機構が、キャッシュ
   コピー機構内部に不揮発性のデータ記憶装置を有するこ
   とで、外部からの供給電源停止時にあっても書き込みキ
   ャッシュデータの保持することを特徴とする請求項３ま
   たは４に記載のディスクアレイ装置。
6. 【請求項６】前記キャッシュコピー機構が、前記アレイ
   コントローラの障害時にキャッシュコピー機構内部の書
   き込みデータを少なくとも１個の前記磁気ディスク装置
   に直接書き込むことことを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載のディスクアレイ装置。