JP2845770B2 - ディスクアレイ装置 - Google Patents

ディスクアレイ装置

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JP2845770B2
JP2845770B2 JP7071286A JP7128695A JP2845770B2 JP 2845770 B2 JP2845770 B2 JP 2845770B2 JP 7071286 A JP7071286 A JP 7071286A JP 7128695 A JP7128695 A JP 7128695A JP 2845770 B2 JP2845770 B2 JP 2845770B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディスクアレイ装置に関
し、特にRAID5のディスクアレイ装置データ更新
処理におけるパリティデータ生成に関する。
【0002】
【従来の技術】ディスクアレイ装置は、複数の小容量の
磁気ディスク装置(以下、Hard DiskDrive:HDDとい
う)を並列に動作させ、あたかも1つのHDDのように
見做してデータの書き込み・読み出し(以下、ライト・
リードという)を行うものであり、従来のHDDに比較
して、データ転送が高速であり、かつ冗長構成の導入に
よる高信頼性の大容量外部記憶装置である。
【0003】このディスクアレイ装置に関しては、米国
のカリフォルニア大学,デビッド・A・パターソン教授
らが発表した論文「A Case for Redundant Arrays of I
nexpensive Disks (RAID) 」,論文番号(UCB/CSD87/39
1,Dec.1987)があり、この論文の中でいくつかのデータ
配置方法が提案されている。そして、ディスクアレイ装
置を“RAID”と呼び、RAID1〜RAID5の5
つのレベルに分類している。
【0004】これら、RAID1〜RAID5のレベル
のうち、RAID5のディスクアレイ装置は、HDDに
格納されたデータをセクタ単位でストライピングを行う
とともに、パリティデータ用のHDDをグループ内のH
DDに分散させ、複数のライト・リード処理を同時に実
行可能にしたものである。従って、データのライト時に
はパリティデータ用HDDに対してアクセスが集中する
ことはないが、複数のライト時において、1つのHDD
に対してデータアクセスとパリティ情報のアクセスとが
重なる場合には、並列処理ができなくなる。
【0005】ここで、従来のRAID5のディスクアレ
イ装置は、上位装置であるホスト装置からデータ更新処
理の要求があると、旧データおよびそのデータに対する
旧パリティデータを目的のHDDからリードし、ホスト
装置から転送されてきた更新データ,旧データおよび旧
パリティデータを、排他論理により更新データに対する
更新パリティデータとして生成していた。
【0006】すなわち、従来のディスクアレイ装置にお
けるデータ更新処理の手順としては、旧パリティデータ
のリード処理および更新パリティデータのライト処理を
行うため、パリティデータが格納されているHDDへの
アクセスが終了するまでは、そのHDDに対しては他の
処理を実行することができなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のRAID5のディスクアレイ装置では、データ更新処
理におけるパリティデータ生成時に、パリティデータが
格納されているHDDに対するリードおよびライト処理
が終了するまで、そのHDDに対しては他の処理を行う
ことができないため、データ更新処理時におけるシステ
ム性能が低下するとう欠点があった。
【0008】本発明の目的は、データ更新処理におい
て、パリティデータが格納されているHDDへのアクセ
スを行わず、そのHDDに対して他の処理を実行可能に
し、データ更新処理時の同時性を実現することにより、
データ更新処理時におけるシステム性能低下を回避した
ディスクアレイ装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の磁気デ
ィスク装置を並列に動作させ、データの書き込み・読み
出しを行うディスクアレイ装置であって、前記複数の磁
気ディスク装置に格納されている旧データと更新データ
を比較するデータ比較回路と、この比較回路による結果
を基にパリティデータの更新情報を生成し格納するパリ
ティ更新テーブルと、前記複数の磁気ディスク装置に格
納されている旧データのパリティデータと前記パリティ
更新テーブルに格納されている前記パリティデータの更
新情報とを基に前記旧データのパリティデータを修正す
るパリティ修正回路とを備えるディスクアレイ装置にお
いて、前記パリティ更新テーブルは、前記旧データのデ
ータブロックに対する更新情報がパリティ更新テーブル
テーブル上に存在する場合は、その更新情報である旧反
転コードをデコード化し、この情報と前記データ比較回
路から転送された情報とを排他論理によりビット反転の
位置を示す情報に生成し、コード化して反転コードとし
て格納し、前記更新情報がパリティ更新テーブルテーブ
ル上に存在しない場合は、前記データブロックの更新情
報はコード化し、反転コードを更新するようにしたこと
を特徴とする。
【0010】
【0011】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0012】図1は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図1において、本実施例のディスクア
レイ装置10は、装置内に備えるディスクアレイコント
ローラ2を介して上位装置であるホスト装置1に接続さ
れている。
【0013】そして、ディスクアレイコントローラ2
は、他のブロックに対して動作を制御するとともに、デ
ータの入出力を制御するディスクアレイコントローラ2
と、更新データと旧データとを比較するデータ比較回路
3と、パリティデータの更新情報を格納するパリティ更
新デーブル4と、パリティデータをリードする際に修正
を行うパリティ修正回路5と、データおよびパリティデ
ータ格納用のHDD(磁気ディスク装置)であるHDD
6〜HDD9とを備えている。
【0014】なお、本実施例では、ディスクアレイ装置
10内に4つのHDD6〜HDD9を備えている場合を
例に挙げて説明する。
【0015】続いて、このように構成された本実施例の
動作について説明する。
【0016】図2は、本実施例における更新データライ
ト時のデータの流れを示す図であって、図中、ディスク
アレイ装置10内の太線は、更新データに対する旧デー
タがHDD6に格納され、かつ旧パリティデータがHD
D7に格納されている場合のデータの流れを示す。
【0017】図2を参照すると、まず、ホスト装置1か
らHDD6に格納されているデータに対してデータ更新
処理要求が発行されると、ディスクアレイコントローラ
2は、ホスト装置1から更新データを受け取ってデータ
比較回路3へ転送するとともに、旧データが格納されて
いるHDD6に対してリード処理を実行し、データ比較
回路3への旧データの転送を指示する。
【0018】データ比較回路3は、転送された旧データ
と更新データとを比較し、2つのデータの差分をパリテ
ィ更新テーブル4へ転送する。また、データ比較回路3
への旧データの転送が終了すると、ディスクアレイコン
トローラ2に対して転送終了の報告を行う。これによ
り、ディスクアレイコントローラ2は、旧データの転送
終了の報告を確認した後、HDD6を起動し更新データ
ライトを実行する。
【0019】一方、パリティ更新テーブル4は、データ
比較回路3から転送されたデータの差分とパリティ更新
テーブル4上の情報とを基に、旧データのパリティに対
する更新情報を生成しそれを格納する。
【0020】次に、更新情報の生成方法について説明す
る。
【0021】図4は、更新情報の生成の概要を説明する
図であって、データブロック1およびデータブロック3
においてデータ更新によってビットの反転が行われ、デ
ータブロック3については更新情報がパリティ更新テー
ブル4に存在するときの、パリティ更新テーブル4の管
理方法について説明する。
【0022】図4を参照すると、更新情報は、データブ
ロックNO.と反転コードとで構成する。反転コード
は、データ比較回路3から転送されてきたビット反転が
行われた位置の情報をコード化したものである。
【0023】パリティ更新テーブル4では、まず、デー
タブロック1,3に対する更新情報がテーブル上に存在
するか否かを確認する。そして、この場合にはデータブ
ロック1に対する更新情報がテーブル上に存在しないの
で、データブロック1の更新情報は、そのままコード化
して反転コードとし、パリティ更新テーブル4に格納す
る。次に、データブロック3の更新情報は、旧反転コー
ドをデコード化してビット反転が行われた位置を示す情
報に戻し、このデコード化した情報とデータ比較回路3
から転送されてきたビット反転が行われた情報とを排他
論理によりビット反転の位置を示す情報に生成し、さら
に、これをコード化して反転コードとしパリティ更新テ
ーブル4に格納する。
【0024】これにより、ディスクアレイ装置10は、
データ更新処理においてパリティデータをHDDからリ
ードする必要がなく、そのパリティデータが格納されて
いるHDDに対し、他の処理をデータ更新処理と同時に
実行することができる。
【0025】次に、本実施例における縮退運転時などパ
リティデータのリード動作について説明する。
【0026】図3は、本実施例におけるパリティデータ
リード時のデータの流れを示す図であって、図中、ディ
スクアレイ装置10内の太線は、パリティデータがHD
D8に格納されている場合のデータの流れを示す。
【0027】図3を参照すると、ディスクアレイコント
ローラ2は、目的のパリティデータはHDD8に格納さ
れているので、HDD8に起動してパリティデータのリ
ード処理を実行するとともに、パリティ修正回路5への
転送を指示する。さらに、ディスクアレイコントローラ
2は、パリティ更新テーブル4に対し、このパリティデ
ータに対する更新情報をパリティ修正回路5へ転送する
ようを指示する。
【0028】これにより、パリティ修正回路5は、転送
されたパリティデータと更新情報とを基にパリティデー
タを修正し、それをディスクアレイコントローラ2に転
送する。そして、ディスクアレイコントローラ2は、修
正されたパリティデータをホスト装置1へ転送する。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
アレイ装置は、パリティ更新テーブルを用いてパリティ
データを修正し更新することにより、データ更新処理時
にHDDからパリティデータのリード処理を実行するこ
となく、従来のデータ更新処理における更新データに対
するパリティデータが格納されているHDDからのリー
ド処理とそのHDDに対する他の処理とが重なる場合に
は並列処理が実行できないという欠点を解決できる。
【0030】これにより、データ更新時において処理の
同時性を実現するとともに、データ更新時におけるシス
テムの性能低下を回避できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本実施例における更新ライト時のデータ流れを
示す図である。
【図3】本実施例におけるパリティデータリード時のデ
ータの流れを示す図である。
【図4】更新情報の生成の概要を説明する図である。
【符号の説明】
1 ホスト装置 2 ディスクアレイコントローラ 3 データ比較回路 4 パリティ更新テーブル 5 パリティ修正回路 6,7,8,9 HDD(磁気ディスク装置) 10 ディスクアレイ装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の磁気ディスク装置を並列に動作さ
    せ、データの書き込み・読み出しを行うディスクアレイ
    装置であって、前記複数の磁気ディスク装置に格納され
    ている旧データと更新データを比較するデータ比較回路
    と、この比較回路による結果を基にパリティデータの更
    新情報を生成し格納するパリティ更新テーブルと、前記
    複数の磁気ディスク装置に格納されている旧データのパ
    リティデータと前記パリティ更新テーブルに格納されて
    いる前記パリティデータの更新情報とを基に前記旧デー
    タのパリティデータを修正するパリティ修正回路とを備
    えるディスクアレイ装置において、 前記パリティ更新テーブルは、前記旧データのデータブ
    ロックに対する更新情報がパリティ更新テーブルテーブ
    ル上に存在する場合は、その更新情報である旧反転コー
    ドをデコード化し、この情報と前記データ比較回路から
    転送された情報とを排他論理によりビット反転の位置を
    示す情報に生成し、さらに、コード化し反転コードとし
    て格納し、また、前記更新情報がパリティ更新テーブル
    テーブル上に存在しない場合は、前記データブロックの
    更新情報はコード化し、反転コードを更新するようにし
    たことを特徴とするディスクアレイ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2913917B2 (ja) * 1991-08-20 1999-06-28 株式会社日立製作所 記憶装置および記憶装置システム
JP3258117B2 (ja) * 1993-03-08 2002-02-18 株式会社日立製作所 記憶装置サブシステム

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