JPH10254644A - 着脱可能な記憶媒体を使用した高信頼記憶システム - Google Patents
着脱可能な記憶媒体を使用した高信頼記憶システムInfo
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- JPH10254644A JPH10254644A JP9060509A JP6050997A JPH10254644A JP H10254644 A JPH10254644 A JP H10254644A JP 9060509 A JP9060509 A JP 9060509A JP 6050997 A JP6050997 A JP 6050997A JP H10254644 A JPH10254644 A JP H10254644A
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Abstract
記憶媒体に対して読み出し書き込みを行う光磁気ディス
ク装置や、光ディスク装置、磁気ディスク装置などの記
憶装置を利用し、大容量かつ高信頼な記憶システムを実
現する制御手法を提供する。 【解決手段】少なくとも2枚以上の着脱可能な記憶媒体
と、前記記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う少
なくとも1台の記憶装置からなるデータ記憶手段と、少
なくとも1枚以上の着脱可能な記憶媒体と、前記記憶媒
体に対して読み出しや書き込みを行う少なくとも1台の
記憶装置からなる冗長データ記憶手段を設け、前記冗長
データ記憶手段には、前記データ保持手段に保持するデ
ータから演算される冗長データを保持する。
Description
体と、着脱可能な記憶媒体に対して読み出しや書き込み
を行う光磁気ディスク装置や、光ディスク装置、磁気デ
ィスク装置などの記憶装置を利用し、大容量かつ高信頼
な記憶システムを実現する制御手法に関し、特に、着脱
可能な記憶媒体の総枚数よりも少ない記憶装置で実現す
る制御手法に関する。
スク装置(HDD:Hard Disk Drive)に代えて、複数のハ
ードディスク装置を並列に動かして読み出し/書き込み
の高速化を図り、冗長構成によって信頼性を上げた外部
記憶装置であるディスクアレイ装置(RAID:Redundant A
rrays of Inexpencive Disks)が考えられている(論
文:"A Case for Redundant Arrays of Inexpencive Di
sks (RAID)", David A.Patterson, Garth Gibson, and
Randy H.Katz, Computer Science Division Department
of Electrical Engineering and Computer Sciences,
University of Calfornia Berkeley)。前記論文の中で
は、ディスクアレイ装置の構成により、そのレベルに1
から5までの番号が与えられている。RAIDレベル3
は、大量のデータを転送するシーケンシャルアクセスに
対し性能向上が見込め、RAIDレベル5は、小さなサ
イズの読み書きが大量に発生するランダムアクセスに対
し性能向上が見込まれることは周知の通りである(日経
エレクトロニクス1993/4/26 No.579 P77〜91 「特集デ
ィスクアレイ装置」)。
記憶媒体を利用した磁気ディスク装置を「ハードディス
ク装置」とよび、着脱可能な記憶媒体を利用する記憶装
置(光磁気ディスク装置、光ディスク装置、磁気ディス
ク装置など)とは区別する。
について、図9と図10を用いて説明する。図9に示す
ように、ディスクアレイ装置101は複数のハードディ
スク装置(111〜115)を有する。RAID制御と
は、複数のハードディスク装置にどのようにデータを分
散させ、また、どの様に冗長データを作成し、冗長デー
タをどこに格納するかを規定することである(RAID
制御手段105による)。
のハードディスク装置で構成され、図10に示すよう
に、0から15までのデータ格納領域がある。このデー
タ格納領域は「ストライプ」と呼ばれ、例えば32KB
のデータを格納することができる。
表す冗長データ格納領域がある。P0-3には、ストライ
プ0番からストライプ3番までに格納しているデータの
排他的論理和(XOR)を演算した、 (P0-3)=(ストライプ0のデータ) XOR(ストライプ1のデータ) XOR(ストライプ2のデータ) XOR(ストライプ3のデータ) を格納する。一般的にPm-nの場合は、ストライプm番
からストライプn番までに格納しているデータの排他的
論理和(XOR)を演算した結果を格納する。このよう
な冗長データは、ディスクアレイ装置を構成するハード
ディスク装置のうち、1台のハードディスク装置が壊れ
たときに有効になる。この「1台のハードディスク装置
が壊れた」状態を「縮退状態」と呼ぶが、この縮退状態
における読み書き処理については後述する。
ライプm番と、冗長データ格納領域Pm-nをまとめて、
「ストライプグループ」と呼ぶ。ホストコンピュータか
らディスクアレイ装置を見ると、ストライプ0番から1
5番まで連続した論理的な1台の記憶装置として認識さ
れる。しかし、実際には、複数のハードディスク装置を
使用し、データを分散して保持している。
101からデータを読み出す処理について説明する。例
えば、ストライプ4番と5番に格納されているデータの
読み出しを行うには、ホストコンピュータ100がこの
データの読み出し要求をディスクアレイ装置101に発
行する。ディスクアレイ装置101は、ハードディスク
111のストライプ4番と、ハードディスク112のス
トライプ5番を読み出してホストコンピュータ100に
転送する。
01にデータを書き込む処理について説明する。ディス
クアレイ装置101の書き込み処理は、冗長データがあ
るために、単体で使用されているハードディスク装置と
は異なる。データの書き込みを行うと、冗長データも更
新する必要がある。この冗長データの更新の方法には2
つの方法がある。
ず、ストライプ6番が属するストライプグループのスト
ライプ4番とストライプ5番とストライプ7番のデータ
を読み出し、 (P4-7)=(ストライプ6のデータ) XOR(ストライプ4のデータ) XOR(ストライプ5のデータ) XOR(ストライプ7のデータ) を演算し、冗長データを求め、次に、ストライプ6番に
データを、P4-7に冗長データを書き込む必要がある。
ず、書き込む前のストライプ6番のデータ(「旧ストラ
イプ6のデータ」と呼ぶ)と、書き込む前のP4-7
(「旧P4-7」と呼ぶ)を読み出し、書き込むべきスト
ライプ6番のデータ(「新ストライプ6のデータ)を用
いて、 (P4-7)=(ストライプ6のデータ) XOR(旧ストライプ6のデータ) XOR(旧P4-7) を演算し、冗長データを求め、次に、ストライプ6番に
データを、P4-7に冗長データを書き込む必要がある。
く、冗長データを更新し書き込む必要があるため、ハー
ドディスク装置へのアクセス回数が増加する。
リティを用いるディスクアレイ装置において特徴的な、
縮退状態でのリード処理について説明する。例えば、図
10において、ハードディスク装置111が故障してい
て読み書きができなくなったとする。この状態で、スト
ライプ4番とストライプ5番に格納されたデータを読み
出すことを考える。ディスクアレイ装置は、まず、スト
ライプ4番からデータの前半を読み出そうとするが、故
障のため読み出すことができない。このような場合、デ
ィスクアレイ装置101は、冗長データP4-7とストラ
イプ5番とストライプ6番とストライプ7番のデータを
読み出し、 (ストライプ4のデータ)=(P4-7) XOR(ストライプ5のデータ) XOR(ストライプ6のデータ) XOR(ストライプ7のデータ) を演算し、壊れたハードディスク装置111のストライ
プ4番のデータを復元する。復元したストライプ4番の
データと、読み出したストライプ5番のデータをホスト
コンピュータに転送する。これにより、ハードディスク
装置が1台壊れた縮退状態においてもデータの読み出し
を行うことができる。
じめハードディスク装置111が壊れていることを知っ
ていれば、ストライプ4番に対する読み出し処理は省略
できる。
しい冗長データ(パリティ)が生成されていなければな
らない。このデータと冗長データの整合性を合わせる
(パリティ合わせ)には、2つの方法がある。
に対して、 (Pmn)=(ストライプmのデータ)〜XOR(スト
ライプnのデータ) を演算する方式である。
全てのハードディスク装置に対して、ゼロを書き込む方
式である。第2の方式は、演算が必要な第1の方式に比
べて、ハードディスク装置に決まったデータを書き込む
だけであり、処理が簡略化できる。上記パリティの演算
式が満たされれば、書き込むデータはゼロでなくても良
い。
着脱不可能な記憶媒体を使用する記憶装置を使用するこ
とが前提となっていたため、着脱可能な記憶媒体と記憶
装置について考慮されていない。
215)と5台の記憶装置(221〜225)を用い、
5枚の記憶媒体を5台の記憶装置にそれぞれマウント
(読み出しや書き込みができる状態で記憶媒体を記憶装
置に装着しておくこと)しておけば、図9に示した従来
のハードディスク装置を用いたディスクアレイ装置10
1と同様に構成することができる。しかし、このような
図11のような構成を用いると、構成する記憶媒体の枚
数と同じ台数の記憶装置が必要になる。
台の記憶装置を共有することで、着脱可能な記憶媒体の
利点を生かし、コストを低減した記憶システムを提供す
ることを考えた。一般的に、着脱可能な記憶媒体のコス
トは、その記憶装置のコストに比べて十分に小さい(1
/10以下)と考えることができる。
置351と352を用意し、記憶装置351を4枚の着
脱可能な記憶媒体(311〜314)で共有し、記憶装
置352を1枚の着脱可能な記憶媒体(315)で占有
する記憶システムとする。5枚の記憶媒体(311〜3
15)は、それぞれ、図9の5台のハードディスク装置
(111〜115)に対応する。本構成を用いること
で、図11の記憶システムに比べ、記憶装置の台数が3
台少なくてすみ、コストを低減することができる。
たデータと冗長データの配置を用いると、読み出しや書
き込み処理の度に記憶媒体の交換が必要になり、実用的
なシステムを構築することができない。一般的に、記憶
媒体の交換には数秒から十数秒かかるため、読み出しや
書き込み処理時間の十数msに比べて非常に処理時間が
長いためである。
番にデータを書き込むためには、まず、記憶装置351
にストライプ6番を格納している記憶媒体313をマウ
ントし、また、記憶装置352にP4-7を格納している記
憶媒体315をマウントし、書き込む前のストライプ6
番のデータ(「旧ストライプ6のデータ」と呼ぶ)と、
書き込む前のP4-7(「旧P4-7」と呼ぶ)を読み出し、 (P4-7)=(ストライプ6のデータ) XOR(旧ストライプ6のデータ) XOR(旧P4-7) を演算し、冗長データを求め、次に、ストライプ6番に
データを、P4-7に冗長データを書き込む必要がある。
よって、異なる記憶媒体に読み出しや書き込み処理要求
を発行する度に、記憶媒体の交換が必要になり処理時間
が長くなる課題がある。
番にデータを書き込むためには、記憶媒体311、31
2、314を交換しながらストライプ4番とストライプ
5番とストライプ7番のデータを読み出し冗長データを
求め、さらに記憶媒体313に交換してストライプ6番
にデータを、P4-7に冗長データを格納する必要があ
る。このため、さらに処理時間が長くなる。
り、マウントされる記憶媒体の枚数が決まっているとい
う見方もできる。図11の記憶システムでは、4枚のデ
ータ記憶媒体(211〜214)と、1枚の冗長データ
記憶媒体(215)で1組となっている。例えば、記憶
媒体1枚当たりの容量を5GB(1GB=1073741824Byte)
とすると、1組あたり20GB(=5GB×4)のデー
タを保持でき、5GB(1枚分)の冗長データで信頼性
を向上している。この記憶システムで、25GBのデー
タを保存するためには、2組(10枚)の記憶媒体が必
要になるが、2組目は、20GBの容量があるにもかか
わらず5GBしか使用せず、容量が無駄になるという課
題がある。
記憶媒体の枚数よりも少ない記憶装置数で、大容量かつ
高信頼な記憶システムを構築することにある。本発明の
場合、複数枚の記憶媒体と、データを保持するための着
脱可能な記憶媒体を扱う記憶装置と、冗長データを保持
する記憶装置の少なくとも2台の記憶装置があれば実現
可能である。
記憶媒体枚数で、データを高信頼に保持することにあ
る。本発明の場合、保持するデータ量に合わせて、デー
タを保持する記憶媒体の枚数は変化するが、冗長データ
を保持する記憶媒体の枚数は基本的に1枚で良い。
に、少なくとも2枚以上の着脱可能な記憶媒体と、前記
記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う少なくとも
1台の記憶装置からなるデータ記憶手段と、少なくとも
1枚以上の着脱可能な記憶媒体と、前記記憶媒体に対し
て読み出しや書き込みを行う少なくとも1台の記憶装置
からなる冗長データ記憶手段とを設け、前記冗長データ
記憶手段には、前記データ保持手段に保持するデータか
ら演算される冗長データを保持する。
て、前記冗長データ保持手段を、着脱不可能な記憶媒体
を持つ記憶装置を用いても良い。
上の記憶装置を共有するため、着脱可能な記憶媒体を格
納する記憶媒体保持手段と、記憶媒体保持手段から前記
記憶装置に媒体を搬送する搬送手段を設けた。
いて説明する。
形態である記憶システムの概略構成を示す図である。
のRAID制御手段600とは、SCSI(Small Comp
uter System Interface)バス109を介して接続して
いる。本実施例ではSCSIバスを利用したが、その他
の接続手段、例えばPCI(Peripheral Compornent In
terconnect)やファイバーチャネル、IEEE1394
などを用いても実現できる。また、SCSIバスには、
幾つかのバージョン(SCSI, SCSI-2, SCSI-3, Wide-SCS
I, Ultra-SCSI等)があるが、本発明はどのバージョン
を利用しても実現可能である。
D記憶装置551と552を接続している。DVD記憶
装置は、着脱可能な記憶媒体(DVD−RAM記憶媒
体:以下「DVD記憶媒体」と称す)に対して読み出し
や書き込みを行う装置である。本発明は、DVD記憶装
置に限らず、光磁気ディスク装置や光ディスク装置、磁
気ディスク装置などと、その記憶装置に対応した着脱可
能な記憶媒体を利用して実現できることは言うまでもな
い。
11〜518と521〜524を設けている。DVD記
憶媒体は、それぞれ対応する記憶媒体保持手段558に
保持する。DVD記憶装置551と8枚のDVD記憶媒
体(511〜518)で、データ保持手段501を構成
する。また、DVD記憶装置552と4枚のDVD記憶
媒体(521と524)で、冗長データ保持手段502
を構成する。このように、DVD記憶装置は、複数枚の
DVD記憶媒体によって共有される。
8とDVD記憶装置551や552との間でDVD記憶
媒体を搬送するための手段である。
に示す。RAID制御手段600は、ホストコンピュー
タ100と接続するためのホスト接続手段610と、D
VD記憶装置を接続するための記憶装置接続手段601
と、前記ホスト接続手段610や記憶装置接続手段60
1介して転送するデータを保持する記憶手段650と、
ホスト接続手段610と記憶装置接続手段601と記憶
手段650間を接続するデータバス620と制御バス6
30と、制御バス130に接続し、各手段を制御する制
御手段690と、記憶手段650に接続したデータ復元
手段660と、冗長データ生成手段670と、搬送手段
559を制御するための搬送制御手段640からなる。
用する。また、パリティ合わせを簡略化するために、全
てのDVD記憶媒体は、あらかじめ全てのデータをゼロ
で初期化し、記憶媒体保持手段558に保持している。
置500に対して、データを書き込む処理について説明
する。本実施例では、ホストコンピュータ100が、ホ
ストコンピュータ100に接続している記憶装置190
内のデータを、ディスクアレイ装置500に退避する処
理を例にあげて説明する。このような退避処理は一般的
に「バックアップ」と呼ばれている。
スト接続手段610を介して、制御手段690に通知す
る。制御手段690は、搬送制御手段640に対して、
DVD記憶媒体511をDVD記憶装置551に、DV
D記憶媒体521をDVD記憶装置552にそれぞれマ
ウントするように指示する。搬送制御手段640は、搬
送手段559を制御して、それぞれのDVD記憶媒体を
記憶媒体保持手段558から取り出し、DVD記憶装置
にマウントする。
冗長データの配置を図3に示す。この時点では、データ
を保持する記憶媒体1枚(511)と冗長データを保持
する記憶媒体1枚(521)の合計2枚で1組となる。
量を32KBとし、1枚のDVD記憶媒体当たり163
840個のストライプ(0〜163839)を持つ。D
VD記憶媒体511にはデータを保持し、DVD記憶媒
体521には冗長データを保持する。Pnには、ストラ
イプn番のデータと同じデータを保持する。
手段610を介して、ホストコンピュータに準備が完了
したことを通知する。準備完了の通知を受けると、ホス
トコンピュータ100は、記憶装置190からディスク
アレイ装置500にデータの転送を開始する。
わせて、32KBづつのデータをディスクアレイ装置5
00に転送する。ディスクアレイ装置500は、ホスト
接続手段610を介してデータを受け取り、記憶手段6
50に保持する。制御手段690は、さらに、記憶装置
接続手段601を介して、記憶手段650に保持したデ
ータを、ストライプ0番とP0に書き込む。以後送られ
てくるデータをストライプ1番とP1、ストライプ2番
とP2に順次書き込んでいく。
63839までデータを書き終えると、DVD記憶媒体
511に全てデータを書き終えたので、これ以上書き込
むことができない。よって、制御手段690は、DVD
記憶媒体511の交換を行うよう搬送制御手段640に
指示する。このとき、DVD記憶媒体521の交換を行
う必要はない。
装置551からDVD記憶媒体511を取り出し、所定
の記憶媒体保持手段558に戻すように指示する。さら
に、DVD記憶媒体512を記憶媒体保持手段558か
らDVD記憶装置551にマウントするように指示す
る。
ータ100からのデータ転送を一時的に中断するよう
に、通知することもできる。あるいは、記憶手段650
に保持し、交換終了後に書き込むこともできる。
目) DVD記憶媒体512をマウント終了時点でのデータと
冗長データの配置を図4に示す。DVD記憶媒体512
のマウント終了時点では、データを保持する記憶媒体2
枚(511と512)と冗長データを保持する記憶媒体
1枚(521)の合計3枚で1組となる。
により、ストライプ163840個が追加され、ストラ
イプ163840番からストライプ327679番が追
加される。そして、Pnには、 (Pn)=(ストライプmのデータ) XOR(ストライプnのデータ) (ただしm=n+163840) を演算した結果を保持する。これにより、2枚のDVD
記憶媒体(511と512)のうち、1枚のDVD記憶
媒体が何らかの理由により読めなくなったとしても、R
AIDの仕組みにより読み書きを続行することができ
る。
媒体保持手段558に格納しているので、新たにマウン
トした時点では、パリティ合わせを行う必要はない。
プ163840番にデータを書き込むためには、ストラ
イプ0番のデータが必要になる。本実施例では、DVD
記憶媒体511は、既にアンマウント(記憶媒体を記憶
装置から取り出し記憶媒体保持手段に格納すること)し
記憶媒体保持手段558に格納しているため、ストライ
プ0番のデータを読み出すためには、DVD記憶媒体を
交換しなければならない。しかし、これでは、交換時間
がかかり、実用的なシステムにはならない。よって、本
発明では、Pnを次のように演算する。
タ(「旧ストライプmのデータ」と呼ぶ)と、書き込む
前のPn(「旧Pn」と呼ぶ)を読み出し、書き込むべ
きストライプm番のデータ(「新ストライプmのデー
タ」と呼ぶ)を用いて、 (Pn)=(新ストライプmのデータ) XOR(旧ストライプmのデータ) XOR(旧Pn) (ただしm=n+163840) を演算する。このように、Pnを求めることで、DVD
記憶媒体511に対する読み出しは必要なくなり、DV
D記憶媒体の交換は必要ない。また、DVD記憶媒体
は、ゼロに初期化して記憶媒体保持手段558に格納し
ているので、「旧ストライプmのデータ」はゼロであ
り、 (Pn)=(新ストライプmのデータ) XOR(ゼロ) XOR(旧Pn) (ただしm=n+163840) なので、 (Pn)=(新ストライプmのデータ) XOR(旧Pn) (ただしm=n+163840) と簡略化することができる。
にデータを書き込んでいき、冗長データ生成手段670
を用いて、P0には、 (P0)=(新ストライプ163840のデータ) XOR(旧P0) を演算した結果を書き込む。以後、ストライプ1638
41番とP1の順で処理を行う。
目) さらに、データの書き込みが続き、ストライプ3276
79番までデータを書き終えると、DVD記憶媒体51
2の交換を行う。前回と同様、このとき、DVD記憶媒
体521の交換を行う必要はない。
に、DVD記憶装置551からDVD記憶媒体512を
取り出し、記憶媒体保持手段558に戻すように指示す
る。さらに、DVD記憶媒体513をDVD記憶装置5
51にマウントするように指示する。
でのデータと冗長データの配置を図5に示す。図5に示
すように、マウント終了時点で新たに、ストライプ16
3840個が追加され、ストライプ327680番から
ストライプ491519番が追加される。そして、Pn
には、 (Pn)=(ストライプkのデータ) XOR(ストライプmのデータ) XOR(ストライプnのデータ) (ただしm=n+163840 k=n+327680) を演算した結果を保持する。
媒体保持手段558に格納しているので、新たにマウン
トした時点では、パリティ合わせを行う必要はない。
0番から順番にデータを書き込んでいき、冗長データ生
成手段670を用いて、Pnには、 (Pn)=(新ストライプkのデータ) XOR(旧Pn) (ただしk=n+327680) を演算した結果を書き込む。以後ストライプ32768
1とP1の順で処理を行う。
なる度に、DVD記憶媒体の交換を繰り返し、書き込み
を続けることができる。本実施例では、DVD記憶媒体
513の途中で、ホストコンピュータ100の記憶装置
190のバックアップが終了したとする。よって、4枚
のDVD記憶媒体(511と512と513と521)
で1組となる。
憶媒体で2台のDVD記憶装置を共有しても、記憶媒体
の交換を最小限にし、冗長データにより保護された信頼
性の高い記憶システムを提供することができる。
て、記憶媒体の交換を行うため、必要な枚数の記憶媒体
しか必要としない。例えば、本実施例の場合、ホストコ
ンピュータ100の記憶装置190のバックアップに4
枚のDVD記憶媒体を使用した。図11に示したシステ
ムで本実施例のバックアップ処理を行うと、DVD記憶
媒体を5枚使用する。これは、記憶装置の台数により記
憶媒体の枚数が決まっているためである。本発明では、
書き込むべきデータの量が変動しても、冗長データを保
持する記憶媒体は1枚で良く、効率よく高信頼にデータ
を保持することができる。
n)が必要なるが、制御手段690は、記憶装置接続手
段601を介して、旧Pnをまとめて記憶手段650に
読み出すことを行う。これにより、Pnの生成処理を高
速化することもできる。
からデータを読み出すリード処理について説明する。D
VD記憶媒体は、ライト処理の説明で使用した4枚のD
VD記憶媒体(511と512と513と521)を使
用する。
番のデータを読み出す場合を例にあげ説明を行う。ホス
トコンピュータ100からの読み出し要求は、ホスト接
続手段610を介して制御手段690に通知される。制
御手段690は、ストライプ0番の読み出しであること
を判断すると、DVD記憶媒体511をDVD記憶装置
551にマウントするように、搬送制御手段640に指
示する。搬送制御手段640は、搬送手段559を制御
して、記憶媒体保持手段558からDVD記憶媒体51
1を取り出し、DVD記憶装置551にマウントする。
らマウントが終了した旨の報告を受けると、記憶装置制
御手段601を介して、DVD記憶装置551にマウン
トされたDVD記憶媒体511からストライプ0番のデ
ータを読み出し、記憶手段650に保持する。制御手段
690は、記憶手段650に保持したストライプ0番の
データを、ホスト接続手段610を介してホストコンピ
ュータ100に転送する。
163840番の読み出し要求があった場合には、DV
D記憶媒体512を、DVD記憶媒体511と交換して
DVD記憶装置551にマウントすることもできるし、
また、DVD記憶媒体512をDVD記憶装置552に
マウントすることもできる。データを保持した2枚の記
憶媒体(今の場合は511と512)を2台のDVD記
憶装置に同時にマウントすることにより、より高速にホ
ストコンピュータにデータを転送することができる。
ついて説明する。DVD記憶媒体は、ライト処理の説明
で使用した4枚のDVD記憶媒体(511と512と5
13と521)を使用する。ライト処理時には、DVD
記憶媒体521に冗長データを作成しているので、3枚
のDVD記憶媒体(511と512と513)のうち、
1枚のDVD記憶媒体が何らかの理由により読めなくな
ったとしても、RAIDの仕組みにより読み出しを行う
ことができる。
番のデータを読み出す場合を例にあげ説明を行う。ホス
トコンピュータ100からの読み出し要求は、ホスト接
続手段610を介して制御手段690に通知される。制
御手段690は、ストライプ0番の読み出しであること
を判断すると、DVD記憶媒体511をDVD記憶装置
551にマウントするように、搬送制御手段640に指
示する。搬送制御手段640は、搬送手段559を制御
して、記憶媒体保持手段558からDVD記憶媒体51
1を取り出し、DVD記憶装置551にマウントする。
らマウントが終了した旨の報告を受けると、記憶装置制
御手段601を介して、DVD記憶装置551にマウン
トされたDVD記憶媒体511からストライプ0番のデ
ータを読み出そうとするが、エラーが起こり、データを
読み出すことができない。制御手段690は、DVD記
憶媒体511のストライプ0番だけが読めないのか、そ
れとも、DVD記憶媒体511そのものが読めないのか
を調べるために、幾つかのストライプに対し読み出しを
試みる。ストライプ0番だけが読めない部分障害時と、
DVD記憶媒体そのものが読めない記憶媒体障害時で、
2つの処理方式に分かれる。
合、制御手段690は、 (ストライプ0のデータ)=(P0) XOR(ストライプ163840のデータ) XOR(ストライプ327680のデータ) を演算して、ストライプ0番のデータを求めるために、
DVD記憶装置552に3枚のDVD記憶媒体(512
と513と521)を順番にマウントし、それぞれのデ
ータを記憶手段650に読み出す。制御手段650は、
データ復元手段660を用いて、ストライプ0番のデー
タを復元して、ホスト接続手段610を介してホストコ
ンピュータ100に転送する。そして、制御手段690
は、復元したストライプ0番のデータを、DVD記憶媒
体511に交代領域を割り当てて書き込むことを試み
る。一般的に記憶装置は、記憶媒体の部分障害に対し
て、記憶媒体上の別の領域(交代領域)を割り当て、デ
ータを保持する機能を有している。本書き込みの後、ベ
リファイを行いストライプ0番のデータを正しく書き込
めたことを確認するとさらに信頼性が高くなる。
した場合、制御手段690は、新たにDVD記憶媒体5
11の複製を作成する処理を実行する。まず、制御手段
690は、搬送制御手段640にDVD記憶媒体511
をアンマウントし、未使用の記憶媒体514をDVD記
憶装置551にマウントするように指示する。図6に示
すように、DVD記憶媒体上には、R0からR1638
39までのストライプがある。
D記憶媒体521をマウントし、DVD記憶媒体521
の全データ(P0からP163839)をDVD記憶媒
体514(R0からR163839)にコピーする。
DVD記憶装置552のDVD記憶媒体521をアンマ
ウントし、DVD記憶媒体512をマウントする。制御
手段690は、Rnを次のように演算する。
ぶ)を読み出し、ストライプm番のデータ(m=n+1
63840)を用いて、 (Rn)=(旧Rn) XOR(ストライプmのデータ) (ただしm=n+163840) を演算する。制御手段690は、記憶手段650とデー
タ復元手段660を用いて演算し、R0からR1638
39までを更新する。
置552のDVD記憶媒体512をアンマウントし、D
VD記憶媒体513をマウントする。制御手段690
は、Rnを次のように演算する。
ぶ)を読み出し、ストライプk番のデータ(k=n+3
27680)を用いて、 (Rn)=(旧Rn) XOR(ストライプkのデータ) (ただしk=n+327680) を演算する。制御手段690は、記憶手段650とデー
タ復元手段660を用いて演算し、R0からR1638
39までを更新する。
ライプR0からR163839に、失ったDVD記憶媒
体511と同じデータ(ストライプ0番からストライプ
163839番)を復元することができる。以後、DV
D記憶媒体511に代わり、DVD記憶媒体514を使
用することで、障害から完全に回復することができる。
同様に、なんらかの理由でDVD記憶媒体511そのも
のを失った場合にも、同なじ手順で復元できる。
形態である記憶システムの概略構成を示す図である。
DVD記憶装置552の代えて、ハードディスク装置5
53を使用した形態になっている。ハードディスク装置
553は、着脱不可能な記憶媒体を使用する。また、5
枚のDVD記憶媒体を利用するが、第1の実施例と区別
するために異なる番号531から535を与えている。
用する。ハードディスク装置には、10GB(=5GB
×2)の容量のものを使用する。10GBのハードディ
スクの代わりに、5GBのハードディスク装置を2台用
いても良い。
は、4枚のデータを保持する記憶媒体(531〜53
4)とハードディスク装置553で1組となる。
を32KBとし、1枚のDVD記憶媒体当たり1638
40個のストライプ(0〜163839)を持つ。ハー
ドディスク装置553は10GBの容量があるので、3
27680個のストライプを持つことができる。この3
27680個のストライプをA0〜A163839と、
B0〜B163839の2つに分割し使用する。
憶媒体とハードディスクのデータをゼロで初期化してい
る。
書き込む場合を例にあげ説明を行う。ホストコンピュー
タ100からの書き込み要求は、ホスト接続手段610
を介して、制御手段690に通知される。制御手段69
0は、ストライプ0番の書き込みであることを判断する
と、DVD記憶媒体531をDVD記憶装置551にマ
ウントするように、搬送制御手段640に指示する。搬
送制御手段640は、搬送手段559を制御して、記憶
媒体保持手段558からDVD記憶媒体531を取り出
し、DVD記憶装置551にマウントする。制御手段6
90は、ホストコンピュータ100からストライプ0番
に書き込むデータを受け取り、記憶手段650に保持す
る。
らマウントが終了した旨の報告を受けると、記憶装置制
御手段601を介して、記憶手段650からストライプ
0番にデータを書き込む。さらに、A0を次のように演
算する。
タ(「旧ストライプ0のデータ」と呼ぶ)と、書き込む
前のA0(「旧A0」と呼ぶ)を読み出し、書き込むべ
きストライプ0番のデータ(「新ストライプ0のデー
タ」と呼ぶ)を用いて、 (A0)=(新ストライプ0のデータ) XOR(旧ストライプ0のデータ) XOR(旧A0) を演算する。その結果をA0を書き込む。
イプに対して書き込み要求が来た場合には、制御手段6
90は、搬送制御手段640と搬送手段559をもちい
て、対応するDVD記憶媒体をマウントしてから処理を
行う。一般的にストライプが連続する書き込み(ストラ
イプn番、n+1番、n+2番....と連続して書き
込むこと)に対しては、DVD記憶媒体の交換頻度は少
なく、実用上問題はない。
からデータを読み出すリード処理は、第1の実施例と同
様の処理を行えば良いので、ここでは省略する。
えば良いので、記録媒体障害時のリード処理についての
み説明する。本実施例では、DVD記憶媒体531のD
VD記憶媒体で障害が発生し、DVD記憶媒体全体に渡
り読み出しが不可能である記憶媒体障害として説明す
る。
読み出す場合を例にあげ説明を行う。ホストコンピュー
タ100からの読み出し要求は、ホスト接続手段610
を介して制御手段690に通知される。制御手段690
は、ストライプ0番の読み出しであることを判断する
と、DVD記憶媒体531をDVD記憶装置551にマ
ウントし、ストライプ0番のデータの読み出しを実行す
る。しかし、エラーが起こり、データを読み出すことが
できない。制御手段690は、DVD記憶媒体531の
幾つかのストライプの読み出しを試みて、部分障害であ
るのか、記憶媒体障害であるのかを判断する。本実施例
では、制御手段690は、DVD記憶媒体531そのも
のが読めない記憶媒体障害と判断し、新たにDVD記憶
媒体531の複製を作成する処理を実行する。
DVD記憶媒体531をアンマウントし、記憶媒体53
2をマウントするように指示する。マウントが終了する
と、制御手段690は、Bnを次のように演算する。
タ復元手段660を用いて演算し、B0からB1638
39までを作成する。
置551のDVD記憶媒体532をアンマウントし、D
VD記憶媒体533をマウントする。制御手段690
は、Bnを次のように演算する。
ぶ)を読み出し、ストライプk番のデータ(k=n+3
27680)を用いて、 (Bn)=(旧Bn) XOR(ストライプkのデータ) (ただしk=n+327680) を演算する。制御手段690は、記憶手段650とデー
タ復元手段660を用いて演算し、B0からB1638
39までを更新する。
置551のDVD記憶媒体533をアンマウントし、D
VD記憶媒体534をマウントする。制御手段690
は、Bnを次のように演算する。
ぶ)を読み出し、ストライプj番のデータ(j=n+4
91520)を用いて、 (Bn)=(旧Bn) XOR(ストライプjのデータ) (ただしj=n+491520) を演算する。制御手段690は、記憶手段650とデー
タ復元手段660を用いて演算し、B0からB1638
39までを更新する。以上により、B0からB1638
39に失ったDVD記憶媒体531内のデータを全て復
元することができた。
置551のDVD記憶媒体534をアンマウントし、未
使用のDVD記憶媒体535をマウントする。マウント
が終了すると、制御手段690は、ハードディスク装置
のB0からB163839に復元したデータを、DVD
記憶媒体535に全てコピーする。以後、DVD記憶媒
体531に代わり、DVD記憶媒体535を使用するこ
とで、障害から完全に回復することができる。
ディスクアレイ装置700に用意していないときには、
B0からB163839までのデータを、ストライプ0
番からストライプ163839番までのデータとして扱
うこともできる。
挿入された場合に、ハードディスク装置553からコピ
ーすることもできる。
し、データと冗長データを保持することで、着脱可能な
記憶媒体の特性を生かし、少ない記憶装置台数で大容量
かつ高信頼な記憶システムを構築することができる。本
発明の場合、複数枚の記憶媒体と、データを保持するた
めの着脱可能な記憶媒体を扱う記憶装置と、冗長データ
を保持する記憶装置の少なくとも2台の記憶装置があれ
ば実現可能である。
タを保持する記憶媒体の枚数は変化するが、冗長データ
を保持する記憶媒体の枚数は基本的に1枚で良く、少な
い記憶媒体枚数で、データを高信頼に保持することがで
きる。
を示す図である(DVD記憶装置2台構成)。
る。
示す図である。
た場合のデータと冗長データの配置を示す図である。
た場合のデータと冗長データの配置を示す図である。
と冗長データの配置を示す図である。
を示す図である(DVD記憶装置1台とハードディスク
装置1台構成)。
冗長データの配置を示す図である。
レイ装置を示す図である。
ある。
いて構成したディスクアレイ装置を示す図である。
を示す図である。
装置,109…SCSIバス,105…RAID制御手
段,190…記憶装置,201…ディスクアレイ装置,
205…RAID制御手段,301…ディスクアレイ装
置,305…RAID制御手段,351…記憶装置,3
52…記憶装置、500…ディスクアレイ装置,501
…データ保持手段,502…冗長データ保持手段,55
1…DVD記憶装置,552…DVD記憶装置,553
…ハードディスク装置,558…記憶媒体保持手段,5
59…搬送手段、610…ホスト接続手段,601…記
憶装置接続手段,620…データバス,630…制御バ
ス,640…搬送制御手段,650…記憶手段,660
…データ復元手段,670…冗長データ生成手段,69
0…制御手段、700…ディスクアレイ装置,701…
データ保持手段,702…冗長データ保持手段
Claims (7)
- 【請求項1】少なくとも2枚以上の着脱可能な記憶媒体
と、前記記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う少
なくとも1台の記憶装置からなるデータ記憶手段と、 少なくとも1枚以上の着脱可能な記憶媒体と、前記記憶
媒体に対して読み出しや書き込みを行う少なくとも1台
の記憶装置からなる冗長データ記憶手段を設け、 前記冗長データ記憶手段には、前記データ保持手段に保
持するデータから演算される冗長データを保持すること
を特徴とする記憶システム。 - 【請求項2】少なくとも2枚以上の着脱可能な記憶媒体
と、前記記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う少
なくとも1台の記憶装置からなるデータ記憶手段と、 着脱不可能な記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行
う少なくとも1台の記憶装置からなる冗長データ記憶手
段を設け、 前記冗長データ記憶手段には、前記データ保持手段に保
持するデータから演算される冗長データを保持すること
を特徴とする記憶システム。 - 【請求項3】請求項1記載または請求項2記載の記憶シ
ステムにおいて、前記複数の着脱可能な記憶媒体を格納
する記憶媒体保持手段と、記憶媒体保持手段から前記記
憶装置に記憶媒体を搬送する搬送手段を設けたことを特
徴とする記憶システム。 - 【請求項4】請求項1記載または請求項2記載の記憶シ
ステムにおいて、冗長データ記憶媒体の枚数をa、デー
タ記憶媒体の枚数をb、着脱可能な記憶媒体を扱う記憶
装置の台数をcとすると、c<a+bであることを特徴
とする記憶システム。 - 【請求項5】少なくとも3枚以上の着脱可能な記憶媒体
と、少なくとも2台以上の記憶装置を有し、前記記憶装
置は、前記着脱可能な記憶媒体に対して読み出しや書き
込みを行う記憶装置であって、 前記記憶媒体の内、少なくとも1枚の記憶媒体を、冗長
データを保持する冗長データ記憶媒体とし、少なくとも
2枚以上の記憶媒体をデータを保持するデータ記憶媒体
とし、 前記冗長データ記憶媒体には、前記データ記憶媒体に保
持するデータから演算される冗長データを保持すること
を特徴とする記憶システム。 - 【請求項6】少なくとも2枚以上の着脱可能な記憶媒体
と、少なくとも2台以上の記憶装置を有し、前記記憶装
置のうち、少なくとも1台の記憶装置は、前記着脱可能
な記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う記憶装置
であって、少なくとも1台の記憶装置は、着脱不可能な
記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う記憶装置で
あって前記着脱可能な記憶媒体にはデータを保持し、着
脱不可能な記憶媒体を有する記憶装置には、前記着脱可
能な記憶媒体に保持するデータから演算される冗長デー
タを保持することを特徴とする記憶システム。 - 【請求項7】複数枚(2枚以上)の着脱可能な記憶媒体
と、前記記憶媒体に対して読み出しや書き込みを行う1
台の記憶装置からなるデータ記憶手段と、 1枚の着脱可能な記憶媒体と、前記記憶媒体に対して読
み出しや書き込みを行う1台の記憶装置からなる冗長デ
ータ記憶手段を設け、 前記冗長データ記憶手段には、前記データ保持手段に保
持するデータから演算される冗長データを保持すること
を特徴とする記憶システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06050997A JP3620205B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 着脱可能な記憶媒体を使用した高信頼記憶システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06050997A JP3620205B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 着脱可能な記憶媒体を使用した高信頼記憶システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10254644A true JPH10254644A (ja) | 1998-09-25 |
JP3620205B2 JP3620205B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=13144361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06050997A Expired - Fee Related JP3620205B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 着脱可能な記憶媒体を使用した高信頼記憶システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3620205B2 (ja) |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP06050997A patent/JP3620205B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3620205B2 (ja) | 2005-02-16 |
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