JP4462711B2 - 記憶システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ホストコンピュータに接続される記憶システムに係わり、複数の記憶媒体をループ接続した構成における記憶媒体の接続形態に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）概念の普及に伴い、ホストコンピュータとデバイスを接続するためのインタフェースとして、光ファイバチャネルによるループ接続の普及が急速に進んでいる。そして、ディスクアレイ装置の装置内部におけるコンポーネント間の接続もバスを使用するのではなく、ファイバチャネルによるループ接続を取り入れる構成を一般化しつつある（例えば、コントローラ・記憶媒体群との接続をファイバチャネルによるループ接続を取り入れる構成、等である）。
【０００３】
コンポーネント間の接続にバスではなくスイッチングネットワーク構成を用いたディスクアレイ装置としては、例えば、特開平１１−３３８６４６号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報は、コンポーネント間を単独のネットワークで接続したものである。このネットワークのようなループを複数用いて各コンポーネントを接続した記憶装置においては、記憶媒体の実装及び設定を行う時、以下に留意する必要がある。
【０００５】
１．記憶装置がディスクアレイ装置である場合、ホストコンピュータからのデータをＲＡＩＤ(Redundant Array of Inexpensive(Independent) Disks)方式でデータを分散・生成・再配置し、これを一つのＲＡＩＤグループが設定されている複数の記憶媒体に分散して記録しているため、記憶媒体に対するアクセスパス、及び負荷分散の最適化。
【０００６】
２．複数の記憶媒体ループを設けているため、それらのループに対するアクセスパス、及び負荷分散の最適化。
【０００７】
しかし、上記従来技術は、多系統の記憶媒体ループに対し、記憶媒体を接続する際のアクセスパス、及び負荷分散に関しての最適化の観点についてはなんら開示されていない。
【０００８】
これら負荷分散の最適化を行なう方法としては、記憶媒体を実装する際に記憶媒体ループを考慮して最適な場所に記憶媒体を実装する。さらに実装した記憶媒体でＲＡＩＤグループを作成する際、最適な記憶媒体ループに接続されている記憶媒体を選択してＲＡＩＤグループ組み込み操作を行うことである。ただし、負荷分散を考慮した実装箇所の選定や記憶媒体の選択は、そのループの接続箇所等制御装置の内部構成を知らない限り困難であり、これらの操作を実装及び設定に携わる作業者が行った場合でも負荷が均等になるように記憶媒体を分散できない可能性も高い。
【０００９】
本願発明の目的は、実装箇所を特に考慮することなくアクセスパス及び負荷分散を適切に設定可能とする記憶媒体実装方式を提供することにある。
【００１０】
上記目的を達成するために本願発明の記憶システムは、筺体と、第一のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第一のコネクタ群と、第二のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第二のコネクタ群と、前記第一のコネクタ群と前記第一のドライブ群にデータを転送する制御装置とを接続する第一の転送路と、前記第二のコネクタ群と前記第二のドライブ群にデータを転送する前記制御装置とを接続する第二の転送路と、を有し、前記筺体の前面に前記第一のドライブ群のコネクタと前記第二のドライブ群のドライブとが交互に配置され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記筺体の前面に隣接して配置された第三のドライブ群により第一のＲＡＩＤグループが構成され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記筺体の前面に隣接して配置された第四のドライブ群により第二のＲＡＩＤグループが構成されることを特徴とする。
上記目的を達成するために本願発明の記憶システムは、中央処理装置からの情報を記録する複数のドライブからなる第一のドライブ群及び第二のドライブ群と、第一のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第一のコネクタ群と、第二のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第二のコネクタ群と、前記中央処理装置と接続するインターフェースとしての第一のポートと、前記第一のポートを介して前記中央処理装置から転送されるデータを一時的に格納するキャッシュと、前記キャッシュに格納したデータを前記ドライブに転送するインターフェースとしての第二のポート及び第三のポートと、これらを制御するプロセッサとからなる制御装置と、前記第二のポートと前記第一のドライブ群のドライブとを接続する第一の転送路と、前記第三のポートと前記第二のドライブ群のドライブとを接続する第二の転送路と、前記第一のドライブ群の前記コネクタと前記第二のドライブ群の前記ドライブとを交互に前面に配置させたフレームとからなり、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記フレームの前面に隣接して配置された第三のドライブ群により第一のＲＡＩＤグループが構成され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記フレームの前面に隣接して配置された第四のドライブ群により第二のＲＡＩＤグループが構成されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発願明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施例に関する磁気ディスクを記憶媒体として使用した記憶システムの構成例である。以下、ホスト接続、記憶媒体群接続の両方をファイバチャネルとしたディスクアレイ装置においては、区別のため、以後、記憶媒体群をその制御部に接続し、通信及びデータ転送を行なうループをバックエンドループ、ホストコンピュータに接続するためのループをフロントエンドループと呼ぶこととする。
【００１３】
図１において、ディスク制御装置１１２は、上位装置或いは中央処理装置としてのホストコンピュータ１００−１，１００−２，１００−３とＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続するインタフェースであるポート１１１と、記憶媒体である磁気ディスク装置（ドライブ）１２０を接続するバックエンドループ１４０及び１４１とそれぞれ接続するためのインタフェースであるポート１５０及び１５１を備えている。
【００１４】
そして、ディスク制御装置１１２は、ホストコンピュータ１００から磁気ディスク装置１２０へ書き込むデータ或いは磁気ディスク装置１２０からホストコンピュータ１００へ読み出されるデータの転送、つまりディスク記憶システム１１０全体を制御している。
【００１５】
このディスク記憶システム１１０は磁気ディスク装置１２０−０から１２０−９、この磁気ディスク装置をファイバチャネルからなるバックエンドループに着脱可能に接続するコネクタの役割を果たす接続ベイ１３０−０から１３０−９、磁気ディスクをディスク制御装置に接続するためのバックエンドループ１４０及び１４１、及び磁気ディスク装置を制御するディスク制御装置１１２より構成される。バックエンドループ１４０及び１４１は、接続ベイ１３０−０から１３０−９を介して磁気ディスク１２０−０から１２０−９と電気的に接続される。接続ベイ１３０−０から１３０−９と磁気ディスク装置１２０−０から１２０−９との接続は、各々独立した実装が可能であり、必ずしも、すべての接続ベイに磁気ディスク装置を実装する必要はない。
【００１６】
バックエンドループ１４０及び１４１、接続ベイ１３０−０から１３０−９、磁気ディスク装置１２０−０から１２０−９、インタフェース１５０及び１５１の接続には全てファイバチャネルのループインタフェースを採用している。尚、通信路であるバックエンドループ１４０及び１４１は、ファイバチャネルに限定されるものではないことはもちろんである。
【００１７】
なお、バックエンドループとは、図の楕円で示す部分及びこの楕円から各接続ベイ１３０までの部分を差し、図では簡単のために一本線で示しているが、楕円から接続ベイ１３０までの部分もループとなっており楕円で示すループと電気的に着脱可能となっている。以下の説明では図３を除き同様である。
【００１８】
ここで、ポート１５０はバックエンドループ１４０と接続し、ポート１５１はバックエンドループ１４１と接続している。そして、接続ベイ１３０−０，１３０−２，１３０−４、１３０−６，１３０−８をバックエンドループ１４０に、接続ベイ１３０−１，１３０−３，１３０−５，１３０−７，１３０−９をバックエンドループ１４１にそれぞれ接続している。そして各接続ベイに磁気ディスク装置１２０−１から１２０−９を接続している。
【００１９】
このように磁気ディスク装置１２０を、バックエンドループ１４０と１４１それぞれ交互に接続することで、実装する磁気ディスク装置１２０の数に関わらず１２０−０から或いは１２０−９から順番に実装するだけで、磁気ディスク装置１２０は１台おきにバックエンドループ１４０と１４１とに割り振られるため、各バックエンドループに接続される磁気ディスク装置の台数を均等に分担でき、バックエンドループの処理能力の負荷を分散することができる。
【００２０】
図２にこのディスク記憶システム１１０の制御装置１１２の概要を示す。制御装置１１２は、ホストコンピュータ１００と接続されホストコンピュータ１００とのプロトコル処理及びデータ転送を制御するポート１１１と、磁気ディスク装置群１２０と接続され磁気ディスク１２０とのプロトコル処理及びデータ転送を制御するポート１５０及び１５１と、転送されるデータを一次格納するキャッシュメモリ２０２と、これら各要素及びディスク制御装置１１２全体を制御するプロセッサであるＣＰＵと、ポート及びキャッシュ間のデータ転送やポートとＣＰＵ間のコマンド転送に用いるバス２０１から構成される。
【００２１】
ホストコンピュータ１００からデータライトの指示を受けたディスク記憶システム１１０のＣＰＵ２０３は、ポート１１１を介してホストコンピュータ１００から送られたデータをバス２０１経由でキャッシュメモリ２０２に一時的に格納する。キャッシュメモリ２０２に格納が終了すると、ホストコンピュータに書き込み終了を伝える。その後、キャッシュメモリ２０２に格納されたデータは、ポート１５０或いは１５１内のプロセッサによりデータをＲＡＩＤ制御して磁気ディスク装置群１２０に書き込まれる。
【００２２】
また、ホストコンピュータ１００からデータリード指示を受けた場合は、ＣＰＵはキャッシュメモリ２０２の管理情報を参照し、指示されたデータがキャッシュメモリ２０２に格納されているか判断する。そして、指示されたデータが格納されていれば、そのデータをポート１１１経由でホストコンピュータ１００に転送する。キャッシュメモリ２０２にデータがなかった場合には、磁気ディスク装置１２０からデータをキャッシュメモリ２０２にコピーし、キャッシュメモリ２０２からポート１１１経由でホストコンピュータ１００にそのデータを転送する。
【００２３】
尚、簡単のためホストコンピュータ１００は１台の例を示しているが、図１の様に、ポート１１１をＳＡＮに接続する形式を採用してもよいし、ポート１１１を複数備える事で複数のホストコンピュータに接続する形でもよい。また、ディスク制御装置１１２もバス接続ではなく、各インタフェースとキャッシュメモリとをそれぞれ単独のパスで接続する形式を用いてもよい。
【００２４】
次に図３を用いて、２つのＲＡＩＤグループ１６０及び１６１を構成し、１つのグループには磁気ディスク装置を４台割り当て、もう１つのグループには磁気ディスク装置を２台割り当てる場合を説明する。
【００２５】
まず、実装方法を説明する。図３に示すディスク記憶システム１１０では、接続ベイ１３０−０，１３０−３，１３０−４，１３０−７，１３０−８はバックエンドループ１４０に、接続ベイ１３０−１，１３０−２，１３０−５，１３０−６，１３０−９はバックエンドループ１４１にそれぞれ接続されている。このように端部を除く二つの磁気ディスク装置１２０を一組とする接続とした事によりバックエンドループから接続ベイまでのループの本数を減らす事が出来る。
【００２６】
このようなループと接続ベイとの構成とする事により、接続ベイ１３０−０から或いは１３０−９から順に磁気ディスク装置１２０を実装していくことで、ファイバチャネルループ１４０と１４１には、総台数が偶数の場合には同数の、奇数の場合には１台分のみ異なる台数の磁気ディスク装置が両ループに実装されることになり、バックエンドループ間での負荷分散される。尚、端部も含めて二つの磁気ディスク装置１２０を一組とする接続とした構成としても負荷分散の効果が得られる事は言うまでもない。
【００２７】
尚、図１の場合と同様に、接続ベイ１３０−０，１３０−２，１３０−４，１３０−６，１３０−８はバックエンドループ１４０に、接続ベイ１３０−１，１３０−３，１３０−５，１３０−７，１３０−９はバックエンドループ１４１にそれぞれ接続しても負荷分散が出来る事は同様である。
【００２８】
次にＲＡＩＤグループ１６０及び１６１を構成する。ＲＡＩＤグループ１６０に必要な４台の磁気ディスク装置を接続ベイ１３０−０から順に割り当てる。ここで、バックエンドループ１４０及び１４１上には磁気ディスク装置がそれぞれ交互に割り当てられることになる。同様に、ＲＡＩＤグループ１６１も必要な磁気ディスク装置２台を接続ベイ１３０−４から順に割り当てることで、バックエンドループ間で負荷分散が行われる。
【００２９】
この実施例によれば、磁気ディスク装置の実装及びＲＡＩＤグループ内での磁気ディスク装置のバックエンドループ間での負荷分散を行うことが、接続ベイ１３０−０から順番に必要台数を割り当てていくという簡単な操作で実現される。
【００３０】
次に、図４を使用してバックエンドループ、接続ベイ及び磁気ディスク装置を増設した場合の実施例について説明する。ディスク記憶システム１１０のコンポーネントは、図１で用いたコンポーネントにバックエンドループ１４２及び１４３、接続ベイ１３１−０から１３１−９及び磁気ディスク装置１２１−０から１２１−９を含む増設部１１１０を接続した場合である。この増設部１１１０はディスク記憶システム１１０のバックエンドループ１４０にバックエンドループ１４２をバックエンドループ１４１にバックエンドループ１４３を接続する。図では簡単のためにディスク記憶システム１１０側のバックエンドループと増設部１１１０側のバックエンドループとを一本線で接続しているが、実際はディスク記憶システム１１０側のバックエンドループと増設部１１１０側のバックエンドループとで一つのループとなっている。
【００３１】
この場合、バックエンドループと接続ベイの接続は以下のようになる。すなわち、バックエンドループ１４２には、接続ベイ１３１−０，１３１−２，１３１−４，１３１−６，１３１−８が、バックエンドループ１４３には、接続ベイ１３１−１，１３１−３，１３１−５，１３１−７，１３１−９が接続される。この場合においても、各接続ベイそれぞれに磁気ディスク装置１２０を個別に実装或いは設定することが出来る。
【００３２】
例として、２つのＲＡＩＤグループを構成する。１つのＲＡＩＤグループは磁気ディスク装置１２０を１２台割り当て、もう１つのＲＡＩＤグループには４台を割り当てる。
【００３３】
接続ベイ１３０−０から順に必要な台数である１２台の磁気ディスク装置を実装する。尚、接続ベイ１３０−０が故障で磁気ディスク装置１２０を接続できない場合やその他の事情によっては、接続ベイ１３０−０からではなく任意の接続ベイ１３０から磁気ディスク装置１２０を順に実装すればよい。次にＲＡＩＤグループ１６２、１６３を構成する。ＲＡＩＤグループ１６２に使用する１２台の磁気ディスク装置１２０を接続ベイ１３０−０或いは実装された任意の接続ベイから順に割り当てる。
【００３４】
順に割り当てることにより、接続されるバックエンドループ１４０と１４２の組と、接続されるバックエンドループ１４１と１４３の組に、交互に磁気ディスク装置１２０が割り当てられるため、バックエンドループ間での負荷分散が行われる。同様に、ＲＡＩＤグループ１６３も必要な台数である４台の磁気ディスク装置１２０を接続ベイ１３１−２から順に割り当てることで、バックエンドループ間での負荷分散を行うことが可能となる。この実施例によれば、磁気ディスク装置１２０の実装及びＲＡＩＤグループ内磁気ディスク装置１２０のループ間負荷分散を行うことが、接続ベイ１３０から順番に必要台数を割り当てていくという簡単なルールにより実現可能である。
【００３５】
図５にバックエンドループを３系統とした場合の実施例を示す。ディスク記憶システム１１０のコンポーネントは、図１で用いたコンポーネントと同様である。図１の実施例と異なる箇所はポートとバックエンドループ、及びバックエンドループと接続ベイの接続が３系統存在し、それぞれのポート１５０，１５１，１５２に対してバックエンドループ１４０，１４１，１４４とを接続し、バックエンドループ１４０に対し、接続ベイ１３０−０，１３０−３，１３０−６，１３０−９を接続し、バックエンドループ１４１に接続ベイ１３０−１，１３０−４，１３０−７を接続し、バックエンドループ１４４に接続ベイ１３０−２、１３０−５、１３０−８を接続する。
【００３６】
そして各接続ベイ１３０に磁気ディスク装置１２０を実装する事により、隣接する磁気ディスク１２０同士が異なるバックエンドループ及びポートに接続される。この実施例においても負荷分散の理論は２系統の場合と同様で、３系統になれば１つのバックエンドループの負荷はその分だけ軽くなる。
【００３７】
図６に、コントローラ及びループをそれぞれ複数備えた例を示す。図６にてバックエンドループ１４０及び１４１から各接続ベイ１３０までの接続において実線で示すファイバチャネルにて通常はデータ転送を行なう。つまり通常時には図１に示した例と同一である。そして、バックエンドループから各接続ベイ１３０までのファイバチャネルに障害が起きた場合には破線で示すファイバチャネルにて通常とは異なるバックエンドループにてデータ転送を行なう。
【００３８】
具体的には、磁気ディスク１２０−１は、通常時にはホストコンピュータ１００からポート１１１、ポート１５１、バックエンドループ１４１経由で接続ベイ１３０−１まで接続されるが、バックエンドループ１４１から接続ベイ１３０−１までの間で障害が発生した場合には、ホストコンピュータ１００からポート１１１、ポート１５０、バックエンドループ１４０経由で接続ベイ１３０−１まで接続されることにより、ユーザには障害の影響を与えることなくデータ転送を行なう事が出来る。
【００３９】
また、一方のポート或いはバックエンドループ自体に障害が起きた際にも、他方のポート及びバックエンドループを使用する事によりホストコンピュータ１００と磁気ディスク１２０との間のデータ転送を行なう事ができる。
【００４０】
尚、上記各実施例では記憶媒体として磁気ディスクを使用して説明したが、記憶媒体は光ディスク、光磁気ディスクはもちろんの事、テープ及びフラッシュメモリの様なカード型メモリの何れでもよい。
【００４１】
以上説明されたディスク記憶システム１１０は、例えば図７に示すような外観を持ち、概ね矩形をなすフレーム３０１と、ディスクアレイ装置１１０前面にあり表面を覆い、通風孔を有するフロントパネル３０２、そして、フロントパネル３０２側上方に磁気ディスク装置１２０を実装するための接続ベイ１３０−０から１３０−９を有し、この接続ベイ１３０に実装する事により磁気ディスク装置は、１２０−０から１２０−９まで順番に独立して１０台並んだ状態で配置される。
【００４２】
また、図４にて説明した増設部１１１０は、このフレーム３０１の上側、つまり磁気ディスク装置１２０を実装する接続ベイ１３０を有する形状をしており、図示するパネル側にてディスクアレイ装置１１０側のバックエンドループと増設部１１１０側のバックエンドループとを接続できるようになっている。
【００４３】
よって、増設部１１１とディスクアレイ装置１１０とを積み重ねる事により容易に磁気ディスク装置の増設を行なう事も出来る。尚、積み重ねの際には、ディスクアレイ装置１１０及び増設部１１１をラックに収納するようにしてもよいし、ユーザの要望する磁気ディスク装置の台数に合わせてディスクアレイ装置１１０と増設部１１１とを一体のフレーム部にて覆う構成としてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、磁気ディスク装置を接続するバックエンドループを複数設けたディスク記憶システムにおいて、バックエンドループと磁気ディスク装置とを適切なパターンで接続することにより、各ループ毎に負荷を分散した実装及び実装のための設定作業を容易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の全体構成図である。
【図２】ディスク制御部内の構成図である。
【図３】ループとの磁気ディスクとの接続例を示す図である。
【図４】ループとの磁気ディスクとの接続例を示す図である。
【図５】ループとの磁気ディスクとの接続例を示す図である。
【図６】ループに多重度を持たせた接続例を示す図である。
【図７】ディスク記憶システムの外観図である。
【符号の説明】
１００…ホストコンピュータ、１１０…ディスク記憶システム、１１１…ポート、１１２…ディスク制御装置、１２０，１２１…磁気ディスク装置、１３０，１３１…接続ベイ、１４０〜１４４…バックエンドループ、１５０〜１５２…ポート、１６０〜１６３…ＲＡＩＤグループ、２０１…バス、２０２…キャッシュメモリ、２０３…ＣＰＵ、３０１…フレーム、３０２…フロントパネル、１１１０…増設部。
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ホストコンピュータに接続される記憶システムに係わり、複数の記憶媒体をループ接続した構成における記憶媒体の接続形態に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）概念の普及に伴い、ホストコンピュータとデバイスを接続するためのインタフェースとして、光ファイバチャネルによるループ接続の普及が急速に進んでいる。そして、ディスクアレイ装置の装置内部におけるコンポーネント間の接続もバスを使用するのではなく、ファイバチャネルによるループ接続を取り入れる構成を一般化しつつある（例えば、コントローラ・記憶媒体群との接続をファイバチャネルによるループ接続を取り入れる構成、等である）。
【０００３】
コンポーネント間の接続にバスではなくスイッチングネットワーク構成を用いたディスクアレイ装置としては、例えば、特開平１１−３３８６４６号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報は、コンポーネント間を単独のネットワークで接続したものである。このネットワークのようなループを複数用いて各コンポーネントを接続した記憶装置においては、記憶媒体の実装及び設定を行う時、以下に留意する必要がある。
【０００５】
１．記憶装置がディスクアレイ装置である場合、ホストコンピュータからのデータをＲＡＩＤ(Redundant Array of Inexpensive(Independent) Disks)方式でデータを分散・生成・再配置し、これを一つのＲＡＩＤグループが設定されている複数の記憶媒体に分散して記録しているため、記憶媒体に対するアクセスパス、及び負荷分散の最適化。
【０００６】
２．複数の記憶媒体ループを設けているため、それらのループに対するアクセスパス、及び負荷分散の最適化。
【０００７】
しかし、上記従来技術は、多系統の記憶媒体ループに対し、記憶媒体を接続する際のアクセスパス、及び負荷分散に関しての最適化の観点についてはなんら開示されていない。
【０００８】
これら負荷分散の最適化を行なう方法としては、記憶媒体を実装する際に記憶媒体ループを考慮して最適な場所に記憶媒体を実装する。さらに実装した記憶媒体でＲＡＩＤグループを作成する際、最適な記憶媒体ループに接続されている記憶媒体を選択してＲＡＩＤグループ組み込み操作を行うことである。ただし、負荷分散を考慮した実装箇所の選定や記憶媒体の選択は、そのループの接続箇所等制御装置の内部構成を知らない限り困難であり、これらの操作を実装及び設定に携わる作業者が行った場合でも負荷が均等になるように記憶媒体を分散できない可能性も高い。
【０００９】
本願発明の目的は、実装箇所を特に考慮することなくアクセスパス及び負荷分散を適切に設定可能とする記憶媒体実装方式を提供することにある。
【００１０】
上記目的を達成するために本願発明の記憶システムは、筺体と、第一のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第一のコネクタ群と、第二のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第二のコネクタ群と、前記第一のコネクタ群と前記第一のドライブ群にデータを転送する制御装置とを接続する第一の転送路と、前記第二のコネクタ群と前記第二のドライブ群にデータを転送する前記制御装置とを接続する第二の転送路と、を有し、前記筺体の前面に前記第一のドライブ群のコネクタと前記第二のドライブ群のドライブとが交互に配置され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記筺体の前面に隣接して配置された第三のドライブ群により第一のＲＡＩＤグループが構成され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記筺体の前面に隣接して配置された第四のドライブ群により第二のＲＡＩＤグループが構成されることを特徴とする。
上記目的を達成するために本願発明の記憶システムは、中央処理装置からの情報を記録する複数のドライブからなる第一のドライブ群及び第二のドライブ群と、第一のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第一のコネクタ群と、第二のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第二のコネクタ群と、前記中央処理装置と接続するインターフェースとしての第一のポートと、前記第一のポートを介して前記中央処理装置から転送されるデータを一時的に格納するキャッシュと、前記キャッシュに格納したデータを前記ドライブに転送するインターフェースとしての第二のポート及び第三のポートと、これらを制御するプロセッサとからなる制御装置と、前記第二のポートと前記第一のドライブ群のドライブとを接続する第一の転送路と、前記第三のポートと前記第二のドライブ群のドライブとを接続する第二の転送路と、前記第一のドライブ群の前記コネクタと前記第二のドライブ群の前記ドライブとを交互に前面に配置させたフレームとからなり、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記フレームの前面に隣接して配置された第三のドライブ群により第一のＲＡＩＤグループが構成され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記フレームの前面に隣接して配置された第四のドライブ群により第二のＲＡＩＤグループが構成されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発願明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施例に関する磁気ディスクを記憶媒体として使用した記憶システムの構成例である。以下、ホスト接続、記憶媒体群接続の両方をファイバチャネルとしたディスクアレイ装置においては、区別のため、以後、記憶媒体群をその制御部に接続し、通信及びデータ転送を行なうループをバックエンドループ、ホストコンピュータに接続するためのループをフロントエンドループと呼ぶこととする。
【００１３】
図１において、ディスク制御装置１１２は、上位装置或いは中央処理装置としてのホストコンピュータ１００−１，１００−２，１００−３とＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して接続するインタフェースであるポート１１１と、記憶媒体である磁気ディスク装置（ドライブ）１２０を接続するバックエンドループ１４０及び１４１とそれぞれ接続するためのインタフェースであるポート１５０及び１５１を備えている。
【００１４】
そして、ディスク制御装置１１２は、ホストコンピュータ１００から磁気ディスク装置１２０へ書き込むデータ或いは磁気ディスク装置１２０からホストコンピュータ１００へ読み出されるデータの転送、つまりディスク記憶システム１１０全体を制御している。
【００１５】
このディスク記憶システム１１０は磁気ディスク装置１２０−０から１２０−９、この磁気ディスク装置をファイバチャネルからなるバックエンドループに着脱可能に接続するコネクタの役割を果たす接続ベイ１３０−０から１３０−９、磁気ディスクをディスク制御装置に接続するためのバックエンドループ１４０及び１４１、及び磁気ディスク装置を制御するディスク制御装置１１２より構成される。バックエンドループ１４０及び１４１は、接続ベイ１３０−０から１３０−９を介して磁気ディスク１２０−０から１２０−９と電気的に接続される。接続ベイ１３０−０から１３０−９と磁気ディスク装置１２０−０から１２０−９との接続は、各々独立した実装が可能であり、必ずしも、すべての接続ベイに磁気ディスク装置を実装する必要はない。
【００１６】
バックエンドループ１４０及び１４１、接続ベイ１３０−０から１３０−９、磁気ディスク装置１２０−０から１２０−９、インタフェース１５０及び１５１の接続には全てファイバチャネルのループインタフェースを採用している。尚、通信路であるバックエンドループ１４０及び１４１は、ファイバチャネルに限定されるものではないことはもちろんである。
【００１７】
なお、バックエンドループとは、図の楕円で示す部分及びこの楕円から各接続ベイ１３０までの部分を差し、図では簡単のために一本線で示しているが、楕円から接続ベイ１３０までの部分もループとなっており楕円で示すループと電気的に着脱可能となっている。以下の説明では図３を除き同様である。
【００１８】
ここで、ポート１５０はバックエンドループ１４０と接続し、ポート１５１はバックエンドループ１４１と接続している。そして、接続ベイ１３０−０，１３０−２，１３０−４、１３０−６，１３０−８をバックエンドループ１４０に、接続ベイ１３０−１，１３０−３，１３０−５，１３０−７，１３０−９をバックエンドループ１４１にそれぞれ接続している。そして各接続ベイに磁気ディスク装置１２０−１から１２０−９を接続している。
【００１９】
このように磁気ディスク装置１２０を、バックエンドループ１４０と１４１それぞれ交互に接続することで、実装する磁気ディスク装置１２０の数に関わらず１２０−０から或いは１２０−９から順番に実装するだけで、磁気ディスク装置１２０は１台おきにバックエンドループ１４０と１４１とに割り振られるため、各バックエンドループに接続される磁気ディスク装置の台数を均等に分担でき、バックエンドループの処理能力の負荷を分散することができる。
【００２０】
図２にこのディスク記憶システム１１０の制御装置１１２の概要を示す。制御装置１１２は、ホストコンピュータ１００と接続されホストコンピュータ１００とのプロトコル処理及びデータ転送を制御するポート１１１と、磁気ディスク装置群１２０と接続され磁気ディスク１２０とのプロトコル処理及びデータ転送を制御するポート１５０及び１５１と、転送されるデータを一次格納するキャッシュメモリ２０２と、これら各要素及びディスク制御装置１１２全体を制御するプロセッサであるＣＰＵと、ポート及びキャッシュ間のデータ転送やポートとＣＰＵ間のコマンド転送に用いるバス２０１から構成される。
【００２１】
ホストコンピュータ１００からデータライトの指示を受けたディスク記憶システム１１０のＣＰＵ２０３は、ポート１１１を介してホストコンピュータ１００から送られたデータをバス２０１経由でキャッシュメモリ２０２に一時的に格納する。キャッシュメモリ２０２に格納が終了すると、ホストコンピュータに書き込み終了を伝える。その後、キャッシュメモリ２０２に格納されたデータは、ポート１５０或いは１５１内のプロセッサによりデータをＲＡＩＤ制御して磁気ディスク装置群１２０に書き込まれる。
【００２２】
また、ホストコンピュータ１００からデータリード指示を受けた場合は、ＣＰＵはキャッシュメモリ２０２の管理情報を参照し、指示されたデータがキャッシュメモリ２０２に格納されているか判断する。そして、指示されたデータが格納されていれば、そのデータをポート１１１経由でホストコンピュータ１００に転送する。キャッシュメモリ２０２にデータがなかった場合には、磁気ディスク装置１２０からデータをキャッシュメモリ２０２にコピーし、キャッシュメモリ２０２からポート１１１経由でホストコンピュータ１００にそのデータを転送する。
【００２３】
尚、簡単のためホストコンピュータ１００は１台の例を示しているが、図１の様に、ポート１１１をＳＡＮに接続する形式を採用してもよいし、ポート１１１を複数備える事で複数のホストコンピュータに接続する形でもよい。また、ディスク制御装置１１２もバス接続ではなく、各インタフェースとキャッシュメモリとをそれぞれ単独のパスで接続する形式を用いてもよい。
【００２４】
次に図３を用いて、２つのＲＡＩＤグループ１６０及び１６１を構成し、１つのグループには磁気ディスク装置を４台割り当て、もう１つのグループには磁気ディスク装置を２台割り当てる場合を説明する。
【００２５】
まず、実装方法を説明する。図３に示すディスク記憶システム１１０では、接続ベイ１３０−０，１３０−３，１３０−４，１３０−７，１３０−８はバックエンドループ１４０に、接続ベイ１３０−１，１３０−２，１３０−５，１３０−６，１３０−９はバックエンドループ１４１にそれぞれ接続されている。このように端部を除く二つの磁気ディスク装置１２０を一組とする接続とした事によりバックエンドループから接続ベイまでのループの本数を減らす事が出来る。
【００２６】
このようなループと接続ベイとの構成とする事により、接続ベイ１３０−０から或いは１３０−９から順に磁気ディスク装置１２０を実装していくことで、ファイバチャネルループ１４０と１４１には、総台数が偶数の場合には同数の、奇数の場合には１台分のみ異なる台数の磁気ディスク装置が両ループに実装されることになり、バックエンドループ間での負荷分散される。尚、端部も含めて二つの磁気ディスク装置１２０を一組とする接続とした構成としても負荷分散の効果が得られる事は言うまでもない。
【００２７】
尚、図１の場合と同様に、接続ベイ１３０−０，１３０−２，１３０−４，１３０−６，１３０−８はバックエンドループ１４０に、接続ベイ１３０−１，１３０−３，１３０−５，１３０−７，１３０−９はバックエンドループ１４１にそれぞれ接続しても負荷分散が出来る事は同様である。
【００２８】
次にＲＡＩＤグループ１６０及び１６１を構成する。ＲＡＩＤグループ１６０に必要な４台の磁気ディスク装置を接続ベイ１３０−０から順に割り当てる。ここで、バックエンドループ１４０及び１４１上には磁気ディスク装置がそれぞれ交互に割り当てられることになる。同様に、ＲＡＩＤグループ１６１も必要な磁気ディスク装置２台を接続ベイ１３０−４から順に割り当てることで、バックエンドループ間で負荷分散が行われる。
【００２９】
この実施例によれば、磁気ディスク装置の実装及びＲＡＩＤグループ内での磁気ディスク装置のバックエンドループ間での負荷分散を行うことが、接続ベイ１３０−０から順番に必要台数を割り当てていくという簡単な操作で実現される。
【００３０】
次に、図４を使用してバックエンドループ、接続ベイ及び磁気ディスク装置を増設した場合の実施例について説明する。ディスク記憶システム１１０のコンポーネントは、図１で用いたコンポーネントにバックエンドループ１４２及び１４３、接続ベイ１３１−０から１３１−９及び磁気ディスク装置１２１−０から１２１−９を含む増設部１１１０を接続した場合である。この増設部１１１０はディスク記憶システム１１０のバックエンドループ１４０にバックエンドループ１４２をバックエンドループ１４１にバックエンドループ１４３を接続する。図では簡単のためにディスク記憶システム１１０側のバックエンドループと増設部１１１０側のバックエンドループとを一本線で接続しているが、実際はディスク記憶システム１１０側のバックエンドループと増設部１１１０側のバックエンドループとで一つのループとなっている。
【００３１】
この場合、バックエンドループと接続ベイの接続は以下のようになる。すなわち、バックエンドループ１４２には、接続ベイ１３１−０，１３１−２，１３１−４，１３１−６，１３１−８が、バックエンドループ１４３には、接続ベイ１３１−１，１３１−３，１３１−５，１３１−７，１３１−９が接続される。この場合においても、各接続ベイそれぞれに磁気ディスク装置１２０を個別に実装或いは設定することが出来る。
【００３２】
例として、２つのＲＡＩＤグループを構成する。１つのＲＡＩＤグループは磁気ディスク装置１２０を１２台割り当て、もう１つのＲＡＩＤグループには４台を割り当てる。
【００３３】
接続ベイ１３０−０から順に必要な台数である１２台の磁気ディスク装置を実装する。尚、接続ベイ１３０−０が故障で磁気ディスク装置１２０を接続できない場合やその他の事情によっては、接続ベイ１３０−０からではなく任意の接続ベイ１３０から磁気ディスク装置１２０を順に実装すればよい。次にＲＡＩＤグループ１６２、１６３を構成する。ＲＡＩＤグループ１６２に使用する１２台の磁気ディスク装置１２０を接続ベイ１３０−０或いは実装された任意の接続ベイから順に割り当てる。
【００３４】
順に割り当てることにより、接続されるバックエンドループ１４０と１４２の組と、接続されるバックエンドループ１４１と１４３の組に、交互に磁気ディスク装置１２０が割り当てられるため、バックエンドループ間での負荷分散が行われる。同様に、ＲＡＩＤグループ１６３も必要な台数である４台の磁気ディスク装置１２０を接続ベイ１３１−２から順に割り当てることで、バックエンドループ間での負荷分散を行うことが可能となる。この実施例によれば、磁気ディスク装置１２０の実装及びＲＡＩＤグループ内磁気ディスク装置１２０のループ間負荷分散を行うことが、接続ベイ１３０から順番に必要台数を割り当てていくという簡単なルールにより実現可能である。
【００３５】
図５にバックエンドループを３系統とした場合の実施例を示す。ディスク記憶システム１１０のコンポーネントは、図１で用いたコンポーネントと同様である。図１の実施例と異なる箇所はポートとバックエンドループ、及びバックエンドループと接続ベイの接続が３系統存在し、それぞれのポート１５０，１５１，１５２に対してバックエンドループ１４０，１４１，１４４とを接続し、バックエンドループ１４０に対し、接続ベイ１３０−０，１３０−３，１３０−６，１３０−９を接続し、バックエンドループ１４１に接続ベイ１３０−１，１３０−４，１３０−７を接続し、バックエンドループ１４４に接続ベイ１３０−２、１３０−５、１３０−８を接続する。
【００３６】
そして各接続ベイ１３０に磁気ディスク装置１２０を実装する事により、隣接する磁気ディスク１２０同士が異なるバックエンドループ及びポートに接続される。この実施例においても負荷分散の理論は２系統の場合と同様で、３系統になれば１つのバックエンドループの負荷はその分だけ軽くなる。
【００３７】
図６に、コントローラ及びループをそれぞれ複数備えた例を示す。図６にてバックエンドループ１４０及び１４１から各接続ベイ１３０までの接続において実線で示すファイバチャネルにて通常はデータ転送を行なう。つまり通常時には図１に示した例と同一である。そして、バックエンドループから各接続ベイ１３０までのファイバチャネルに障害が起きた場合には破線で示すファイバチャネルにて通常とは異なるバックエンドループにてデータ転送を行なう。
【００３８】
具体的には、磁気ディスク１２０−１は、通常時にはホストコンピュータ１００からポート１１１、ポート１５１、バックエンドループ１４１経由で接続ベイ１３０−１まで接続されるが、バックエンドループ１４１から接続ベイ１３０−１までの間で障害が発生した場合には、ホストコンピュータ１００からポート１１１、ポート１５０、バックエンドループ１４０経由で接続ベイ１３０−１まで接続されることにより、ユーザには障害の影響を与えることなくデータ転送を行なう事が出来る。
【００３９】
また、一方のポート或いはバックエンドループ自体に障害が起きた際にも、他方のポート及びバックエンドループを使用する事によりホストコンピュータ１００と磁気ディスク１２０との間のデータ転送を行なう事ができる。
【００４０】
尚、上記各実施例では記憶媒体として磁気ディスクを使用して説明したが、記憶媒体は光ディスク、光磁気ディスクはもちろんの事、テープ及びフラッシュメモリの様なカード型メモリの何れでもよい。
【００４１】
以上説明されたディスク記憶システム１１０は、例えば図７に示すような外観を持ち、概ね矩形をなすフレーム３０１と、ディスクアレイ装置１１０前面にあり表面を覆い、通風孔を有するフロントパネル３０２、そして、フロントパネル３０２側上方に磁気ディスク装置１２０を実装するための接続ベイ１３０−０から１３０−９を有し、この接続ベイ１３０に実装する事により磁気ディスク装置は、１２０−０から１２０−９まで順番に独立して１０台並んだ状態で配置される。
【００４２】
また、図４にて説明した増設部１１１０は、このフレーム３０１の上側、つまり磁気ディスク装置１２０を実装する接続ベイ１３０を有する形状をしており、図示するパネル側にてディスクアレイ装置１１０側のバックエンドループと増設部１１１０側のバックエンドループとを接続できるようになっている。
【００４３】
よって、増設部１１１とディスクアレイ装置１１０とを積み重ねる事により容易に磁気ディスク装置の増設を行なう事も出来る。尚、積み重ねの際には、ディスクアレイ装置１１０及び増設部１１１をラックに収納するようにしてもよいし、ユーザの要望する磁気ディスク装置の台数に合わせてディスクアレイ装置１１０と増設部１１１とを一体のフレーム部にて覆う構成としてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、磁気ディスク装置を接続するバックエンドループを複数設けたディスク記憶システムにおいて、バックエンドループと磁気ディスク装置とを適切なパターンで接続することにより、各ループ毎に負荷を分散した実装及び実装のための設定作業を容易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の全体構成図である。
【図２】ディスク制御部内の構成図である。
【図３】ループとの磁気ディスクとの接続例を示す図である。
【図４】ループとの磁気ディスクとの接続例を示す図である。
【図５】ループとの磁気ディスクとの接続例を示す図である。
【図６】ループに多重度を持たせた接続例を示す図である。
【図７】ディスク記憶システムの外観図である。
【符号の説明】
１００…ホストコンピュータ、１１０…ディスク記憶システム、１１１…ポート、１１２…ディスク制御装置、１２０，１２１…磁気ディスク装置、１３０，１３１…接続ベイ、１４０〜１４４…バックエンドループ、１５０〜１５２…ポート、１６０〜１６３…ＲＡＩＤグループ、２０１…バス、２０２…キャッシュメモリ、２０３…ＣＰＵ、３０１…フレーム、３０２…フロントパネル、１１１０…増設部。
Claims (7)
- 筺体と、
第一のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第一のコネクタ群と、
第二のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第二のコネクタ群と、
前記第一のコネクタ群と前記第一のドライブ群にデータを転送する制御装置とを接続する第一の転送路と、
前記第二のコネクタ群と前記第二のドライブ群にデータを転送する前記制御装置とを接続する第二の転送路と、を有し、
前記筺体の前面に前記第一のドライブ群のコネクタと前記第二のドライブ群のドライブとが交互に配置され、
前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記筺体の前面に隣接して配置された第三のドライブ群により第一のＲＡＩＤグループが構成され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記筺体の前面に隣接して配置された第四のドライブ群により第二のＲＡＩＤグループが構成される
ことを特徴とする記憶システム。 - 中央処理装置からの情報を記録する複数のドライブからなる第一のドライブ群及び第二のドライブ群と、
第一のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第一のコネクタ群と、
第二のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第二のコネクタ群と、
前記中央処理装置と接続するインターフェースとしての第一のポートと、
前記第一のポートを介して前記中央処理装置から転送されるデータを一時的に格納するキャッシュと、
前記キャッシュに格納したデータを前記ドライブに転送するインターフェースとしての第二のポート及び第三のポートと、
これらを制御するプロセッサとからなる制御装置と、
前記第二のポートと前記第一のドライブ群のドライブとを接続する第一の転送路と、
前記第三のポートと前記第二のドライブ群のドライブとを接続する第二の転送路と、
前記第一のドライブ群の前記コネクタと前記第二のドライブ群の前記ドライブとを交互に前面に配置させたフレームとからなり、
前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記フレームの前面に隣接して配置された第三のドライブ群により第一のＲＡＩＤグループが構成され、前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群のうちの前記フレームの前面に隣接して配置された第四のドライブ群により第二のＲＡＩＤグループが構成される
ことを特徴とする記憶システム。 - 前記ドライブは、磁気ディスクドライブであることを特徴とする請求項１又は２に記載の記憶システム。
- 前記第一の転送路及び第二の転送路は、ファイバチャネルで構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の記憶システム。
- 第三のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第三のコネクタ群と、
第四のドライブ群とそれぞれ接続する複数のコネクタからなる第四のコネクタ群と、
前記第一の転送路を介して前記第三のコネクタ群と前記制御装置とを接続する第三の転送路と、
前記第二の転送路を介して前記第四のコネクタ群と前記制御部とを接続する第四の転送路と、を有する増設部が着脱可能な構成とした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記憶システム。 - 前記第一及び第二の転送路と、前記増設部における前記第三及び第四の転送路とは、１つのループを構成している
ことを特徴とする請求項５に記載の記憶システム。 - 前記第一のドライブ群と前記第二のドライブ群とのドライブの数が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の記憶システム。
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