JP2015060346A

JP2015060346A - Disk array device, redundancy method thereof, and program

Info

Publication number: JP2015060346A
Application number: JP2013192676A
Authority: JP
Inventors: 小林　健介; Kensuke Kobayashi; 健介小林
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-30

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a disk array device or the like, configured to prevent information loss even when a failure occurs in an RAID 0 system with no redundancy.SOLUTION: A disk array device includes: a failure detection unit which detects a failure of at least one of a plurality of storage drives storing information in a divided manner; an information migration unit which migrates the information stored in the failure storage drive where the failure has been detected by the failure detection unit, to a spare storage drive as an alternative to the above storage drive; and an access control unit which writes the information to the spare storage drive when an information write request is received during information migration of the information migration unit, and reads the information written later among from the information stored in the failure storage drive and the spare storage drive when an information read request is received.

Description

本発明は、分割されたデータを分散した状態で格納する複数のディスクドライブを備えたディスクアレイ装置等に関する。 The present invention relates to a disk array device including a plurality of disk drives for storing divided data in a distributed state.

例えばハードディスクドライブのようなディスクドライブを複数備え、各ディスクドライブにデータを格納するディスクアレイ装置がある。 For example, there is a disk array device that includes a plurality of disk drives such as a hard disk drive and stores data in each disk drive.

ディスクアレイは、ＲＡＩＤ（ＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＡｒｒａｙｓｏｆＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ（Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ）Ｄｉｓｋｓ）とも呼ばれ、複数のディスクドライブをアレイ状に配置した構成を有する。ＲＡＩＤは、冗長にデータを格納することで信頼性を向上させている。ＲＡＩＤには種々のレベルがあり、一般に、ＲＡＩＤ０〜５というレベル別に規定されたＲＡＩＤシステムが用いられることが多い。 The disk array is also called RAID (Redundancy Array of Independent (Inexpensive) Disks) and has a configuration in which a plurality of disk drives are arranged in an array. RAID improves reliability by storing data redundantly. There are various levels of RAID, and in general, a RAID system defined for each level of RAID 0 to 5 is often used.

例えば、ＲＡＩＤ１は、同一データを複数のディスクドライブにそれぞれ書込む方式であり、ミラーリングとも呼ばれる。ＲＡＩＤ１では、同一のデータを異なるディスクドライブに保持させるので、１つのディスクドライブに障害が発生した場合でも、他のディスクドライブを用いてデータを処理することができ、耐障害性が高い。 For example, RAID1 is a method for writing the same data to a plurality of disk drives, and is also called mirroring. In RAID1, since the same data is held in different disk drives, even if a failure occurs in one disk drive, the data can be processed using another disk drive, and the fault tolerance is high.

また、例えば、ＲＡＩＤ３は、データを分割して複数のデータ用ディスクドライブに分散させて書き込むと共に、分割されたデータから生成されるパリティを別のパリティ用ディスクドライブに記憶させる方式である。 For example, RAID3 is a method in which data is divided and distributed to a plurality of data disk drives and written, and parity generated from the divided data is stored in another parity disk drive.

一方、ＲＡＩＤ０は、データを分割して複数のディスクドライブに分散させて記憶させる方式であり、ストライピングとも呼ばれる。ＲＡＩＤ０は、他のＲＡＩＤの中でも、ディスクドライブの使用効率が最も高く、かつリード（読み出し）／ライト（書き込み）性能が最も高い。しかしながら、単にデータを分割し、各ディスクドライブに分散させて格納するだけであるので、ＲＩＡＤシステムを構成するディスクドライブが１台でも故障した場合には、システム全体のデータが消失してしまう。このように、ＲＡＩＤ０では、冗長性が全く確保されていない。 On the other hand, RAID0 is a method in which data is divided and distributed and stored in a plurality of disk drives, and is also called striping. RAID 0 has the highest use efficiency of the disk drive and the highest read (read) / write (write) performance among other RAIDs. However, since the data is simply divided and distributed and stored in each disk drive, if even one of the disk drives constituting the RIAD system fails, the data of the entire system is lost. Thus, in RAID 0, redundancy is not ensured at all.

例えば、特許文献１は、交換ディスクの再構築の高速化を達成し、冗長度の下がっている時間を短縮するディスクアレイ装置を開示する。このディスクアレイ装置では、クラッシュしたディスクを新規のディスクに交換し、再構築モジュールにより交換ディスクの再構築を開始し、バックアップストレージから交換ディスクにデータを書き込む。 For example, Patent Document 1 discloses a disk array device that achieves a high speed rebuilding of a replacement disk and reduces the time during which the redundancy is lowered. In this disk array device, the crashed disk is replaced with a new disk, reconstruction of the replacement disk is started by the reconstruction module, and data is written from the backup storage to the replacement disk.

また、特許文献２は、無駄なコピーが行われるのを制御して、効率的にエラードライブを回復される記憶制御装置を開示する。この記憶制御装置は、ディスクドライブに障害発生の予兆を検出すると、ドライブコピーを開始することにより障害の発生に備える。そして、実際にディスクドライブに障害が生じると、記憶制御装置はコレクションコピーを開始し、障害の生じたディスクドライブに記憶されているはずのデータを復元してスペアドライブにコピーする。 Further, Patent Document 2 discloses a storage control device that can efficiently recover an error drive by controlling useless copying. When this storage controller detects a sign of a failure in the disk drive, it prepares for the failure by starting drive copy. When a failure actually occurs in the disk drive, the storage control device starts correction copy, restores data that should have been stored in the failed disk drive, and copies it to the spare drive.

また、特許文献３は、複数のディスクの冗長アレイのプリエンティブ復元を実行するＲＡＩＤコントローラを開示する。このコントローラは、冗長アレイの複数のディスクのうちの１つのディスクによるエラー数がエラー閾値を超えると、スペアディスクにその１つのディスクからデータをコピーし、コピーが完了すると、その１つのディスクをスペアディスクによって置き換える。 Patent Document 3 discloses a RAID controller that performs preemptive restoration of a redundant array of a plurality of disks. When the number of errors due to one of the disks in the redundant array exceeds the error threshold, the controller copies the data from the one disk to the spare disk. Replace with disk.

特開２００６−２５２１２６号公報JP 2006-252126 A 特開２００７−２３３９０３号公報JP 2007-233903 A 特表２００８−５０９４７４号公報Special table 2008-509474

上述のように、ＲＡＩＤ０では、冗長性が全く確保されていないので、ＲＩＡＤ０システムを構成するドライブが１台でも故障した場合には、ＲＩＡＤ０システム全体のデータが消失してしまうという課題がある。 As described above, in RAID 0, redundancy is not ensured at all. Therefore, when even one drive constituting the RIAD 0 system fails, there is a problem that data of the entire RIAD 0 system is lost.

また、上記特許文献１ないし３は、それぞれ冗長性を有するディスクアレイ装置における故障対応について開示するが、冗長性を有しないディスクアレイ装置における故障対応については開示されない。 In addition, Patent Documents 1 to 3 disclose failure handling in a disk array device having redundancy, but do not disclose failure handling in a disk array device having no redundancy.

本願発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、冗長性を有しないＲＡＩＤ０システムにおいて故障が発生した際にもデータの消失を防ぐことができるディスクアレイ装置、ディスクアレイ装置の冗長化方法およびプログラムを提供することを主要な目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a disk array device capable of preventing data loss even when a failure occurs in a RAID 0 system having no redundancy, a disk array device redundancy method, and The main purpose is to provide a program.

本発明の第１のディスクアレイ装置は、分割された情報を分散した状態で格納する複数の記憶ドライブの少なくとも何れかの異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部により異常が検出された異常記憶ドライブに格納される情報を、前記記憶ドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペア記憶ドライブに移行する情報移行部と、前記情報移行部による情報移行の間に、情報の書き込み要求を受けた場合には前記スペア記憶ドライブに当該情報を書き込み、情報の読み出し要求を受けた場合には前記異常記憶ドライブおよび前記スペア記憶ドライブに格納される当該情報のうち、後で書き込まれた当該情報を読み出すアクセス制御部とを備える。 In the first disk array device of the present invention, an abnormality is detected by at least one abnormality of a plurality of storage drives that store divided information in a distributed state, and the abnormality is detected by the abnormality detection unit. An information transfer unit that transfers information stored in the abnormal storage drive to a spare storage drive provided as a substitute for one of the storage drives, and receives an information write request during information transfer by the information transfer unit. The information is written to the spare storage drive, and when the information read request is received, the information written later is stored among the information stored in the abnormal storage drive and the spare storage drive. And an access control unit for reading.

本発明の第１のディスクアレイ装置の冗長化方法は、分割された情報を分散した状態で格納する複数の記憶ドライブの少なくとも何れかの異常を異常検出部により検出し、前記異常検出部により異常が検出された異常記憶ドライブに格納される情報を、前記記憶ドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペア記憶ドライブに情報移行部により移行し、前記情報移行部による情報移行の間に、アクセス制御部により、情報の書き込み要求を受けた場合には前記スペア記憶ドライブに当該情報を書き込み、情報の読み出し要求を受けた場合には前記異常記憶ドライブおよび前記スペア記憶ドライブに格納される当該情報のうち、後で書き込まれた当該情報を読み出す。 According to the redundancy method of the first disk array device of the present invention, an abnormality detecting unit detects an abnormality of at least one of the plurality of storage drives storing the divided information in a distributed state, and the abnormality detecting unit detects an abnormality. The information stored in the abnormal storage drive detected is transferred to a spare storage drive provided instead of any of the storage drives by the information transfer unit, and access control is performed during the information transfer by the information transfer unit. Of the information stored in the abnormal storage drive and the spare storage drive when the information writing request is received by the storage unit and the information is written in the spare storage drive. The information written later is read out.

なお同目的は、上記の各構成を有するディスクアレイ装置またはディスクアレイ装置の冗長化方法を、コンピュータによって実現するコンピュータ・プログラム、およびそのコンピュータ・プログラムが格納されている、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。 The same object is achieved by a computer program that implements the disk array device having the above-described configurations or the redundancy method of the disk array device by a computer, and a computer-readable storage medium that stores the computer program. Is also achieved.

本願発明によれば、冗長性を有しないＲＡＩＤ０システムにおいて故障が発生した際にも情報の消失を防ぐことができるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to prevent the loss of information even when a failure occurs in a RAID 0 system having no redundancy.

本発明の第１の実施形態に係るディスクアレイ装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a disk array device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係るディスクアレイ装置の動作を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining the operation of the disk array device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第２の実施形態に係るディスクアレイ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the disk array apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るディスクアレイ装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the disk array apparatus based on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係るディスクアレイ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the disk array apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の各実施形態に係るディスクアレイ装置を実現可能な情報処理装置のハードウエア構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the hardware constitutions of the information processing apparatus which can implement | achieve the disk array apparatus concerning each embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係るディスクアレイ装置１００の構成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１００は、ホスト２００からＩ／Ｏ（Input/Output）指示に応じて、データの読み出し、書き込みを行う。 First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a disk array device 100 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the disk array device 100 reads and writes data in accordance with an I / O (Input / Output) instruction from the host 200.

ディスクアレイ装置１００は、Ｉ／Ｏ要求受信部１０１、ディスクアレイアクセス制御部１０２、ライト／リード部１０３、データ移行部１０４、ライト管理テーブル記憶部１０５、異常管理部１１０、ディスクアレイ１２０を備える。 The disk array device 100 includes an I / O request receiving unit 101, a disk array access control unit 102, a write / read unit 103, a data migration unit 104, a write management table storage unit 105, an abnormality management unit 110, and a disk array 120.

異常管理部１１０は、異常検出部１１１と異常モード診断部１１２を備える。ディスクアレイ１２０は、複数のディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎと、スペアドライブ１２２を備える。ディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎは、分割されたデータを互いに分散して格納するＲＡＩＤ０を構成する。各ディスクドライブは、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）により構成される。 The abnormality management unit 110 includes an abnormality detection unit 111 and an abnormality mode diagnosis unit 112. The disk array 120 includes a plurality of disk drives 121 ₁ , 121 ₂ ,... 121 _n and a spare drive 122. The disk drives 121 ₁ , 121 ₂ ,..., 121 _n constitute RAID 0 that stores the divided data in a distributed manner. Each disk drive is constituted by, for example, a hard disk drive (HDD).

各構成要素は概略以下のように動作する。 Each component generally operates as follows.

Ｉ／Ｏ要求受信部１０１は、ホストからのＩ／Ｏ要求、すなわち、データのライト要求またはリード要求およびその要求に伴うデータを受信すると共に、受信したデータをディスクアレイアクセス制御部１０２に通知する。ディスクアレイアクセス制御部１０２は、異常管理部１１０による異常の診断結果に従って、ディスクアレイ１２０に対するアクセスを制御する。 The I / O request receiving unit 101 receives an I / O request from the host, that is, a data write request or read request and data accompanying the request, and notifies the disk array access control unit 102 of the received data. . The disk array access control unit 102 controls access to the disk array 120 according to the abnormality diagnosis result by the abnormality management unit 110.

ライト／リード部１０３は、ディスクアレイアクセス制御部１０２からの指示に従って、ディスクアレイ１２０に対してデータのライト（書き込み）またはリード（読み出し）を行う。データ移行部１０４は、ディスクアレイアクセス制御部１０２からの指示に従って、ＲＡＩＤ０を構成する複数のディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎのうち故障したドライブのデータをスペアドライブ１２２に移行する。 The write / read unit 103 performs data write (write) or read (read) on the disk array 120 in accordance with an instruction from the disk array access control unit 102. The data migration unit 104 migrates the data of the failed drive among the plurality of disk drives 121 ₁ , 121 ₂ ,..., 121 _n constituting the RAID 0 to the spare drive 122 in accordance with an instruction from the disk array access control unit 102. To do.

異常検出部１１１は、ＲＡＩＤ０を構成する複数のディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎのうちいずれかの異常を検出する。異常モード診断部１１２は、異常検出部１１１が異常を検出したドライブの異常モード、すなわちリード機能は使用可能でありライト機能は故障である、あるいはリード機能およびライト機能がともに故障であるかを診断する。 Abnormality detecting section 111, a plurality of disk drives ₁₂₁ 1 constituting the _RAID0, 121 2, · · ·, detecting any anomaly of 121 _n. The abnormal mode diagnosing unit 112 diagnoses the abnormal mode of the drive in which the abnormality detecting unit 111 detects an abnormality, that is, whether the read function is usable and the write function is faulty, or both the read function and the write function are faulty. To do.

図２は、ディスクアレイ装置１００の動作を説明するフローチャートである。図２を参照しながら、ディスクアレイ装置１００の各構成要素の詳細を説明する。 FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the disk array device 100. Details of each component of the disk array device 100 will be described with reference to FIG.

Ｉ／Ｏ要求受信部１０１は、ホスト２００から、Ｉ／Ｏ要求を受信すると（ステップＳＴ３０１）、ディスクアレイアクセス制御部１０２に、当該要求とそれに伴うデータを通知する。ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎにおける異常発生の有無を、異常管理部１１０を参照して確認する。 When receiving an I / O request from the host 200 (step ST301), the I / O request receiving unit 101 notifies the disk array access control unit 102 of the request and accompanying data. The disk array access control unit 102 confirms whether or not an abnormality has occurred in the disk drives 121 ₁ , 121 ₂ ,..., 121 _n with reference to the abnormality management unit 110.

異常管理部１１０は、異常検出部１１１において、ディスクアレイ１２０において異常発生の有無を常時監視し、異常の発生を検出する。異常検出部１１１は、異常発生を検出すると（ステップＳＴ３０２においてＹｅｓ）、その旨を異常モード診断部１１２に通知する。異常モード診断部１１２は、上記通知に基づいて、異常が生じたディスクドライブにおける異常モードを診断する（ステップＳＴ３０３）。すなわち、異常モードとは、ディスクドライブに対するリード機能およびライト機能のうち、リード機能が使用可能（ライト機能のみ故障）であるライト故障モードか、リード機能およびライト機能がともに故障したリードライト故障モードかを診断する。異常モード診断部１１２は、診断の結果、すなわち異常モードと、異常が生じたディスクドライブの識別情報を保持しておく。 In the abnormality detection unit 111, the abnormality management unit 110 constantly monitors whether or not an abnormality has occurred in the disk array 120 and detects the occurrence of the abnormality. When detecting the occurrence of an abnormality (Yes in step ST302), abnormality detection unit 111 notifies abnormality mode diagnosis unit 112 to that effect. The abnormal mode diagnosis unit 112 diagnoses an abnormal mode in the disk drive in which an abnormality has occurred based on the notification (step ST303). In other words, the abnormal mode is a write failure mode in which the read function can be used (only the write function fails), or a read / write failure mode in which both the read function and the write function fail. Diagnose. The abnormal mode diagnosis unit 112 holds the diagnosis result, that is, the abnormal mode and the identification information of the disk drive in which the abnormality has occurred.

ディスクアレイアクセス制御部１０２は、異常モード診断部１１２を参照し、ディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎのいずれにも異常が生じていない場合、ライト／リード部１０３に要求に応じたライトまたはリードを行うように指示する。ライト／リード部１０３は、この指示に基づいてデータのライトまたはリードを行う（ステップＳＴ３０４）。 Disk array access controller 102 refers to the abnormal mode diagnosis unit 112, the disk drive ₁₂₁ _1, 121 2, ..., when an abnormality in any of the 121 _n does not occur, the request to the write / read unit 103 Instruct to write or read accordingly. The write / read unit 103 writes or reads data based on this instruction (step ST304).

リード機能およびライト機能がともに故障したリードライト故障モードである場合（ステップＳＴ３０３においてＮｏ）、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ＲＡＩＤ０（ディスクアレイ１２０）をオフラインとする（ステップＳＴ３０５）。このとき、ディスクアレイ１２０に格納されていたデータは消失する。 When the read / write failure mode in which both the read function and the write function are failed (No in step ST303), the disk array access control unit 102 takes RAID0 (disk array 120) offline (step ST305). At this time, the data stored in the disk array 120 is lost.

一方、ライト故障モード、つまりリード機能が使用可能である場合（ステップＳＴ３０３においてＹｅｓ）、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ディスクアレイ１２０にスペアドライブが配置されるか否かを調べる（ステップＳＴ３０６）。スペアドライブが配置されない場合は、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ＲＡＩＤ０（ディスクアレイ１２０）をオフラインとする（ステップＳＴ３０５）。 On the other hand, if the write failure mode, that is, the read function is usable (Yes in step ST303), the disk array access control unit 102 checks whether a spare drive is arranged in the disk array 120 (step ST306). If a spare drive is not allocated, the disk array access control unit 102 takes RAID 0 (disk array 120) offline (step ST305).

一方、スペアドライブがディスクアレイ１２０に配置される場合、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、データ移行部１０４に異常を検出したディスクドライブ（異常ドライブ）の識別情報を通知すると共に、そのディスクドライブに格納されるデータをスペアドライブ１２２に移行することを指示する。データ移行部１０４は、上記指示に応じて、異常ドライブに格納されるデータをスペアドライブ１２２に移行する処理を開始する（ステップＳＴ３０７）。この移行処理は、通常技術として行われるドライブコピー処理を採用できるため、本実施形態ではその詳細な説明は省略する。 On the other hand, when the spare drive is arranged in the disk array 120, the disk array access control unit 102 notifies the data migration unit 104 of the identification information of the disk drive (abnormal drive) in which the abnormality is detected and stores it in the disk drive. To transfer the data to the spare drive 122. In response to the instruction, the data migration unit 104 starts processing for migrating data stored in the abnormal drive to the spare drive 122 (step ST307). Since the migration process can employ a drive copy process performed as a normal technique, a detailed description thereof is omitted in the present embodiment.

データ移行部１０４による上記データの移行が完了するまで、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ホスト２０からのＩ／Ｏ要求を受け付ける。 Until the data migration by the data migration unit 104 is completed, the disk array access control unit 102 accepts I / O requests from the host 20.

上記データの移行中にホスト２０からのＩ／Ｏ要求を受けると（ステップＳＴ３０８においてＹｅｓ）、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、このＩ／Ｏ要求がライト要求であるリード要求であるかを判断する。ライト要求である場合（ステップＳＴ３０９においてＹｅｓ）、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ライト／リード部１０３にライト処理を行うことを指示する。 When an I / O request is received from the host 20 during the data migration (Yes in step ST308), the disk array access control unit 102 determines whether this I / O request is a read request that is a write request. . If it is a write request (Yes in step ST309), the disk array access control unit 102 instructs the write / read unit 103 to perform a write process.

ライト／リード部１０３は、上記指示に応じて、受け取ったデータをスペアドライブ１２２に書き込む番地（ライト番地）、書き込む日時（ライト日時）および当該データの読み出しキーをライト管理テーブル記憶部１０５に格納されるライト管理テーブルに記録する（ステップＳＴ３１０）。そして、ライト／リード部１０３は、受け取ったデータをスペアドライブ１２２に記録する（ステップＳＴ３１１）。 The write / read unit 103 stores, in the write management table storage unit 105, the address (write address) for writing the received data to the spare drive 122, the write date / time (write date / time), and the read key for the data in response to the above instruction. Is recorded in the write management table (step ST310). Then, the write / read unit 103 records the received data in the spare drive 122 (step ST311).

一方、ステップＳＴ３０９において、Ｉ／Ｏ要求がリード要求である場合（ステップＳＴ３０９においてＮｏ）、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ライト／リード部１０３にリード処理を行うことを指示する。ライト／リード部１０３は、この指示に応じて、ライト管理テーブルに格納される、読み出したいデータの読み出しキーに対応するライト日時と、異常ドライブに格納される当該データのライト日時とを比較する。そして、ライト／リード部１０３は、両ライト日時のうち、新しいライト日時に対応するデータ、つまり時間的に後に書き込まれたデータを、スペアドライブ１２２または異常ドライブから読み出す（ステップＳＴ３１２）。 On the other hand, when the I / O request is a read request in step ST309 (No in step ST309), the disk array access control unit 102 instructs the write / read unit 103 to perform read processing. In response to this instruction, the write / read unit 103 compares the write date / time corresponding to the read key of the data to be read stored in the write management table with the write date / time of the data stored in the abnormal drive. Then, the write / read unit 103 reads, from the spare drive 122 or the abnormal drive, the data corresponding to the new write date / time, that is, the data written later in time among the write dates / times (step ST312).

ライト／リード部１０３は、読み出したデータをディスクアレイアクセス制御部１０２に通知する。ディスクアレイアクセス制御部１０２は、受け取ったデータをＩ／Ｏ要求受信部１０１を介してホスト２００に送信する。 The write / read unit 103 notifies the read data to the disk array access control unit 102. The disk array access control unit 102 transmits the received data to the host 200 via the I / O request reception unit 101.

ディスクアレイアクセス制御部１０２は、データ移行部１０４によるデータ移行が終了するまで、ステップＳ３０８からステップＳＴ３１２までの処理を繰り返す（ステップＳＴ３１３）。 The disk array access control unit 102 repeats the processing from step S308 to step ST312 until the data migration by the data migration unit 104 is completed (step ST313).

データ移行が終了すると、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、異常ドライブをディスクアレイ１２０から切り離すと共に、その異常ドライブの替わりにスペアドライブ１２２を用いてＲＡＩＤ０を構成する（ステップＳＴ３１４）。つまり、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、異常ドライブに行っていたアクセスを停止すると共に、そのアクセスをスペアドライブ１２２に行う。これにより、ＲＡＩＤ０システムは復旧する。 When the data migration is completed, the disk array access control unit 102 disconnects the abnormal drive from the disk array 120 and configures RAID 0 using the spare drive 122 instead of the abnormal drive (step ST314). That is, the disk array access control unit 102 stops the access that has been made to the abnormal drive, and performs the access to the spare drive 122. As a result, the RAID 0 system is restored.

以上のように、本第１の実施形態によれば、ディスクアレイ装置１００は、ＲＡＩＤ０を構成するディスクドライブ１２１_１、１２１_２、・・・、１２１_ｎと、これらのディスクドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペアドライブ１２２を備える。何れかのディスクドライブに、リード機能は使用可能でありライト機能が故障したことが検出されたとき、データ移行部１０４は、異常ディスクドライブのデータをスペアドライブ１２２に移行する。ライト／リード部１０３は、このデータ移行の間にホスト２０からデータのライト要求を受けると、スペアドライブ１２２に当該データを書き込むと共に、ライト管理テーブルに、スペアドライブ１２２への書き込み番地を記録する。ライト／リード部１０３は、上記データ移行の間にホスト２０からデータのリード要求を受けると、スペアドライブ１２２または異常ディスクドライブのうち、当該データが新しく書き込まれた方を読み出す。上記データ移行が完了すると、ディスクアレイ装置１００は、異常ディスクドライブの代わりにスペアドライブ１２２を使用する。 As described above, according to the first embodiment, the disk array device 100 includes the disk drives 121 ₁ , 121 ₂ ,..., 121 _n constituting RAID 0 and any one of these disk drives. The spare drive 122 provided as is provided. When it is detected that any of the disk drives can use the read function and the write function fails, the data migration unit 104 migrates the data of the abnormal disk drive to the spare drive 122. When the write / read unit 103 receives a data write request from the host 20 during the data migration, the write / read unit 103 writes the data to the spare drive 122 and records the write address to the spare drive 122 in the write management table. When the data read request is received from the host 20 during the data migration, the write / read unit 103 reads the spare drive 122 or the abnormal disk drive in which the data is newly written. When the data migration is completed, the disk array device 100 uses the spare drive 122 instead of the abnormal disk drive.

上記構成を採用することにより、本第１の実施形態によれば、冗長性を有しないＲＡＩＤ０システムにおいて、いずれかのディスクドライブに故障が発生した際にも、データの消失を防ぐことができるという効果が得られる。 By adopting the above configuration, according to the first embodiment, in a RAID 0 system having no redundancy, it is possible to prevent data loss even when a failure occurs in any disk drive. An effect is obtained.

なお、上記実施形態では、ＲＡＩＤ０を構成する複数のディスクドライブを備えたディスクアレイ装置について説明したが、ＲＡＩＤ０＋１を構成する複数のディスクドライブを備えたディスクアレイ装置にも適用できる。
第２の実施形態
次に、上述した第１の実施形態を基礎とする第２の実施形態について説明する。以下の説明では、第１の実施形態と同様の構成については同じ参照番号を付与することにより、重複する説明は省略する。 In the above embodiment, the disk array device including a plurality of disk drives configuring RAID 0 has been described. However, the present invention can also be applied to a disk array device including a plurality of disk drives configuring RAID 0 + 1.
Second Embodiment Next, a second embodiment based on the above-described first embodiment will be described. In the following description, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those in the first embodiment, and duplicate descriptions are omitted.

図３は、本発明の第２の実施形態に係るディスクアレイ装置４００の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ディスクアレイ装置４００は、上述した第１の実施形態において説明したディスクアレイ装置１００が備える異常管理部１１０に代えて、書き込み寿命検出部４０１を備える。また、ディスクアレイ１２０を構成する記憶デバイス４０２_１、４０２_２、・・・、４０２_ｎは、より高速な読み書きが可能なフラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリを利用したソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）により構成される。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the disk array device 400 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the disk array device 400 includes a write life detection unit 401 instead of the abnormality management unit 110 included in the disk array device 100 described in the first embodiment. In addition, the storage devices 402 ₁ , 402 ₂ ,..., 402 _n constituting the disk array 120 are solid state drives (SSD: Solid State) using a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory capable of reading and writing at higher speed. Drive).

ＳＳＤは、ＨＤＤに比べてアクセス性能が高いので、ＳＳＤを用いてディスクアレイ１２０を構成すると、ホストからのリードアクセスまたはライトアクセスに対して高速に応答できるという利点がある。一方で、ＳＳＤは、書き込み回数に制限があるので寿命が比較的短い。そこで、本第２の実施形態では、ディスクアレイ装置４００は書き込み寿命検出部４０１を備え、一定の閾値を超えた書き込みが発生したＳＳＤをスペアドライブ１２２に交換することを説明する。 Since the SSD has higher access performance than the HDD, configuring the disk array 120 using the SSD has an advantage that it can respond to read access or write access from the host at high speed. On the other hand, SSD has a relatively short life because the number of times of writing is limited. Therefore, in the second embodiment, the disk array device 400 includes the write life detection unit 401, and the replacement of the SSD in which writing has exceeded a certain threshold with the spare drive 122 will be described.

図４は、ディスクアレイ装置４００の動作を説明するフローチャートである。図４を参照しながら、ディスクアレイ装置４００の各構成要素の詳細を説明する。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the disk array device 400. Details of each component of the disk array device 400 will be described with reference to FIG.

ディスクアレイ装置４００は、上記第１の実施形態において、図２を用いて説明した動作と異なる動作として、ステップＳＴ５０１において、書き込み寿命検出部４０１は書き込み寿命を検出する。すなわち、書き込み寿命検出部４０１は、各ＳＳＤに対する書き込み回数の上限（閾値）および書き込み回数を保持しておく。 In the disk array apparatus 400, as a different operation from the operation described with reference to FIG. 2 in the first embodiment, the write life detection unit 401 detects the write life in step ST501. In other words, the write life detection unit 401 holds the upper limit (threshold) of the number of times of writing for each SSD and the number of times of writing.

ディスクアレイアクセス制御部１０２は、書き込み寿命検出部４０１により書き込み回数が閾値を超えたＳＳＤを検出されると、スペアドライブがディスクアレイ１２０に配置されるか否かを調べる（ステップＳＴ３０６）。スペアドライブが配置されない場合は、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、ＲＡＩＤ０システムを継続運用する（ステップＳＴ５０４）。 When the write life detection unit 401 detects an SSD whose write count exceeds the threshold, the disk array access control unit 102 checks whether a spare drive is placed in the disk array 120 (step ST306). If a spare drive is not allocated, the disk array access control unit 102 continues to operate the RAID 0 system (step ST504).

スペアドライブがディスクアレイ１２０に配置される場合、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、データ移行部１０４に、書き込み寿命に達したディスクドライブ（寿命ドライブ）の識別情報を通知すると共に、そのディスクドライブに格納されるデータをスペアドライブ１２２に移行することを指示する（ステップＳＴ５０２）。 When the spare drive is arranged in the disk array 120, the disk array access control unit 102 notifies the data migration unit 104 of the identification information of the disk drive (life drive) that has reached the write life and stores it in the disk drive. Instructed to migrate the data to be spare drive 122 (step ST502).

ディスクアレイ装置１００は、ステップＳＴ３０８からステップＳＴ３１３まで上記第１の実施形態と同様の動作を行い、データ移行が完了すると、寿命ドライブをディスクアレイ１２０から切り離すと共に、その寿命ドライブの替わりにスペアドライブ１２２を用いる（ステップＳＴ５０３）。 The disk array device 100 performs the same operation as in the first embodiment from step ST308 to step ST313. When the data migration is completed, the life drive is disconnected from the disk array 120, and the spare drive 122 is used instead of the life drive. Is used (step ST503).

以上のように、本第２の実施形態によれば、ディスクアレイ装置１００は、書き込み寿命検出部４０１を備え、ディスクアレイ１２０をＳＳＤにより構成する。書き込み寿命検出部４０１が、書き込み回数の上限を超えたＳＳＤ（寿命ドライブ）を検出すると、データ移行部１０４は、その寿命ドライブに格納されるデータをスペアドライブ１２２に移行する。データ移行が完了すると、ディスクアレイアクセス制御部１０２は、寿命ドライブをスペアドライブ１２２に交換する。上記構成を採用することにより、本第２の実施形態によれば、書き込み回数に制限のあるＳＳＤを用いて構成されたＲＡＩＤ０システムにおいて、ＳＳＤに書き込み寿命が検出された際にもデータの消失を防ぐことができるという効果が得られる。
第３の実施形態
図５は、本発明の第３の実施形態に係るディスクアレイ装置５００の構成を示すブロック図である。図５に示すように、ディスクアレイ装置５００は、異常検出部５０１、情報移行部５０２、アクセス制御部５０３を備える。 As described above, according to the second embodiment, the disk array device 100 includes the write life detection unit 401, and the disk array 120 is configured by an SSD. When the write life detection unit 401 detects an SSD (life drive) that has exceeded the upper limit of the number of writes, the data migration unit 104 migrates data stored in the life drive to the spare drive 122. When the data migration is completed, the disk array access control unit 102 replaces the lifetime drive with the spare drive 122. By adopting the above configuration, according to the second embodiment, in a RAID 0 system configured using an SSD with a limited number of writes, data is lost even when a write life is detected on the SSD. The effect that it can prevent is acquired.
Third Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a disk array device 500 according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the disk array device 500 includes an abnormality detection unit 501, an information migration unit 502, and an access control unit 503.

異常検出部５０１は、分割された情報（データ）を分散した状態で格納する複数の記憶ドライブ（ディスクドライブ）の少なくとも何れかの異常を検出する。情報移行部（データ移行部）５０２は、異常検出部５０１により異常が検出された異常記憶ドライブ（異常ドライブ）に格納される情報を、記憶ドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペア記憶ドライブ（スペアドライブ）に移行する。アクセス制御部（ディスクアレイアクセス制御部）５０３は、情報移行部５０２による情報移行の間に、情報の書き込み要求を受けた場合にはスペア記憶ドライブに当該情報を書き込み、情報の読み出し要求を受けた場合には異常記憶ドライブおよびスペア記憶ドライブに格納される当該情報のうち、後で書き込まれた当該情報を読み出す。 The abnormality detection unit 501 detects an abnormality in at least one of a plurality of storage drives (disk drives) that store divided information (data) in a distributed state. The information migration unit (data migration unit) 502 uses information stored in an abnormal storage drive (abnormal drive) in which an abnormality is detected by the abnormality detection unit 501 as a spare storage drive (instead of any storage drive) To spare drive). If the access control unit (disk array access control unit) 503 receives an information write request during information transfer by the information transfer unit 502, the access control unit (disk array access control unit) 503 writes the information to the spare storage drive and receives the information read request. In this case, the information written later is read out of the information stored in the abnormal storage drive and the spare storage drive.

上記構成を採用することにより、本第３の実施形態によれば、冗長性を有しないＲＡＩＤ０システムにおいて故障が発生した際にも情報の消失を防ぐことができる効果が得られる。 By adopting the above configuration, according to the third embodiment, it is possible to prevent the loss of information even when a failure occurs in a RAID 0 system that does not have redundancy.

上述した各実施の形態は、適宜組み合わせて実施されることが可能である。また、本願発明は、上述した各実施の形態に限定されず、様々な態様で実施されることが可能である。 Each embodiment mentioned above can be implemented combining suitably. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes.

また、図１および図３に示したディスクアレイ装置の各部は、コンピュータにより実現した場合、図６に例示するハードウエア資源において実現される。すなわち、図６に示す構成は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ネットワークインタフェース１３および記憶媒体１４を備える。ディスクアレイ装置のＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２または記憶媒体１４に記憶された各種ソフトウエア・プログラム（コンピュータ・プログラム）を、ＲＡＭ１１に読み出して実行することにより、ディスクアレイ装置の全体的な動作を司る。すなわち、上記各実施形態において、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２または記憶媒体１４を適宜参照しながら、ディスクアレイ装置が備える各機能（各部）を実行するソフトウエア・プログラムを実行する。 Each part of the disk array apparatus shown in FIGS. 1 and 3 is realized by the hardware resources illustrated in FIG. 6 when realized by a computer. That is, the configuration shown in FIG. 6 includes a central processing unit (CPU) 10, a random access memory (RAM) 11, a read only memory (ROM) 12, a network interface 13, and a storage medium 14. The CPU 10 of the disk array device controls the overall operation of the disk array device by reading various software programs (computer programs) stored in the ROM 12 or the storage medium 14 into the RAM 11 and executing them. That is, in each of the above embodiments, the CPU 10 executes a software program for executing each function (each unit) included in the disk array device while referring to the ROM 12 or the storage medium 14 as appropriate.

また、上述した各実施形態では、図２および図４に示したディスクアレイ装置を、図６に示すＣＰＵ１０が実行する一例として、ソフトウエア・プログラムによって実現する場合について説明した。しかしながら、上記各図に示した各ブロックに示す機能は、一部または全部を、ハードウエアとして実現してもよい。 In each of the above-described embodiments, the case where the disk array device shown in FIGS. 2 and 4 is realized by a software program as an example executed by the CPU 10 shown in FIG. 6 has been described. However, some or all of the functions shown in each block shown in the above drawings may be realized as hardware.

各実施形態を例に説明した本発明は、ディスクアレイ装置に対して、その説明において参照したフローチャート（図２、図４）の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、ＣＰＵ１０がＲＡＭ１１に読み出して実行することによって達成される。 The present invention described taking each embodiment as an example provides the disk array apparatus with a computer program capable of realizing the functions of the flowcharts (FIGS. 2 and 4) referred to in the description, and then the computer program. Is achieved by the CPU 10 reading it into the RAM 11 and executing it.

また、係る供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能なメモリ（一時記憶媒体）またはハードディスク装置等のコンピュータ読み取り可能な記憶デバイスに格納すればよい。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムを表すコード或いは係るコンピュータ・プログラムを格納した記憶媒体によって構成されると捉えることができる。 The supplied computer program may be stored in a computer-readable storage device such as a readable / writable memory (temporary storage medium) or a hard disk device. In such a case, the present invention can be understood as being configured by a code representing the computer program or a storage medium storing the computer program.

本発明は、例えば、ＲＡＩＤ０を構成するディスクドライブを備えたディスクアレイ装置に適用できる。 The present invention can be applied to, for example, a disk array device provided with disk drives constituting RAID0.

１０ＣＰＵ
１１ＲＡＭ
１２ＲＯＭ
１３ネットワークインタフェース
１４記憶媒体
１００、４００、５００ディスクアレイ装置
１０１Ｉ／Ｏ要求受信部
１０２ディスクアレイアクセス制御部
１０３ライト／リード部
１０４データ移行部
１０５ライト管理テーブル記憶部
１１０異常管理部
１１１異常検出部
１１２異常モード診断部
１２０ディスクアレイ
１２１ディスクドライブ
１２２スペアドライブ
４０１書き込み寿命検出部
４０２ＳＳＤ
５０１異常検出部
５０２情報移行部
５０３アクセス制御部 10 CPU
11 RAM
12 ROM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Network interface 14 Storage medium 100, 400, 500 Disk array apparatus 101 I / O request receiving part 102 Disk array access control part 103 Write / read part 104 Data transfer part 105 Write management table storage part 110 Abnormality management part 111 Abnormality detection part 112 Abnormal mode diagnosis unit 120 Disk array 121 Disk drive 122 Spare drive 401 Write life detection unit 402 SSD
501 Anomaly detection unit 502 Information transfer unit 503 Access control unit

Claims

分割された情報を分散した状態で格納する複数の記憶ドライブの少なくとも何れかの異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部により異常が検出された異常記憶ドライブに格納される情報を、前記記憶ドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペア記憶ドライブに移行する情報移行部と、
前記情報移行部による情報移行の間に、情報の書き込み要求を受けた場合には前記スペア記憶ドライブに当該情報を書き込み、情報の読み出し要求を受けた場合には前記異常記憶ドライブおよび前記スペア記憶ドライブに格納される当該情報のうち、後で書き込まれた当該情報を読み出すアクセス制御部と
を備えたディスクアレイ装置。 An abnormality detection unit for detecting an abnormality in at least one of the plurality of storage drives that stores the divided information in a distributed state;
An information migration unit for migrating information stored in an abnormal storage drive in which an abnormality is detected by the abnormality detection unit to a spare storage drive provided as an alternative to the storage drive;
When an information write request is received during information transfer by the information transfer unit, the information is written to the spare storage drive, and when an information read request is received, the abnormal storage drive and the spare storage drive A disk array device comprising: an access control unit for reading out the information written later among the information stored in the disk.

前記アクセス制御部は、前記情報移行部による情報の移行が完了するのに応じて、情報の書き込みおよび読み出しを、前記異常記憶ドライブに代えて前記スペア記憶ドライブに行う
請求項１記載のディスクアレイ装置。 2. The disk array device according to claim 1, wherein the access control unit writes and reads information to and from the spare storage drive instead of the abnormal storage drive in response to completion of information migration by the information migration unit. .

前記アクセス制御部は、前記スペア記憶ドライブに前記データを書き込む際に、書き込み管理情報に、当該情報を書き込んだ前記スペア記憶ドライブの番地および日時を記録し、当該情報の読み出し要求を受けるのに応じて、前記書き込み管理情報に記録された日時と、前記異常記憶ドライブに格納される当該情報の書き込み日時とを比較し、日時が後の当該情報を読み出す
請求項１または請求項２記載のディスクアレイ装置。 When the access control unit writes the data to the spare storage drive, the access control unit records the address and date / time of the spare storage drive in which the information is written in the write management information, and receives a request to read the information The disk array according to claim 1, wherein the date and time recorded in the write management information is compared with the write date and time of the information stored in the abnormal storage drive, and the information after the date and time is read out. apparatus.

前記異常検出部は、前記異常を検出した際に、前記異常記憶ドライブに対する読み出し機能は可能であり、かつ書き込み機能は異常である第１の異常モードであるか否かを診断し、
前記情報移行部は、前記第１の異常モードであると診断されたことに応じて、前記異常記憶ドライブに格納される情報を、前記スペア記憶ドライブに移行する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のディスクアレイ装置。 When the abnormality detection unit detects the abnormality, it diagnoses whether or not it is a first abnormality mode in which the reading function for the abnormal storage drive is possible and the writing function is abnormal,
The information migration unit migrates information stored in the abnormal storage drive to the spare storage drive in response to being diagnosed as being in the first abnormal mode. 2. The disk array device according to claim 1.

前記異常検出部は、前記異常を検出した際に、前記異常記憶ドライブに対する書き込み回数が閾値を超えた第２の異常モードであるか否かを診断し、
前記情報移行部は、前記第２の異常モードであると診断されたことに応じて、前記異常記憶ドライブに格納される情報を、前記スペア記憶ドライブに移行する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のディスクアレイ装置。 When the abnormality detection unit detects the abnormality, it diagnoses whether the number of times of writing to the abnormal storage drive is a second abnormality mode exceeding a threshold,
The information migration unit migrates information stored in the abnormal storage drive to the spare storage drive in response to being diagnosed as being in the second abnormal mode. 2. The disk array device according to claim 1.

分割された情報を分散した状態で格納する複数の記憶ドライブの少なくとも何れかの異常を異常検出部により検出し、
前記異常検出部により異常が検出された異常記憶ドライブに格納される情報を、前記記憶ドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペア記憶ドライブに情報移行部により移行し、
前記情報移行部による情報移行の間に、アクセス制御部により、情報の書き込み要求を受けた場合には前記スペア記憶ドライブに当該情報を書き込み、情報の読み出し要求を受けた場合には前記異常記憶ドライブおよび前記スペア記憶ドライブに格納される当該情報のうち、後で書き込まれた当該情報を読み出す
ディスクアレイ装置の冗長化方法。 An abnormality detection unit detects an abnormality in at least one of the plurality of storage drives that store the divided information in a distributed state,
Information stored in an abnormal storage drive in which an abnormality is detected by the abnormality detection unit is transferred to a spare storage drive provided as an alternative to the storage drive by an information transfer unit,
During the information migration by the information migration unit, when an information write request is received by the access control unit, the information is written to the spare storage drive, and when the information read request is received, the abnormal storage drive And a redundancy method for a disk array device that reads the information written later from the information stored in the spare storage drive.

分割された情報を分散した状態で格納する複数の記憶ドライブの少なくとも何れかの異常を検出する処理と、
前記異常検出部により異常が検出された異常記憶ドライブに格納される情報を、前記記憶ドライブのいずれかの代わりとして設けられたスペア記憶ドライブにより移行する処理と、
前記情報移行部による情報移行の間に、情報の書き込み要求を受けた場合には前記スペア記憶ドライブに当該情報を書き込み、情報の読み出し要求を受けた場合には前記異常記憶ドライブおよび前記スペア記憶ドライブに格納される当該情報のうち、後で書き込まれた当該情報を読み出す処理と
を、コンピュータに実行させるプログラム。 Processing for detecting an abnormality in at least one of a plurality of storage drives that store the divided information in a distributed state;
Information stored in an abnormal storage drive in which an abnormality is detected by the abnormality detection unit is transferred by a spare storage drive provided in place of any of the storage drives;
When an information write request is received during information transfer by the information transfer unit, the information is written to the spare storage drive, and when an information read request is received, the abnormal storage drive and the spare storage drive A program for causing a computer to execute a process of reading the information written later among the information stored in the computer.