(57)【要約】【課題】  ＨＤＤアレイユニットのように一つのユニット内に複数台のデータ用記録手段を搭載したデータ蓄積装置において、１台の記録手段で故障または応答遅延が発生しても冗長性を確保した状態での運用の継続を可能にするとともに、故障した記録手段を交換するためのメンテナンス回数を削減する。【解決手段】  複数台のデータ用記録手段４（１）〜４（１０）と、複数台のエラー訂正用記録手段４（１１）〜４（１４）と、入力したデータをデータ用記録手段４（１）〜４（１０）に分散して記録するとともに、そのデータからエラー訂正用記録手段４（１１）〜４（１４）の台数に応じたエラー訂正符号を生成してエラー訂正用記録手段４（１１）〜４（１４）に記録するデータ分散・エラー訂正符号生成手段５と、故障または応答遅延が発生した記録手段４（１）〜４（１４）内のデータを、残りのデータ用記録手段４（１）〜４（１４）から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元手段５とを備える。【選択図】  図２
2006040044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のデータ用記録手段と、
複数台のエラー訂正用記録手段と、
入力したデータを前記データ用記録手段に分散して記録するとともに、前記データから前記エラー訂正用記録手段の台数に応じたエラー訂正符号を生成して前記エラー訂正用記録手段に記録するデータ分散・エラー訂正符号生成手段と、
前記データ用記録手段，前記エラー訂正用記録手段のうちの故障または応答遅延が発生した記録手段内のデータを、残りの記録手段から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元手段と
を備えたことを特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ蓄積装置において、
故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力手段と、
最大限前記エラー訂正用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作手段と
をさらに備え、
前記要求出力手段は、前記操作手段で交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくても前記情報の出力を停止することを特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ蓄積装置において、
少なくとも１台のスペア用記録手段と、
故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力手段と、
少なくとも前記スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作手段と
をさらに備え、
前記データ復元手段は、前記スペア用記録手段の台数の範囲内で記録手段が故障した場合に、復元したデータを前記スペア用記録手段に記録し、
前記要求出力手段は、前記操作手段で交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくても前記情報の出力を停止する
ことを特徴とするデータ蓄積装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＨＤＤアレイユニットに適用して好適なデータ蓄積装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放送局やポストプロダクションでは、ＡＶ（オーディオ・ビデオ）データを蓄積するストレージとしてテープに代えてＨＤＤ（ハードディスクドライブ）アレイユニットが頻繁に使われ始めている。ＨＤＤアレイユニットは、一つのユニット内に複数台のＨＤＤを搭載し、大容量および高速転送レートを実現している。
【０００３】
例えば、放送局でノンリニア編集システムとして用いられるＡＶサーバーでも、大記憶容量と高信頼性、高転送レートが求められるため、ストレージとしてＨＤＤアレイユニットが使用されている。このＡＶサーバーは、複数の記録再生ポートを持ち、それぞれ高いビットレートのストリームをストレージに対して入出力しながら運用されている。このようなＡＶサーバーに対して求められる要素として、（１）画像・音声の破綻は、例えばオンエア時の送出用であれば絶対に許されないこと、（２）あるレベルのレスポンス性能（リアルタイム性）を満たすことなどがある。
【０００４】
ところが、ストレージとして用いられるＨＤＤは、システムの中でも信頼性の低いデバイスである。そこで、ＨＤＤアレイユニットを、冗長性を持たせたＲＡＩＤ（Redundant Arrays Of Inexpensive Disks）構成とした上で、さらに様々な障害に対する対応機能がサポートされている。そうした対応機能としては、例えば、パリティによるデータの補正、リビルドによるデータの再構築、データのリアサイン処理（或るＨＤＤに応答遅延が発生しても他のＨＤＤでそのＨＤＤのデータを補正して出力すること）、スペアＨＤＤの搭載によるＭＴＴＲ（Mean Time To Repair）の短縮等が挙げられる。
【０００５】
従来、このＡＶサーバー等で使用されているＨＤＤアレイユニットは、ＲＡＩＤレベル３または５の構成で、ＨＤＤの冗長性が１つしかなかった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９９８３５号公報（段落番号００５８〜００５９、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このように冗長性が１つしかないＨＤＤアレイユニットにおいてＨＤＤが１台故障した場合には残りのＨＤＤを用いてリビルドを行い故障したＨＤＤのデータの修復を行う必要があるが、リビルドが終了するまでは冗長性がない状態（ＲＡＩＤレベル０）でシステムを稼動し続ける必要があり、この間に他のＨＤＤにエラーまたはレスポンスの遅延が発生した場合は画像や音声にノイズが発生し、最悪の場合オンエア事故となる。
【０００７】
冗長性がない状態をなるべく短くするためには極力早くＨＤＤを交換しリビルドを行う必要がある。そのために上述したスペアＨＤＤを予め搭載してＨＤＤが故障した直後に自動的にリビルドをスタートさせる仕組みが取り入れられている。それでも近年のＨＤＤの大容量化に伴い、システムを稼動しながらのリビルドに数日掛かることもある。このようにディスクアレイ装置を使ったＡＶサーバーでは、ＨＤＤの修復を行うメンテナンスと修復中のシステムの信頼性の確保が重要となっている。
【０００８】
メンテナンスでは、代替ＨＤＤの準備費用とサービスマンの出張サービス費の２つが発生する。ＨＤＤについては低価格化が進んでいるため、メンテナンス費の多くはサービスマンの出張サービス費となっている。これらのメンテナンス費用の発生がユーザーにとって大きな負担となっており、メンテナンス回数の削減による出張サービス費の低減がディスクアレイ装置の大きな課題となっている。 また、ＨＤＤを修復する必要性が発生したこと自体がＲＡＩＤレベル０での運用というシステムの信頼性の低下を招いており、修復中のシステムの信頼性を維持することが強く要求されている。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑み、ＨＤＤアレイユニットのように一つのユニット内に複数台のデータ用記録手段を搭載したデータ蓄積装置において、１台の記録手段で故障または応答遅延が発生しても冗長性を確保した状態で運用を継続できるようにすることや、故障した記録手段を交換するためのメンテナンス回数を削減することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明に係るデータ蓄積装置は、複数台のデータ用記録手段と、複数台のエラー訂正用記録手段と、入力したデータをデータ用記録手段に分散して記録するとともに、そのデータからエラー訂正用記録手段の台数に応じたエラー訂正符号を生成してエラー訂正用記録手段に記録するデータ分散・エラー訂正符号生成手段と、これらのデータ用記録手段，エラー訂正用記録手段のうちの故障または応答遅延が発生した記録手段内のデータを、残りの記録手段から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このデータ蓄積装置では、入力したデータが複数台のデータ用記録手段に分散して記録されるとともに、そのデータからエラー訂正用記録手段の台数に応じた生成されたエラー訂正符号が複数台のエラー訂正用記録手段に記録される。したがって、エラー訂正用記録手段の台数分の冗長性を有する。
【００１２】
そして、いずれかの記録手段で故障または応答遅延が発生すると、その記録手段内のデータが、残りのデータ用記録手段及びエラー訂正用記録手段から読み出したデータからエラー訂正符号を用いて復元される。前述のようにエラー訂正用記録手段の台数分の冗長性を有するので、エラー訂正用記録手段の台数よりも１台だけ少ない台数の記録手段で同時に故障または応答遅延が発生しても、１つ以上の冗長性を確保しながらこのデータの復元を行うことができる。
【００１３】
これにより、１台の記録手段で故障または応答遅延が発生しても、冗長性を確保した状態で運用を継続することができる。
【００１４】
また、最大限エラー訂正用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまでは、故障した記録手段を交換しなくてもデータを復元することができる。これにより、故障した記録手段を交換するためのメンテナンス回数を削減することができる。
【００１５】
なお、このデータ蓄積装置において、一例として、故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力手段と、最大限エラー訂正用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作手段とをさらに備え、この要求出力手段は、この操作手段で交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくてもこの情報の出力を停止することが好適である。
【００１６】
それにより、最大限エラー訂正用記録手段と同じ台数の範囲内で、何台の記録手段が故障するまで交換のためのメンテナンスを行わないかを、ユーザーが任意に選択できるようになる。
【００１７】
また、このデータ蓄積装置において、一例として、少なくとも１台のスペア用記録手段と、故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力手段と、少なくともスペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作手段とをさらに備え、データ復元手段は、スペア用記録手段の台数の範囲内で記録手段が故障した場合に、復元したデータをスペア用記録手段に記録し、この要求出力手段は、この操作手段で交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくてもこの情報の出力を停止することが好適である。
【００１８】
それにより、スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまでエラー訂正用記録手段の台数分の冗長性を維持しつつ、何台の記録手段が故障するまで交換のためのメンテナンスを行わないかを、ユーザーが任意に選択できるようになる。また、記録手段が故障したときに、まだスペア用記録手段が残っているがたまたま別のメンテナンス中であった（サービスマンが来ていた）ような場合には、交換することを選択することにより、トータルとしてのメンテナンス回数を一層削減できるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、一つのユニット内に複数台のデータ用記録手段を搭載したデータ蓄積装置において、１台の記録手段で故障または応答遅延が発生しても冗長性を確保した状態で運用を継続できるという効果や、故障した記録手段を交換するためのメンテナンス回数を削減できるという効果が得られる。
【００２０】
また、最大限エラー訂正用記録手段と同じ台数の範囲内で、何台の記録手段が故障するまで交換のためのメンテナンスを行わないかを、ユーザーが任意に選択できるという効果も得られる。
【００２１】
また、スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまでエラー訂正用記録手段の台数分の冗長性を維持しつつ、何台の記録手段が故障するまで交換のためのメンテナンスを行わないかを、ユーザーが任意に選択できるという効果や、記録手段が故障したときに、まだスペア用記録手段が残っているがたまたま別のメンテナンス中であったような場合には、交換することを選択することにより、トータルとしてのメンテナンス回数を一層削減できるという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、放送局でノンリニア編集システムとして用いられるＡＶサーバーに本発明を適用した例について、図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明を適用したＡＶサーバーの構成の概要を示すブロック図である。ＡＶサーバーは、入出力プロセッサー部１とストレージ部２とで構成されている。
【００２３】
入出力プロセッサー部１は、複数（例えば６つ）の入出力ポートを有しており、ＳＤＩ（Serial DigitalInterface）等の同期系の伝送フォーマットや、あるいは非同期系の伝送フォーマットで、外部との間でＡＶデータを入出力する。
【００２４】
入出力プロセッサー部１は、入出力ポートに入力したＡＶデータを、所定の符号化方式でエンコード（圧縮）して、ファイバチャンネル（Fibre Channel ）３経由でストレージ部２に転送する。また、入出力プロセッサー部１は、ストレージ部２からファイバチャンネル３経由で転送されたデータを、デコード（伸張）して入出力ポートから出力する。
【００２５】
なお、一般的なＡＶサーバーの入出力プロセッサー部の構成は周知であり、本発明を適用するＡＶサーバーの入出力プロセッサー部の構成はそうした一般的なものであってよいので、その詳細説明は省略する。
【００２６】
ストレージ部２は、複数のＨＤＤアレイユニットで構成されている。図２は、ストレージ部２中の１つのＨＤＤアレイユニットの構成を示すブロック図である。このＨＤＤアレイユニットは、１５台のＨＤＤ４（１）〜４（１５）と、各ＨＤＤ４を制御するコントロール基板５と、ＨＤＤ４とコントロール基板５とを繋ぐマザーボード６と、ＨＤＤ４の交換やＨＤＤアレイユニットの管理を行うためのコントロールパネル７と、これらの各部に電源を供給する２台の電源ユニット８と、ＨＤＤ４やコントロール基板５等を冷却する２台のファン９とで構成されている。
【００２７】
１５台のＨＤＤ４のうち、１０台のＨＤＤ４（１）〜４（１０）はデータ用のＨＤＤであり、４台のＨＤＤ４（１１）〜４（１４）はエラー訂正用のＨＤＤであり、残りの１台のＨＤＤ４（１５）はスペア用のＨＤＤである。
【００２８】
なお、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちのいずれか1台が故障し、そのＨＤＤのデータが復元されてＨＤＤ４（１５）に記録された（リビルド）場合には、そのＨＤＤ（データ用またはエラー訂正用のＨＤＤ）がＨＤＤ４（１５）の位置に移る。また、そのＨＤＤが交換された場合には、スペア用のＨＤＤがそのＨＤＤの位置に移る。したがって、初期状態ではＨＤＤ４（１）〜４（１０），ＨＤＤ４（１１）〜４（１４），ＨＤＤ４（１５）がそれぞれデータ用のＨＤＤ，エラー訂正用のＨＤＤ，スペア用のＨＤＤであるが、データ用のＨＤＤ，エラー訂正用のＨＤＤ，スペア用のＨＤＤの位置はリビルド・交換が行われるたびに変化する。しかし、以下の説明では、データ用のＨＤＤ，エラー訂正用のＨＤＤ，スペア用のＨＤＤを表記する符号として、それぞれＨＤＤ４（１）〜４（１０），ＨＤＤ４（１１）〜４（１４），ＨＤＤ４（１５）を通して用いることにする。
【００２９】
コントロール基板５は、図１にも示したファイバチャンネル３で入出力プロセッサー部１に接続されるとともに、イーサネット１０（イーサネット：Ethernetは登録商標）で外部のメンテナンス用端末（パーソナルコンピュータ）１１に接続されている。
【００３０】
図３は、コントロール基板５の回路構成を示すブロック図である。コントロール基板５には、ファイバチャンネルコントローラ１２と、ストライピング＆ＥＣＣ部１３と、メモリ（ＲＡＭ）１４と、ＨＤＤコントローラ１５と、ネットワークインタフェース１６と、ＣＰＵ１７とが設けられている。ストライピング＆ＥＣＣ部１３は、プログラム可能なＬＳＩであるＦＰＧＡで構成されている。
【００３１】
入出力プロセッサー部１（図１）からファイバチャンネル３経由で転送されたデータは、ファイバチャンネルコントローラ１２を介してストライピング＆ＥＣＣ部１３に送られる。ストライピング＆ＥＣＣ部１３は、送られたデータを、メモリ１４でバッファリングしながら、それぞれのデータ用ＨＤＤ４（１）〜４（１０）（図２）に記録させる１０系統のデータにストライピングする。そして、その１０系統のデータから、４台のエラー訂正用ＨＤＤ４（１１）〜４（１４）（図２）に記録させるリードソロモン符号「リードソロモン（１４，１０）」を生成する。
【００３２】
ストライピング＆ＥＣＣ部１３でストライピングされたデータは、ＨＤＤコントローラ１５及びマザーボード６（図２）を介して各データ用ＨＤＤ４（１）〜４（１０）に送られて、ＨＤＤ４（１）〜４（１０）に記録される。
【００３３】
ストライピング＆ＥＣＣ部１３で生成されたリードソロモン符号は、ＨＤＤコントローラ１５及びマザーボード６を介して各エラー訂正用ＨＤＤ４（１１）〜４（１４）に送られて、ＨＤＤ４（１１）〜４（１４）に記録される。したがって、このＨＤＤアレイユニットは、ＨＤＤ４台分の冗長性を有する。
【００３４】
データの再生時には、各データ用ＨＤＤ４（１）〜４（１０）から読み出されたデータ及び各エラー訂正用ＨＤＤ４（１１）〜４（１４）から読み出されたリードソロモン符号が、マザーボード６，ＨＤＤコントローラ１５及びストライピング＆ＥＣＣ部１３を介してメモリ１４に送られ、メモリ１４でバッファリングされた後、ストライピング＆ＥＣＣ部１３に送られる。ストライピング＆ＥＣＣ部１３は、ＨＤＤ４（１）〜４（１０）からのデータとエラー訂正用ＨＤＤ４（１１）〜４（１４）からのデータとからリードソロモン符号を用いてエラー訂正を行う。このようにして再生されたデータは、ファイバチャンネルコントローラ１２からファイバチャンネル３経由で入出力プロセッサー部１に転送される。
【００３５】
ＣＰＵ１７は、入出力プロセッサー部１からデータとともに転送されるコマンドに基づいて、各ＨＤＤ４（１）〜４（１５）を制御する。例えば、データの再生時に、データ用ＨＤＤ４（１）〜４（１０）のうちのいずれかのＨＤＤに故障または応答遅延が発生すると、ＣＰＵ１７の制御のもとで、そのＨＤＤ内のデータが、残りのデータ用ＨＤＤから読み出したデータ及び各エラー訂正用ＨＤＤ４（１１）〜４（１４）から読み出したリードソロモン符号を用いて復元される。
【００３６】
このＨＤＤアレイユニットは、前述のようにＨＤＤ４台分の冗長性を有するので、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちの最大３台までで同時に故障または応答遅延が発生しても、１つ以上の冗長性を確保しながらこのデータの復元を行うことができる。
【００３７】
これにより、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちの１台で故障または応答遅延が発生しても、冗長性を確保した状態でＡＶサーバーの運用を継続することができるようになっている。
【００３８】
また、最大限４台のＨＤＤ４（１）〜４（１４）が故障するまでは、故障したＨＤＤを交換しなくてもデータを復元することができる。これにより、故障したＨＤＤを交換するためのメンテナンス回数を削減することができるので、メンテナンス費用を低減させることができるようになっている。
【００３９】
なお、ＣＰＵ１７は、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちのいずれかが故障したときには、コントロールパネル７やメンテナンス用端末の操作に基づき、故障したＨＤＤの交換に関して、後出の図５に示すような処理を実行する。
【００４０】
図４は、コントロールパネル７（図２）の外観を示す図である。コントロールパネル７は、ストレージ部２の筐体の表面に配置されており、各種のメニューや状態を表示するためのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）２１と、ＬＣＤ２１に表示されたメニューを選択するための十字キー２２と、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプ２３〜２５から成るインジケータとが設けられている。
【００４１】
ＬＥＤランプ２３は、システム用ランプであり、正常時には点灯し、ＨＤＤの故障時には、オレンジ色に点滅し、データの記録が不可能となったような重大な障害時には赤色に点滅する。ＬＥＤランプ２４は、電源用ランプであり、正常時には点灯し、２台の電源ユニット８（図２）のうちの１台が故障したときにはオレンジ色に点滅する。ＬＥＤランプ２５は、ＨＤＤへのアクセス状態の表示用ランプであり、アクセス時に点滅する。
【００４２】
ＬＣＤ２１に表示されるメニューには、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちの故障したＨＤＤを交換するか否かを選択するメニューが含まれている。また、図示は省略するが、前述のメンテナンス用端末１１（図２）のディスプレイにも、同じメニューが表示されるようになっている。
【００４３】
図５は、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちのいずれかが故障したときに、故障したＨＤＤの交換に関してコントロール基板５上のＣＰＵ１７（図３）が実行する処理を示すフローチャートである。この処理は、いずれかのＨＤＤ４（１）〜４（１４）が故障する毎に開始されるものであり、まず、故障があったことを示すステータス情報を入出力プロセッサー部１（図１）に対して出力するとともに、メンテナンス要求（故障したＨＤＤの交換を要求する情報）をコントロールパネル７，メンテナンス用端末１１（図２）に対してそれぞれ出力する（ステップＳ１）。
【００４４】
コントロールパネル７では、このメンテナンス要求に基づいて、ＬＥＤランプ２３（図４）をオレンジ色に点滅させる。メンテナンス用端末１１でも、図示は省略するが、このメンテナンス要求に基づいてディスプレイに所定の警告表示を行う。
【００４５】
ステップＳ１に続き、今回の故障が最初の１台目の故障であるか否かを判断する（ステップＳ２）。イエスであれば、スペア用ＨＤＤ４（１５）を用いた自動リビルドを開始する。すなわち、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）のうちの故障したＨＤＤ内のデータを、残りのＨＤＤ４（１）〜４（１４）から読み出したデータからリードソロモン符号を用いて復元し、その復元したデータをスペア用ＨＤＤ４（１５）に記録する（ステップＳ３）。
【００４６】
続いて、コントロールパネル７のＬＣＤ２１（図４）及びメンテナンス用端末１１のディスプレイに、前述したような、故障したＨＤＤを交換するか否かを選択するメニューを表示させる（ステップＳ４）。そして、コントロールパネル７またはメンテナンス用端末１１で交換しないことを選択する操作が行われたか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００４７】
イエスであれば、ステップＳ１で出力したメンテナンス要求を解除する情報を、コントロールパネル７，メンテナンス用端末１１に対してそれぞれ出力する（ステップＳ６）。そして処理を終了する。
【００４８】
コントロールパネル７では、この解除情報に基づいて、ＬＥＤランプ２３が正常時の点灯表示に戻る。メンテナンス用端末１１でも、このメンテナンス要求に基づいて前述の警告表示を終了する。
【００４９】
ステップＳ５でノーであった場合（故障したＨＤＤを交換することを選択する操作が行われた場合）には、その後、故障したＨＤＤの交換が完了するまで待機する（ステップＳ７）。そして、交換が完了するとステップＳ６に進む。
【００５０】
ステップＳ２でノーであった場合（今回の故障が２台目以降の故障であった場合）には、ステップＳ７と同様に、故障したＨＤＤの交換が完了するまで待機する（ステップＳ８）。
【００５１】
そして、交換が完了すると、リビルドを開始する。すなわち、例えば２台目の故障であれば、故障したＨＤＤ内のデータを、ＨＤＤ４（１）〜４（１５）のうちの故障したＨＤＤ２台を除く１３台のＨＤＤから読み出したデータからリードソロモン符号を用いて復元し、その復元したデータを、新たに交換されたデータ用ＨＤＤに記録する（ステップＳ９）。そしてステップＳ６に進む。
【００５２】
次に、このＨＤＤアレイユニットにおいて、ＨＤＤ４（１）〜４（１４）が故障したときに冗長性が確保される様子や、故障したＨＤＤの交換のためのメンテナンス回数が削減される様子について説明する。ＨＤＤの故障がＨＤＤアレイユニット内で１台目の場合は、メンテナンス要求が出力された後、スペア用ＨＤＤ４（１５）へのデータの修復（リビルド）が自動的に行われる（図５のステップＳ１〜Ｓ３）。
【００５３】
上述したが、従来のＲＡＩＤレベル３または５の構成のＨＤＤアレイユニットでは、リビルドの間はＨＤＤの冗長性が失われているためシステムの信頼性は大きく低下している。これに対し、このＨＤＤアレイユニットにおいては、最低限ＨＤＤの冗長性を３つ確保することでシステム（ＡＶサーバー）の高信頼性を実現している。そこで、１台が故障しても直ぐに交換する必要はないため、故障したＨＤＤが１台目の場合は、ユーザーがコントロールパネル７またはメンテナンス用端末１１を操作してメンテナンス要求を解除することを可能としている（メンテナンスは行わない）（図５のステップＳ４〜Ｓ６）。
【００５４】
ただし、１台目のＨＤＤが故障したときに、たまたま別のメンテナンス中であった（サービスマンが来ていた）ような場合には、故障したＨＤＤをサービスマンが交換すれば、メンテナンス要求が自動的に解除され、全てのＨＤＤが正常な状態に復帰する（図５のステップＳ５，Ｓ７，Ｓ６）。
【００５５】
その後、２台目のＨＤＤが故障した場合には、スペア用ＨＤＤがすでに使用されているため、自動的にリビルドがスタートすることはない。この場合でも、１台目に故障したＨＤＤ内のデータは自動リビルドによって修復されてスペア用ＨＤＤに記録されているため、３つの冗長性は確保されている。
【００５６】
そして、２台目のＨＤＤが故障した場合にはコントロールパネル７やメンテナンス用端末１１ではメンテナンス要求を解除できないように設計されているため、サービスマンにメンテナンスを依頼してＨＤＤを交換すれば、新たに交換したＨＤＤへのデータの修復（リビルド）が行われ、その後メンテナンス要求が自動的に解除される（図５のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ６）。ここで、この２台目の故障のときに、それまでに故障した２台のＨＤＤをまとめて交換することにより、メンテナンス回数を、ＨＤＤが故障した度に交換する場合の１／２に削減できる。
【００５７】
また、故障したのが１台目のＨＤＤであっても、たまたま別のメンテナンス中であった（サービスマンが来ていた）ような場合には、そのＨＤＤを交換する（図５のステップＳ５，Ｓ７，Ｓ６）ことにより、トータルとしてのメンテナンス回数を一層削減できるようになる。
【００５８】
ここで、現在使用されているＨＤＤはＭＴＢＦ（平均故障間隔）が８０万時間以上のものが殆どであり、一方、ＨＤＤアレイユニットの保証期間（使用期間）は例えば５年以内となっている。ＡＶサーバーが２４時間３６５日の連続稼動で使用される場合、ＭＴＢＦから算出する５年間のＨＤＤの予測故障率は約５．３％となり、1つのＨＤＤアレイユニット当たり１４台のＨＤＤを使用した場合に５年間に故障するＨＤＤの台数は１台程度と予測できる。したがって、図５に示したような処理を行うことで、実質的なメンテナンスフリーを実現することが可能である。
【００５９】
なお、以上の例では、最初の１台目のＨＤＤ（スペア用ＨＤＤと同じ台数のＨＤＤ）が故障した場合にのみ、故障したＨＤＤを交換することなくコントロールパネル７やメンテナンス用端末１１を操作してメンテナンス要求を解除できるようにしている。しかし、別の例として、ＨＤＤの故障台数が３台（このとき冗長性は２つ），４台（このとき冗長性は１つ），５台（このときは冗長性なし）になるまでメンテナンス要求を解除できるように設計してもよく、これらの場合はメンテナンス回数を通常の１／３，１／４，１／５に削減することが可能である。
【００６０】
また、以上の例ではスペア用ＨＤＤの台数を１台にしているが、別の例として、スペア用ＨＤＤの台数を２台（データ用ＨＤＤを９台、エラー訂正用ＨＤＤを４台）としたり、スペア用ＨＤＤの台数を３台（データ用ＨＤＤを８台、エラー訂正用ＨＤＤを４台）としてもよい。このようにスペア用ＨＤＤの台数を増やすことにより、２台目，３台目のＨＤＤが故障したときにも１台目のときと同様に自動リビルドを行うことができるので、更にメンテナンス回数を減らすことが可能となる。ただし、ＨＤＤの構成は要求される記録容量（データ用ＨＤＤの台数）やコストによって制限を受けることはしばしばあるため、実際にはスペア用ＨＤＤを１台としている場合が多い。
【００６１】
また、以上の例では１５台のＨＤＤを搭載しているが、ＨＤＤの冗長性を更に上げるかスペア用ＨＤＤの台数を２台以上に増やすことで、１５台よりも多い台数のＨＤＤを搭載してもよい。
【００６２】
また、以上の例ではデータ用ＨＤＤ，エラー訂正用ＨＤＤをそれぞれ１０台，４台搭載しているが、データ用ＨＤＤ，エラー訂正用ＨＤＤをそれぞれ適宜の複数の台数ずつ搭載するようにしてよい。
【００６３】
また、以上の例ではＡＶサーバーに使用するＨＤＤアレイユニットに本発明を適用しているが、それ以外のＨＤＤアレイユニットにも本発明を適用してよい。さらに、ＨＤＤアレイユニット以外のデータ蓄積装置であって一つのユニット内に記録メディア（例えば半導体メモリーや光ディスク）を複数台を搭載したものにも本発明を適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用したＡＶサーバーの構成の概要を示すブロック図である。
【図２】図１のストレージ部中のＨＤＤアレイユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図２のコントロール基板の回路構成を示すブロック図である。
【図４】図２のコントロールパネルの外観を示す図である。
【図５】図３のＣＰＵが、ＨＤＤの故障時に実行する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１  入出力プロセッサー部、  ２  ストレージ部、  ３  ファイバチャンネル、  ４（１）〜４（１５）  ＨＤＤ、  ５  コントロール基板、  ６  マザーボード、  ７  コントロールパネル、  ８  電源ユニット、  ９  ファン、  １０  イーサネット、  １１  メンテナンス用端末、  １２  ファイバチャンネルコントローラ、  １３  ストライピング＆ＥＣＣ部、  １４  メモリ、  １５  ＨＤＤコントローラ、  １６  ネットワークインタフェース、  １７  ＣＰＵ、  ２１  ＬＣＤ、  ２２  十字キー、  ２３〜２５  ＬＥＤランプ
【図１】
2006040044.tif 000003
【図２】
2006040044.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006040044.tif 000006
【図５】
2006040044.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月27日(2005.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のデータ用記録手段と、
複数台のエラー訂正用記録手段と、
入力したデータを前記データ用記録手段に分散して記録するとともに、前記データから前記エラー訂正用記録手段の台数に応じたエラー訂正符号を生成して前記エラー訂正用記録手段に記録するデータ分散・エラー訂正符号生成手段と、
前記データ用記録手段，前記エラー訂正用記録手段のうちの故障または応答遅延が発生した記録手段内のデータを、残りの記録手段から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元手段と
を備えたことを特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ蓄積装置において、
故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力手段と、
最大限前記エラー訂正用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作手段と
をさらに備え、
前記要求出力手段は、前記操作手段で交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくても前記情報の出力を停止することを特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項３】
請求項２に記載のデータ蓄積装置において、
上記操作手段は、上記蓄積装置のコントロールパネル又は外部端末であること
を特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項４】
請求項３に記載のデータ蓄積装置において、
上記コントロールパネルは、
上記故障した記録手段を交換するか否かを選択するメニュー表示のための表示器と、
上記記録手段の故障状態を示すシステム用ランプと、
電源用ランプと、
上記記録手段のアクセス状態を示す表示用ランプと
を備えること特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項５】
請求項１に記載のデータ蓄積装置において、
少なくとも１台のスペア用記録手段と、
故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力手段と、
少なくとも前記スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作手段と
をさらに備え、
前記データ復元手段は、前記スペア用記録手段の台数の範囲内で記録手段が故障した場合に、復元したデータを前記スペア用記録手段に記録し、
前記要求出力手段は、前記操作手段で交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくても前記情報の出力を停止する
ことを特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ蓄積装置において、
上記操作手段は、上記蓄積装置のコントロールパネル又は外部端末であること
を特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項７】
請求項６に記載のデータ蓄積装置において、
上記コントロールパネルは、
上記故障した記録手段を交換するか否かを選択するメニュー表示のための表示器と、
上記記録手段の故障状態を示すシステム用ランプと、
電源用ランプと、
上記記録手段のアクセス状態を示す表示用ランプと
を備えること特徴とするデータ蓄積装置。
【請求項８】
複数台のデータ用記録手段と、複数台のエラー訂正用記録手段とを有するデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
入力したデータを前記データ用記録手段に分散して記録するデータ分散記録ステップと、
前記データから前記エラー訂正用記録手段の台数に応じたエラー訂正符号を生成して前記エラー訂正用記録手段に記録するエラー訂正符号生成記録ステップと、
前記データ用記録手段，前記エラー訂正用記録手段のうちの故障または応答遅延が発生した記録手段内のデータを、残りの記録手段から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元ステップと
を含むことを特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項９】
請求項８に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力ステップと、
最大限前記エラー訂正用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作ステップと
をさらに含み、
前記要求出力ステップでは、前記操作ステップで交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくても前記情報の出力を停止すること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
上記操作ステップは、上記蓄積装置のコントロールパネル又は外部端末での操作であることを特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
上記コントロールパネルでの操作は、
コントロールパネル上の表示器のメニューを操作して、上記故障した記録手段を交換するか否かを選択すること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
前記蓄積装置は少なくとも１台のスペア用記録手段
をさらに備え、
故障した記録手段の交換を要求する情報を出力する要求出力ステップと、
少なくとも前記スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまで、故障した記録手段を交換するか否かを選択するための操作ステップと
をさらに含み、
前記データ復元ステップでは、前記スペア用記録手段の台数の範囲内で記録手段が故障した場合に、復元したデータを前記スペア用記録手段に記録し、
前記要求出力ステップでは、前記操作ステップで交換しないことが選択された場合には、故障した記録手段が交換されなくても前記情報の出力を停止すること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
上記操作ステップは、上記蓄積装置のコントロールパネル又は外部端末での操作であること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
上記コントロールパネルでの操作は、
コントロールパネル上の表示器のメニューを操作して、上記故障した記録手段を交換するか否かを選択すること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１５】
複数台のデータ用記録器と、複数台のエラー訂正用記録器と、少なくとも１台のスペア用記録器とを有するデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
前記データ用記録器，前記エラー訂正用記録器のうちの故障または応答遅延が発生した記録器内のデータを、残りの記録器から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元ステップと、
故障した記録器の交換を要求する情報を出力する要求出力ステップと、  
少なくとも前記スペア用記録器と同じ台数の記録器が故障するまで、故障した記録器を交換するか否かを選択するための操作ステップと
を含み、
前記スペア用記録器の台数の範囲内で記録器が故障した場合に、
前記データ復元ステップでは、復元したデータを前記スペア用記録器に記録し、
前記要求出力ステップでは、前記操作ステップで交換しないことが選択された場合には、故障した記録器が交換されなくても前記情報の出力を停止すること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、
前記スペア用記録器の台数の範囲外で記録器が故障した場合に、
前記データ復元ステップでは、前記故障した記録器の交換後、復元したデータを交換された記録器に記録し、
前記要求出力ステップでは、データの復元後、前記情報の出力を停止すること
を特徴とするデータ蓄積装置のデータ蓄積方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明に係るデータ蓄積装置は、複数台のデータ用記録手段と、複数台のエラー訂正用記録手段と、入力したデータをデータ用記録手段に分散して記録するとともに、そのデータからエラー訂正用記録手段の台数に応じたエラー訂正符号を生成してエラー訂正用記録手段に記録するデータ分散・エラー訂正符号生成手段と、これらのデータ用記録手段，エラー訂正用記録手段のうちの故障または応答遅延が発生した記録手段内のデータを、残りの記録手段から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係るデータ蓄積装置のデータ蓄積方法は、複数台のデータ用記録手段と、複数台のエラー訂正用記録手段とを有するデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、入力したデータをデータ用記録手段に分散して記録するデータ分散記録ステップと、そのデータからエラー訂正用記録手段の台数に応じたエラー訂正符号を生成してエラー訂正用記録手段に記録するエラー訂正符号生成記録ステップと、これらのデータ用記録手段，エラー訂正用記録手段のうちの故障または応答遅延が発生した記録手段内のデータを、残りの記録手段から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元ステップとを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る別のデータ蓄積装置のデータ蓄積方法は、複数台のデータ用記録器と、複数台のエラー訂正用記録器と、少なくとも１台のスペア用記録器とを有するデータ蓄積装置のデータ蓄積方法において、これらのデータ用記録器，エラー訂正用記録器のうちの故障または応答遅延が発生した記録器内のデータを、残りの記録器から読み出したデータ及びエラー訂正符号を用いて復元するデータ復元ステップと、故障した記録器の交換を要求する情報を出力する要求出力ステップと、少なくともスペア用記録器と同じ台数の記録器が故障するまで、故障した記録器を交換するか否かを選択するための操作ステップとを含み、スペア用記録器の台数の範囲内で記録器が故障した場合に、このデータ復元ステップでは、復元したデータを前記スペア用記録器に記録し、この要求出力ステップでは、この操作ステップで交換しないことが選択された場合には、故障した記録器が交換されなくてもこの情報の出力を停止することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
それにより、スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまでエラー訂正用記録手段の台数分の冗長性を維持しつつ、何台の記録手段が故障するまで交換のためのメンテナンスを行わないかを、ユーザーが任意に選択できるようになる。また、記録手段が故障したときに、まだスペア用記録手段が残っているがたまたま別のメンテナンス中であった（サービスマンが来ていた）ような場合には、交換することを選択することにより、トータルとしてのメンテナンス回数を一層削減できるようになる。
本発明に係るデータ蓄積装置のデータ蓄積方法がもたらす作用は、上述したデータ蓄積装置と同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明に係るデータ蓄積装置によれば、一つのユニット内に複数台のデータ用記録手段を搭載したデータ蓄積装置において、１台の記録手段で故障または応答遅延が発生しても冗長性を確保した状態で運用を継続できるという効果や、故障した記録手段を交換するためのメンテナンス回数を削減できるという効果が得られる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、スペア用記録手段と同じ台数の記録手段が故障するまでエラー訂正用記録手段の台数分の冗長性を維持しつつ、何台の記録手段が故障するまで交換のためのメンテナンスを行わないかを、ユーザーが任意に選択できるという効果や、記録手段が故障したときに、まだスペア用記録手段が残っているがたまたま別のメンテナンス中であったような場合には、交換することを選択することにより、トータルとしてのメンテナンス回数を一層削減できるという効果も得られる。
また、本発明に係るデータ蓄積装置のデータ蓄積方法においても、上述したデータ蓄積装置と同様の効果を有する。