JPH075997A - Input/output control method for disk array device - Google Patents
Input/output control method for disk array deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はディスクアレイ装置の入
出力制御方法に関し、特に本発明はホスト計算機のＯＳ
の入出力制御部分を変更したり、ディスクアレイ装置を
マルチポート化することなく、ディスクアレイ装置に多
重性能を持たせることかできるディスクアレイ装置の入
出力制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output control method for a disk array device, and more particularly, the present invention relates to an OS of a host computer.
The present invention relates to an input / output control method for a disk array device, which allows the disk array device to have multiplex performance without changing the input / output control part of the device or making the disk array device multiported.
【０００２】[0002]
【従来の技術】並列に接続された複数のディスク装置を
ポートを介してホスト計算機と接続し、複数のディスク
装置に対して並列にリード／ライトを行うディスクアレ
イ装置が従来から知られている。上記ディスクアレイ装
置の構成としては、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays Inexp
ensive Disks）レベル０ないし５の装置が提案されてお
り（例えば、文献:DavidA.Patterson他、「A Case for
Redundant Arrays Inexpensive Disks 」参照）、ディ
スク装置に冗長度を持たせないＲＡＩＤレベル０のディ
スクアレイ装置、ディスク装置を二重系とし冗長度１／
２としたＲＡＩＤレベル１のディスクアレイ装置、ま
た、実用性があまりないと言われているが、５台のディ
スク装置をデータ用に割り当て、３台のディスク装置を
パリティ用に割り当てた冗長度５／８のＲＡＩＤレベル
２のディスクアレイ装置、さらに、４台のディスク装置
をデータ用、１台のディスク装置をパリティ用に割り当
て、１台あたり５１２Ｂ、４台で２ＫＢのストライピン
グ・セクタを設けて、２ＫＢ単位で読み書きするＲＡＩ
Ｄレベル３のディスクアレイ装置などが提案されてい
る。2. Description of the Related Art There has been known a disk array device in which a plurality of disk devices connected in parallel are connected to a host computer via a port to read / write in parallel to a plurality of disk devices. The configuration of the disk array device is RAID (Redundant Arrays Inexp
Devices for level 0 to 5 have been proposed (for example, reference: David A. Patterson et al., “A Case for
Redundant Arrays Inexpensive Disks "), a RAID level 0 disk array device that does not have redundancy in the disk device, and the disk device is a dual system with redundancy 1 /
The RAID level 1 disk array device is set to 2 and it is said that it is not very practical, but 5 disk devices are allocated for data and 3 disk devices are allocated for parity redundancy 5 / 8 RAID level 2 disk array device, four disk devices for data, one disk device for parity, 512B per disk, and 4 KB with 2KB striping sectors, RAI to read / write in units of 2 KB
D level 3 disk array devices and the like have been proposed.
【０００３】図６、図７は上記したＲＡＩＤレベル４お
よびＲＡＩＤレベル５のディスクアレイ装置の構成を示
す図であり、図６はＲＡＩＤレベル４のディスクアレイ
装置、図７はＲＡＩＤレベル５のディスクアレイ装置を
示している。図６（ａ）および図７（ａ）において、６
０はディスクアレイ装置、６１はディスクアレイ装置６
０に設けられたディスク装置であり、また、図６（ｂ）
および図７（ｂ）は＃０ないし＃４のディスク装置上の
セクタの配置を示し、同図中の番号はセクタ番号を示
し、Ｐはパリティを格納したセクタを示している。FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the configurations of the above-mentioned RAID level 4 and RAID level 5 disk array devices. FIG. 6 is a RAID level 4 disk array device, and FIG. 7 is a RAID level 5 disk array. The device is shown. In FIG. 6A and FIG. 7A, 6
0 is a disk array device, 61 is a disk array device 6
0 is a disk device provided in FIG.
And FIG. 7B shows the arrangement of sectors on the disk devices # 0 to # 4, the numbers in the figure indicate sector numbers, and P indicates the sector storing the parity.
【０００４】ＲＡＩＤレベル４のディスクアレイ装置
は、図６に示すように、＃４のディスク装置６１をパリ
ティ用のディスクに割り当て、＃０〜＃３のディスク装
置６１をデータ用に割り当てたものであり、また、ＲＡ
ＩＤレベル５のディスクアレイ装置は図７に示すよう
に、パリテイ用のセクタＰを＃０〜＃４の各ディスクに
分散して割り当てたものであり、データの読み書きはセ
クタ単位で行われる。In the RAID level 4 disk array device, as shown in FIG. 6, the # 4 disk device 61 is assigned to the parity disk and the # 0 to # 3 disk devices 61 are assigned to the data. Yes, also RA
As shown in FIG. 7, the disk array device of ID level 5 is a system in which parity sectors P are distributed and allocated to the disks # 0 to # 4, and data reading / writing is performed in sector units.
【０００５】なお、図６に示すＲＡＩＤレベル４のディ
スクアレイ装置においては、パリティ用のディスクが１
台のディスクに割り当てられているため、パリティーを
書き換える必要があるライトアクセスにおいては、２台
のディスクに同時にアクセスすることはできない。一
方、図７に示すＲＡＩＤレベル５のディスクアレイ装置
においては、パリティ用のセクタＰが＃０〜＃４の各デ
ィスクに分散されているため、ライトアクセスにおい
て、パリティ・ディスクが重複しない限り、２台のディ
スクに同時にアクセスすることができる。例えば、セク
タ番号０とセクタ番号６のセクタは、バリティ用のディ
スクが別なディスクであるため、同時にアクセスするこ
とが可能である。In the RAID level 4 disk array system shown in FIG. 6, one parity disk is used.
Since it is assigned to one disk, it is not possible to access two disks at the same time in the write access in which the parity needs to be rewritten. On the other hand, in the RAID level 5 disk array device shown in FIG. 7, since the parity sectors P are distributed among the disks # 0 to # 4, as long as the parity disks do not overlap in write access, the parity disk 2 It is possible to access one disk at a time. For example, the sectors of sector number 0 and sector number 6 can be accessed at the same time because the discs for validity are different discs.
【０００６】ところで、上記ディスクアレイ装置におい
ては、ディスクアレイ装置６０は、ポート１個に対して
ホスト計算機から一つのデバイスとして見え、多重動作
を行うことができない。すなわち、ディスクアレイ装置
にポートが一つしか設けられていない場合には、アクセ
スが終了しないと、次のアクセスを行うことができず、
ディスク・アレイ装置に対するアクセスを同時に行うこ
とはできない。By the way, in the above-mentioned disk array device, the disk array device 60 appears to the host computer as one device for one port, and cannot perform the multiplex operation. That is, when the disk array device has only one port, the next access cannot be performed until the access is completed.
The disk array devices cannot be accessed at the same time.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ディ
スクアレイ装置はホスト計算機からはポート１個に対し
て一つのデバイスと見える。このため、上記したＲＡＩ
Ｄレベル４やＲＡＩＤレベル５のディスクアレイ装置に
おいては、一つのデバイスに対して、複数のアクセスを
同時に発行でき、入出力データの管理を行うといった大
幅な変更をするか、あるいは、マルチポートとしなけれ
ば、ディスクアレイ装置の多重性能を引き出すことがで
きなかった。As described above, the disk array device appears to the host computer as one device for each port. Therefore, the RAI
In a D level 4 or RAID level 5 disk array device, multiple accesses to one device can be issued at the same time, and significant changes such as management of input / output data must be made, or a multiport must be used. Therefore, the multiple performance of the disk array device could not be brought out.
【０００８】本発明は上記した従来技術の問題点を解決
するためになされたものであって、ホスト計算機のＯＳ
の入出力管理部分を大幅に変更したり、マルチポート化
することなく、ＲＡＩＤレベル４やＲＡＩＤレベル５の
ディスクアレイ装置から多重性能を引き出すことができ
るディスクアレイ装置の入力制御方法を提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is the OS of the host computer.
To provide an input control method for a disk array device that can bring out multiple performance from a RAID level 4 or RAID level 5 disk array device without drastically changing the input / output management part of the disk array or multiporting. To aim.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図である。同図において、１はホスト計算機、２は
ＲＡＩＤレベル４もしくはＲＡＩＤレベル５のディスク
アレイ装置であり、ディスクアレイ装置２は、ｎ台のデ
ィスク装置３を並列に接続して、ｎ台のディスク装置３
の記憶領域をｍ個（ｍ>>ｎ）のセクタＳij（ｉはディス
ク番号でｉ＝１〜ｎ、ｊは各ディスク装置のセクタの番
号でｊ＝１〜ｍ）に分割し、各ディスク装置３の同一の
番号ｋのセクタＳik（ｉ＝１〜ｎ）の内の少なくとも１
つのセクタをパリティ用のセクタ、残りのセクタをデー
タ用のセクタに割り当て、セクタＳikに設けられたパリ
ティ用のセクタにセクタＳikに記憶されるデータのパリ
ティを記憶させたものであり、セクタ単位でデータのリ
ード／ライトが行われる。また、２ａはディスクアレイ
装置に設けられたポート、３はディスク装置である。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. In the figure, 1 is a host computer, 2 is a RAID level 4 or RAID level 5 disk array device, and the disk array device 2 connects n disk devices 3 in parallel, and n disk devices 3 are connected.
Storage area is divided into m (m >> n) sectors Sij (i is a disk number, i = 1 to n, j is a sector number of each disk device, j = 1 to m), and each disk device is divided. At least one of the three sectors with the same number k, Sik (i = 1 to n)
One sector is assigned to a parity sector and the other sector is assigned to a data sector, and the parity of the data stored in the sector Sik is stored in the parity sector provided in the sector Sik. Data read / write is performed. Further, 2a is a port provided in the disk array device, and 3 is a disk device.
【００１０】上記課題を解決するため、本発明の請求項
１の発明は、図１に示すように、上記したＲＡＩＤレベ
ル４もしくはＲＡＩＤレベル５のディスク・アレイ装置
２の入出力制御方法において、各ディスク装置３をそれ
ぞれｎ個の論理ディスク・ユニットに分割して、各ディ
スク装置３の同一のセクタ番号を持つ論理ディスク・ユ
ニットをそれぞれまとめてｎ台の論理ディスクを構成
し、上記ディスクアレイ装置２にホスト計算機１がアク
セスするに際して、ホスト計算機１に上記論理ディスク
をそれぞれ異なったデバイスとして認識させてデータの
リード／ライトを行わせることにより、ディスクアレイ
装置に対する多重動作を可能としたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the present invention provides, as shown in FIG. 1, in the input / output control method of the above-mentioned RAID level 4 or RAID level 5 disk array device 2. The disk device 3 is divided into n logical disk units, and the logical disk units having the same sector number of each disk device 3 are grouped together to form n logical disks. When the host computer 1 makes an access, the host computer 1 recognizes the logical disks as different devices to read / write data, thereby enabling a multiplex operation for the disk array device.
【００１１】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、各論理ディスクのパリティ用セクタを各論
理ディスク毎に異なったディスク装置３のセクタ上に割
り付けたものである。本発明の請求項３の発明は、請求
項１の発明において、各論理ディスクのパリティ用セク
タを各論理ディスク内で、異なったディスク装置に割り
つけたものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the parity sector of each logical disk is allocated on a sector of the disk device 3 which is different for each logical disk. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the parity sector of each logical disk is assigned to a different disk device in each logical disk.
【００１２】[0012]
【作用】図１に示すように、ディスク装置３はその台数
分の論理ディスク・ユニットに分割され、ディスク装置
３の同一場所の論理ディスク・ユニットをまとめて１台
の論理ディスクとし、各論理ディスク＃０〜＃ｎをそれ
ぞれ一つのデバイスとして上位のホスト計算機１に見せ
るようにしている。そして、ホスト計算機１よりＩ／Ｏ
要求があると、ディスクアレイ装置２はＩ／Ｏ要求がど
の論理ディスクに対するものかをチェックし、ディスク
装置３へのアクセスを行う。As shown in FIG. 1, the disk device 3 is divided into as many logical disk units as the number of logical disk units, and the logical disk units at the same location of the disk device 3 are combined into one logical disk. Each of # 0 to #n is shown as a device to the host computer 1 of the upper level. Then, I / O from the host computer 1
When there is a request, the disk array device 2 checks which logical disk the I / O request is to, and accesses the disk device 3.
【００１３】上記のように、本発明の請求項１の発明に
おいては、各ディスク装置３をそれぞれｎ個の論理ディ
スク・ユニットに分割して、各ディスク装置３の同一の
セクタ番号を持つ論理ディスク・ユニットをそれぞれま
とめてｎ台の論理ディスクを構成し、上記ディスクアレ
イ装置２にホスト計算機１がアクセスするに際して、ホ
スト計算機１に上記論理ディスクをそれぞれ異なったデ
バイスとして認識させてデータのリード／ライトを行わ
せるようにしたので、ホスト計算機１のＯＳの入出力管
理部分を大幅に変更したり、ディスクアレイ装置２をマ
ルチポート化することなく、ＲＡＩＤレベル４やＲＡＩ
Ｄレベル５のディスクアレイ装置から多重性能を引き出
すことができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, each disk device 3 is divided into n logical disk units, and the logical disk having the same sector number of each disk device 3 is divided. -Units are grouped together to form n logical disks, and when the host computer 1 accesses the disk array device 2, the host computer 1 recognizes the logical disks as different devices and reads / writes data. Since the input / output management part of the OS of the host computer 1 is not significantly changed or the disk array device 2 is multiported, the RAID level 4 and RAI can be performed.
Multiple performance can be derived from a D level 5 disk array device.
【００１４】本発明の請求項２の発明においては、請求
項１の発明において、各論理ディスクのパリティ用セク
タを各論理ディスク毎に異なったディスク装置３のセク
タ上に割り付けたので、各論理ディスク＃０〜＃ｎ単位
では、ＲＡＩＤレベル４でありながら、全体で見るとＲ
ＡＩＤ５の長所を実現することができる。本発明の請求
項３の発明においては、請求項１の発明において、各論
理ディスクのパリティ用セクタを各論理ディスク内で、
異なったディスク装置に割りつけたので、各論理ディス
ク内のパリティ・ディスクが分散され、同時にライト・
アクセスできる確率が増加させることができる。According to the invention of claim 2 of the present invention, in the invention of claim 1, the parity sector of each logical disk is allocated on the sector of the disk device 3 which is different for each logical disk. In units of # 0 to #n, even though it is RAID level 4, when viewed as a whole, R
The advantages of AID5 can be realized. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the parity sector of each logical disk is
Since the disks are assigned to different disk units, the parity disks within each logical disk are distributed and write
The probability of access can be increased.
【００１５】[0015]
【実施例】図２は、本発明の実施例のシステム構成を示
す図であり、同図において、１０はホスト計算機、１１
はディスクアレイ装置、１２はディスクコントローラを
制御するアレイ・コントローラであり、アレイコントロ
ーラ１２には、ポート１２ａが設けられホスト計算機１
０と接続されている。FIG. 2 is a diagram showing the system configuration of an embodiment of the present invention, in which 10 is a host computer and 11 is a computer.
Is a disk array device, 12 is an array controller for controlling the disk controller, and the array controller 12 is provided with a port 12a and is provided with the host computer 1
It is connected to 0.
【００１６】１３はディスク装置のリード／ライトを制
御するディスク・コントローラ、１４はディスク装置で
あり、ディスク・コントローラ１３にはリード／ライト
時に一時的にデータを保持する＃０〜＃４のバッファが
設けられている。また、各ディスク装置１４は同図に示
すようにその台数分の論理ディスク・ユニットに分割さ
れている。同図においては、ディスク装置１４が５台な
ので各ディスク装置１４は５つの論理ディスク・ユニッ
トに分割されている。Reference numeral 13 is a disk controller for controlling read / write of the disk device, 14 is a disk device, and the disk controller 13 has buffers # 0 to # 4 for temporarily holding data during read / write. It is provided. Further, each disk device 14 is divided into as many logical disk units as shown in FIG. In the figure, since there are five disk devices 14, each disk device 14 is divided into five logical disk units.
【００１７】そして、各物理ディスク装置１４（以下論
理ディスクとの違いを明確にするため、各ディスク装置
１４を物理ディスク装置という）の同一場所の論理ディ
スク・ユニットをまとめて１台の論理ディスクとし、各
論理ディスク＃０〜＃４をそれぞれ一つのデバイスとし
て上位のホスト計算機１０に見せるようにしている。す
なわち、ホスト計算機１０からは、論理ディスク＃０が
１台目のデイスク装置（ディスクアレイ装置）、論理デ
ィスク＃１が２台目のデイスク装置（ディスクアレイ装
置）、…、として見える。Then, the logical disk units at the same location of each physical disk device 14 (hereinafter, each disk device 14 is referred to as a physical disk device in order to clarify the difference from the logical disk) are integrated into one logical disk. , The respective logical disks # 0 to # 4 are shown as one device to the host computer 10 of the upper level. That is, from the host computer 10, the logical disk # 0 appears as the first disk device (disk array device), the logical disk # 1 as the second disk device (disk array device), ....
【００１８】上記のような制御をするため、アレイコン
トローラ１２には管理テーブル１２ｂが設けられてお
り、管理テーブル１２ｂには論理ディスクの番号＃０〜
＃４とそれらに対応した物理ディスク装置１４の機番と
そのセクタ番号、および、＃０〜＃４の各論理デイスク
においてパリティが格納されている物理ディスク（以
下、これをパリティ・ディスクという）の機番とそのセ
クタが登録されている。In order to carry out the above control, the array controller 12 is provided with a management table 12b, and the management table 12b has logical disk numbers # 0 to # 0.
# 4, the machine number of the physical disk device 14 corresponding to them, their sector numbers, and the physical disks (hereinafter, referred to as parity disks) in which parity is stored in each of the logical disks # 0 to # 4. The machine number and its sector are registered.
【００１９】そして、ホスト計算機１０よりＩ／Ｏ要求
があると、ディスクアレイコントローラ１２はＩ／Ｏ要
求がどの論理ディスクに対するものかをチェックし、上
記管理テーブル１２ｂを参照して、アクセスする物理デ
ィスクの機番を読み出し、対応したディスク・コントロ
ーラ１３に対して、ディスクへのアクセスを要求する。When an I / O request is issued from the host computer 10, the disk array controller 12 checks which logical disk the I / O request is to, and refers to the management table 12b to access the physical disk to be accessed. , And requests the corresponding disk controller 13 to access the disk.
【００２０】また、各論理ディスク単位では、ＲＡＩＤ
４の構成をとっており、同図に示すように、各論理ディ
スクの内、１台のディスクをパリティー用に割り当て他
のディスクをデータ用に割り当てている。さらに、各論
理ディスク＃０〜＃４において、パリティ・ディスクは
同図に示すように異なったディスクに割り当てられてお
り、異なった論理ディスクに同時にライト・アクセスが
あっても、それぞれの論理ディスクのパリティ・ディス
クが同一の物理ディスク装置にならないようにしてい
る。このため、各論理ディスク＃０〜＃４単位では、Ｒ
ＡＩＤレベル４でありながら、全体で見るとＲＡＩＤ５
の長所を実現している。In each logical disk unit, RAID
As shown in the figure, one disk of each logical disk is allocated for parity and the other disk is allocated for data. Further, in each of the logical disks # 0 to # 4, the parity disks are allocated to different disks as shown in the figure, and even if different logical disks have write access at the same time, the parity disks of the respective logical disks are allocated. Make sure that the parity disks are not the same physical disk unit. Therefore, in each logical disk # 0 to # 4 unit, R
Despite being at AID level 4, RAID 5 as a whole
Has realized the advantages of.
【００２１】以上のように、物理ディスク装置１４を＃
０〜＃４の論理ディスクに分割し、ホスト計算機１０か
らは＃０〜＃４の各論理ディスクが異なったデバイスと
して見えるようにしているので、ホスト計算機１０のＯ
Ｓの入出力管理機構を変更することなく、多重性能を引
き出すことができる。例えば、同図に示す論理ディスク
＃０のセクタＡ、Ｂをリード中でも、同一の物理ディス
ク装置に対するアクセスでなければ、異なった論理ディ
スクである論理ディスク＃３のセクタＹ、Ｘのライトは
可能である。As described above, the physical disk device 14 is
Since it is divided into logical disks 0 to # 4 so that each logical disk # 0 to # 4 can be seen as a different device from the host computer 10, the O
Multiplex performance can be obtained without changing the input / output management mechanism of S. For example, even if the sectors A and B of the logical disk # 0 shown in the same figure are being read, it is possible to write to the sectors Y and X of the logical disk # 3, which is a different logical disk, unless the access is to the same physical disk device. is there.
【００２２】なお、セクタＹ、Ｘのライト時には、パリ
ティを書き換える必要があるため、パリティ用のディス
ク（同図においては、物理ディスク装置＃１）のパリテ
ィを書換えることとなるが、この場合、リード中のディ
スクは物理ディスク装置＃２、＃３であるので、同一の
物理ディスク装置に対するアクセスにはならず、セクタ
Ａ、Ｂのリードと、セクタＸ、Ｙのライトを同時に行う
ことができる。Since it is necessary to rewrite the parity when writing to sectors Y and X, the parity of the parity disk (physical disk device # 1 in the figure) must be rewritten. In this case, Since the disks being read are the physical disk devices # 2 and # 3, access to the same physical disk device does not occur, and reading of sectors A and B and writing of sectors X and Y can be performed simultaneously.
【００２３】図３は本実施例のアレイ・コントローラ１
２における入出力制御処理を示すフローチャートであ
り、同図により本実施例における入出力制御処理につい
て説明する。ホスト計算機１０よりＩ／Ｏ要求がある
と、ステップＳ１において、Ｉ／Ｏ要求がどの論理ディ
スクに対するものかをチェックする。また、Ｉ／Ｏ要求
があった論理ディスクのパリティ・ディスクの判断をす
る。FIG. 3 shows the array controller 1 of this embodiment.
2 is a flowchart showing an input / output control process in FIG. 2, and the input / output control process in this embodiment will be described with reference to FIG. When there is an I / O request from the host computer 10, it is checked in step S1 to which logical disk the I / O request is directed. Also, the parity disk of the logical disk that made the I / O request is determined.
【００２４】ステップＳ２において、Ｉ／Ｏ要求がリー
ドかライトかをチェックし、ステップＳ３において、Ｉ
／Ｏ要求でアクセスする物理ディスク装置を判断する。
すなわち、前記した管理テーブル１２ｂを参照して、ア
クセスする物理ディスクの機番とセクタを読み出してア
クセスする物理ディスク装置を判断するとともに、ライ
ト時にはパリティ・ディスクもアクセスするので、パリ
ティ・ディスクの判断も行う。In step S2, it is checked whether the I / O request is read or write, and in step S3, the I / O request is read.
The physical disk device to be accessed is determined by the / O request.
That is, by referring to the management table 12b, the physical disk device number and sector of the physical disk to be accessed are read to determine the physical disk device to be accessed, and the parity disk is also accessed at the time of writing, so the parity disk is also determined. To do.
【００２５】ステップＳ４において、ステップＳ３で求
めたアクセスする物理ディスク装置を、現在アクセスし
ている要求がないかをチェックし、ある場合には、その
要求が終わるまで待つ。ついで、ステップＳ５におい
て、アレイコントローラ１２はディスク・コントローラ
１３に対して、アクセスの要求を行い、ディスクコント
ローラ１３はＲＡＩＤレベル４のディスクアレイ装置に
アクセスするのと同様な手順で実際のディスクへアクセ
スを行う。In step S4, it is checked whether or not there is a request that is currently accessing the physical disk device accessed in step S3. If there is, a request is waited until the request is completed. Then, in step S5, the array controller 12 makes an access request to the disk controller 13, and the disk controller 13 accesses the actual disk in the same procedure as that for accessing the RAID level 4 disk array device. To do.
【００２６】ステップＳ６において、アレイコントロー
ラ１２はホストとのデータ転送をディスクコントローラ
１３によるディスクアクセスと並行して、あるいは、デ
ィスクアクセスの前後に行う。図４、図５はディスク・
コントローラ１３におけるディスクへのアクセス動作を
示すフローチャートであり、図４、図５によりディスク
へのアクセスについて説明する。At step S6, the array controller 12 performs data transfer with the host in parallel with the disk access by the disk controller 13 or before and after the disk access. 4 and 5 are discs
6 is a flowchart showing a disk access operation in the controller 13, and the disk access will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
【００２７】図４はライトアクセスにおける処理を示す
図であり、同図は、物理ディスク装置＃１，＃２のライ
トアクセスを行うセクタにそれぞれＢ，Ｃのデータが格
納されており、また、物理ディスク装置＃０，＃３の上
記データＢ，Ｃが格納されたセクタに対応したセクタに
はＡ，Ｄのデータが格納され、さらに物理ディスク装置
＃４の対応するセクタには上記データＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
パリティＰが格納されている状態において、今回のアク
セス時、物理ディスク装置＃１と物理ディスク装置＃２
にデータＢ’とデータＣ’を書き込む場合を示してい
る。FIG. 4 is a diagram showing the processing in the write access. In the figure, B and C data are stored in the sectors to be write-accessed in the physical disk devices # 1 and # 2, respectively. The data A and D are stored in the sectors corresponding to the sectors B and C of the disk devices # 0 and # 3, and the data A and B are stored in the corresponding sectors of the physical disk device # 4. , C, and D are stored, the physical disk device # 1 and the physical disk device # 2 are accessed this time.
The case where the data B ′ and the data C ′ are written in is shown.
【００２８】同図のステップＴ１において、ライトコマ
ンドが発行されると、ステップＴ２においてホスト計算
機を切り離す。ステップＴ３において、ディスクコント
ローラの＃１，＃２，＃４のバッファに前回までのアク
セスによりデータＢ，Ｃ，Ｐが保持されているか否かを
判別し、保持されていない場合には、ステップＴ４に行
き、＃１，＃２，＃４の物理ディスク装置１４のライト
アクセスを行うセクタからデータＢ，Ｃ，Ｐをリード
し、＃１，＃２，＃４のバッファに格納し、ステップＴ
５に行く。When a write command is issued at step T1 in the figure, the host computer is disconnected at step T2. In step T3, it is determined whether or not the data B, C, and P have been held in the buffers # 1, # 2, and # 4 of the disk controller by the previous access, and if not held, step T4. , The data B, C, P are read from the write-accessed sectors of the physical disk devices 14 of # 1, # 2, and # 4, and stored in the buffers of # 1, # 2, and # 4.
Go to 5.
【００２９】また、ディスクコントローラの＃１，＃
２，＃４のバッファに前回までのアクセスによりデータ
Ｂ，Ｃ，Ｐが保持されている場合にはステップＴ５に行
く。ステップＴ５において、バッファ＃１と＃２に保持
されているデータＢとＣおよびバッファ＃４に保持され
ている前回求めたパリティＰとの排他的論理和から、デ
ータＡとＤの排他的論理和を求め、バッファ＃４に格納
する。The disk controller # 1 and #
If the data B, C, and P are held in the buffers # 2 and # 4 by the previous access, the process goes to step T5. At step T5, from the exclusive OR of the data B and C held in the buffers # 1 and # 2 and the previously obtained parity P held in the buffer # 4, the exclusive OR of the data A and D is obtained. Is stored in the buffer # 4.
【００３０】すなわち、パリティＰはデータＡないしＤ
の排他的論理和から求めることができるので、上記演算
をすることにより、データＡとＤの排他的論理和を得る
ことができる。ステップＴ６においてホスト計算機１０
を再接続し、ステップＴ７においてホスト計算機１０よ
り転送されたデータＢ’をバッファ＃１に格納して＃１
の物理ディスク装置に書き込む。ついで、ステップＴ８
において、バッファ＃４に格納されているデータＡとＤ
の排他的論理和と上記データＢ’との排他的論理和を求
め、バッファ＃４に格納する。That is, the parity P is the data A to D.
It is possible to obtain the exclusive OR of the data A and D by performing the above calculation. At step T6, the host computer 10
Is reconnected, the data B ′ transferred from the host computer 10 is stored in the buffer # 1 in step T7, and # 1 is stored in the buffer # 1.
Write to the physical disk device. Then, step T8
Data A and D stored in buffer # 4 at
And the exclusive OR of the data B ′ are stored in the buffer # 4.
【００３１】ステップＴ９において、ホスト計算機１０
より転送されたデータＣ’をバッファ＃２に格納し、デ
ータＣ’を＃２の物理ディスク装置に書き込む。ステッ
プＴ１０において、バッファ＃４に格納されているデー
タＡ、データＤ、データＢ’の排他的論理和とデータ
Ｃ’との排他的論理和を求め、データＡ、Ｂ’、Ｃ’、
Ｄに対するパリティＰ’を得てバッファ＃４に格納し、
＃４の物理ディスク装置に書き込む。At step T9, the host computer 10
The transferred data C ′ is stored in the buffer # 2, and the data C ′ is written in the physical disk device # 2. In step T10, the exclusive OR of the data A, the data D, and the data B ′ and the data C ′ stored in the buffer # 4 is obtained, and the data A, B ′, and C ′,
Get parity P'for D and store in buffer # 4,
Write to the physical disk device # 4.
【００３２】以上のように、バッファ＃１，＃２，＃４
にデータＢ，Ｃ，パリティＰが保持されているとき、保
持されたデータを用いて新たなパリティを求めることに
より、ディスク上のデータをリードすることなく新たな
パリティを求めることができる。図５はリードアクセス
における処理を示す図である。As described above, the buffers # 1, # 2, # 4
When the data B, C, and the parity P are held in the disk, the new parity can be obtained by using the held data so that the new parity can be obtained without reading the data on the disk. FIG. 5 is a diagram showing processing in read access.
【００３３】同図において、ステップＲ１においてリー
ドコマンドが発行されると、ステップＲ２においてホス
ト計算機１０を切り離し、ステップＲ３におい、ディス
ク側のデータの準備ができるまで待つ。ディスク側のデ
ータの準備ができるとステップＲ４においてホスト計算
機１０を接続する。ステップＲ５において、ディスクよ
りデータを読み出し、読み出したデータをバッファに送
り、アレイコントローラ１２に転送する。アレイコント
ローラ１２はディスクからのデータの読み出しと並行し
て、データをホスト計算機１０に転送する。In the figure, when a read command is issued in step R1, the host computer 10 is disconnected in step R2, and in step R3, it waits until the data on the disk side is ready. When the data on the disk side is ready, the host computer 10 is connected in step R4. In step R5, data is read from the disk, the read data is sent to the buffer, and transferred to the array controller 12. The array controller 12 transfers the data to the host computer 10 in parallel with the reading of the data from the disk.
【００３４】なお、上記実施例においては、論理ディス
ク＃０〜＃４のパリティ・ディスクを＃０〜＃４の物理
ディスク装置に分散した実施例を示したが、パリティ・
ディスクを＃４の物理ディスク装置に固定することもで
きる。この場合には、ライト時に同一の物理ディスク装
置にパリティを書き込む必要が生ずるため、異なった論
理ディスクのセクタへ同時にライト・アクセスを行うこ
とはできないが、パリティ・ディスクが＃４の物理ディ
スク装置に固定されるため、パリティ・ディスクを判別
する処理を簡単にすることができる。In the above embodiment, the parity disks of logical disks # 0 to # 4 are distributed to the physical disk devices of # 0 to # 4.
The disk can be fixed to the physical disk device # 4. In this case, since it is necessary to write parity to the same physical disk device at the time of writing, it is not possible to simultaneously perform write access to sectors of different logical disks, but the parity disk is the physical disk device of # 4. Since it is fixed, the process of discriminating the parity disk can be simplified.
【００３５】また、上記実施例においては、各論理ディ
スク内のセクタの配置をＲＡＩＤレベル４としたが、各
論理ディスク内のセクタの配置をＲＡＩＤレベル５と
し、パリティ・ディスクを分散することもできる。この
場合には、パリティ・ディスクを判別する処理がＲＡＩ
Ｄレベル４と較べて多くなるが、各論理ディスク内のパ
リティ・ディスクが分散されるため、同時にライト・ア
クセスできる確率が増加する。Further, in the above embodiment, the layout of the sectors in each logical disk is RAID level 4, but the layout of the sectors in each logical disk is RAID level 5, and the parity disks can be distributed. . In this case, the process of discriminating the parity disk is RAI.
Although the number is larger than that in the D level 4, the parity disks in each logical disk are distributed, so that the probability of simultaneous write access increases.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ディスクアレイ装置のそれぞれの物理ディスク装置
をその台数分の論理ディスク・ユニットに分割し、同一
場所の各ディスクの論理ユニットをまとめて一個のディ
スクとして上位のホスト計算機に見せているので、次の
効果を得ることができる。 ホスト計算機のＯＳの入出力制御部分を大幅に変更
することなく、ディスクアレイ装置の多重性能を引き出
すことができる。 ディスクアレイ装置をマルチポート化することな
く、多重性能を引き出すことができるので、ディスクア
レイ・コントローラおよびその制御機構の負荷を軽くす
ることができる。 本発明の多重動作は、同一のセクタに対する同時ア
クセスをねらったものではないので、そのための排他制
御機構等の付加機構を設ける必要はなく、ディスクアレ
イ・コントローラおよびその制御機構の付加を軽くする
ことができる。 各論理ディスクのパリティ用のセクタを各論理ディ
スク毎に異なった物理ディスク装置に割り付けてパリテ
ィの配置を分散することにより、各論理ディスク単位で
はＲＡＩＤレベル４の構成であっても、全体としては、
ＲＡＩＤレベル５と同等の多重性能を得ることができ
る。As described above, according to the present invention, each physical disk device of the disk array device is divided into logical disk units corresponding to the number of the disk array devices, and the logical units of the disks at the same location are collected together. Since it is shown to the host computer as a disk of, the following effects can be obtained. It is possible to bring out the multiplexing performance of the disk array device without significantly changing the input / output control part of the OS of the host computer. Since the multiple performance can be obtained without making the disk array device multi-ported, the load on the disk array controller and its control mechanism can be reduced. Since the multiple operation of the present invention is not intended for simultaneous access to the same sector, it is not necessary to provide an additional mechanism such as an exclusive control mechanism for that purpose, and the addition of the disk array controller and its control mechanism can be lightened. You can By allocating the parity sector of each logical disk to a different physical disk device for each logical disk and distributing the parity arrangement, even if the RAID level 4 is configured for each logical disk, as a whole,
Multiplexing performance equivalent to RAID level 5 can be obtained.
【図１】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図２】本発明の実施例のシステム構成を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention.
【図３】アレイコントローラにおける処理を示すフロー
チャートである。FIG. 3 is a flowchart showing processing in the array controller.
【図４】ライト・アクセス時における処理を示すフロー
チャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a process at the time of write access.
【図５】リード・アクセス時における処理を示すフロー
チャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a process at the time of read access.
【図６】従来例（１）を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional example (1).
【図７】従来例（２）を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example (2).
１，１０ ホスト計算機 ２，１１ ディスクアレイ装置 ２ａ，１２ａ ポート ３，１４ ディスク装置 １２ アレイ・コントロー
ラ １３ ディスク・コントロ
ーラ1, 10 Host computer 2, 11 Disk array device 2a, 12a Port 3, 14 Disk device 12 Array controller 13 Disk controller
Claims (3)
(3) を並列に接続して、上記ｎ台のディスク装置(3) の
記憶領域をｍ個（ｍ>>ｎ）のセクタＳij（ｉはディスク
番号でｉ＝１〜ｎ、ｊは各ディスク装置のセクタの番号
でｊ＝１〜ｍ）に分割し、各ディスク装置(3) の同一の
番号ｋのセクタＳik（ｉ＝１〜ｎ）の内の少なくとも１
つのセクタをパリティ用のセクタ、残りのセクタをデー
タ用のセクタに割り当て、セクタＳikに設けられたパリ
ティ用のセクタにセクタＳikに記憶されるデータのパリ
ティを記憶させ、上記一つのポート(2a)を介してセクタ
単位でデータのリード／ライトを行うＲＡＩＤレベル４
もしくはＲＡＩＤレベル５のディスク・アレイ装置(2)
の入出力制御方法において、 各ディスク装置(3) をそれぞれｎ個の論理ディスク・ユ
ニットに分割して、各ディスク装置(3) の同一のセクタ
番号を持つ論理ディスク・ユニットをそれぞれまとめて
ｎ台の論理ディスクを構成し、 上記ディスクアレイ装置(2) にホスト計算機(1) がアク
セスするに際して、ホスト計算機(1) に上記論理ディス
クをそれぞれ異なったデバイスとして認識させてデータ
のリード／ライトを行わせることにより、ディスクアレ
イ装置に対する多重動作を可能としたことを特徴とする
ディスクアレイ装置の入出力制御方法。1. A disk device having n ports per port (2a)
(3) are connected in parallel, and the storage areas of the above n disk devices (3) are m (m >> n) sectors Sij (i is a disk number and i = 1 to n, j is each disk). The sector number of the device is divided into j = 1 to m), and at least one of the sectors Sik (i = 1 to n) of the same number k of each disk device (3) is divided.
One sector is assigned to the parity sector and the remaining sectors are assigned to the data sectors, and the parity of the data stored in the sector Sik is stored in the parity sector provided in the sector Sik, and the one port (2a) RAID level 4 for reading / writing data in sector units via the
Or RAID level 5 disk array device (2)
In the I / O control method, each disk device (3) is divided into n logical disk units, and n logical disk units with the same sector number of each disk device (3) are collected together. When the host computer (1) accesses the above disk array device (2), the host computer (1) recognizes the above logical disks as different devices to read / write data. An input / output control method for a disk array device, which enables multiple operations with respect to the disk array device.
論理ディスク毎に異なったディスク装置(3) のセクタ上
に割り付けたことを特徴とする請求項１のディスクアレ
イ装置の入出力制御方法。2. The input / output control method for a disk array device according to claim 1, wherein the parity sector of each logical disk is allocated on a sector of a disk device (3) different for each logical disk.
論理ディスク内で、異なったディスク装置に割りつけた
ことを特徴とする請求項１のディスクアレイ装置の入出
力制御方法。3. The input / output control method for a disk array device according to claim 1, wherein the parity sector of each logical disk is allocated to a different disk device in each logical disk.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147378A JP2733189B2 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Disk array device input / output control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147378A JP2733189B2 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Disk array device input / output control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075997A true JPH075997A (en) | 1995-01-10 |
| JP2733189B2 JP2733189B2 (en) | 1998-03-30 |
Family
ID=15428893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147378A Expired - Lifetime JP2733189B2 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Disk array device input / output control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2733189B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999046670A1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-16 | Hitachi, Ltd. | Disk array subsystem |
| JP2009265724A (en) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Nec Corp | Raid controller, raid environment construction method for evaluation, and program |
| JP2012014453A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Fujitsu Ltd | Storage control program, storage system, and storage control method |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5147378A patent/JP2733189B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999046670A1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-16 | Hitachi, Ltd. | Disk array subsystem |
| JP2009265724A (en) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Nec Corp | Raid controller, raid environment construction method for evaluation, and program |
| JP2012014453A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Fujitsu Ltd | Storage control program, storage system, and storage control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2733189B2 (en) | 1998-03-30 |
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