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JP2000357060A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

ディスクアレイ装置

Info

Publication number
JP2000357060A
JP2000357060A JP11167006A JP16700699A JP2000357060A JP 2000357060 A JP2000357060 A JP 2000357060A JP 11167006 A JP11167006 A JP 11167006A JP 16700699 A JP16700699 A JP 16700699A JP 2000357060 A JP2000357060 A JP 2000357060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
magnetic disk
logical unit
cache memory
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11167006A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Okada
昭彦 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11167006A priority Critical patent/JP2000357060A/ja
Publication of JP2000357060A publication Critical patent/JP2000357060A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】データを記録する際に、大容量のデータに対し
ても装置を低価格にて、データ書き込み速度の向上を可
能とした信頼性の高いディスクアレイ装置を提供する。 【解決手段】論理ユニット6へデータ記録時に、キャッ
シュメモリ31に読み込まれたデータ或いはキャッシュ
メモリ31に保持されることなく直接論理ユニット6へ
記録されるデータを一旦保持するための専用磁気ディス
ク装置7f、7gと、専用磁気ディスク装置7f、7g
を制御するコントローラ8とを有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディスクアレイ装置
に関し、特に、上位装置からの指令により論理ユニット
へデータを記録する際に、装置の大型化を招くことな
く、大容量のデータに対しても装置を低価格にて、デー
タ書き込み速度の向上を可能としたディスクアレイ装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のディスクアレイ装置では、データ
の保存に際して信頼性を確保するために複数の冗長方式
が存在している。
【0003】通常は、データの冗長性を確保する方式と
して、RAID1(redundant arrays
of inexpensive disks lev
el1)、RAID2、RAID3、RAID4、RA
ID5、またはデータの冗長構成を持たないRAID0
を含めた複数のRAIDレベルの組み合わせ構成にて使
用する方式がある。
【0004】今日ではこれらのRAIDの中から、ラン
ダムなデータアクセスに強く、且つ、データを記録する
ための磁気ディスク装置の使用効率が高い、RAID5
と呼ばれるパリティを使用した記録方式にてデータを保
存することが、データーベースの市場では主流となって
いる。
【0005】RAID5と同じくパリティを採用したデ
ータ保存方式では、画像や音声等のようなアクセスサイ
ズの大きな連続したデータのアクセスなどに使用される
RAID3と呼ばれる方式も一部で存在するが、性能や
信頼性を求めるためには、上位装置からのデータアクセ
スサイズへの制限などのOS(オペレーティングシステ
ム)への影響や、使用される磁気ディスク装置が回転同
期をサポートする必要があるなど制約条件が多いのが実
状である。
【0006】ここで、従来のディスクアレイ装置につい
て、図面を参照して説明する。
【0007】図2は従来のディスクアレイ装置15を示
す概略構成ブロック図である。
【0008】図2を参照すると、ディスクアレイ装置1
5は、複数の磁気ディスク装置16a〜16eからなるR
AID5構成の論理ユニット16と、上位装置11から
の指示に基づいて論理ユニット16に対するデータの記
録再生を制御するアレイコントローラ13と、アレイコ
ントローラ13の制御によってデータを一時的に保持す
るためのキャッシュメモリ131とから構成されてい
る。
【0009】次に、上述のように構成されたディスクア
レイ装置15の動作について説明する。
【0010】上位装置11からのデータ書き込み指令が
でると、アレイコントローラ13は、キャッシュメモリ
131に一時的に保持した後に上位装置11が指定する
論理ユニット16へ記録するか、或いは、キャッシュメ
モリ131へ保持されずにアレイコントローラ13内部
を通過して、直接、論理ユニット16へ記録する制御を
行う。
【0011】ここで、論理ユニット16は、RAID5
構成となっており、データの書き込み時には、論理ユニ
ット16を構成している磁気ディスク装置16a〜16e
に既に書き込まれているデータ及びパリティ信号の再生
を行った後に、排他的論理和を計算してから書き込み動
作が行われる。
【0012】従って、記録時には、論理的なオーバヘッ
ドにより上位装置11からのデータ転送完了に遅延が生
じるという欠点がある。
【0013】これを解決するためには、キャッシュメモ
リ131の容量を大きくすることで対応可能であるが、
大容量化が進展する磁気ディスク装置16a〜16eへ保
存するデータを、一時的とはいえ、半導体メモリからな
るキャッシュメモリ131にて保持することは、装置の
高価格化を招くという欠点がある。
【0014】また、データの書き込み速度、読み込み速
度に優れたRAID1と呼ばれるデータミラーリングに
よりデータを記録する方式を採用することにより、論理
的なオーバヘッドを少なくする解決策があるが、このR
AID1方式では、搭載した磁気ディスク装置の使用効
率は半分程度であることから、大容量のデータを取り扱
うためには、多数の磁気ディスク装置が必要となり、装
置の高価格化、装置の大型化を伴うなどの欠点がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のディスクアレイ装置は、RAID5方式では、デ
ータの書き込み時に既に書き込まれてあるデータ及びパ
リティ信号の再生を行ったあとに排他的論理和を計算し
て書き込むというオーバヘッドが存在するために、上位
装置からのデータ記録時の性能が著しく劣化するという
課題があり、論理的なオーバヘッドを少なくする解決策
として、大容量のキャッシュメモリをアレイコントロー
ラに搭載することにより、上位装置からのデータの書き
込み速度を向上させる対策は、性能改善のためには大規
模なキャッシュメモリ容量が必要となり、装置価格が非
常に高くなるという課題があり、また、RAID1方式
を採用することは、多数の磁気ディスク装置が必要とな
り、装置の高価格化、装置の大型化を伴うという課題が
ある。
【0016】本発明の目的は、データを記録する際に、
大容量のデータに対しても装置を低価格にて、データ書
き込み速度の向上を可能とした信頼性の高いディスクア
レイ装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のディスクアレイ
装置は、複数の磁気ディスク装置からなる論理ユニット
と、上位装置からの指示に基づいて論理ユニットに対す
るデータの記録再生を制御するアレイコントローラと、
アレイコントローラの制御によってデータを一時的に保
持するための半導体メモリからなるキャッシュメモリと
を有し、論理ユニットへデータ記録時に、キャッシュメ
モリに読み込まれたデータ或いはキャッシュメモリに保
持されることなく直接論理ユニットへ記録されるデータ
を一旦保持するための専用磁気ディスク装置と、専用磁
気ディスク装置を制御するコントローラとを有すること
を特徴とする。
【0018】論理ユニットは、RAID5構成であるこ
とを特徴とする。
【0019】専用磁気ディスク装置は、少なくとも2台
からなることを特徴とする。
【0020】専用磁気ディスク装置は、RAID1構成
でデータのミラーリングを行い、常に同じデータを保持
していることを特徴とする。
【0021】専用磁気ディスク装置は、上位装置からは
論理ユニットとして認識できず、ディスクキャッシュと
してのみ動作することを特徴とする。
【0022】コントローラは、半導体メモリからなるキ
ャッシュメモリを有し、キャッシュメモリを制御するこ
とを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】次に、本発明のディスクアレイ装
置の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0024】図1は本発明のディスクアレイ装置5を示
す概略構成ブロック図である。
【0025】図1を参照すると、ディスクアレイ装置5
は、複数の磁気ディスク装置6a〜6eからなるRAI
D5構成の論理ユニット6と、上位装置1からの指示に
基づいて論理ユニット6に対するデータの記録再生を制
御するアレイコントローラ3と、アレイコントローラ3
の制御によってデータを一時的に保持するためのキャッ
シュメモリ31とを有し、論理ユニット6へデータ記録
時に、キャッシュメモリ31に読み込まれたデータ或い
はキャッシュメモリ31に保持されることなく直接論理
ユニット6へ記録されるデータを一旦保持するための専
用磁気ディスク装置7f、7gと、専用磁気ディスク装
置7f、7gを制御するコントローラ8とから構成され
ている。
【0026】また、2台の専用磁気ディスク装置7f、
7gは、RAID1構成であり、データのミラーリング
を行い、常に同じデータを保持しているが、上位装置1
からは論理ユニット6として認識できず、ディスクキャ
ッシュとしてのみ動作する構成となっている。
【0027】さらに、コントローラ8は、半導体メモリ
からなるキャッシュメモリ81を搭載しており、キャッ
シュメモリ81を制御する構成となっている。
【0028】次に、上述のように構成されたディスクア
レイ装置5の、動作について説明する。
【0029】上位装置1からのデータ書き込み指令がで
ると、コントローラ8は、キャッシュメモリ81にデー
タを一時的に保持した後に、ディスクキャッシュとして
作用する専用磁気ディスク装置7f、7gに保持される
か、或いは、キャッシュメモリ81へ保持されずにコン
トローラ8内部を通過した後、直接、ディスクキャッシ
ュとして作用する専用磁気ディスク装置7f、7gにて
保持する制御を行う。
【0030】従って、データがRAID5にて構成され
る論理ユニット6へ記録される際に、上位装置1から指
定の論理ユニット6へデータが記録される前に、記録速
度に優れたRAID1方式により構築された専用磁気デ
ィスク装置7f、7gからなるデータ保持領域へ一旦デ
ータを蓄えることにより、RAID5記録時の論理的な
オーバヘッドにより、上位装置1からのデータ転送完了
に遅延が生じることがなく、データの記録速度に優れた
RAID1に依存する速度でデータ転送が完了する。
【0031】また、このRAID1構成の専用磁気ディ
スク装置7f、7gからなるデータ一時保持領域は、半
導体メモリからなるキャッシュメモリ31、81に比べ
十分大きい容量を有しているため、保持されたデータは
余裕を持ってバックグランドで本来上位装置1から指定
された論理ユニット6へのデータ転送処理が可能とな
る。
【0032】さらに、RAID1構成の専用磁気ディス
ク装置7f、7gを、ディスクキャッシュの用途として
採用したことで、論理ユニット6を構成する磁気ディス
ク装置6a〜6eの障害や、ディスクアレイ装置5の停
止が伴うような障害時にも、データを保持可能であり、
十分な信頼性を確保することが可能となっている。
【0033】
【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、上位装置からの書き込み指令データを、
指定の論理ユニットへ記録する前に、RAID1構成で
ある複数の専用磁気ディスク装置からなるディスクキャ
ッシュ領域で保持するため、データの記録時に性能の低
下を招くことなく、上位装置と応答が可能になるという
効果がある。
【0034】また、専用磁気ディスク装置は、データの
二重化にて使用しているため、信頼性に優れ、かつ、半
導体素子からなるメモリとは異なり、大容量のデータの
記録に関しても、安価に対応が可能になるという効果が
ある。
【0035】さらに、専用磁気ディスク装置は、あくま
でデータを一時保管のためのディスクキャッシュとして
機能するため、最終的には上位装置から指定のRAID
5構成などの磁気ディスク装置の使用効率の高い、RA
ID1とは別の冗長構成からなる論理ユニットへ記録さ
れるため、データのバックアップなどにも簡単に対応が
可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のディスクアレイ装置の実施の形態を示
す概略構成ブロック図である。
【図2】従来のディスクアレイ装置の実施の形態を示す
概略構成ブロック図である。
【符号の説明】
1、11 上位装置 3、13 アレイコントローラ 5、15 ディスクアレイ装置 6、16 論理ユニット 6a、6b 磁気ディスク装置 6c、6d 磁気ディスク装置 6e 磁気ディスク装置 7f、7g 専用磁気ディスク装置 8 コントローラ 81 キャッシュメモリ 31、131 キャッシュメモリ 16a、16b 磁気ディスク装置 16c、16d 磁気ディスク装置 16e 磁気ディスク装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の磁気ディスク装置からなる論理ユ
    ニットと、上位装置からの指示に基づいて前記論理ユニ
    ットに対するデータの記録再生を制御するアレイコント
    ローラと、前記アレイコントローラの制御によってデー
    タを一時的に保持するための半導体メモリからなるキャ
    ッシュメモリとを有し、前記論理ユニットへデータ記録
    時に、前記キャッシュメモリに読み込まれたデータ或い
    は前記キャッシュメモリに保持されることなく直接前記
    論理ユニットへ記録されるデータを一旦保持するための
    専用磁気ディスク装置と、前記専用磁気ディスク装置を
    制御するコントローラとを有することを特徴とするディ
    スクアレイ装置。
  2. 【請求項2】 前記論理ユニットは、RAID5構成で
    あることを特徴とする請求項1記載のディスクアレイ装
    置。
  3. 【請求項3】 前記専用磁気ディスク装置は、少なくと
    も2台からなることを特徴とする請求項1または2記載
    のディスクアレイ装置。
  4. 【請求項4】 前記専用磁気ディスク装置は、RAID
    1構成でデータのミラーリングを行い、常に同じデータ
    を保持していることを特徴とする請求項3記載のディス
    クアレイ装置。
  5. 【請求項5】 前記専用磁気ディスク装置は、前記上位
    装置からは前記論理ユニットとして認識できず、ディス
    クキャッシュとしてのみ動作することを特徴とする請求
    項1記載のディスクアレイ装置。
  6. 【請求項6】 前記コントローラは、半導体メモリから
    なるキャッシュメモリを有し、前記キャッシュメモリを
    制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項
    記載のディスクアレイ装置。
JP11167006A 1999-06-14 1999-06-14 ディスクアレイ装置 Pending JP2000357060A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006024211A (ja) * 2004-06-10 2006-01-26 Marvell World Trade Ltd 適応記憶システム
US7069379B2 (en) 2002-03-15 2006-06-27 International Business Machines Corporation Multistage information recording method and system using magnetic recording disk units
JP2007156597A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Hitachi Ltd ストレージ装置
JP2009199189A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Canon Inc 情報処理装置及びその制御方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030924