JP2001344076A - ディスクアレイ装置 - Google Patents
ディスクアレイ装置Info
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
- G06F11/1008—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 データの信頼性を維持することができ、性能
低下の問題が生ずることが少ないディスクアレイ装置を
提供すること。 【解決手段】 ＲＡＩＤ４，５のディスクアレイ装置に
おいて、ディスク縮退時、デバイス制御部２で作成した
冗長データを、バッテリバックアップされたサブシステ
ム制御部１のメモリ１ａに転送し、書き込みが終了する
まではメモリ上に冗長データを保持する。そして、電源
瞬断の後の回復時、ディスクドライブ３からデータの読
み込みを行わず、メモリ１ａ上の書き込みデータとパリ
ティデータで書き込みを行う。また、ディスク正常時の
電源瞬断の後の回復時、書き込み対象となるデータ及び
パリティを格納するディスクドライブ以外のディスクド
ライブから冗長同一グループデータを読出し、それらと
書き込みデータから新冗長データを作成し対象ディスク
へ書き込む。
低下の問題が生ずることが少ないディスクアレイ装置を
提供すること。 【解決手段】 ＲＡＩＤ４，５のディスクアレイ装置に
おいて、ディスク縮退時、デバイス制御部２で作成した
冗長データを、バッテリバックアップされたサブシステ
ム制御部１のメモリ１ａに転送し、書き込みが終了する
まではメモリ上に冗長データを保持する。そして、電源
瞬断の後の回復時、ディスクドライブ３からデータの読
み込みを行わず、メモリ１ａ上の書き込みデータとパリ
ティデータで書き込みを行う。また、ディスク正常時の
電源瞬断の後の回復時、書き込み対象となるデータ及び
パリティを格納するディスクドライブ以外のディスクド
ライブから冗長同一グループデータを読出し、それらと
書き込みデータから新冗長データを作成し対象ディスク
へ書き込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のディスク装
置から構成され、ディスク故障時の修復機能を備えたデ
ィスクアレイ装置に関する。
置から構成され、ディスク故障時の修復機能を備えたデ
ィスクアレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、サブシステム内のコンポーネント
を多重化し冗長度をもった装置が実用化されている。こ
の装置は冗長構成と障害の極所化機能により、連続可用
性を高めディスク一台の故障時におけるデータの自動修
復機能を持つものであり、データの冗長化方法によりＲ
ＡＩＤ０〜ＲＡＩＤ５までの６段階に分類される（ＲＡ
ＩＤ：Redundant Array of Inexpensive Disks）。図１
４（ａ）にＲＡＩＤ４のシステムの概略を示す。ＲＡＩ
Ｄ４は同図に示すように、読み出し／書き込み単位に複
数に分配されたデータをそれぞれ格納する複数のデータ
用ディスクＤ０，Ｄ２，…と、パリティを生成する手段
Ｐと、パリティを格納するディスク装置ＤＰを備え、デ
ータの修復情報にはパリティ方式を採用している。
を多重化し冗長度をもった装置が実用化されている。こ
の装置は冗長構成と障害の極所化機能により、連続可用
性を高めディスク一台の故障時におけるデータの自動修
復機能を持つものであり、データの冗長化方法によりＲ
ＡＩＤ０〜ＲＡＩＤ５までの６段階に分類される（ＲＡ
ＩＤ：Redundant Array of Inexpensive Disks）。図１
４（ａ）にＲＡＩＤ４のシステムの概略を示す。ＲＡＩ
Ｄ４は同図に示すように、読み出し／書き込み単位に複
数に分配されたデータをそれぞれ格納する複数のデータ
用ディスクＤ０，Ｄ２，…と、パリティを生成する手段
Ｐと、パリティを格納するディスク装置ＤＰを備え、デ
ータの修復情報にはパリティ方式を採用している。
【０００３】データは同図のＡ０，Ａ２，…に示すよう
に複数に分配され（一般には所定長）、分配されたデー
タＡ０，Ａ２，…はそれぞれデータ用ディスクＤ０，Ｄ
２，…に分散して格納され、パリティは一つの専用ディ
スクＤＰに格納される。なお、以下の説明では、上記の
ように分配されて異なったディスクに格納されたデータ
を冗長同一グループデータ、あるいは、単に冗長グルー
プのデータと言い、これらのデータが格納されるディス
ク群を冗長グループのディスクと言う。また、パリティ
を冗長データともいう。ディスクに異常が発生した場
合、ディスク上のデータは、残りの同一グループデータ
とパリティ（冗長データ）から再生される。ＲＡＩＤ４
は同時に複数の読み出しが可能だが、同時に複数の書き
込みはできない。また、更新時には、必ず更新前のデー
タとパリティを読み出し、更新パリティを作成後書き込
むといった余分なアクセスが必要である（これをライト
ペナルティという）。
に複数に分配され（一般には所定長）、分配されたデー
タＡ０，Ａ２，…はそれぞれデータ用ディスクＤ０，Ｄ
２，…に分散して格納され、パリティは一つの専用ディ
スクＤＰに格納される。なお、以下の説明では、上記の
ように分配されて異なったディスクに格納されたデータ
を冗長同一グループデータ、あるいは、単に冗長グルー
プのデータと言い、これらのデータが格納されるディス
ク群を冗長グループのディスクと言う。また、パリティ
を冗長データともいう。ディスクに異常が発生した場
合、ディスク上のデータは、残りの同一グループデータ
とパリティ（冗長データ）から再生される。ＲＡＩＤ４
は同時に複数の読み出しが可能だが、同時に複数の書き
込みはできない。また、更新時には、必ず更新前のデー
タとパリティを読み出し、更新パリティを作成後書き込
むといった余分なアクセスが必要である（これをライト
ペナルティという）。
【０００４】図１４（ｂ）にＲＡＩＤ５のシステムの概
要を示す。ＲＡＩＤ５は、複数に分配されたデータとパ
リティを格納する複数のディスクＤ１，Ｄ２，…と、パ
リティを生成する手段Ｐとから構成され、ＲＡＩＤ４と
同様、データの修復情報にはパリティ方式を採用してい
る。データは、同図のＡ０，Ａ１，…，Ｂ０，Ｂ１，…
に示すように複数に分配され、それぞれディスクＤ１，
Ｄ２，…に分散して格納される。また、データＡ０，Ａ
１，…のパリティＰＡ、データＢ０，Ｂ１，…のパリテ
ィＰＢも各ディスクディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，…に分
散して格納される。ＲＡＩＤ５においても、ＲＡＩＤ４
と同様、ディスクに異常が発生した場合、ディスク上の
データは上記同一グループデータとパリティ（冗長デー
タ）から再生される。ＲＡＩＤ５は同時に複数ディスク
の読み出し、書き込みが可能であり、更新時には、上記
ライトペナルティが発生する。また、パリティ更新中の
ディスクへは、読み出し／書き込みのアクセスができな
い。
要を示す。ＲＡＩＤ５は、複数に分配されたデータとパ
リティを格納する複数のディスクＤ１，Ｄ２，…と、パ
リティを生成する手段Ｐとから構成され、ＲＡＩＤ４と
同様、データの修復情報にはパリティ方式を採用してい
る。データは、同図のＡ０，Ａ１，…，Ｂ０，Ｂ１，…
に示すように複数に分配され、それぞれディスクＤ１，
Ｄ２，…に分散して格納される。また、データＡ０，Ａ
１，…のパリティＰＡ、データＢ０，Ｂ１，…のパリテ
ィＰＢも各ディスクディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，…に分
散して格納される。ＲＡＩＤ５においても、ＲＡＩＤ４
と同様、ディスクに異常が発生した場合、ディスク上の
データは上記同一グループデータとパリティ（冗長デー
タ）から再生される。ＲＡＩＤ５は同時に複数ディスク
の読み出し、書き込みが可能であり、更新時には、上記
ライトペナルティが発生する。また、パリティ更新中の
ディスクへは、読み出し／書き込みのアクセスができな
い。
【０００５】図１５は上記ＲＡＩＤ４又は５を適用可能
なディスクアレイ装置における書き込みシーケンス例を
示す図であり、同図はＲＡＩＤ４の場合を示している。
同図において、１０１はサブシステム制御部、１０１ａ
はサブシステム制御部内のメモリ、１０２はサブシステ
ム内インタフェース部（以下、インタフェースをＩ／Ｆ
と略記する）、１０３はデバイス制御部、１０３ａはバ
ッファ、１０４はデバイスＩ／Ｆ部、１０５はディスク
群であり、Ｄ０〜Ｄ２はデータディスク、Ｐは冗長デー
タを格納する冗長ディスクである。また、同図中のＯＤ
（ＯｌｄＤａｔａ）は更新対象データ（以下では旧デー
タともいう）、ＯＰ（ＯｌｄＰａｒｉｔｙ）は更新対象
冗長データ（以下では、旧パリティともいう）、ＮＤ
（Ｎｅｗ Ｄａｔａ）は書き込みデータ、ＮＰ（Ｎｅｗ
Ｐａｒｉｔｙ）は書き込み冗長データ（以下では新パ
リティともいう）、ＩＰは中間冗長データである。
なディスクアレイ装置における書き込みシーケンス例を
示す図であり、同図はＲＡＩＤ４の場合を示している。
同図において、１０１はサブシステム制御部、１０１ａ
はサブシステム制御部内のメモリ、１０２はサブシステ
ム内インタフェース部（以下、インタフェースをＩ／Ｆ
と略記する）、１０３はデバイス制御部、１０３ａはバ
ッファ、１０４はデバイスＩ／Ｆ部、１０５はディスク
群であり、Ｄ０〜Ｄ２はデータディスク、Ｐは冗長デー
タを格納する冗長ディスクである。また、同図中のＯＤ
（ＯｌｄＤａｔａ）は更新対象データ（以下では旧デー
タともいう）、ＯＰ（ＯｌｄＰａｒｉｔｙ）は更新対象
冗長データ（以下では、旧パリティともいう）、ＮＤ
（Ｎｅｗ Ｄａｔａ）は書き込みデータ、ＮＰ（Ｎｅｗ
Ｐａｒｉｔｙ）は書き込み冗長データ（以下では新パ
リティともいう）、ＩＰは中間冗長データである。
【０００６】図１５に示すようなディスクアレイ装置お
いて、その書き込み動作は、以下のように行われる（図
中の(a) 〜(g) は、以下の(a) 〜(g) に対応してい
る）。 (a) 書き込みデータＮＤ１をサブシステム制御部１０１
のメモリ１０１ａから、デバイス制御部１０３のバッフ
ァ１０３ａへ転送する。 (b) 書き込み対象となるディスク内のデータＯＤ１をバ
ッファ１０３ａへ読み出す。 (c) 書き込み対象データの冗長グループの冗長データＯ
Ｐをバッファ１０３ａへ読み出す。 (d) ＯＤ１とＯＰを排他的論理和演算することにより、
中間冗長データＩＰを生成する。 (e) ＮＤ１とＩＰを排他的論理和演算することにより新
冗長データＮＰを生成する。 (f) ＮＤ１をディスク１０５へ書き込む。 (g) ＮＰをディスク１０５へ書き込む。 この際(a) 〜(c) 及び(e) 〜(f) 範囲内での順序は固定
されなくとも書き込み動作は実現可能とされる。
いて、その書き込み動作は、以下のように行われる（図
中の(a) 〜(g) は、以下の(a) 〜(g) に対応してい
る）。 (a) 書き込みデータＮＤ１をサブシステム制御部１０１
のメモリ１０１ａから、デバイス制御部１０３のバッフ
ァ１０３ａへ転送する。 (b) 書き込み対象となるディスク内のデータＯＤ１をバ
ッファ１０３ａへ読み出す。 (c) 書き込み対象データの冗長グループの冗長データＯ
Ｐをバッファ１０３ａへ読み出す。 (d) ＯＤ１とＯＰを排他的論理和演算することにより、
中間冗長データＩＰを生成する。 (e) ＮＤ１とＩＰを排他的論理和演算することにより新
冗長データＮＰを生成する。 (f) ＮＤ１をディスク１０５へ書き込む。 (g) ＮＰをディスク１０５へ書き込む。 この際(a) 〜(c) 及び(e) 〜(f) 範囲内での順序は固定
されなくとも書き込み動作は実現可能とされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような書き込み
動作を行うシステムにおいて停電等による瞬断が発生し
た場合のデータの信頼性の維持には以下のような方法が
考えられている。 （１）装置全体のバッテリバックアッブシステムによる
サブシステムの動作の継続。 （２）不揮発性メモリによる書き込みデータの維持 上記（１）においては装置に供給される電源が断たれた
場合においてもサブシステムの動作は継続されるためそ
のデータは保証される。上記（２）においては書き込み
データがメモリ上に残存するため電源再投入後に再度デ
ィスクへの書き込み動作を行うことで殆どの場合リカバ
リ可能である。しかしながら、上記（１）においてはサ
ブシステム全体をバックアップするためには大容量なバ
ッテリを必要とし、実装上その占める割合は非常に大き
なものとなる。また上記（２）においては電源断前に書
き込みが行われている途中でかつ冗長データが書き込み
途中であった場合で、そのＲＡＩＤ内が電源断前に縮退
モード（少なくとも一台のディスクが故障時）にある、
又は電源再投入後にＲＡＩＤ内の縮退モードに移行した
場合には、その冗長グループの冗長性は失われ、故障デ
ィスクのデータの復元又はその冗長グループのデータの
書き込みは不可能（正しく行われない）となる。このよ
うな状態はＷｒｉｔｅ Ｈｏｌｅとも表現されている。
動作を行うシステムにおいて停電等による瞬断が発生し
た場合のデータの信頼性の維持には以下のような方法が
考えられている。 （１）装置全体のバッテリバックアッブシステムによる
サブシステムの動作の継続。 （２）不揮発性メモリによる書き込みデータの維持 上記（１）においては装置に供給される電源が断たれた
場合においてもサブシステムの動作は継続されるためそ
のデータは保証される。上記（２）においては書き込み
データがメモリ上に残存するため電源再投入後に再度デ
ィスクへの書き込み動作を行うことで殆どの場合リカバ
リ可能である。しかしながら、上記（１）においてはサ
ブシステム全体をバックアップするためには大容量なバ
ッテリを必要とし、実装上その占める割合は非常に大き
なものとなる。また上記（２）においては電源断前に書
き込みが行われている途中でかつ冗長データが書き込み
途中であった場合で、そのＲＡＩＤ内が電源断前に縮退
モード（少なくとも一台のディスクが故障時）にある、
又は電源再投入後にＲＡＩＤ内の縮退モードに移行した
場合には、その冗長グループの冗長性は失われ、故障デ
ィスクのデータの復元又はその冗長グループのデータの
書き込みは不可能（正しく行われない）となる。このよ
うな状態はＷｒｉｔｅ Ｈｏｌｅとも表現されている。
【０００８】このような問題に対応するため、メモリ１
０１ａ上に冗長データを常時管理し、また書き込みの進
行状況をメモリ１０１ａ上に記録しその進行状況により
その冗長データを使用してリカバリを行うようにし、上
記状態を避けることも考えられてきているが、書き込み
時に常に冗長データの転送が必要となるなどの性能低下
が問題となる。本発明は上記事情に鑑みなされたもので
あって、本発明の目的は、縮退モードであったり、電源
断の後の電源再投入時であっても、データの信頼性を維
持することができ、性能低下の問題が生ずることが少な
いディスクアレイ装置を提供することである。
０１ａ上に冗長データを常時管理し、また書き込みの進
行状況をメモリ１０１ａ上に記録しその進行状況により
その冗長データを使用してリカバリを行うようにし、上
記状態を避けることも考えられてきているが、書き込み
時に常に冗長データの転送が必要となるなどの性能低下
が問題となる。本発明は上記事情に鑑みなされたもので
あって、本発明の目的は、縮退モードであったり、電源
断の後の電源再投入時であっても、データの信頼性を維
持することができ、性能低下の問題が生ずることが少な
いディスクアレイ装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の概要を説
明する図である。同図に示すように、本発明は、少なく
ともメモリ１ａがバッテリ１ｂによりバックアップされ
たサブシステム制御部１と、複数のディスクからなるデ
ィスクドライブ群３と、ディスクを制御するデバイス制
御部２とを備え、ライトデータを上記複数のディスクの
それぞれに分配して書き込むとともに、該分配された複
数のデータから冗長データを生成し、該冗長データを上
記複数のディスクのうち、分配したデータを格納したデ
ィスク以外のディスクに書き込む前記ＲＡＩＤ４，５の
ディスクアレイ装置において、以下のモードを設け、前
記正常時、ディスク縮退時、電源瞬断後の回復時の書き
込み時において、各状態に応じたモードで動作させる。 １）正常時には、更新対象データＯＤと更新対象冗長デ
ータＯＰと書き込みデータＮＤとから新冗長データＮＰ
を生成し、書き込みデータＮＤと新冗長データＮＰを対
象ディスクへ書き込む。 ２）ディスク縮退時には、データの書き込みに際し、デ
バイス制御部で作成した冗長データＮＰを、バッテリバ
ックアップされたサブシステム制御部のメモリに転送す
る。そして、書き込みが終了するまではメモリ上に冗長
データＮＰを保持する。 ３）電源瞬断の後の再書き込み時、その対象となるデー
タ及びパリティを格納するディスクドライブ以外のディ
スクドライブから冗長同一グループ内のデータＯＤを読
出し、それらとメモリ内の書き込みデータＮＤから新冗
長データＮＰを作成し、書き込みデータＮＤと新冗長デ
ータＮＰを対象ディスクへ書き込む。 ４）ディスク縮退時に、電源瞬断の後の再書き込みを行
う場合、ディスクドライブからデータの読み込みを行わ
ず、バッテリバックアップされたメモリ上の書き込みデ
ータＮＤとパリティデータＮＰで書き込みを行う。 以上のように、本発明においては、縮退モードのとき、
冗長データＮＰを電源バックアップされたメモリ１ａに
転送するようにしたので、縮退モード時における電源瞬
断後の再書き込み時にも、正しい書き込みを行うことが
できる。このため、常時、冗長データＮＰをメモリに転
送する必要がなく、性能劣化を最低限に抑止でき、か
つ、高い信頼性を維持することができる。また、ＲＡＩ
Ｄグループ内の他ディスクの冗長同一グループデータＯ
Ｄと、メモリ内の書き込みデータＮＤから新冗長データ
ＮＰを生成することにより、システム電源断後の電源再
投入時、ディスク上のデータが正しくない、もしくは信
用できない場合であっても、正しい書き込みを行うこと
ができる。
明する図である。同図に示すように、本発明は、少なく
ともメモリ１ａがバッテリ１ｂによりバックアップされ
たサブシステム制御部１と、複数のディスクからなるデ
ィスクドライブ群３と、ディスクを制御するデバイス制
御部２とを備え、ライトデータを上記複数のディスクの
それぞれに分配して書き込むとともに、該分配された複
数のデータから冗長データを生成し、該冗長データを上
記複数のディスクのうち、分配したデータを格納したデ
ィスク以外のディスクに書き込む前記ＲＡＩＤ４，５の
ディスクアレイ装置において、以下のモードを設け、前
記正常時、ディスク縮退時、電源瞬断後の回復時の書き
込み時において、各状態に応じたモードで動作させる。 １）正常時には、更新対象データＯＤと更新対象冗長デ
ータＯＰと書き込みデータＮＤとから新冗長データＮＰ
を生成し、書き込みデータＮＤと新冗長データＮＰを対
象ディスクへ書き込む。 ２）ディスク縮退時には、データの書き込みに際し、デ
バイス制御部で作成した冗長データＮＰを、バッテリバ
ックアップされたサブシステム制御部のメモリに転送す
る。そして、書き込みが終了するまではメモリ上に冗長
データＮＰを保持する。 ３）電源瞬断の後の再書き込み時、その対象となるデー
タ及びパリティを格納するディスクドライブ以外のディ
スクドライブから冗長同一グループ内のデータＯＤを読
出し、それらとメモリ内の書き込みデータＮＤから新冗
長データＮＰを作成し、書き込みデータＮＤと新冗長デ
ータＮＰを対象ディスクへ書き込む。 ４）ディスク縮退時に、電源瞬断の後の再書き込みを行
う場合、ディスクドライブからデータの読み込みを行わ
ず、バッテリバックアップされたメモリ上の書き込みデ
ータＮＤとパリティデータＮＰで書き込みを行う。 以上のように、本発明においては、縮退モードのとき、
冗長データＮＰを電源バックアップされたメモリ１ａに
転送するようにしたので、縮退モード時における電源瞬
断後の再書き込み時にも、正しい書き込みを行うことが
できる。このため、常時、冗長データＮＰをメモリに転
送する必要がなく、性能劣化を最低限に抑止でき、か
つ、高い信頼性を維持することができる。また、ＲＡＩ
Ｄグループ内の他ディスクの冗長同一グループデータＯ
Ｄと、メモリ内の書き込みデータＮＤから新冗長データ
ＮＰを生成することにより、システム電源断後の電源再
投入時、ディスク上のデータが正しくない、もしくは信
用できない場合であっても、正しい書き込みを行うこと
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２に本発明が適用可能なディス
クアレイ装置の概略構成例を示す。図２は大規模なディ
スクアレイ装置に用いられる構成を示しており、１１は
サブシステム制御部であり、ＭＰＵ、メモリ等を含む。
１２は上記サブシステム制御部１１と他の制御部とを接
続するための内部Ｉ／Ｆであり、複数のプロセッサを有
するデバイス制御部１３が接続される。デバイス制御部
１３は上記サブシステム制御部１１の指示に従い、ディ
スクドライブ群１５を制御する制御部であり、バッファ
１３ａ、ＭＰＵ１３ｂ、デバイスＩ／Ｆ部１４を制御す
るためのコントローラ、ＲＡＩＤ４，５動作において必
要な排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ：ＸＯＲ
又はＥＯＲと記述されることもある）演算機能などを有
する。１４はデバイス制御部とディスクドライブを接続
するためのデバイスＩ／Ｆ部であり、この構成例はシリ
アルＩ／Ｆのイメージであるが、パラレルＩ／Ｆであっ
ても良い。１５はデータが格納されるディスクドライブ
群である。
クアレイ装置の概略構成例を示す。図２は大規模なディ
スクアレイ装置に用いられる構成を示しており、１１は
サブシステム制御部であり、ＭＰＵ、メモリ等を含む。
１２は上記サブシステム制御部１１と他の制御部とを接
続するための内部Ｉ／Ｆであり、複数のプロセッサを有
するデバイス制御部１３が接続される。デバイス制御部
１３は上記サブシステム制御部１１の指示に従い、ディ
スクドライブ群１５を制御する制御部であり、バッファ
１３ａ、ＭＰＵ１３ｂ、デバイスＩ／Ｆ部１４を制御す
るためのコントローラ、ＲＡＩＤ４，５動作において必
要な排他的論理和（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ：ＸＯＲ
又はＥＯＲと記述されることもある）演算機能などを有
する。１４はデバイス制御部とディスクドライブを接続
するためのデバイスＩ／Ｆ部であり、この構成例はシリ
アルＩ／Ｆのイメージであるが、パラレルＩ／Ｆであっ
ても良い。１５はデータが格納されるディスクドライブ
群である。
【００１１】図３は小規模なディスクアレイサブシステ
ムに用いられる構成を示しており、２１はサブシステム
を制御するサブシステム制御部であり、サブシステム制
御部２１は図２に示したデバイス制御部の機能を兼ね、
前記したメモリに加え、バッファ部２１ａとＸＯＲ演算
機能を有する。１４，１５はそれぞれ図２に示したデバ
イスＩ／Ｆ部、ディスクドライブ群である。図４に図２
に示す装置のハードウェア構成例を示す。同図におい
て、サブシステム制御部１１はチャネルＩ／Ｆ部を介し
て上位装置に接続されており、サブシステム制御部１１
はメモリ１１ａ、ＭＰＵ１１ｂ、バスインタフェース部
１１ｃを備えており、上記ＭＰＵ１１ｂはメモリ１１ａ
に格納されているプログラムに従って動作する。また、
メモリ１１ａには、プログラムの他に、転送データや制
御データが格納される。上記サブシステム制御部１１の
少なくともメモリ１１ａはバッテリ１１ｄによりバック
アップされ、電源断時にも格納されたデータ等は保持さ
れる。なお、メモリ１１ａをバッテリバックアップして
も長時間の電源断には対応することができないので、例
えば、図示しない特定のディスクドライブをバッテリバ
ックアップし、電源断時にメモリ１１ａ内のユーザデー
タ及び制御情報（冗長データを含む）を上記ディスクに
書き込み、電源再投入後にメモリ上に再度展開するよう
に構成してもよい。
ムに用いられる構成を示しており、２１はサブシステム
を制御するサブシステム制御部であり、サブシステム制
御部２１は図２に示したデバイス制御部の機能を兼ね、
前記したメモリに加え、バッファ部２１ａとＸＯＲ演算
機能を有する。１４，１５はそれぞれ図２に示したデバ
イスＩ／Ｆ部、ディスクドライブ群である。図４に図２
に示す装置のハードウェア構成例を示す。同図におい
て、サブシステム制御部１１はチャネルＩ／Ｆ部を介し
て上位装置に接続されており、サブシステム制御部１１
はメモリ１１ａ、ＭＰＵ１１ｂ、バスインタフェース部
１１ｃを備えており、上記ＭＰＵ１１ｂはメモリ１１ａ
に格納されているプログラムに従って動作する。また、
メモリ１１ａには、プログラムの他に、転送データや制
御データが格納される。上記サブシステム制御部１１の
少なくともメモリ１１ａはバッテリ１１ｄによりバック
アップされ、電源断時にも格納されたデータ等は保持さ
れる。なお、メモリ１１ａをバッテリバックアップして
も長時間の電源断には対応することができないので、例
えば、図示しない特定のディスクドライブをバッテリバ
ックアップし、電源断時にメモリ１１ａ内のユーザデー
タ及び制御情報（冗長データを含む）を上記ディスクに
書き込み、電源再投入後にメモリ上に再度展開するよう
に構成してもよい。
【００１２】１３はデバイス制御部であり、デバイス制
御部１３は、バッファ１３ａ、ＭＰＵ１３ｂ、上記ＭＰ
Ｕ１３ｂを動作させるプログラム等を格納したメモリ１
３ｃ、バスインタフェース部１３ｄを備えている。前記
したＸＯＲ演算は、例えば上記ＭＰＵ１３ａにより実行
される。上記サブシステム制御部１１とデバイス制御部
１３はバスＢＵＳを介して接続されており、前記図２に
示したサブシステム内Ｉ／Ｆ部１２は、上記バスＢＵ
Ｓ、バスインタフェース部１１ｃ、バスインタフェース
部１３ｄ等から構成され部分に対応する。デバイス制御
部１３は前記したようにデバイスＩ／Ｆ部１４を介して
ディスクドライブ群１５に接続される。
御部１３は、バッファ１３ａ、ＭＰＵ１３ｂ、上記ＭＰ
Ｕ１３ｂを動作させるプログラム等を格納したメモリ１
３ｃ、バスインタフェース部１３ｄを備えている。前記
したＸＯＲ演算は、例えば上記ＭＰＵ１３ａにより実行
される。上記サブシステム制御部１１とデバイス制御部
１３はバスＢＵＳを介して接続されており、前記図２に
示したサブシステム内Ｉ／Ｆ部１２は、上記バスＢＵ
Ｓ、バスインタフェース部１１ｃ、バスインタフェース
部１３ｄ等から構成され部分に対応する。デバイス制御
部１３は前記したようにデバイスＩ／Ｆ部１４を介して
ディスクドライブ群１５に接続される。
【００１３】次に、図２に示すディスクアレイ装置を前
述のＲＡＩＤ４、５を適用した場合について、本実施例
の動作を説明する。なお、以下の説明ではＲＡＩＤ４に
ついて説明するが、ＲＡＩＤ５の場合についても同様に
適用することができる。また、以下の実施例では、図２
に示すシステムについて説明するが、本発明は図３のシ
ステムにも同様に適用することができる。図２、図４に
おいて、本実施例のサブシステム制御部１１はディスク
ドライブ群内で構成されるＲＡＩＤの状態を正常／縮退
／データ喪失（同一グループのデータの内、２つのディ
スクのデータが読めないもしくは信用できない場合）に
区別して個々に管理し、その状態を参照してディスクド
ライブ群への書き込み命令を実行する。
述のＲＡＩＤ４、５を適用した場合について、本実施例
の動作を説明する。なお、以下の説明ではＲＡＩＤ４に
ついて説明するが、ＲＡＩＤ５の場合についても同様に
適用することができる。また、以下の実施例では、図２
に示すシステムについて説明するが、本発明は図３のシ
ステムにも同様に適用することができる。図２、図４に
おいて、本実施例のサブシステム制御部１１はディスク
ドライブ群内で構成されるＲＡＩＤの状態を正常／縮退
／データ喪失（同一グループのデータの内、２つのディ
スクのデータが読めないもしくは信用できない場合）に
区別して個々に管理し、その状態を参照してディスクド
ライブ群への書き込み命令を実行する。
【００１４】また、このサブシステム制御部１１はデバ
イス制御部１２に書き込みを指示する際、以下のモード
を指定することができ、デバイス制御部１２はそれを実
行する機能を持つ。 (1) モード１ 更新対象データＯＤと、更新対象冗長データＯＰを読出
し、排他的論理和をとり中間冗長データＩＰを生成し、
さらに、書き込みデータＮＤとの排他的論理和をとり、
書き込み冗長データＮＰを生成し、ＮＰとＮＤの対象デ
ィスクへの書き込みを行う。この「モード１」は正常時
に選択され動作は前記図１５で説明した通りである。 (2) モード２ デバイス制御部１３がＮＰを作成した際、それをサブシ
ステム制御部１１のメモリ１１ａ上へ転送し、転送後に
対象ディスクへの書き込みを行う。このモード２は、後
述するようにディスク縮退状態の書き込み時に選択され
る。
イス制御部１２に書き込みを指示する際、以下のモード
を指定することができ、デバイス制御部１２はそれを実
行する機能を持つ。 (1) モード１ 更新対象データＯＤと、更新対象冗長データＯＰを読出
し、排他的論理和をとり中間冗長データＩＰを生成し、
さらに、書き込みデータＮＤとの排他的論理和をとり、
書き込み冗長データＮＰを生成し、ＮＰとＮＤの対象デ
ィスクへの書き込みを行う。この「モード１」は正常時
に選択され動作は前記図１５で説明した通りである。 (2) モード２ デバイス制御部１３がＮＰを作成した際、それをサブシ
ステム制御部１１のメモリ１１ａ上へ転送し、転送後に
対象ディスクへの書き込みを行う。このモード２は、後
述するようにディスク縮退状態の書き込み時に選択され
る。
【００１５】(3) モード３ ＯＤ、ＯＰをディスクから読み出すことなく、冗長同一
グループの他のディスク内の上記ＯＤと同一のアドレス
からデータを読出しそれらとメモリ上のＮＤからＮＰを
生成し、対象ディスクへの書き込みを行う。このモード
３は、後述するように、ディスクが縮退状態でないと
き、書き込み中に予期しない電源断が生じ、電源再投入
後にサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに未書き込
みデータが存在している場合の再書き込み時に選択され
る。 (4) モード４ ＯＤ、ＯＰをディスクから読み出すことなく、メモリ上
にあるＮＰとＮＤの対象ディスクへの書き込みを行う。
このモード４は、後述するようにディスク縮退時、書き
込み中に予期しない電源断が生じ、電源再投入後にサブ
システム制御部１１のメモリ１１ａに未書き込みデータ
が存在している場合の再書き込み時に選択される。
グループの他のディスク内の上記ＯＤと同一のアドレス
からデータを読出しそれらとメモリ上のＮＤからＮＰを
生成し、対象ディスクへの書き込みを行う。このモード
３は、後述するように、ディスクが縮退状態でないと
き、書き込み中に予期しない電源断が生じ、電源再投入
後にサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに未書き込
みデータが存在している場合の再書き込み時に選択され
る。 (4) モード４ ＯＤ、ＯＰをディスクから読み出すことなく、メモリ上
にあるＮＰとＮＤの対象ディスクへの書き込みを行う。
このモード４は、後述するようにディスク縮退時、書き
込み中に予期しない電源断が生じ、電源再投入後にサブ
システム制御部１１のメモリ１１ａに未書き込みデータ
が存在している場合の再書き込み時に選択される。
【００１６】上記モードの切り替えは次のように行われ
る。ディスクの一台が故障し、デバイス制御部１３から
サブシステム制御部１１が異常終了通知を受けると、サ
ブシステム制御部１３は、特定ディスクへのアクセスが
不能で動作継続不可能である場合、縮退状態と認識し、
書き込み時のモードを正常モードから縮退モードに移行
する。また、サブシステム制御部１１の書き込み命令に
対するデバイス制御部１３からの正常応答の有無を判断
し正常応答が無いままサブシステム制御部１１が装置電
源断を認識した場合、その書き込み処理を仕掛かり中と
判断し、電源再投入時に、未書き込みデータがメモリ１
１ａ上に存在している場合、上記モード３（ディスク正
常時），モード４（ディスク縮退時）で書き込みを行
う。
る。ディスクの一台が故障し、デバイス制御部１３から
サブシステム制御部１１が異常終了通知を受けると、サ
ブシステム制御部１３は、特定ディスクへのアクセスが
不能で動作継続不可能である場合、縮退状態と認識し、
書き込み時のモードを正常モードから縮退モードに移行
する。また、サブシステム制御部１１の書き込み命令に
対するデバイス制御部１３からの正常応答の有無を判断
し正常応答が無いままサブシステム制御部１１が装置電
源断を認識した場合、その書き込み処理を仕掛かり中と
判断し、電源再投入時に、未書き込みデータがメモリ１
１ａ上に存在している場合、上記モード３（ディスク正
常時），モード４（ディスク縮退時）で書き込みを行
う。
【００１７】図５に、上記正常時のモード（モード１）
から縮退時のモード（モード２）への移行のフローチャ
ートを示す。図５において、上位装置からＲＡＩＤへの
アクセスがあり、正常終了であれば、正常モードのまま
次のＲＡＩＤへのアクセスを待つ。正常終了でない場合
には、特定ディスクへのアクセスが不能であるのかを調
べる。特定ディスクへのアクセスが不能である場合に
は、縮退モードに移行する。また、特定ディスクへのア
クセスが不能でない場合には、リトライを行い、正常終
了すれば正常モードのまま、次のＲＡＩＤへのアクセス
を待つ。正常終了しない場合には、所定回数に達するま
でリトライを行い、所定回数に達すると、エラー処理を
行う。
から縮退時のモード（モード２）への移行のフローチャ
ートを示す。図５において、上位装置からＲＡＩＤへの
アクセスがあり、正常終了であれば、正常モードのまま
次のＲＡＩＤへのアクセスを待つ。正常終了でない場合
には、特定ディスクへのアクセスが不能であるのかを調
べる。特定ディスクへのアクセスが不能である場合に
は、縮退モードに移行する。また、特定ディスクへのア
クセスが不能でない場合には、リトライを行い、正常終
了すれば正常モードのまま、次のＲＡＩＤへのアクセス
を待つ。正常終了しない場合には、所定回数に達するま
でリトライを行い、所定回数に達すると、エラー処理を
行う。
【００１８】次に、本実施例のディスクアレイシステム
の動作について説明する。 （１）正常時 対象となるＲＡＩＤが正常な状態ではサブシステム制御
部は、前記「モード１」での書き込み動作をデバイス動
作に対し指示を行う。この場合の動作は、図１５で説明
したのと同じである。図６に、正常時における通常の書
き込み動作のフローチャートを示す。同図において、ま
ず、書き込みデータＮＤ１をメモリ１１ａに保持したま
ま、バッファ１３ａに転送する（ステップＳ１）。つい
で、書き込み対象となっている旧データ（更新対象デー
タ）ＯＤ１をディスク１５からバッファ１３ａに読み込
む（ステップＳ２）。次に、書き込み対象の冗長データ
（更新対象冗長データ）ＯＰをディスク１５からバッフ
ァ１３ａへ読み込む（ステップＳ３）。
の動作について説明する。 （１）正常時 対象となるＲＡＩＤが正常な状態ではサブシステム制御
部は、前記「モード１」での書き込み動作をデバイス動
作に対し指示を行う。この場合の動作は、図１５で説明
したのと同じである。図６に、正常時における通常の書
き込み動作のフローチャートを示す。同図において、ま
ず、書き込みデータＮＤ１をメモリ１１ａに保持したま
ま、バッファ１３ａに転送する（ステップＳ１）。つい
で、書き込み対象となっている旧データ（更新対象デー
タ）ＯＤ１をディスク１５からバッファ１３ａに読み込
む（ステップＳ２）。次に、書き込み対象の冗長データ
（更新対象冗長データ）ＯＰをディスク１５からバッフ
ァ１３ａへ読み込む（ステップＳ３）。
【００１９】そして、ＯＤ１とＯＰの排他的論理和（Ｘ
ＯＲ）を演算し、中間パリティ（中間冗長データ）ＩＰ
を作成し（ステップＳ４）、さらに、ＮＤ１とＩＰの排
他的論理和（ＸＯＲ）を演算し、新パリティ（書き込み
冗長データ）ＮＰを作成する（ステップＳ５）。以上の
ようにして新パリティＮＰが作成されたら、書き込みデ
ータＮＤ１、新パリティＮＰのディスク１５への書き込
みを開始する（ステップＳ６）。そして、書き込みが終
了するまで待ち（ステップＳ７）、書き込みが正常終了
したらメモリ１１ａ上のＮＤ１を削除して（ステップＳ
９）処理を終了する。また、書き込みが正常終了しなか
った場合には、ステップＳ８からステップＳ１０に行
き、リトライ回数が所定回数になったかを調べ、所定回
数になっていなければ、ステップＳ６に戻り、書き込み
をリトライする。そして、所定回数リトライしても正常
終了しない場合にはエラー処理を行う（ステップＳ１
１）。
ＯＲ）を演算し、中間パリティ（中間冗長データ）ＩＰ
を作成し（ステップＳ４）、さらに、ＮＤ１とＩＰの排
他的論理和（ＸＯＲ）を演算し、新パリティ（書き込み
冗長データ）ＮＰを作成する（ステップＳ５）。以上の
ようにして新パリティＮＰが作成されたら、書き込みデ
ータＮＤ１、新パリティＮＰのディスク１５への書き込
みを開始する（ステップＳ６）。そして、書き込みが終
了するまで待ち（ステップＳ７）、書き込みが正常終了
したらメモリ１１ａ上のＮＤ１を削除して（ステップＳ
９）処理を終了する。また、書き込みが正常終了しなか
った場合には、ステップＳ８からステップＳ１０に行
き、リトライ回数が所定回数になったかを調べ、所定回
数になっていなければ、ステップＳ６に戻り、書き込み
をリトライする。そして、所定回数リトライしても正常
終了しない場合にはエラー処理を行う（ステップＳ１
１）。
【００２０】（２）ディスクドライブ群のあるディスク
ドライブに異常が発生した場合（ディスク縮退時） ディスクドライブ群のあるディスクドライブに何らかの
異常が発生した場合は図７に示すように動作する。サブ
システム制御部１１からの読出し／書き込み又はその他
のディスクアクセス系のコマンドに対し、ディスクドラ
イブ群１５のあるディスクドライブ（例えば図７におけ
るディスクＤ１）に何らかの異常が発生した場合、デバ
イス制御部１３はサブシステム制御部１１へ、異常終了
通知を行う（図７の(a) ）。通知を受けたサブシステム
制御部１１は、その内容を判断してディスクの故障によ
る動作継続不可能である場合、内部の構成変更情報の変
更（ＲＡＩＤ状態を縮退状態に変更する）を行い（図７
の(b) ）、そのディスクドライブを切り離す命令を出し
（図７の(c) ）、縮退モードに移行する。
ドライブに異常が発生した場合（ディスク縮退時） ディスクドライブ群のあるディスクドライブに何らかの
異常が発生した場合は図７に示すように動作する。サブ
システム制御部１１からの読出し／書き込み又はその他
のディスクアクセス系のコマンドに対し、ディスクドラ
イブ群１５のあるディスクドライブ（例えば図７におけ
るディスクＤ１）に何らかの異常が発生した場合、デバ
イス制御部１３はサブシステム制御部１１へ、異常終了
通知を行う（図７の(a) ）。通知を受けたサブシステム
制御部１１は、その内容を判断してディスクの故障によ
る動作継続不可能である場合、内部の構成変更情報の変
更（ＲＡＩＤ状態を縮退状態に変更する）を行い（図７
の(b) ）、そのディスクドライブを切り離す命令を出し
（図７の(c) ）、縮退モードに移行する。
【００２１】この縮退モードにあるＲＡＩＤに対する書
き込み動作を図８のフローチャートにより説明する。書
き込みデータＮＤ２をサブシステム制御部１１のメモリ
１１ａに保持したまま、書き込みデータＮＤ２を、デバ
イス制御部１３のバッファ１３ａに転送する（ステップ
Ｓ１）。ついで、ＮＤ２が故障したディスクに書き込む
データであるかを調べ（ステップＳ２）、故障ディスク
に書き込むデータでない場合には、書き込み対象となっ
ている旧データ（更新対象データ）ＯＤ２をディスク１
５からバッファ１３ａに読み込み（ステップＳ３）、更
新対象冗長データ（ＯＰ）をディスク１５からバッファ
１３ａに読み込む（ステップＳ４）。ついで、旧データ
ＯＤ２と更新対象冗長データＯＰの排他的論理和（ＸＯ
Ｒ）を作成しＩＰとし（ステップＳ５）、書き込みデー
タＮＤ２とＩＰの排他的論理和（ＸＯＲ）を作成しＮＰ
とする（ステップＳ６）。
き込み動作を図８のフローチャートにより説明する。書
き込みデータＮＤ２をサブシステム制御部１１のメモリ
１１ａに保持したまま、書き込みデータＮＤ２を、デバ
イス制御部１３のバッファ１３ａに転送する（ステップ
Ｓ１）。ついで、ＮＤ２が故障したディスクに書き込む
データであるかを調べ（ステップＳ２）、故障ディスク
に書き込むデータでない場合には、書き込み対象となっ
ている旧データ（更新対象データ）ＯＤ２をディスク１
５からバッファ１３ａに読み込み（ステップＳ３）、更
新対象冗長データ（ＯＰ）をディスク１５からバッファ
１３ａに読み込む（ステップＳ４）。ついで、旧データ
ＯＤ２と更新対象冗長データＯＰの排他的論理和（ＸＯ
Ｒ）を作成しＩＰとし（ステップＳ５）、書き込みデー
タＮＤ２とＩＰの排他的論理和（ＸＯＲ）を作成しＮＰ
とする（ステップＳ６）。
【００２２】また、ＮＤ２が故障したディスクに書き込
むデータである場合には、更新対象データＯＤ２の冗長
同一グループデータＯＤ０、ＯＤ１をディスク１５から
読み込み（ステップＳ７）、ＯＤ０とＯＤ１と書き込み
データＮＤ２との排他的論理和を求めて新パリティＮＰ
とする（ステップＳ８）。上記のようにして新パリティ
ＮＰが作成されたら、ＮＰをサブシステム制御部１１の
メモリ１１ａに転送する（ステップＳ９）。ついで、正
常終了するまで待ち、書き込みデータＮＤ２、新パリテ
ィＮＰのディスク１５への書き込みを開始する（ステッ
プＳ１０，Ｓ１１）。そして、書き込みが終了するまで
待ち（ステップＳ１２）、書き込みが正常終了したらメ
モリ１１ａ上のＮＤ２を削除して処理を終了する（ステ
ップＳ１４）。また、書き込みが正常終了しなかった場
合には、ステップＳ１３からステップＳ１５に行き、リ
トライ回数が所定回数になったかを調べ、所定回数にな
っていなければ、ステップＳ１１に戻り、書き込みをリ
トライする。そして、所定回数リトライしても正常終了
しない場合にはエラー処理を行う（ステップＳ１６）。
以上のように、ディスク縮退時には、作成した新冗長デ
ータＮＰをサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに転
送し保持する（前記モード２の動作）。
むデータである場合には、更新対象データＯＤ２の冗長
同一グループデータＯＤ０、ＯＤ１をディスク１５から
読み込み（ステップＳ７）、ＯＤ０とＯＤ１と書き込み
データＮＤ２との排他的論理和を求めて新パリティＮＰ
とする（ステップＳ８）。上記のようにして新パリティ
ＮＰが作成されたら、ＮＰをサブシステム制御部１１の
メモリ１１ａに転送する（ステップＳ９）。ついで、正
常終了するまで待ち、書き込みデータＮＤ２、新パリテ
ィＮＰのディスク１５への書き込みを開始する（ステッ
プＳ１０，Ｓ１１）。そして、書き込みが終了するまで
待ち（ステップＳ１２）、書き込みが正常終了したらメ
モリ１１ａ上のＮＤ２を削除して処理を終了する（ステ
ップＳ１４）。また、書き込みが正常終了しなかった場
合には、ステップＳ１３からステップＳ１５に行き、リ
トライ回数が所定回数になったかを調べ、所定回数にな
っていなければ、ステップＳ１１に戻り、書き込みをリ
トライする。そして、所定回数リトライしても正常終了
しない場合にはエラー処理を行う（ステップＳ１６）。
以上のように、ディスク縮退時には、作成した新冗長デ
ータＮＰをサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに転
送し保持する（前記モード２の動作）。
【００２３】図９に、上記した書き込みデータＮＤ２が
故障したディスクに書き込むデータでない場合の動作シ
ーケンス例を示す。サブシステム制御部１１は書き込み
動作をデバイス制御部１３に指示する前に該当するＲＡ
ＩＤの状態を確認する。この場合、その書き込み対象と
なるＲＡＩＤの状態は縮退とされているのでサブシステ
ム制御部１１はデバイス制御部１３に対して次のように
書き込みを指示する。 (a) 書き込みデータＮＤ２をメモリ１１ａに保持したま
ま、メモリ１１ａからバッファ１３ａへ転送する。 (b) 書き込み対象となるディスク内の旧データＯＤ２を
バッファ１３ａへ読み出す。 (c) 書き込み対象部分が属する冗長グループの冗長デー
タＯＰをバッファ１３ａへ読み出す。 (d) ＯＤ２とＯＰをＸＯＲ演算することにより、中間冗
長データＩＰを生成する。 (e) ＮＤ２とＩＰをＸＯＲ演算することにより新冗長デ
ータＮＰを生成する。 (f) ＮＰをサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに書
き込む。 (g) ＮＤ２，ＮＰをディスク１５へ書き込み、メモリ１
１ａ上のＮＤ２を削除する。
故障したディスクに書き込むデータでない場合の動作シ
ーケンス例を示す。サブシステム制御部１１は書き込み
動作をデバイス制御部１３に指示する前に該当するＲＡ
ＩＤの状態を確認する。この場合、その書き込み対象と
なるＲＡＩＤの状態は縮退とされているのでサブシステ
ム制御部１１はデバイス制御部１３に対して次のように
書き込みを指示する。 (a) 書き込みデータＮＤ２をメモリ１１ａに保持したま
ま、メモリ１１ａからバッファ１３ａへ転送する。 (b) 書き込み対象となるディスク内の旧データＯＤ２を
バッファ１３ａへ読み出す。 (c) 書き込み対象部分が属する冗長グループの冗長デー
タＯＰをバッファ１３ａへ読み出す。 (d) ＯＤ２とＯＰをＸＯＲ演算することにより、中間冗
長データＩＰを生成する。 (e) ＮＤ２とＩＰをＸＯＲ演算することにより新冗長デ
ータＮＰを生成する。 (f) ＮＰをサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに書
き込む。 (g) ＮＤ２，ＮＰをディスク１５へ書き込み、メモリ１
１ａ上のＮＤ２を削除する。
【００２４】図１０に上記した書き込みデータＮＤ２が
故障したディスクに書き込むデータの場合の動作シーケ
ンス例を示す。 (a) 書き込みデータＮＤ２をメモリ１１ａに保持したま
ま、メモリ１１ａからバッファ部１３ａへ転送する。 (b) (c) ＯＤ２、ＯＰをディスクから読み出すことな
く、冗長グループの他のディスク内の旧データＯＤ０，
ＯＤ１をバッファ部１３ａへ読み出す。 (d) ＯＤ０，ＯＤ１，ＮＤ２をＸＯＲ演算することによ
り、新冗長データＮＰを生成する（中間冗長データＩＰ
の作成については同図では省略されている。以下同様に
ＩＰの作成についての説明は省略する）。 (e) ＮＰをサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに書
き込む。 (f) ＮＤ２，ＮＰを書き込み対象ディスク１５へ書き込
み、メモリ１１ａ上のＮＤ２を削除する。
故障したディスクに書き込むデータの場合の動作シーケ
ンス例を示す。 (a) 書き込みデータＮＤ２をメモリ１１ａに保持したま
ま、メモリ１１ａからバッファ部１３ａへ転送する。 (b) (c) ＯＤ２、ＯＰをディスクから読み出すことな
く、冗長グループの他のディスク内の旧データＯＤ０，
ＯＤ１をバッファ部１３ａへ読み出す。 (d) ＯＤ０，ＯＤ１，ＮＤ２をＸＯＲ演算することによ
り、新冗長データＮＰを生成する（中間冗長データＩＰ
の作成については同図では省略されている。以下同様に
ＩＰの作成についての説明は省略する）。 (e) ＮＰをサブシステム制御部１１のメモリ１１ａに書
き込む。 (f) ＮＤ２，ＮＰを書き込み対象ディスク１５へ書き込
み、メモリ１１ａ上のＮＤ２を削除する。
【００２５】（３）電源断後の回復時の動作 次に、書き込み動作中に瞬断等による予期せぬ電源断の
場合を考える。前記「モード１（正常時のモード）」
で、書き込み動作中に予期せぬ電源断が生じた際、サブ
システム制御部１１のメモリ１１ａの電源のみがバック
アップされているとした場合、ディスクドライブ群１５
への対象ディスクに対する書き込みは中断される。すな
わち、サブシステム制御部１１の書き込み命令に対する
デバイス制御部からの正常応答の有無を判断し正常応答
が無いままサブシステム制御部１１が装置電源断を認識
した場合、その書き込み処理を仕掛かり中と判断し、対
象ディスクに対する書き込みは中断される。その後、電
源が再投入された後にメモリ１１ａ上に未書き込みのデ
ータが存在している場合には書き込みは再試行される。
ここで、ディスク縮退状態でない場合（正常時）であっ
ても、再度「モード１（正常時のモード）」で書き込み
を行った場合、電源前の書き込みは中断しているため旧
データＯＤ（更新対象データ）の読み込み時のデータは
正しくない可能性があり使用することはできない。そこ
で電源投入時に未書き込みのデータが存在している場
合、サブシステム制御部１１は前記「モード３」で書き
込みを行うようにデバイス制御部１３に指示を出す。
場合を考える。前記「モード１（正常時のモード）」
で、書き込み動作中に予期せぬ電源断が生じた際、サブ
システム制御部１１のメモリ１１ａの電源のみがバック
アップされているとした場合、ディスクドライブ群１５
への対象ディスクに対する書き込みは中断される。すな
わち、サブシステム制御部１１の書き込み命令に対する
デバイス制御部からの正常応答の有無を判断し正常応答
が無いままサブシステム制御部１１が装置電源断を認識
した場合、その書き込み処理を仕掛かり中と判断し、対
象ディスクに対する書き込みは中断される。その後、電
源が再投入された後にメモリ１１ａ上に未書き込みのデ
ータが存在している場合には書き込みは再試行される。
ここで、ディスク縮退状態でない場合（正常時）であっ
ても、再度「モード１（正常時のモード）」で書き込み
を行った場合、電源前の書き込みは中断しているため旧
データＯＤ（更新対象データ）の読み込み時のデータは
正しくない可能性があり使用することはできない。そこ
で電源投入時に未書き込みのデータが存在している場
合、サブシステム制御部１１は前記「モード３」で書き
込みを行うようにデバイス制御部１３に指示を出す。
【００２６】また、ディスクが縮退状態にあるとき、そ
の書き込みは前記「モード２」で行われる。「モード
２」で書き込み動作中に、予期せぬ電源断が生じた場
合、サブシステム制御部１１のみ電源がバックアップさ
れているとした場合、前記したようにディスクドライブ
１５のそのディスクに対する書き込みは中断される。そ
の後、電源が再投入された後にメモリ１１ａ上に未書き
込みのデータが存在している場合には書き込みは再試行
されるが、このとき再度「モード２」で書き込みを行っ
た場合、電源前の書き込みは中断しているため、更新対
象データ（旧データ）ＯＤの読み込み時のデータは正し
くない可能性があり使用することはできない。さらに、
前記「モード３」で書き込みを再試行した場合、そのＲ
ＡＩＤはすでに縮退状態にあるためＰａｒｉｔｙの生成
は不可能となる。しかし、瞬断前の書き込みは前記「モ
ード２」で行われているためメモリ内に未書き込みの新
冗長データＮＰが保持されている。そこで電源投入時に
メモリ１１ａ内に未書き込みのデータおよび未書き込み
のＮＰが存在している場合には、サブシステム制御部１
１は前記「モード４」で書き込みを行うようデバイス制
御部１３に指示を出す。
の書き込みは前記「モード２」で行われる。「モード
２」で書き込み動作中に、予期せぬ電源断が生じた場
合、サブシステム制御部１１のみ電源がバックアップさ
れているとした場合、前記したようにディスクドライブ
１５のそのディスクに対する書き込みは中断される。そ
の後、電源が再投入された後にメモリ１１ａ上に未書き
込みのデータが存在している場合には書き込みは再試行
されるが、このとき再度「モード２」で書き込みを行っ
た場合、電源前の書き込みは中断しているため、更新対
象データ（旧データ）ＯＤの読み込み時のデータは正し
くない可能性があり使用することはできない。さらに、
前記「モード３」で書き込みを再試行した場合、そのＲ
ＡＩＤはすでに縮退状態にあるためＰａｒｉｔｙの生成
は不可能となる。しかし、瞬断前の書き込みは前記「モ
ード２」で行われているためメモリ内に未書き込みの新
冗長データＮＰが保持されている。そこで電源投入時に
メモリ１１ａ内に未書き込みのデータおよび未書き込み
のＮＰが存在している場合には、サブシステム制御部１
１は前記「モード４」で書き込みを行うようデバイス制
御部１３に指示を出す。
【００２７】上記電源瞬断後の回復時の書き込み動作に
ついて、図１１のフローチャートにより説明する。電源
瞬断後の回復時、メモリ１１ａ上に書き込みデータＮＤ
２が登録されているかを調べ（ステップＳ１）、登録さ
れていない場合には処理を終了する。また、登録されて
いる場合には、ＮＤ２の属する冗長グループが縮退モー
ドになっているかを調べる（ステップＳ２）。縮退モー
ドになっていない場合には、書き込み対象となっている
更新対象データＯＤ２と冗長同一グループのデータＯＤ
０、ＯＤ１をディスク１５からバッファ１３ａに読み込
む（ステップＳ３）。また、メモリ１１ａからバッファ
１３ａに書き込みデータＮＤ２を転送する（ステップＳ
４）。ついで、上記ＯＤ０とＯＤ１と書き込みデータＮ
Ｄ２の排他的論理和（ＸＯＲ）を作成し、新冗長データ
ＮＰとする（ステップＳ５）。一方、縮退モードの場合
には、ステップＳ６において、メモリ１１ａ上に新冗長
データＮＰが保持されているかを調べ、保持されている
場合には、書き込みデータＮＤ２、ＮＰをバッファ１３
ａに転送する。また、保持されていない場合にはステッ
プＳ３に行く。ついで、書き込みデータＮＤ２、新パリ
ティＮＰのディスク１５への書き込みを開始する（ステ
ップＳ８）。
ついて、図１１のフローチャートにより説明する。電源
瞬断後の回復時、メモリ１１ａ上に書き込みデータＮＤ
２が登録されているかを調べ（ステップＳ１）、登録さ
れていない場合には処理を終了する。また、登録されて
いる場合には、ＮＤ２の属する冗長グループが縮退モー
ドになっているかを調べる（ステップＳ２）。縮退モー
ドになっていない場合には、書き込み対象となっている
更新対象データＯＤ２と冗長同一グループのデータＯＤ
０、ＯＤ１をディスク１５からバッファ１３ａに読み込
む（ステップＳ３）。また、メモリ１１ａからバッファ
１３ａに書き込みデータＮＤ２を転送する（ステップＳ
４）。ついで、上記ＯＤ０とＯＤ１と書き込みデータＮ
Ｄ２の排他的論理和（ＸＯＲ）を作成し、新冗長データ
ＮＰとする（ステップＳ５）。一方、縮退モードの場合
には、ステップＳ６において、メモリ１１ａ上に新冗長
データＮＰが保持されているかを調べ、保持されている
場合には、書き込みデータＮＤ２、ＮＰをバッファ１３
ａに転送する。また、保持されていない場合にはステッ
プＳ３に行く。ついで、書き込みデータＮＤ２、新パリ
ティＮＰのディスク１５への書き込みを開始する（ステ
ップＳ８）。
【００２８】そして、書き込みが終了するまで待ち（ス
テップＳ９）、書き込みが正常終了したらメモリ１１ａ
上のＮＤ２を削除して処理を終了する（ステップＳ１
０，Ｓ１１）。また、書き込みが正常終了しなかった場
合には、ステップＳ１０からステップＳ１２に行き、リ
トライ回数が所定回数になったかを調べ、所定回数にな
っていなければ、ステップＳ８に戻り、書き込みをリト
ライする。そして、所定回数リトライしても正常終了し
ない場合にはエラー処理を行う（ステップＳ１３）。
テップＳ９）、書き込みが正常終了したらメモリ１１ａ
上のＮＤ２を削除して処理を終了する（ステップＳ１
０，Ｓ１１）。また、書き込みが正常終了しなかった場
合には、ステップＳ１０からステップＳ１２に行き、リ
トライ回数が所定回数になったかを調べ、所定回数にな
っていなければ、ステップＳ８に戻り、書き込みをリト
ライする。そして、所定回数リトライしても正常終了し
ない場合にはエラー処理を行う（ステップＳ１３）。
【００２９】図１２に縮退状モードでない場合における
電源瞬断後の回復時の書き込み動作シーケンス例を示
す。 (a) 書き込みデータＮＤ２をメモリ１１ａからバッファ
部１３ａへ転送する。 (b) (c) 冗長グループ内のＯＤ２と同一のアドレスから
冗長同一グループのデータＯＤ０，ＯＤ１をバッファ部
１３ａへ読み出す。 (d) 上記冗長同一グループデータＯＤ０、ＯＤ１、ＮＤ
２をＸＯＲ演算し、新冗長データＮＰを作成する。 (e) ＮＤ２，ＮＰをディスクへ書き込む。
電源瞬断後の回復時の書き込み動作シーケンス例を示
す。 (a) 書き込みデータＮＤ２をメモリ１１ａからバッファ
部１３ａへ転送する。 (b) (c) 冗長グループ内のＯＤ２と同一のアドレスから
冗長同一グループのデータＯＤ０，ＯＤ１をバッファ部
１３ａへ読み出す。 (d) 上記冗長同一グループデータＯＤ０、ＯＤ１、ＮＤ
２をＸＯＲ演算し、新冗長データＮＰを作成する。 (e) ＮＤ２，ＮＰをディスクへ書き込む。
【００３０】図１３に縮退モードにおける電源瞬断後の
回復時の書き込み動作シーケンス例を示す。 (a) 書き込みデータＮＤをメモリ１１ａからバッファ部
１３ａへ転送する。 (b) ＮＰをメモリ１１ａからバッファ部１３ａへ転送す
る。 (c) ＮＤをディスクへ書き込む。 (d) ＮＰをディスクへ書き込みむ。
回復時の書き込み動作シーケンス例を示す。 (a) 書き込みデータＮＤをメモリ１１ａからバッファ部
１３ａへ転送する。 (b) ＮＰをメモリ１１ａからバッファ部１３ａへ転送す
る。 (c) ＮＤをディスクへ書き込む。 (d) ＮＰをディスクへ書き込みむ。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明をＲＡＩＤ
４，５が適用可能なディスクアレイ装置に適用すること
により以下の効果を得ることができる。 （１）縮退モードのときに冗長データを電源バックアッ
プされたメモリに転送するようにしたので、従来例のよ
うに常時、冗長データをメモリに転送する場合と比べ、
性能劣化を最低限に抑止でき、かつ、高い信頼性を維持
することができる。 （２）縮退モードにおいて、システム電源断後の電源再
投入時の書き込み動作時にメモリ上の冗長データを使用
することでディスク上への冗長データの書き込み途中で
有る無いに関わらず正しい書き込みを行うことができ
る。 （３）ＲＡＩＤグループ内の他ディスクの同一グループ
データと、メモリ内の書き込みデータから新冗長データ
を生成することにより、縮退時、あるいは、ディスク上
のデータが書き込み途中で有る無いに関わらず正しい冗
長データを作成することができる。 特に、ディスク正常時のシステム電源断後の電源再投入
時に、ＲＡＩＤグループ内の他ディスクの同一グループ
データと、メモリ内の書き込みデータから新冗長データ
を生成することにより、ディスク上のデータが正しくな
い、もしくは信用できない場合であっても、正しい書き
込みを行うことができる。
４，５が適用可能なディスクアレイ装置に適用すること
により以下の効果を得ることができる。 （１）縮退モードのときに冗長データを電源バックアッ
プされたメモリに転送するようにしたので、従来例のよ
うに常時、冗長データをメモリに転送する場合と比べ、
性能劣化を最低限に抑止でき、かつ、高い信頼性を維持
することができる。 （２）縮退モードにおいて、システム電源断後の電源再
投入時の書き込み動作時にメモリ上の冗長データを使用
することでディスク上への冗長データの書き込み途中で
有る無いに関わらず正しい書き込みを行うことができ
る。 （３）ＲＡＩＤグループ内の他ディスクの同一グループ
データと、メモリ内の書き込みデータから新冗長データ
を生成することにより、縮退時、あるいは、ディスク上
のデータが書き込み途中で有る無いに関わらず正しい冗
長データを作成することができる。 特に、ディスク正常時のシステム電源断後の電源再投入
時に、ＲＡＩＤグループ内の他ディスクの同一グループ
データと、メモリ内の書き込みデータから新冗長データ
を生成することにより、ディスク上のデータが正しくな
い、もしくは信用できない場合であっても、正しい書き
込みを行うことができる。
【図１】本発明の概要を説明する図である。
【図２】本発明が適用可能なディスクアレイ装置の概略
構成例を示す図（１）である。
構成例を示す図（１）である。
【図３】本発明が適用可能なディスクアレイ装置の概略
構成例を示す図（２）である。
構成例を示す図（２）である。
【図４】本発明の実施例のハードウェア構成例を示す図
である。
である。
【図５】縮退モードの設定処理のフローチャートであ
る。
る。
【図６】正常時における書き込み動作のフローチャート
である。
である。
【図７】ディスクドライブ群のあるディスクドライブに
何らかの異常が発生した場合の動作を説明する図であ
る。
何らかの異常が発生した場合の動作を説明する図であ
る。
【図８】縮退モードのときの書き込み動作を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図９】縮退モードの書き込み動作シーケンス例（１）
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】縮退モードの書き込み動作シーケンス例
（２）を示す図である。
（２）を示す図である。
【図１１】電源瞬断後の回復時の書き込み動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１２】電源瞬断後の回復時の書き込み動作シーケン
ス例（縮退モードでないとき）を示す図である。
ス例（縮退モードでないとき）を示す図である。
【図１３】電源瞬断後の回復時の書き込み動作シーケン
ス例（縮退モード時）を示す図である。
ス例（縮退モード時）を示す図である。
【図１４】ＲＡＩＤ４，５を説明する図である。
【図１５】ディスクアレイ装置における書き込み動作シ
ーケンス例を示す図である。
ーケンス例を示す図である。
１ サブシステム制御部 １ａ メモリ １ｂ バッテリ ２ デバイス制御部 ３ ディスクドライブ群 １１ サブシステム制御部 １１ａ メモリ １１ｂ ＭＰＵ １２ サブシステム内インタフェース部 １３ デバイス制御部 １３ａ バッファ １３ｂ ＭＰＵ １４ デバイスインタフェース部 １５ ディスクドライブ群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０Ｚ ５７２ ５７２Ｂ ５７２Ｆ ５７６ ５７６Ｚ Ｆターム(参考） 5B018 GA02 KA15 KA21 LA06 MA14 QA05 QA06 5B065 BA01 CA11 CA30 CC08 CE12 EA02 EA23 EA24 5D044 BC01 CC04 DE68 DE94 HH07 HH17
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくともメモリがバッテリバックアッ
プされたサブシステム制御部と、 複数のディスクと、該ディスクを制御するデバイス制御
部とを備え、 ライトデータを上記複数のディスクのそれぞれに分配し
て書き込むとともに、該分配された複数のデータから冗
長データを生成し、該冗長データを上記複数のディスク
のうち、分配したデータを格納したディスク以外のディ
スクに書き込むディスクアレイ装置であって、 上記ディスクへデータを書き込む際、上記サブシステム
制御部のメモリ上に書き込みデータを、書き込み処理が
終了まで保持するとともに、上記複数のディスクの内の
１乃至複数のディスクが故障したディスク縮退時には、
デバイス制御部内のバッファに存在する冗長データをサ
ブシステム制御部のメモリに転送して保持することを特
徴とするディスクアレイ装置。 - 【請求項２】 ディスク縮退時に上記ディスクへデータ
を書き込む際、書き込み対象となるディスクが故障して
いる場合、ディスクへの書き込みデータと、正常動作し
ているディスク上の冗長同一グループのデータとから冗
長データを生成し、該冗長データを上記サブシステム制
御部のメモリに転送することを特徴とする請求項１のデ
ィスクアレイ装置。 - 【請求項３】 電源投入に際し、サブシステム制御部の
メモリ中に保持された冗長データを使用して書き込み動
作を行うことを特徴とする請求項１または請求項２のデ
ィスクアレイ装置。 - 【請求項４】 電源投入に際し、書き込み対象ディスク
以外のディスクに格納された冗長同一グループのデータ
を用いて冗長データを生成することを特徴とする請求項
１または請求項２のディスクアレイ装置。 - 【請求項５】 電源再投入時に、サブシステム制御部の
メモリ内に未書き込みデータが存在するとき、請求項３
または請求項４の書き込み動作を行うことを特徴とする
ディスクアレイ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000167484A JP2001344076A (ja) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | ディスクアレイ装置 |
| US09/783,528 US6816981B2 (en) | 2000-06-05 | 2001-02-15 | Disk array device including a memory with backup power supply and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000167484A JP2001344076A (ja) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | ディスクアレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001344076A true JP2001344076A (ja) | 2001-12-14 |
Family
ID=18670634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000167484A Pending JP2001344076A (ja) | 2000-06-05 | 2000-06-05 | ディスクアレイ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6816981B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001344076A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008052752A (ja) * | 2007-10-26 | 2008-03-06 | Hitachi Ltd | 記憶装置システム |
| US7370148B2 (en) | 2005-03-14 | 2008-05-06 | Fujitsu Limited | Storage system, control method thereof, and program |
| US7925830B2 (en) | 2003-02-17 | 2011-04-12 | Hitachi, Ltd. | Storage system for holding a remaining available lifetime of a logical storage region |
| JP2012522292A (ja) * | 2009-03-27 | 2012-09-20 | サンドフォース インク． | 記憶装置システムの論理ブロックアドレス割り当て解除管理およびデータハードニング |
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| US6922752B2 (en) * | 2002-08-23 | 2005-07-26 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Storage system using fast storage devices for storing redundant data |
| JP2005115771A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | ディスクアレイ装置 |
| JP4391192B2 (ja) | 2003-10-09 | 2009-12-24 | 株式会社日立製作所 | ディスクアレイ装置 |
| JP4497918B2 (ja) | 2003-12-25 | 2010-07-07 | 株式会社日立製作所 | ストレージシステム |
| JP2005346321A (ja) | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Hitachi Ltd | ディスクアレイ装置及びディスクアレイ装置のバッテリ出力制御方法 |
| KR101091910B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2011-12-08 | 삼성테크윈 주식회사 | 실시간 전송 프로토콜을 사용하는 비디오 서버의 제어 방법및 그 기록 매체 |
| US8392400B1 (en) | 2005-12-29 | 2013-03-05 | Amazon Technologies, Inc. | Method and apparatus for stress management in a searchable data service |
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| US8938641B2 (en) * | 2012-09-27 | 2015-01-20 | Intel Corporation | Method and apparatus for synchronizing storage volumes |
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| TWI564716B (zh) * | 2015-10-08 | 2017-01-01 | 光寶電子（廣州）有限公司 | 固態儲存裝置及其相關資料寫入方法 |
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| CN109725824A (zh) * | 2017-10-27 | 2019-05-07 | 伊姆西Ip控股有限责任公司 | 用于向存储***中的盘阵列写入数据的方法和设备 |
| CN110058791B (zh) * | 2018-01-18 | 2022-05-10 | 伊姆西Ip控股有限责任公司 | 存储***以及相应的方法和计算机可读介质 |
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2000
- 2000-06-05 JP JP2000167484A patent/JP2001344076A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-15 US US09/783,528 patent/US6816981B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| US6816981B2 (en) | 2004-11-09 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030708 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060616 |