説明

ディスクアレイ装置及びその制御方法

【課題】本発明は、ライト性能を向上させ得るディスクアレイ装置を提案する。
【解決手段】ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部と、前記制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のメモリ制御部と、前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のメモリ制御部と、を備え、前記制御部は、前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスクアレイ装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ディスクアレイ装置のエントリーモデルとして、高価であるが冗長構成を有し(故障時の運用継続が可能)、データ転送性能の高いデュアルモデルと、安価であるが冗長構成はなく(故障時の運用継続が不可能)、転送性能の高くないシングルモデルとが広く知られている。
【0003】
シングルモデルのディスクアレイ装置として、例えば、特許文献1のディスクアレイ装置が開示されている。特許文献1のディスクアレイ装置は、情報を格納する複数のディスクの制御を行うシングルコントローラと、情報を一時格納するシングルコントローラ内に設けられたキャッシュメモリと、キャッシュメモリのデータを保存するキャッシュデータ保存用メモリと、キャッシュメモリのデータを保護するキャッシュデータ保護コントローラとを備えている。また、特許文献1のディスクアレイ装置は、キャッシュデータ保存用メモリとキャッシュデータ保護コントローラの少なくとも1つがシングルコントローラとは独立して搭載されている。
【0004】
また、シングルモデルのディスクアレイ装置として、例えば、特許文献2のストレージ装置が開示されている。特許文献2のストレージ装置は、コントローラ3が、ホストからのライトコマンドを受信すると、ホストから受信したライトデータを、各キャッシュ領域にそれぞれ書き込み、ライトデータを冗長記憶させ、各キャッシュ領域にライトデータをそれぞれ書き込んだ直後に、ホストに対して、ライトコマンドの処理完了を通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2008−269221号公報
【特許文献2】特開2006−092120号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
デュアルモデルと比較した場合、シングルモデルのディスクアレイ装置は、コントローラが1つでよいため費用を抑えることができる。しかしながら、シングルモデルのディスクアレイ装置は、受信したデータをディスクドライブまで書き込んだ後に完了通知を送信しなければならないため性能の劣化(ライト性能の低下)が発生すると共に、コントローラが1つしかないため冗長性の喪失(故障時の運用停止)が発生する。
【0007】
冗長性の喪失については、故障発生時のみの影響であるのに対して、性能の劣化については、日々の運用中において絶えず影響を受けることになる。すなわち、シングルモデルのディスクアレイ装置は、デュアルモデルと比較した場合、恒常的にライト性能の低下が発生するという問題がある。
【0008】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、ライト性能を向上させ得るディスクアレイ装置及びその制御方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる課題を解決するために本発明のディスクアレイ装置の一態様は、ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部と、前記制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のメモリ制御部と、前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のメモリ制御部と、を備え、前記制御部は、前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信することを特徴とする。
【0010】
また、本発明のディスクアレイ装置の制御方法の一態様は、第1のメモリ制御部が、ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のステップと、第2のメモリ制御部が、前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のステップと、前記制御部が、前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信する第3のステップと、を備えることを特徴とする。
【0011】
従って、安価なシングルモデルのディスクアレイ装置でありながら、従来ならシングルモデルであるが故に原理的に発生するライト性能の低下を抑制し、デュアルモデル相当の性能を確保することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、ライト性能を向上させ得るディスクアレイ装置及びその制御方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】ストレージシステムの構成の一例を示す図である。
【図2】データライト処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図3】他実施例のストレージシステムの構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0015】
(構成)
図1は、本実施形態のストレージシステム1の構成の一例を示す図である。ストレージシステム1は、例えば、ホスト装置2とディスクアレイ装置3とを備える。ホスト装置2及びディスクアレイ装置3は、例えば、所定のネックワークを介して接続される。
【0016】
ホスト装置2は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等の情報処理資源、情報入力装置、情報出力装置を備えたコンピュータ装置である。ホスト装置2は、例えば、書き込み要求をディスクアレイ装置3に送信して、対応するデータをディスクアレイ装置3に書き込む。また、ホスト装置2は、例えば、読み出し要求をディスクアレイ装置3に送信し、対応するデータをディスクアレイ装置3から読み出す。
【0017】
所定のネットワークは、例えば、LAN(Local Area Network)、SAN(Storage Area Network)、インターネット、専用回線、公衆回線等を場合に応じて適宜用いることができる。
【0018】
ディスクアレイ装置3は、例えば、コントローラユニット4と複数のハードディスク装置5とを備える。ディスクアレイ装置3は、コントローラユニット4を1つ備える。すなわち、ディスクアレイ装置3は、シングルモデルのディスクアレイ装置である。コントローラユニット4は、当該ディスクアレイ装置3全体を制御する。複数のハードディスク装置5は、ホスト装置2から受信したデータを格納する。
【0019】
コントローラユニット4は、例えば、ホストアダプタ部6とディスクアダプタ部7とを備える。ホストアダプタ部6は、例えば、プロセッサ11と第一キャッシュコントローラ12と第一キャッシュメモリ13とを備える。
【0020】
プロセッサ11は、ホスト装置2とネットワークを介して接続され、ホスト装置2から受信した各種要求やデータの送受信を制御する。プロセッサ11は、ネットワークの種類に応じた種々のインタフェースを用いることができる。
【0021】
また、プロセッサ11は、受信した各種要求を解釈して、各構成要素に指示を送信する。また、プロセッサ11は、ハードディスク装置5に対してRAID(Redundant Arrays of Inexpensive/Independent Disks)制御を行うことにより、ディスクアレイ装置3の信頼性、可用性及び性能を向上させる。この場合、プロセッサ11は、1又は複数のハードディスク装置5により提供される物理的な記憶領域(RAIDグループ)上に、1又は複数の論理ボリュームを設定する。そして、データは、この論理ボリューム内に所定の大きさのブロック単位で記憶される。
【0022】
第一キャッシュコントローラ12は、第一キャッシュメモリ13を制御して、第一キャッシュメモリ13に対して、ホスト装置2から受信したデータ及び複数のハードディスク装置5から受信したデータをリード/ライト(読み書き)する。
【0023】
第一キャッシュメモリ13は、ホスト装置2から受信したデータ及び複数のハードディスク装置5から受信したデータを一時的に保持する。
【0024】
ディスクアダプタ部7は、例えば、第二キャッシュコントローラ14と第二キャッシュメモリ15とスイッチ16とを備えている。
【0025】
第二キャッシュコントローラ14は、第一キャッシュコントローラ12と直列に接続されており、第二キャッシュメモリ15を制御して、第二キャッシュメモリ15に対して、ホスト装置2から受信したデータ及び複数のハードディスク装置5から受信したデータをリード/ライトする。
【0026】
第二キャッシュメモリ15は、ホスト装置2から受信したデータ及び複数のハードディスク装置5から受信したデータを一時的に保持する。
【0027】
スイッチ16は、複数のハードディスク装置5と接続され、ホスト装置2から受信したデータ及び複数のハードディスク装置5から受信したデータの送受信を制御する。スイッチ16は、ファイバチャネル、SAS(Serial Attached SCSI)、SATA(Serial ATA)等の種類に応じた種々のインタフェースを用いることができる。
【0028】
複数のハードディスク装置5は、ホスト装置2から受信したデータを保持する。
【0029】
本実施形態のディスクアレイ装置3は、第一キャッシュコントローラ12と第一キャッシュメモリ13と第二キャッシュコントローラ14と第二キャッシュメモリ15とを備えたコントローラユニット4によって、シングルモデルでのライト性能の性能劣化を抑制する手段を提供する。
【0030】
なお、ホストアダプタ部6及びディスクアダプタ部7は、それぞれ物理的に独立しており、キャッシュメモリのバックアップ系統も独立して存在する。また、ホストアダプタ部6及びディスクアダプタ部7は、部品故障の際には個別に交換が可能である。
【0031】
(データライト処理手順)
次に、本実施形態のストレージシステム1の動作について詳細に説明する。図2は、本実施形態のディスクアレイ装置3のデータライト処理を示すフローチャートである。
【0032】
プロセッサ11は、ホスト装置2からライトするデータを受信すると、図2に示すデータライト処理手順RT1を開始して、ホスト装置2から受信したデータを第一キャッシュコントローラ12に送信する(ステップSP1)。
【0033】
続いて、第一キャッシュコントローラ12は、プロセッサ11から受信したデータを第一キャッシュメモリ13に格納する(ステップSP2)。続いて、第一キャッシュコントローラ12は、プロセッサ11から受信したデータを第二キャッシュコントローラ14に送信する(ステップSP3)。
【0034】
続いて、第二キャッシュコントローラ14は、第一キャッシュコントローラ12から受信したデータを第二キャッシュメモリ15に格納する(ステップSP4)。続いて、第二キャッシュコントローラ14は、第一キャッシュコントローラ12を介してプロセッサ11に、対応するハードディスク装置5にデータを格納した旨を通知するデータライト完了通知を送信する(ステップSP5)。
【0035】
続いて、プロセッサ11は、第一キャッシュコントローラ12を介して第二キャッシュコントローラ14から受信したデータライト完了通知をホスト装置2に送信し(ステップSP6)、その後、図2に示すデータライト処理手順RT1を終了する(ステップSP7)。
【0036】
(動作及び効果)
このようにして、本実施形態のシングルモデルのディスクアレイ装置3では、第一キャッシュコントローラ12が、プロセッサ11から受信したデータを第一キャッシュメモリ13に格納し、第二キャッシュコントローラ14が、第一キャッシュコントローラ12から受信したデータを第二キャッシュメモリ15に格納して、プロセッサ11が、データが第二キャッシュメモリ15に格納されると、データライト完了通知をホスト装置2に送信する。
【0037】
従って、安価なシングルモデルのディスクアレイ装置でありながら、従来ならシングルモデルであるが故に原理的に発生するライト性能の低下を抑制し、デュアルモデル相当の性能を確保することができる。
【0038】
具体的に、データを第二キャッシュメモリ15に格納すると、データは2つのキャッシュメモリに冗長化されることになるため、プロセッサ11は、この時点でホスト装置2にデータライト完了通知を発行することができる。仮に、この後、ハードディスク装置5へのデータライトが完了する前に、ホストアダプタ部6内で部品故障が起こり、ホストアダプタ部6全体を交換することになっても、故障していないディスクアダプタ部7に格納されているデータを用いて、ホストアダプタ部6の復旧後にハードディスク装置5へのライトを継続・完了させることができる。以上より、データを第二キャッシュメモリ15に格納した後にデータライト完了通知を送信することに問題は生じない。
【0039】
また、データは2つのキャッシュメモリに冗長化されることになるため、一方のキャッシュメモリ自身が故障してしまった場合であっても、他方のキャッシュメモリに格納されているデータを用いて、ハードディスク装置5へのライトを継続・完了させることができる。
【0040】
(他実施例)
本実施形態においては、ホストアダプタ部6とディスクアダプタ部7が物理的に独立して個別に交換可能である場合について述べたが、実際にディスクアレイ装置3を設計すると、ホストアダプタ部6やディスクアダプタ部7を交換する際の引き抜き方向が、図3の矢印方向のように、紙面の上側になることがある。
【0041】
例えば、ディスクアダプタ部7A側で故障が発生しこれを交換しようとすると、ホストアダプタ部6Aも一緒に抜き去らなければならない。このとき、故障修復後のデータ復旧のため、ホストアダプタ部6Aの第一キャッシュメモリ13Aに格納されたデータをバックアップして保持しておかなければならない。しかしながら、この第一キャッシュメモリ13Aに格納されている情報はユーザーデータであるため、抜き去ってもなおデータが保持されていると、データの持ち去りが容易に可能となる。従って、上記のデータの持ち去りを防止するため、図3のような実施例では、プロセッサ11Aが、ホスト装置2からデータを受信したときに、当該データを暗号化する。
【0042】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0043】
(付記1)ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部と、前記制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のメモリ制御部と、前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のメモリ制御部と、を備え、前記制御部は、前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信することを特徴とするディスクアレイ装置である。
【0044】
(付記2)前記制御部は、前記ホスト装置から前記データを受信すると、当該データを暗号化することを特徴とする付記1に記載のディスクアレイ装置。
【0045】
(付記3)第1のメモリ制御部が、ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のステップと、第2のメモリ制御部が、前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のステップと、前記制御部が、前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信する第3のステップと、を備えることを特徴とするディスクアレイ装置の制御方法。
【符号の説明】
【0046】
1……ストレージシステム、2……ホスト装置、3……ディスクアレイ装置、4……コントローラユニット、5……ハードディスク装置、6……ホストアダプタ部置、7……ディスクアダプタ部、11……プロセッサ、12……第一キャッシュコントローラ、13……第一キャッシュメモリ、14……第二キャッシュコントローラ、15……第二キャッシュメモリ、16……スイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部と、
前記制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のメモリ制御部と、
前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のメモリ制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信する
ことを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記ホスト装置から前記データを受信すると、当該データを暗号化する
ことを特徴とする請求項1に記載のディスクアレイ装置。
【請求項3】
第1のメモリ制御部が、ホスト装置から受信するデータの記憶装置への書き込みを制御する、冗長構成されていない1の制御部から受信した前記データを第1のメモリに格納する第1のステップと、
第2のメモリ制御部が、前記第1のメモリ制御部から受信した前記データを第2のメモリに格納する第2のステップと、
前記制御部が、前記データが前記第2のメモリに格納されると、前記データの前記記憶装置への書き込みを完了した旨の通知を前記ホスト装置に送信する第3のステップと、
を備えることを特徴とするディスクアレイ装置の制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−252638(P2012−252638A)
【公開日】平成24年12月20日(2012.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−126422(P2011−126422)
【出願日】平成23年6月6日(2011.6.6)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】