JP2014238746A - データ保全処理装置、ｒａｉｄコントローラ、データ保全処理システム、データ保全処理方法、及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ビットエラーの発生状況に応じたデータ保全処理を有効に実現することができるデータ保全処理装置、ＲＡＩＤコントローラ、データ保全処理システム、データ保全処理方法、及びそのプログラムを提供すること。
【解決手段】外部入力されたデータが一時記憶されるメモリ４０と、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイ２０をＲＡＩＤとして機能させる主制御装置５０と、を有するＲＡＩＤコントローラ３０は、メモリ４０にて発生したビットエラーの発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合にメモリ４０が異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段６０Ａと、この検出時にディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段６０Ｂと、を含むデータ保全処理部６０をさらに有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ保全技術に係り、特に、メモリコントローラに一時記憶されたキャッシュデータを保全処理するデータ保全処理装置、ＲＡＩＤコントローラ、データ保全処理システム、データ保全処理方法、及びそのプログラムに関する。

近年のＰＣ（Personal Computer）の急速な普及により、企業等において作成・管理されるデータ量は増加の一途を辿っている。このため、データ保全の重要性が高まり、これに伴って、高速で信頼性の高いディスクシステムを構築・運用する技術としてＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）が広く用いられるようになった。

一般にＲＡＩＤは、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイを、パリティ演算等を行うＲＡＩＤコントローラによって有意に機能させるという構成を採り、このＲＡＩＤコントローラは、各種の演算処理等を実行するＣＰＵ（主制御装置）と、このＣＰＵとディスクアレイとの間で一時的にデータを保管するメモリ（キャッシュメモリ）と、を有している。

ＲＡＩＤコントローラに搭載されたメモリについては、ＥＣＣ（Error Correction Code）機能を付与することで、単位ブロックあたり1ビットまでのエラーを検出・修復することが可能となるため、１ビットまでのエラーが発生してもメモリ内のキャッシュデータを保護することができる。

しかしながら、単位ブロックあたり２ビット以上のエラーが発生した場合には、ＲＡＩＤコントローラの機能を停止するという制御が行われるため、メモリ内のキャッシュデータを保護することができない。すなわち、ＥＣＣ機能によれば、２ビットエラーの発生を検出することはできるが、これを修復することはできないため、２ビット以上のエラー発生時には、メモリ内のデータは保護されずに破棄されることとなる。

ここで、上記ディスクアレイを含めた記憶装置へのデータ書込み方式としては、一旦キャッシュメモリにデータを書き込んでおき一定の条件を満たした時にこれを記憶装置に書き出すライトバック（write back）と、キャッシュメモリへの書き込みと同時にディスクアレイへの書き込みも実行するライトスルー（write through）と、が存在する。

ＲＡＩＤコントローラ配下のディスクアレイに対する書込み方式がライトバックに設定されている環境下では、２ビット以上のエラーが発生した場合に、ディスクアレイに未だ書き込まれていないデータも含めたすべてのデータがキャッシュメモリ内から破棄される、という不都合が生じる。

加えて、ＲＡＩＤコントローラに搭載されるキャッシュメモリの容量は、近年増加傾向にあることから、上記不都合が生じた場合に破棄されるデータ量も、これに伴って増大するため、ライトバックにて得られる書込み性能を保持しつつ、キャッシュデータの保護を有効に実現する技術が求められている。

すなわち、ＲＡＩＤコントローラに搭載されたメモリの信頼性は、そのハードウェアの進歩と共に向上しているが、信号伝送時の雑音等に起因するビットエラーの発生を皆無にすることは困難であり、このため、ライトバック使用時のメモリの故障によるデータ損失を防止する技術が求められている。

こうしたデータ保護の必要性を考慮した関連技術としては、例えば下記の技術内容（特許文献１又は２）が知られている。

特許文献１では、揮発性メモリであるキャッシュメモリ，このキャッシュメモリ内のデータが退避されるフラッシュメモリ，主電源の停電時に機能するバッテリ，及び上記キャッシュメモリ及びフラッシュメモリにデータの書込み処理を行うＣＰＵをそれぞれに有する第１及び第２の制御モジュールと、この各制御モジュールによりデータが書き込まれ又は読み出されるディスクアレイと、を備えたディスクアレイ装置の制御方法が開示されている。ここでは、何れか一方の制御モジュールにかかるバッテリ容量とフラッシュメモリの退避可能領域とから求めたキャッシュメモリについてのデータ退避の可否と、他方の制御モジュールの状態と、に基づいて該装置における上記書込み方式を決定するという技術内容が開示されている。

特許文献２では、キャッシュメモリを内包するメモリコントローラをそれぞれに有する２つのクラスタがディスク装置を共有する、という構成を採ったディスクアレイシステムを開示する。ここでは、各メモリコントローラが、相互に無関係にデータを格納するアドレスを決定すると共に、一部のメモリコントローラが使用不可能となった場合に当該アドレスに基づいてデータの復旧処理を行う、という技術内容が開示されている。

特開２０１１−１６４７８０号公報 特開２０１０−０９２３１８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された制御方法は、主電源の停電時において、該装置のバッテリが各構成部材に電力を供給することによりデータ退避を実現する、といった技術内容であり、各構成部材の不具合が生じた場合にデータを保証するという技術内容については何ら開示されていない。
また、特許文献２に開示された内容は、上述したように、一方のメモリコントローラの使用不能を検出した際にデータの複製を行う、という技術であるため、何れか一方又は双方メモリコントローラが内包する構成部材に不具合が生じたような場合に対処できないという不都合がある。

さらに、例えばディスクアレイへの書込み方式がライトバックにて運用されているユーザ環境において、上記関連技術では、キャッシュメモリに１ビットエラーが発生した場合、ハードウェア交換を行うことによりキャッシュデータを保護していた。しかしながら、当該１ビットエラーの発生がキャッシュメモリ自体の不具合に起因する場合には、ハードウェア交換を実施する前に、当該キャッシュメモリにて２ビットエラーが発生するという故障状態へと進行し、これによりキャッシュデータを損失するという不都合が生じていた。

（発明の目的）
本発明は、上記従来例の有する不都合を改善するためのものであり、特に、ビットエラーの発生状況に応じたデータ保全処理を有効に実現するデータ保全処理装置、ＲＡＩＤコントローラ、データ保全処理システム、データ保全処理方法、及びそのプログラムの提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかるデータ保全処理装置では、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラを監視すると共に、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理装置であって、前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段と、このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段と、を有するという構成を採っている。

また、本発明にかかるＲＡＩＤコントローラでは、外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させる主制御装置と、を有するＲＡＩＤコントローラであって、前記メモリを監視すると共にここに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部を備え、このデータ保全処理部に、前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段と、このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段と、を設けるという構成を採っている。

さらに、本発明にかかるデータ保全処理システムでは、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイと、このディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させると共にこれを使用してデータ保全処理を行う上記ＲＡＩＤコントローラと、を備えるという構成を採っている。

また、本発明にかかるデータ保全処理方法では、外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させる主制御装置と、を備えたＲＡＩＤコントローラにあって、前記主制御装置は、前記メモリを監視すると共にここに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部をさらに有するものであり、前記メモリにて発生するビットエラーを検知し、この検知後の前記メモリでのビットエラーの発生頻度を監視し、この監視により得た発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出し、この検出の際に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更し、これら一連の各工程内容を前記データ保全処理部が順次実行することを特徴とする。

さらに、本発明にかかるデータ保全処理プログラムでは、外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させ且つ前記メモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行する主制御装置と、を有するＲＡＩＤコントローラにあって、前記主制御装置に予め設けられたコンピュータを、前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段、このメモリ監視検出手段にて前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段、として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、特に、ビットエラーの発生状況に応じたデータ保全処理を有効に実現することができるデータ保全処理装置、ＲＡＩＤコントローラ、データ保全処理システム、データ保全処理方法、及びそのプログラムの提供が可能となる。

本発明の第１実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ及びこれを備えたデータ保全処理システムの構成を示すブロック図である。 図１に開示したデータ保全処理部と同様の構成をから成るデータ保全処理装置の構成を示すブロック図である。 図１に開示したデータ保全処理システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ及びこれを備えたデータ保全処理システムの構成を示すブロック図である。 図４に開示したＲＡＩＤコントローラにおいて、データ保全処理プログラムが主制御装置に読み出された状態を示すブロック図である。 図４に開示した主制御装置が、読み込んだデータ保全処理プログラムにより1ビットエラーを検知した際の流れを含むブロック図である。 図４に開示した主制御装置が、読み込んだデータ保全処理プログラムにより主記憶装置の不調を検出した際の流れを含むブロック図である。 本発明の第３実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ及びこれを備えたデータ保全処理システムの構成を示すブロック図である。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ及びこれを備えたデータ保全処理システムを、図１乃至図３に基づいて説明する。

（全体的構成）
ハードディスクの速度や信頼性を向上すると共に有効なデータ保全処理を実現するデータ保全処理システム１０は、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイ２０と、このディスクアレイ２０をＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラ３０と、を有している。

ＲＡＩＤコントローラ３０は、外部入力されたデータが一時記憶されるキャッシュメモリ４０Ａを少なくとも有する主記憶装置（メモリ）４０と、ディスクアレイ２０の制御及び主記憶装置４０に記憶されたデータの保全処理を行う主制御装置５０と、を備えている。

この主記憶装置４０には、図１に示す通り、外部入力されキャッシュメモリ４０Ａに書き込まれた書込みデータ４１が記憶されている。この書込みデータ４１は、外部から入力されるデータ量及びディスクアレイ２０への書き出し状況等に応じて随時変化するデータである。

主制御装置５０は、各種の演算を行う演算部（図示せず）を含んで構成されている。
また、本実施形態にかかる主制御装置５０は、主記憶装置４０を監視すると共にキャッシュメモリ４０Ａに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部６０を含む、という構成を採っている。

データ保全処理部６０は、主記憶装置４０における１ビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた（閾値より高い）場合に前記主記憶装置４０の異常状態（不調）を検出するメモリ監視検出手段６０Ａと、このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に前記主記憶装置４０内のキャッシュメモリ４０Ａに一時記憶された書込みデータ４１を前記ディスクアレイ２０に退避させると共に、ディスクアレイ２０への書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更する（切り替える）データ保護手段６０Ｂと、を有している。

また、データ保全処理部６０は、メモリ監視検出手段６０Ａが前記主記憶装置４０における１ビットエラーを検知した際に上位装置（上位ＳＷ）又は管理者（双方共に図示せず）に対してその旨（１ビットエラー検出の旨）を通知する検知結果通知機能と、データ保護手段６０Ｂが書込み方式を変更した際に上位装置又は管理者に対してその旨（当該変更の旨）を通知する方式変更通知機能と、を含む通知手段６０Ｃを有している。

したがって、１ビットエラーを検知した際にメモリ監視検出手段６０Ａは、通知手段６０Ｃに対して当該検知にかかる信号を送信し、書込み方式を変更した際にデータ保護手段６０Ｂは、通知手段６０Ｃに対して当該変更にかかる信号を送信する、という構成を採っている。

メモリ監視検出手段６０Ａは、上記１ビットエラー検知後の監視により得た発生頻度と予め設定された閾値とを比較することで、当該発生頻度が閾値を超えたか否か（閾値より高いか否か）を判定し、超えた旨判定した場合に主記憶装置４０の不調を示す信号をデータ保護手段６０Ｂに送信するように構成されている。

また、このメモリ監視検出手段６０Ａからの信号を受けたデータ保護手段６０Ｂは、現在におけるディスクアレイ２０へのデータ書込み方式を識別すると共に、この書込み方式がライトバックであれば主記憶装置４０内に一時記憶されている書込みデータ４１をディスクアレイ２０に書き出す処理を行う、という構成を採っている。

上述した図１では、主制御装置５０内に書込みデータ４１の保全処理を実行するデータ保全処理部６０を設けた構成を示したが、図２に示すように、データ保全処理部６０と同様の構成（メモリ監視検出手段６０Ａ，データ保護手段６０Ｂ，及び通知手段６０Ｃ）から成るデータ保全処理装置６１を、主制御装置５０の外部に設けるように構成してもよい。この場合、データ保全処理装置６１は、必ずしもＲＡＩＤコントローラ３０の内部に設ける必要はなく、外部に設けるように構成してもよい。

（動作説明）
次に、図１に示すＲＡＩＤコントローラ３０及びこれを備えたデータ保全処理システム１０にかかる動作を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。

主記憶装置４０の状態監視中にあるメモリ監視検出手段６０Ａは（図３：Ｓ３０１）、
主記憶装置４０における１ビットエラーの発生を検知すると（図３：Ｓ３０２／はい）、通知手段６０Ｃに当該検知にかかる信号を送信すると共に、１ビットエラーの発生頻度の監視を開始する（図３：Ｓ３０３）。
その際、通知手段６０Ｃは、１ビットエラーが発生した旨を上位装置又は管理者に通知する（図３：Ｓ３０３）。

一方で、主記憶装置４０における１ビットエラーの発生を検知しなければ（図３：Ｓ３０２／はい）メモリ監視検出手段６０Ａは、そのまま主記憶装置４０の状態監視を継続する（図３：Ｓ３０１）。

続いて、メモリ監視検出手段６０Ａは、上記１ビットエラー検知後の監視で得た発生頻度と予め設定された閾値とを比較することにより、当該発生頻度が閾値を超えたか否かを判定する（図３：Ｓ３０４）。
この判定により、発生頻度が閾値を超えた旨判定したメモリ監視検出手段６０Ａは、主記憶装置４０が異常状態にある（正常な状態にない）と認定し（図３：Ｓ３０４／はい）、当該認定にかかる信号（主記憶装置４０の不調を示す信号）をデータ保護手段６０Ｂに送信する（図３：Ｓ３０５）。
一方で、上記発生頻度が閾値を超えていない旨判定したメモリ監視検出手段６０Ａは（図３：Ｓ３０４／いいえ）、主記憶装置４０の状態監視に移行する（図３：Ｓ３０１）。

データ保護手段６０Ｂからの信号を受けたデータ保護手段６０Ｂは、現在におけるディスクアレイ２０へのデータ書込み方式を識別する（図３：Ｓ３０６）。
これにより、当該書込み方式がライトバックにあると識別したデータ保護手段６０Ｂは（図３：Ｓ３０６／はい）、主記憶装置４０内に一時記憶されている書込みデータ４１の吐き出し処理を実行する（図３：Ｓ３０７）。
具体的には、主記憶装置４０のキャッシュメモリ４０Ａに蓄積されている書込みデータ４１を、ディスクアレイ２０に書き出すことにより、当該書込みデータ４１の保全処理を実行する（図３：Ｓ３０７）。

この吐き出し処理を終えたデータ保護手段６０Ｂは、書込み方式（ライトポリシー）をライトスルーに変更する（切り替える）と共に、通知手段６０Ｃに当該変更にかかる信号を送信する（図３：Ｓ３０８）。
この信号を受けた通知手段６０Ｃは、当該変更の旨を上位装置又は管理者に通知する（図３：Ｓ３０９）。

一方で、上記により識別した結果、現在の書込み方式がライトバックであると識別したデータ保護手段６０Ｂは（図３：Ｓ３０６／いいえ）、当該ライトバックをそのまま維持させる。

ここで、データ保全処理部６０に代えて、図２に示すデータ保全処理装置６１を主制御装置５０の外部に設けた構成を採用した場合も、上記同様の動作内容となる。

また、上記各ステップＳ３０１〜Ｓ３０９（図３）における各工程の実行内容をプログラム化すると共に、この一連の各制御プログラムをコンピュータによって実現するように構成してもよい。

（第１実施形態の効果等）
本第１実施形態においては、特に、データ保全処理部６０（データ保全処理装置６１）が有効に機能するため、主記憶装置４０に一時記憶されていた書込みデータ４１は、ディスクアレイ２０への吐き出し処理（退避処理）により保全され（主記憶装置４０上には存在しなくなり）、さらに、書込み方式がライトスルーに自動的に変更されることで、当該方式変更以降に外部入力される書込みデータ４１は、ディスクアレイ２０に直接書き込まれることとなり、以降においては、主記憶装置４０にて２ビットエラーが発生した場合でも、書込みデータの損失を抑止することが可能となる。

すなわち、本第１実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ３０又はこれを備えたデータ保全処理システム１０等によれば、特に、ビットエラーの発生状況に応じたデータ保全処理を有効に実現することができ、これにより、未然にデータ損失を回避することが可能となる。

また、データ保全処理システム１０は、既存のＲＡＩＤコントローラに予め備わっている機能を応用して実現するものであるため、既に市場に出荷されている各製品に対してデータ保全処理部６０にかかる構成を採用すると共に、有効なデータ保全処理を実現することができる。
加えて、ここでは複数のハードディスクを組み合わせると共にＲＡＩＤとして機能させるディスクアレイ２０を採用したが、これに代えて、書込み可能容量の比較的大きな記憶装置を採用した場合でも、データ保全処理部６０（データ保全処理装置６１）が有効に機能するため、これにより、データ保全処理を有意に行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ及びこれを備えたデータ保全処理システムを、図４乃至図７に基づいて説明する。ここで、前述した第１実施形態と同一の構成部材については、同一の符号を用いるものとする。

図４に示すように、本第２実施形態にかかるデータ保全処理システム１２では、ＲＡＩＤコントローラ３２のファームウェアに、前述した第１実施形態にかかるデータ保全処理部６０が有する機能を発揮するための構成を採用した。すなわち、キャッシュメモリ４０Ａを有する主記憶装置４２内に、ＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ４０Ｂを設け、この不揮発性メモリ４０Ｂ内に予めデータ保全処理プログラム６２を格納しておくという構成を採った。

したがって、ディスクアレイ２０をＲＡＩＤとして機能させ且つ各種の演算処理等を実行する主制御装置５２が、データ保全処理プログラム６２をＲＡＭ等（図示せず）にロードすることにより、データ保全処理プログラム６２は、主制御装置５２に予め設けられたコンピュータを、前述した第１実施形態におけるメモリ監視検出手段６０Ａ，データ保護手段６０Ｂ，及び通知手段６０Ｃと同様に機能させる、という構成を採り、これにより、外部入力されキャッシュメモリ４０Ａに蓄積された書込みデータ４１の保全処理を有効に実現することが可能となる。

次いで、図５乃至図７では、データ保全処理プログラム６２が主制御装置５２に読み込まれた状態を便宜的に示す。
すなわち、不揮発性メモリ４０Ｂから読み込んだデータ保全処理プログラム６２により主制御装置５２は、前述した第１実施形態におけるメモリ監視検出手段６０Ａ，データ保護手段６０Ｂ，及び通知手段６０Ｃと同様に、メモリ監視検出手段６２Ａ，データ保護手段６２Ｂ，及び通知手段６２Ｃとして機能することができる状態にある。
他の構成については、前述した第１実施形態のデータ保全処理システム１０における各構成部材と同様である。

図６に示す〔１〕乃至〔３〕は、主制御装置５２がメモリ監視検出手段６２Ａとして機能することにより1ビットエラーを検知した際の動作の様子を表し、図７に示す〔４〕乃至〔７〕は、主制御装置５２がデータ保護手段６２Ｂとして機能することにより主記憶装置４２の不調を検出した場合の動作の様子を表す。

メモリ監視検出手段６２Ａとして機能し主記憶装置４２の状態監視中にある主制御装置５２は、キャッシュメモリ４０Ａにおける１ビットエラー４１Ａの発生を検知すると（図６：〔１〕）、次いで通知手段６２Ｃとして機能し、ネットワーク７２上に存する上位装置（上位ＳＷ）８２又は管理者（図示せず）に当該１ビットエラー４１Ａが発生した旨を通知する（図６：〔２〕及び〔３〕）。

また、１ビットエラー４１Ａの発生を検知した主制御装置５２は、さらにメモリ監視検出手段６２Ａとして機能し、１ビットエラー４１Ａの発生頻度を監視する（図７：〔４〕）。この監視により得た発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に主制御装置５２は、主記憶装置４０が異常状態にある（不調である）と認定する（図７：〔５〕）。

当該認定を受けて主制御装置５２は、データ保護手段６２Ｂとして機能して、現在におけるディスクアレイ２０へのデータ書込み方式を識別し、この書込み方式がライトバックにあると識別した場合には、主記憶装置４０（キャッシュメモリ４０Ａ）に一時記憶されている書込みデータ４１をディスクアレイ２０に書き出した後（図７：〔６〕）、書込み方式をライトスルーに変更する。次いで主制御装置５２は、通知手段６２Ｃとして機能して、当該変更の旨をネットワーク７２上に存する上位装置８２又は管理者に通知する（図７：〔７〕及び〔８〕）。

すなわち、図６に示す〔１〕乃至〔３〕及び図７に示す〔４〕乃至〔８〕は、前述した第１実施形態にかかるデータ保全処理システム１０の動作内容（図３：ステップＳ３０１〜Ｓ３０９）に対応するものであり、ここで記載しなかった他の動作についての内容も同様である。

したがって、データ保全処理プログラム６２は、上記各ステップＳ３０１〜Ｓ３０９（図３）における各工程の実行内容をプログラム化した内容と同様に、主制御装置５２に予め設けられたコンピュータを機能させるものである。

（第２実施形態の効果等）
本第２実施形態では、ＲＡＩＤコントローラ３２のファームウェアに格納されたデータ保全処理プログラム６２を読み込んだ主制御装置５２が有効に機能するため、主記憶装置４２に一時記憶された書込みデータ４１を、必要に応じてディスクアレイ２０に退避させることができ、且つ主記憶装置４２の不具合発生後においては、外部入力される書込みデータ４１が直接ディスクアレイ２０に書き込まれるライトスルーに方式変更されるため、主記憶装置４２において２ビットエラーが発生するような状況になった場合でも、書込みデータ４１の損失を抑止することが可能となる。

すなわち、本第２実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ３２又はこれを備えたデータ保全処理システム１２等によれば、特に、ビットエラーの発生状況に応じたデータ保全処理を有効に実現することができ、これにより、未然にデータ損失を回避することが可能となる。

また、データ保全処理システム１２は、既存のＲＡＩＤコントローラに予め備わっている機能を応用して実現するものであるため、既に市場に出荷されている各製品に対してデータ保全処理プログラム６２を導入することができ、これにより、有効なデータ保全処理を実現させることが可能となる。
他の効果等については、前述した第１実施形態と同様である。

また、本第２実施形態では、主記憶装置４２内にデータ保全処理プログラム６２を格納する不揮発性メモリ４０Ｂを設けたが、この不揮発性メモリ４０Ｂは、ＲＡＩＤコントローラ３２内の別の領域に設けるように構成してもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態にかかるＲＡＩＤコントローラ及びこれを備えたデータ保全処理システムを、図８に基づいて説明する。ここで、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同一の構成部材については、同一の符号を用いるものとする。また、図８に示すように、ディスクアレイ２０に対する書込み方式がライトバックであり、且つキャッシュメモリ４０Ａ内に予め書込みデータ４１が一時記憶されている場合を想定する。

図８に示すように、本第３実施形態にかかるデータ保全処理システム１３では、ＲＡＩＤコントローラ３３用のＳＷ（ソフトウェア）として、前述した第２実施形態にかかるデータ保全処理プログラム６２を、ネットワーク７３上に存するホストコンピュータやサーバ等の上位装置（上位ＳＷ）８３内に含む、という構成を採用した。

すなわち、上位装置８３が有する格納領域に格納されているデータ保全処理プログラム６２は、前述した第２実施形態と同様、上位装置８３に予め設けられたコンピュータを、メモリ監視検出手段６２Ａ，データ保護手段６２Ｂ，及び通知手段６２Ｃとして機能させる、という構成を採っている。

したがって、上位装置８３がメモリ監視検出手段６２Ａとして機能することにより、主記憶装置４０にて発生する１ビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に主記憶装置４０が異常状態にあることを検知する、という構成を採ることができる（図８：〔１〕）。

また、上位装置８３がデータ保護手段６２Ｂとして機能することにより、主記憶装置４０が異常状態にあることを検出した場合に、ディスクアレイ２０への書込み方式がライトバックであれば、これをライトスルーに変更し且つ書込みデータ４１をディスクアレイ２０に退避させるよう主制御装置５３に指示を与える、という構成を採ることができる（図８：〔２〕）。

他の構成及び動作内容ついては、前述した第１及び第２実施形態と同様である。
したがって、データ保全処理プログラム６２は、上記各ステップＳ３０１〜Ｓ３０９（図３）における各工程の実行内容をプログラム化した内容と同様に、上位装置８３に予め設けられたコンピュータを、ネットワークを介して機能させるものである。

（第３実施形態の効果等）
本第３実施形態では、ネットワーク７３上に存するホストコンピュータやサーバ等の上位装置８３内にデータ保全処理プログラム６２含むという構成を採用し、このデータ保全処理プログラム６２が有効に作用するため、主記憶装置４０に一時記憶された書込みデータ４１を、ビットエラーの発生頻度に応じてディスクアレイ２０に退避させることができ、且つ主記憶装置４０の不具合発生後においては、外部入力される書込みデータ４１が直接ディスクアレイ２０に書き込まれるライトスルーに自動的に切り替えられるため、主記憶装置４０において２ビットエラーが発生するような状況になる前の段階で、書込みデータ４１の損失を回避することが可能となる。

また、データ保全処理システム１３は、既存のＲＡＩＤコントローラに予め備わっている機能を応用して実現するものであるため、既に市場に出荷されている各製品に対してデータ保全処理プログラム６２を導入することができ、これにより、有効なデータ保全処理を実現することが可能となる。
他の効果等については、前述した第１及び第２実施形態と同様である。

なお、上述した実施形態は、データ保全処理装置、ＲＡＩＤコントローラ、データ保全処理システム、データ保全処理方法、及びそのプログラムにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もある。しかし、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。

以下は、上述した実施形態についての新規な技術的内容の要点をまとめたものであるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。

（付記１）
複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラを監視すると共に、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理装置であって、
前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段と、
このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段と、を有することを特徴としたデータ保全処理装置。

（付記２）
前記付記１に記載のデータ保全処理装置において、
前記データ保護手段は、前記メモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した後、前記書込み方式を変更するのに先立って、前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させることを特徴としたデータ保全処理装置。

（付記３）
複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイと、このディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラと、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理装置と、を備えたデータ保全処理システムであって、
前記データ保全処理装置として前記付記１又は２に記載のデータ保全処理装置を装備したことを特徴とするデータ保全処理システム。

（付記４）
外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させる主制御装置と、を有するＲＡＩＤコントローラであって、
前記メモリを監視すると共にここに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部を備え、
このデータ保全処理部に、
前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段と、
このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段と、を設けたことを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。

（付記５）
前記付記４に記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
前記データ保全処理部を、前記主制御装置内に設けたことを特徴とするＲＡＩＤコントローラ。

（付記６）
前記付記４又は５に記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
前記データ保護手段は、前記メモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した後、前記書込み方式を変更するのに先立って、前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させることを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。

（付記７）
前記付記４乃至６の何れか一つに記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
前記データ保全処理部は、前記データ保護手段が書込み方式を変更した際に、当該変更の旨を外部に通知する方式変更通知手段をさらに有することを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。

（付記８）
前記付記４乃至７の何れか一つに記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
前記データ保全処理部は、前記メモリ監視検出手段がビットエラーを検知した際に、当該ビットエラー発生の旨を外部に通知する検知結果通知手段をさらに有することを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。

（付記９）
複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイと、このディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させると共にこれを使用してデータ保全処理を行うＲＡＩＤコントローラと、を備えたデータ保全処理システムであって、
前記ＲＡＩＤコントローラとして前記付記４乃至８の何れか一つに記載のＲＡＩＤコントローラを装備したことを特徴とするデータ保全処理システム。

（付記１０）
外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させる主制御装置と、を備えたＲＡＩＤコントローラにあって、
前記主制御装置は、前記メモリを監視すると共にここに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部をさらに有するものであり、
前記メモリにて発生するビットエラーを検知し、
この検知後の前記メモリでのビットエラーの発生頻度を監視し、
この監視により得た発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出し、
この検出の際に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更し、
これら一連の各工程内容を前記データ保全処理部が順次実行することを特徴としたデータ保全処理方法。

（付記１１）
前記付記１０に記載のデータ保全処理方法において、
前記データ保全処理部は、前記書込み方式を変更するのに先立って、前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させることを特徴としたデータ保全処理方法。

（付記１２）
複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラを監視すると共に、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理装置にあって、
前記メモリにて発生するビットエラーを検知し、
この検知後の前記メモリでのビットエラーの発生頻度を監視し、
この監視により得た発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出し、
この検出の際に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更することを特徴としたデータ保全処理方法。

（付記１３）
前記付記１２に記載のデータ保全処理方法において、
前記書込み方式を変更するのに先立って、前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させることを特徴としたデータ保全処理方法。

（付記１４）
外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させ且つ前記メモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行する主制御装置と、を有するＲＡＩＤコントローラにあって、
前記主制御装置に予め設けられたコンピュータを、
前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段、
このメモリ監視検出手段にて前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段、
として機能させるためのデータ保全処理プログラム。

（付記１５）
前記付記１４に記載のデータ保全処理プログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記データ保護手段にて前記書込み方式を変更するのに先立って、
前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させるデータ退避手段、として機能させるためのデータ保全処理プログラム。

（付記１６）
複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイと、このディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラと、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理をネットワークを介して実行するデータ保全処理装置と、を備えたデータ保全処理システムにあって、
前記データ保全処理装置に予め設けられたコンピュータを、
前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段、
このメモリ監視検出手段にて前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段、
として機能させるためのデータ保全処理プログラム。

（付記１７）
前記付記１６に記載のデータ保全処理プログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記データ保護手段にて前記書込み方式を変更するのに先立って、
前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させるデータ退避手段、として機能させるためのデータ保全処理プログラム。

本発明は、ディスクアレイ等の書込み可能容量が大きい記憶装置に対応づけてキャッシュメモリ等を使用するストレージ分野に適用可能である。

１０、１２、１３ データ保全処理システム
２０ ディスクアレイ
３０、３２、３３ ＲＡＩＤコントローラ
４０、４２ 主記憶装置（メモリ）
４０Ａ キャッシュメモリ
４０Ｂ 不揮発性メモリ
４１ 書込みデータ
４１Ａ １ビットエラー
５０、５２、５３ 主制御装置
６０ データ保全処理部
６１ データ保全処理装置
６２ データ保全処理プログラム
６０Ａ、６２Ａ メモリ監視検出手段
６０Ｂ、６２Ｂ データ保護手段
６０Ｃ、６２Ｃ 通知手段
７２、７３ ネットワーク
８２、８３ 上位装置（上位ＳＷ）

Claims (10)

1. 複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラを監視すると共に、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理装置であって、
   前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段と、
   このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段と、を有することを特徴としたデータ保全処理装置。
2. 前記請求項１に記載のデータ保全処理装置において、
   前記データ保護手段は、前記メモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した後、前記書込み方式を変更するのに先立って、前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させることを特徴としたデータ保全処理装置。
3. 外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させる主制御装置と、を有するＲＡＩＤコントローラであって、
   前記メモリを監視すると共にここに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部を備え、
   このデータ保全処理部に、
   前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段と、
   このメモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段と、を設けたことを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。
4. 前記請求項３に記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
   前記データ保全処理部を、前記主制御装置内に設けたことを特徴とするＲＡＩＤコントローラ。
5. 前記請求項３又は４に記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
   前記データ保護手段は、前記メモリ監視検出手段が前記異常状態を検出した後、前記書込み方式を変更するのに先立って、前記メモリに一時記憶されたデータを前記ディスクアレイに退避させることを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。
6. 前記請求項３乃至５の何れか一つに記載のＲＡＩＤコントローラにおいて、
   前記データ保全処理部は、前記データ保護手段が書込み方式を変更した際に、当該変更の旨を外部に通知する方式変更通知手段をさらに有することを特徴としたＲＡＩＤコントローラ。
7. 複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイと、このディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させると共にこれを使用してデータ保全処理を行うＲＡＩＤコントローラと、を備えたデータ保全処理システムであって、
   前記ＲＡＩＤコントローラとして前記請求項３乃至６の何れか一つに記載のＲＡＩＤコントローラを装備したことを特徴とするデータ保全処理システム。
8. 外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させる主制御装置と、を備えたＲＡＩＤコントローラにあって、
   前記主制御装置は、前記メモリを監視すると共にここに一時記憶されたデータの保全処理を実行するデータ保全処理部をさらに有するものであり、
   前記メモリにて発生するビットエラーを検知し、
   この検知後の前記メモリでのビットエラーの発生頻度を監視し、
   この監視により得た発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出し、
   この検出の際に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更し、
   これら一連の各工程内容を前記データ保全処理部が順次実行することを特徴としたデータ保全処理方法。
9. 外部入力されたデータが一時記憶されるメモリと、複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させ且つ前記メモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理を実行する主制御装置と、を有するＲＡＩＤコントローラにあって、
   前記主制御装置に予め設けられたコンピュータを、
   前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段、
   このメモリ監視検出手段にて前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段、
   として機能させるためのデータ保全処理プログラム。
10. 複数のハードディスクを組み合わせたディスクアレイと、このディスクアレイをＲＡＩＤとして機能させるＲＡＩＤコントローラと、このＲＡＩＤコントローラが有するメモリに外部入力され一時記憶されたデータの保全処理をネットワークを介して実行するデータ保全処理装置と、を備えたデータ保全処理システムにあって、
    前記データ保全処理装置に予め設けられたコンピュータを、
    前記メモリにて発生するビットエラーを検知すると共にその発生頻度を監視し、この発生頻度が予め設定された閾値を超えた場合に前記メモリが異常状態にあることを検出するメモリ監視検出手段、
    このメモリ監視検出手段にて前記異常状態を検出した場合に、ディスクアレイへの書込み方式がライトバックであればこれをライトスルーに変更するデータ保護手段、
    として機能させるためのデータ保全処理プログラム。

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