(57)【要約】格納の解決策には第１の格納装置が含まれ、第１の格納装置にはモジュール群と、ハードディスクドライブ群などの不揮発性メモリとがある。各モジュールはファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換する。第２の格納装置には、第２のモジュール群と不揮発性メモリとがある。このモジュール群は、ブロックＩ／Ｏを第１の格納装置又は第２の格納装置のどちらかの不揮発性格納に保存させるよう操作可能である。従って、ブロックＩ／Ｏの保存を行う各モジュールは、ファイルＩ／Ｏサーバに備わっている格納にアクセスできる。別の配列では、格納システムに、モジュール群と不揮発性メモリとを持つ格納装置がある。一方のモジュールがファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換する。他方のモジュールがブロックＩ／Ｏを不揮発性メモリに転送する。第１のモジュールと第２のモジュールとは、データバスを介して相互に接続されている。ブロックＩ／Ｏは、第１のモジュールと第２のモジュールとの間でデータバスを介して転送される。データバスは、モジュール同士を相互に接続しているミッドプレーンを通っている。第２のモジュールは格納装置にデータを保存する。
2007537553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
格納システムであって、
第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第１の格納装置であって、各モジュールはファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換すべく操作可能である前記第１の格納装置と、
第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第２の格納装置であって、各モジュールは前記ブロックＩ／Ｏを前記第１の格納装置又は前記第２の格納装置のどちらかの前記不揮発性格納に保存させるべく操作可能である前記第２の格納装置と、
を備えた格納システム。
【請求項２】
前記不揮発性メモリがハードディスクドライブ群である請求項１に記載の格納システム。
【請求項３】
前記ブロックＩ／Ｏが前記ディスクドライブ群にＲＡＩＤフォーマットで保存される請求項２に記載の格納システム。
【請求項４】
前記第１の複数のモジュールの各モジュールが、ファイルＩ／Ｏを前記モジュールとホストとの間で転送すべくネットワークに接続する為のネットワークインタフェースを具備したパーソナリティモジュールに結合された請求項１に記載の格納システム。
【請求項５】
前記ネットワークがイーサネット（登録商標）ネットワークである請求項４に記載の格納システム。
【請求項６】
前記第１の複数のモジュールの各モジュールが、ブロックＩ／Ｏを前記モジュールから前記第２の格納装置へと転送すべく第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ出力端子を具備した請求項１に記載の格納システム。
【請求項７】
前記第２の複数のモジュールの各モジュールが、前記ブロックＩ／Ｏを前記第１の複数のモジュールの各モジュールから転送すべく前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子を具備したパーソナリティモジュールに結合された、請求項６に記載の格納システム。
【請求項８】
前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体がファイバチャネルである、請求項７に記載の格納システム。
【請求項９】
前記第２の複数のモジュールの各モジュールが、ブロックデータを前記モジュールと前記第１の格納装置との間で転送すべく第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第２のチャネルＩ／Ｏ出力端子を具備した、請求項１に記載の格納システム。
【請求項１０】
前記第１の複数のモジュールの各モジュールが、ブロックＩ／Ｏを前記第２の複数のモジュールと前記第１の格納装置の前記不揮発性メモリとの間で転送すべく前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第２のチャネルＩ／Ｏ入力端子を具備した、請求項９に記載の格納システム。
【請求項１１】
前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体がファイバチャネルである、請求項１０に記載の格納システム。
【請求項１２】
前記第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ入力端子と、前記第１のチャネルＩ／Ｏ出力端子と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ出力端子と、前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体とが、銅である、請求項１１に記載の格
納システム。
【請求項１３】
前記第１の複数のモジュールと前記第２の複数のモジュールとを交換できる請求項１に記載の格納システム。
【請求項１４】
格納システムであって、
第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第１の格納装置と、
ファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換すべく操作可能な、前記第１の複数のモジュールのうちの第１のモジュールと、
ブロックＩ／Ｏを前記不揮発性メモリへと転送すべく操作可能な、前記第１の複数のモジュールのうちの第２のモジュールとを備え、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとが第１のデータバスによって相互に接続されており、
ブロックＩ／Ｏが前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間で前記第１のデータバスによって転送され、
前記ブロックＩ／Ｏが前記第２のモジュールから前記不揮発性メモリへと転送される、格納システム。
【請求項１５】
前記不揮発性メモリがハードディスクドライブ群である、請求項１４に記載の格納システム。
【請求項１６】
前記ブロックＩ／Ｏが前記ハードディスクドライブ群にＲＡＩＤフォーマットで保存される請求項１５に記載の格納システム。
【請求項１７】
前記第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとが第１のミッドプレーンに結合されており、前記第１のミッドプレーンを前記第１のデータバスが通っており、前記第１の及び第２のモジュールを前記第１のミッドプレーンを介して相互に接続している請求項１４に記載の格納システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の格納システムであって、第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第２の格納装置を更に具備しており、
前記第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとが第２のミッドプレーンに結合されており、
前記第２のミッドプレーンを第２のデータバスが通っており、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとを前記ミッドプレーンを介して相互に接続しており、
前記第１のミッドプレーンと前記第２のミッドプレーンとが同一のものであり、
前記第２のデータバスが前記第１のデータバスの目的とは違う目的の為に用いられる、格納システム。
【請求項１９】
前記第１の複数のモジュールの前記第１のモジュールが、ファイルＩ／Ｏを前記第１のモジュールとホストとの間で転送すべくネットワークに接続する為のネットワークインタフェースを具備したパーソナリティモジュールに結合された請求項１４に記載の格納システム。
【請求項２０】
前記ネットワークがイーサネットネットワークである、請求項１９に記載の格納システム。
【請求項２１】
前記第１の複数のモジュールのうちの前記第２のモジュールが、ブロックＩ／Ｏデータをキャッシュする為のキャッシュメモリを具備したパーソナリティモジュールに結合された、請求項１４に記載の格納システム。
【請求項２２】
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとを交換できる請求項１４に記載の格納システム。
【請求項２３】
格納システムで用いる方法であって、
第１の格納装置に第１の複数のモジュールを備え付ける工程と、
前記第１の複数のモジュールの各モジュールでファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換する工程と、
第２の格納装置に第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとを備え付ける工程と、
前記ブロックＩ／Ｏを前記第２の複数のモジュールの各モジュールにより前記第１の格納装置又は前記第２の格納装置のどちらかの前記不揮発性格納に保存されるようにする工程と、
を含む方法。
【請求項２４】
前記不揮発性メモリがハードディスクドライブ群である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ブロックＩ／Ｏを保存されるようにする前記工程で、前記ブロックＩ／Ｏを前記ハードディスクドライブ群にＲＡＩＤフォーマットで保存する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項２３に記載の方法であって、
前記第１の複数のモジュールの各モジュールを、ファイルＩ／Ｏを前記モジュールとホストとの間で転送するべくネットワークに接続する為のネットワークインタフェースを具備したパーソナリティモジュールに結合する工程
を更に含む方法。
【請求項２７】
前記ネットワークがイーサネットネットワークである請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
請求項２３に記載の方法であって、
ブロックＩ／Ｏを前記モジュールから前記第２の格納装置へと転送すべく、第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ出力端子を前記第１の複数のモジュールの各モジュールに備え付ける工程
を更に含む方法。
【請求項２９】
請求項２３に記載の方法であって、
前記第２の複数のモジュールの各モジュールに、前記ブロックＩ／Ｏを前記第１の複数のモジュールの各モジュールから転送すべく前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子を具備したパーソナリティモジュールを結合する工程
を更に含む方法。
【請求項３０】
前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体がファイバチャネルである、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
請求項２３に記載の方法であって、
ブロックデータを前記モジュールと前記第１の格納装置との間で転送すべく、第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第２のチャネルＩ／Ｏ出力端子を前記第２の複数のモジュールの各モジュールに備え付ける工程
を更に含む方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法であって、
ブロックＩ／Ｏを前記第２の複数のモジュールと前記第１の格納装置の前記不揮発性メモリとの間で転送するべく、前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第２のチャネ
ルＩ／Ｏ入力端子を前記第１の複数のモジュールの各モジュールに備え付ける工程
を更に含む方法。
【請求項３３】
前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体がファイバチャネルである請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ入力端子と、前記第１のチャネルＩ／Ｏ出力端子と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ出力端子と、前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体とが、銅である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の複数のモジュールと前記第２の複数のモジュールとを交換できる請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
格納システムで用いる方法であって、
第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第１の格納装置を供給する工程と、
前記第１の複数のモジュールのうちの第１のモジュールが、ファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換すべく操作可能であり、
前記第１の複数のモジュールのうちの第２のモジュールが、ブロックＩ／Ｏを前記不揮発性メモリへと転送すべく操作可能であり、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとを第１のデータバスによって相互に接続する工程と、
ブロックＩ／Ｏを前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとの間で前記第１のデータバスによって転送する工程と、
前記ブロックＩ／Ｏを前記第２のモジュールから前記不揮発性メモリへと転送する工程と、
を含む方法。
【請求項３７】
前記不揮発性メモリがハードディスクドライブ群である、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記ブロックＩ／Ｏを前記第２のモジュールから転送する前記工程で、前記ブロックＩ／Ｏを前記ハードディスクドライブ群へとＲＡＩＤフォーマットで転送する請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
請求項３６に記載の方法であって、相互に接続する前記工程が、
前記第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとを第１のミッドプレーンに結合する工程と、前記第１のミッドプレーンを前記第１のデータバスが通っており、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとを前記第１のミッドプレーンを介して相互に接続する工程と
を含む方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法であって、
第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第２の格納装置を供給する工程と、
前記第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとを第２のミッドプレーンに結合する工程と、
前記第２の複数のモジュールの各モジュールを、前記第２のミッドプレーンを通っている第２のデータバスによって相互に接続する工程と、を更に含み、
前記第１のミッドプレーンと前記第２のミッドプレーンとが同一のものであり、
前記第２のデータバスが前記第１のデータバスの目的とは違う目的の為に用いられる、
方法。
【請求項４１】
請求項３６に記載の方法であって、
前記第１の複数のモジュールの前記第１のモジュールを、ファイルＩ／Ｏを前記第１のモジュールとホストとの間で転送するべくネットワークに接続する為のネットワークインタフェースを具備したパーソナリティモジュールに結合する工程
を更に含む方法。
【請求項４２】
前記ネットワークがイーサネットネットワークである請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
請求項３６に記載の方法であって、
前記第１の複数のモジュールのうちの前記第２のモジュールを、ブロックＩ／Ｏデータをキャッシュする為のキャッシュメモリを具備したパーソナリティモジュールに結合する工程
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に格納システムに関し、特に、ネットワークに接続された格納システムの柔軟な設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータユーザ達は、ネットワークファイルサーバによって、ファイルサーバと独立した格納システムとの間でファイルサービスを配信してきた。各ファイルはホストコンピュータ群からネットワークによりファイルサーバへ転送される。次にファイルサーバは幾つかの方法のうちどれかを用い、ファイルを遠隔のディスクドライブ群に、普通はＩ／Ｏチャネル接続によって、保存する。この機能を維持するために、高価な格納システムの前方に、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＮＴサーバやＳｕｎ  Ｓｏｌａｒｉｓのサーバなどの高価なサーバが使われてきた。この手法はかなり面倒な上に高価な解決策であることが分かっている。
【０００３】
格納システムの設計者及び製造者は、このようなシステム群を一体化する技術を開発してきた。最新の格納技術は、ネットワーク接続された格納システム、即ちＮＡＳとして知られている。ＮＡＳは、ギガビットイーサネット（登録商標）ネットワークなどのネットワークに直接的に接続する格納システムである。ＮＡＳには、ファイル配信サービスをホストに送り届ける一体化されたファイルサーバ又はコントローラがある。ファイルＩ／Ｏを、ネットワーク接続によって転送し、ＮＡＳシステムでキャッシュし、ディスクドライブ群に保存する。逆方向の場合も同様に操作する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現行のＮＡＳシステムは一般的に、種々の特殊な機能を果たす装置を持ったそれぞれ異なる多くのシャーシを使うので、ＮＡＳの柔軟性はかなり低い。更に、さまざまなシャーシを接続する為に多くの場合に光コネクタ及び光ケーブルを使う必要がある。遠隔サーバによる解決策ほど高価ではないものの、このような問題があるので、ＮＡＳを供給するにはコストがかなりかかる。現在、ＮＡＳの機能は欲しいがシステムのコストは抑えたい又は抑える必要がある、という格納装置の利用者は多い。従って、製造も維持も現行のシステムよりもはるかに低いコストでできる、更に柔軟なＮＡＳシステムが極めて望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の原理に従い、格納システムには第１の格納装置が備え付けられており、第１の格納装置には、第１の複数のモジュールと、ハードディスクドライブ群などの不揮発性メモリとがある。このモジュールの各々は、ファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換するよう操作可能である。第２の格納装置には、第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとが備え付けられている。このモジュールの各々は、ブロックＩ／Ｏを第１の格納装置又は第２の格納装置のどちらかの不揮発性格納に保存させるよう操作可能である。よって、ブロックＩ／Ｏの保存を行うモジュール群は、ファイルＩ／Ｏ格納装置に備わっている格納装置に都合よく接続できる。
【０００６】
また特に、第１の複数のモジュールの各モジュールは、ファイルＩ／Ｏをモジュールとホストとの間で転送すべく、イーサネットネットワークなどのネットワークに接続する為のネットワークインタフェースを具備した、パーソナリティモジュールに結合されている。
【０００７】
第１の複数のモジュールの各モジュールには、ブロックＩ／Ｏをそのモジュールから第２の格納装置へと転送すべく、ファイバチャネルなどの第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為のチャネルＩ／Ｏ出力端子がある。更には、第２の複数のモジュールの各モジュールは、ブロックＩ／Ｏを第１の複数のモジュールの各モジュールから転送すべく、第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子を具備したパーソナリティモジュールに結合されている。
【０００８】
更に、第２の複数のモジュールの各モジュールには、ブロックデータをそのモジュールと第１の格納装置との間で転送すべく、ここでもやはりファイバチャネルなどの第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為のチャネルＩ／Ｏ出力端子がある。更には、第１の複数のモジュールの各モジュールには、第２の複数のモジュールと第１の格納装置の不揮発性メモリとの間でブロックＩ／Ｏを転送すべく第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為のチャネルＩ／Ｏ入力端子がある。
【０００９】
この配列の実装に従い、各ブロックＩ／Ｏ転送モジュールは、各ファイルＩ／Ｏ転送モジュールのスロット群にインストールされているディスクドライブ群にデータを保存してもよく、そうでない場合にはスロットは空である。
【００１０】
本発明の別の配列によれば、格納システムには第１の格納装置があり、第１の格納装置には、第１の複数のモジュールと、例えばハードディスクドライブ群などの不揮発性メモリとが備え付けられている。第１の複数のモジュールのうちの第１のモジュールは、ファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換するよう操作可能である。第１の複数のモジュールのうちの第２のモジュールは、ブロックＩ／Ｏを不揮発性メモリへと転送するよう操作可能である。第１のモジュールと第２のモジュールとは第１のデータバスによって相互に接続されている。第１のモジュールと第２のモジュールとの間で第１のデータバスによってブロックＩ／Ｏが転送される。
【００１１】
また特に、第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとが第１のミッドプレーンに結合されている。第１のミッドプレーンを第１のデータバスが通っており、第１のモジュールと第２のモジュールとを第１のミッドプレーンを介して相互に接続している。
【００１２】
この配列の実装に従い、ＮＡＳの機能が単一の格納装置に収められる。
この革新的な格納システムと、このシステムを供給する方法とは、ぜひとも必要な低コストでコンパクトなＮＡＳ格納の解決策をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を容易に十分に理解してもらう為に、ここで添付の図面を参照する。これらの図面は、本発明を制限するものではなく、ただ例として示されているだけである。
図１には、本発明の原理を用いた格納システム１０が示されている。格納システム１０にはラックマウントキャビネット１２があり、ラックマウントキャビネット１２はシャーシ群即ち格納装置群１４を保持している。多くの格納装置１４には、さまざまなタイプのモジュールをインストールする為の部分と、ディスクドライブ群がインストールされている部分と、モジュールをディスクドライブに接続し場合によってはモジュール同士を接続するミッドプレーンとがある。さまざまな考えうる配列では、ディスクドライブを前方に配置しモジュールを後方に配置することもあれば、逆のこともある。各格納装置１４が電源ユニットも具備している場合がある。代案として、周辺の格納装置１４に、電源の格納装置群及びバックアップ電源の格納装置群や、制御モジュール群等があってもよい。
【００１４】
図１の格納システム１０の先行技術による実装に従って、ＮＡＳ（ネットワーク接続された格納）システムを実装する為に、各格納装置１４には数多くの異なるタイプのモジュ
ールがある場合があり、各モジュールは別個の機能を果たす。よって、格納システム１０を利用するには、多くのモジュール及び格納装置ＦＲＵ（フィールド交換可能ユニット）を、製造し、出荷し、予備として用意しておかなくてはならない。例えば、図２に示されているＮＡＳシステムの先行技術による実装の例を考えてみる。各格納装置１６、１８、２０には、異なるタスクを行う為の異なるモジュール群がある。最下部の格納装置１６には２つのＮＡＳモジュール２２があり、各ＮＡＳモジュール２２は、ネットワーク２４からファイルＩ／ＯをＮＡＳパーソナリティボード２６によって取得し、そのファイルＩ／Ｏをブロックデータに変換し、ブロックデータをファイバチャネル接続群２８によってＳＡＮ（格納エリアネットワーク）格納装置１８に送る。ファイバチャネル接続２８は光ケーブルで構成されており、光ケーブルは、ＮＡＳ格納装置には光コネクタ３０ａと３０ｂとにより接続され、ＳＡＮ格納装置には光コネクタ３２ａと３２ｂとにより接続されている。
【００１５】
中央のＳＡＮ格納装置１８には２つのプロセッサモジュール３４があり、各プロセッサモジュール３４は、ＮＡＳ格納装置１６からのブロックＩ／Ｏデータをキャッシュし、ブロックＩ／ＯデータをＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋｓ）フォーマットに変換し、ＲＡＩＤデータをディスクドライブ３８から出し入れする。ディスクドライブ３８へのアクセスは、「ＤＡＥシャーシ」と表記された最上部の格納装置２０などの１つ以上の格納装置により制御されている。光ファイバチャネルコネクタ群４２は、ファイバチャネルコントローラ群３６に結合されており、プロセッサモジュール群３４を１つ以上のＤＡＥ格納装置２０に光ケーブル又は銅ケーブル４４によって接続している。ＤＡＥ格納装置２０には２つの制御モジュール４０があり、各制御モジュール４０はディスクドライブ群３８へのアクセスをもたらす。
【００１６】
分かりやすくする為に、ファイルＩ／Ｏとは、各Ｏ／Ｓの種類及び各伝送技術に従い「ファイル」にアクセスしこれを転送する為に使用されるメカニズムのことである。例えば、ファイルＩ／ＯはＴＣＰ／ＩＰイーサネットではＮＦＳアクセスプロトコル又はＣＩＦＳ／ＳＭＢアクセスプロトコルを用いることがある。ファイルＩ／Ｏは一般的に、ユーザ同士間ひいてはＯＳの種類が違う同士の間でもファイル群が共有されるよう、ファイルアクセス同士がかち合わないよう設計されている。一方、ブロックＩ／Ｏは、ディスクアクセスの為の基本的なメカニズムのことであり、ブロックサイズ（例えば、１６Ｋ、１２８Ｋ等）のデータをＳＣＳＩチャネルやファイバチャネル等の各Ｉ／Ｏチャネルを通じディスクから出し入れする。よって、例えば、ファイルが、ファイルＩ／Ｏに従いＴＣＰ／ＩＰによって転送され、非パケット化され、バッファされ、ブロックに分割され、ブロックＩ／Ｏに従いディスクに転送される（又は、更に、フォールトトレランスの目的で、例えばＲＡＩＤフォーマットに変えられる）場合がある。
【００１７】
図２のシステムにファイルを保存するには、ファイルをネットワーク２４によってＮＡＳ格納装置１６に転送する。ＮＡＳ格納装置１６のモジュール群２２の一方は、ファイルをブロックデータに変換しこのブロックデータをファイバチャネル光ケーブル群２８によってＳＡＮ格納装置１８の各モジュール３４に転送する。そしてＳＡＮ格納装置１８はブロックデータをＲＡＩＤフォーマットに変換しこのＲＡＩＤデータをファイバチャネル光ケーブル群４４によって２０などのＤＡＥ格納装置のディスク格納３８に転送する。ＮＡＳ格納装置１６からのファイルをＤＡＥ格納装置２０に移動させファイルをディスク群３８に保存する為に、多数のシャーシと光学的な接続とが入り組んでいるせいで、システムは高価すぎるものとなる。
【００１８】
図３には、本発明の原理を具体化したＮＡＳ格納システムが示されている。示されているのは、一対のデータムーバモジュール５２及びディスクドライブ群５４を具備した格納装置５０と、一対の格納プロセッサ５８及びディスクドライブ群６０を具備した格納装置
５６である。一般に、ファイルデータは各データムーバ５２に入ってブロックデータに変換され、それが各格納プロセッサ５８に転送される。そして各格納プロセッサ５８は、好ましくはブロックデータをＲＡＩＤフォーマットに変え、そのデータをディスクドライブ群５４又は６０に保存されるようにするが、大型のシステムの場合は、システムの他の格納装置群に設置されているディスクドライブ群に保存されるようにする。
【００１９】
図３のＮＡＳシステムの配列を極めて柔軟且つ費用対効果の大きいものにする本発明の態様は幾つかある。まず、ＮＡＳシステム全体を図示のたった２つの格納装置で構築できる。ここで留意すべきは、ディスクドライブ群がデータムーバ格納装置５０にも格納プロセッサ格納装置５６にもインストールされていることである。更に記載するように、各格納プロセッサ５８はこのディスクドライブ群のどれにもアクセスできる。このシステムと図２のシステムとを比べると、図２のシステムではディスクドライブ群をＮＡＳシャーシにもＳＡＮシャーシにもインストールできない。格納装置を２つにするというこの解決策は、ＤＡＥ格納装置を増設することで拡張できるという、費用対効果の大きい初歩的なＮＡＳの解決策である。
【００２０】
加えて、更に記載するように、図３のシステムでは光ケーブルや光コネクタなどが不要である。接続はすべて銅ケーブル又はエッチングにより実装される。その結果、コストは更に大幅に削減される。
【００２１】
更に、見ての通り、各データムーバモジュール５２と各格納プロセッサモジュール５８とは、パーソナリティボード６２と６４とを除けば実質的には同一である。このことは、同一のベースモジュールを個別の機能の為に使用するのに、パーソナリティボードを換えるだけで済むので、有利であり費用対効果も大きい。従って、ベースモジュール群とパーソナリティボードＦＲＵ（フィールド交換可能ユニット）群とをただ配列するだけで、格納システムの多くの配列を構築できる。
【００２２】
図３に例が示されているシステムの好適な実施形態に従うと、最上部の格納装置５０には、格納装置の奥の方でミッドプレーン６６に結合している一対のデータムーバモジュール５２がある。格納装置５０の前の方にはディスクドライブ群５４が備わっており、ミッドプレーン６６にも結合されている。各データムーバモジュール５２のデータムーバパーソナリティボード６２には、イーサネットネットワーク６９でファイルＩ／Ｏを受信する４ポートギガビットイーサネットインタフェース６８がある。４ポートギガビットイーサネットインタフェース６８は、例えば一対のＢｒｏａｄｃｏｍ５７０４デュアルギガビットイーサネットトランシーバで構築すればよい。本発明の好適な実施形態は４ポートギガビットイーサネットインタフェースを実装するが、本発明の原理から逸脱することなく、データムーバパーソナリティボード６２には、１０メガビットイーサネットや別のタイプのネットワーク接続、例えば最新の高速ネットワーク接続などを実装してもよいことが分かる。データムーバパーソナリティボード６２には更にＩ／Ｏチャネル出力ポート７０がある。Ｉ／Ｏチャネル出力ポート７０は、更に記載するように、一方の格納プロセッサモジュール５８の入力ポート群に結合されている２つのＩ／Ｏ出力ポートのうちの１つである。各Ｉ／Ｏチャネル出力ポートは、好ましくはファイバチャネルコントローラ群７２に結合されファイバチャネルＩ／Ｏ出力ポートとして実装されるが、本発明の原理から逸脱することなく、ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）やＳＡＳ（シリアルアタッチドＳＣＳＩ）などの他のＩ／Ｏチャネル技術を実装してもよい。
【００２３】
更に、データムーバモジュール５２には、一対のＩ／Ｏチャネルインタフェースである７４及び７６もあり、この場合もやはり好ましくはファイバチャネルインタフェースである。Ｉ／Ｏチャネルインタフェース７４は、更に記載するように、ブロックＩ／ＯデータをＨＳＳＤＣ（「高速シリアルデータコネクタ」）７８によって格納プロセッサ５８の一
方に転送するもう１つのＩ／Ｏチャネル出力端子である。更に記載するように、本発明のある態様に従い、もう１つのＩ／Ｏチャネルインタフェース７６はＨＳＳＤＣ８０によって格納プロセッサ５８からのブロックデータを入力する。図示のファイバチャネルの実装では、Ｉ／Ｏチャネルインタフェース７６は、ディスクドライブ群５４と６０とを相互に接続しているファイバチャネルループに接続されている。
【００２４】
最下部の格納装置５６が示しているのは、一対の格納プロセッサモジュール５８がミッドプレーン８２に結合されていることである。この格納装置５６の前の方にディスクドライブ群６０が備わっており、ミッドプレーン８２にも結合されている。ここで留意すべきは、各プロセッサモジュール５８のファイバチャネルコントローラ群８４とＩ／Ｏチャネルインタフェース８６及び８８とが、データムーバモジュール５２で示されているものと同じように配列されていることである。２つのモジュールの唯一の差異は、格納プロセッサパーソナリティボード９０とＩ／Ｏチャネルポート群の構成とにある。各格納プロセッサパーソナリティボード９０には２つのＩ／Ｏチャネル入力端子９２があり、データムーバモジュール群５２からブロックデータを受信する。格納プロセッサ群５８にはバスインタフェース９４もある。バスインタフェース群９４はバス９６によりミッドプレーン８２を通り相互に接続されており、更に記載するように、格納プロセッサ５８同士間の通信に用いられる。バス９６は、図示のようにファイバチャネルピアツーピア接続の場合があるが、Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄ（商標）接続やＰＣＩ接続等でもよい。ここで留意すべきは、この実施形態ではデータムーバは通信しあわないので、データムーバモジュール群５２にはバスインタフェース群９４とバス９６とを図示していないことである。データムーバモジュール群５２はバスインタフェース群９４を備えていてもよいが、その場合には単純に使用しない。この構成は、ベースモジュール５２とベースモジュール５８とを交換できるので好ましい。
【００２５】
データムーバモジュール群５２のファイバチャネルポート群の接続とは違ったやり方で、各格納プロセッサモジュール５８のＨＳＳＤＣファイバチャネルポート８６及び８８が接続されている。本発明に従って、データムーバ格納装置５０のディスク群５４へのアクセスの為に、各ファイバチャネルポート８８が、再構成されたブロックデータ（例えばＲＡＩＤデータ）を各格納プロセッサ５８からデータムーバモジュールファイバチャネル入力端子７６に向けて出力する。他方のファイバチャネルポート８６は、システムにインストールされうる他のディスク群へとデータを出力する。
【００２６】
データムーバモジュール群５２と格納プロセッサモジュール群５８とを備えた格納システムの動作をここで記載する。ファイルデータを保存するべく、データは、図示の本実施形態ではギガビットイーサネットネットワークであるネットワーク６９によって、ホストから一方のデータムーバパーソナリティボード６２のギガビットイーサネットインタフェース６８へと転送される。データムーバ５２はファイルデータをブロックデータに変換する。データは、ファイバチャネルポート７０及び／又は７４によって格納プロセッサモジュール５８のファイバチャネルポート９２へと転送される。格納プロセッサモジュール５８が受信したブロックデータは、更にディスクへ転送する為に、格納プロセッサに保存される。フォールトトレランスの為に、ブロックデータは一方の格納プロセッサモジュール５８からバスインタフェース群９４及びバス９６を介し他方の格納プロセッサモジュール５８へとコピーされる。その後で、各格納プロセッサ５８のブロックデータをＲＡＩＤフォーマットに変換しファイバチャネルポート群８６によって別の格納装置のディスク群へと転送する場合がある。あるいは、本発明のある態様に従い、再フォーマットされたブロックデータを格納プロセッサ格納装置５６のディスク群６０へと転送する場合や、ファイバチャネルポート群８８によってデータムーバモジュール群５２のファイバチャネルポート７６へと転送してからデータムーバモジュール格納装置５０のディスクドライブ群５４へと転送する場合がある。本発明のこの態様に従い、格納プロセッサモジュール群５８は
、格納プロセッサ格納装置５６又はデータムーバ格納装置５０にインストールされたディスク群を利用できる。これで、コストの大幅な削減及びシステムの柔軟性が実現できる。
【００２７】
本発明の更なる態様に従って、図３のシステムには光学素子が不要である。即ち、光ケーブルが不要であり、ＭＩＡ（電気的メディアと光学的メディアとの間のインタフェースアダプタ）も、光ＳＦＰ（スモールフォームファクタプラグ接続可能コネクタ）も不要である。更に、銅ＳＦＰも不要である。データムーバパーソナリティボード群６２は、銅ケーブルが各データムーバパーソナリティボード６２のファイバチャネルポート７０に直接的にプラグ接続可能なよう配列されている。更に、各格納プロセッサパーソナリティボード６４の２つのファイバチャネル入力ポート９２も銅ケーブルを受け入れる。このような最適化が可能になったのは、データムーバとディスク格納装置との間の、図２の先行技術で図示したような独立したＳＡＮ格納装置をなくしたからである。独立したＳＡＮ格納装置には光ケーブルと光コネクタとが必要であった。光ケーブルと光コネクタとをすべてなくすことで、よりいっそうコストが削減される。
【００２８】
本発明の異なる実装に従い、コストを更に抑えた極めてコンパクトなＮＡＳの解決策を提供するべく、データムーバモジュールと格納プロセッサモジュールとが同一の格納装置にインストールされる。図４を参照すると、格納装置１００が示されており、図３に示されているデータムーバモジュール５２と同一のデータムーバモジュール１０２を具備している。格納プロセッサモジュール１０４は図３の格納プロセッサモジュール５８と同一である。しかし、格納プロセッサパーソナリティボード６４はキャッシュメモリボード１０６に替わっている。キャッシュメモリボード１０６はバッテリバックアップ冗長メモリである。このメモリは、図３のシステムについて前述した機能性を再現する。図３のシステムでは、一方の格納プロセッサモジュール５８に保存されているブロックデータを、他方の格納プロセッサモジュール５８に冗長に保存する為に、ミッドプレーンバス９６によって転送していた。従って、ミッドプレーンバスを用いて、革新的に費用対効果を大きくできる。
【００２９】
図示のように、データムーバモジュール１０２と格納プロセッサモジュール１０４とは格納装置１００内のミッドプレーン１０８に結合されている。データムーバモジュール１０２にはファイバチャネルコントローラ１１６が、格納プロセッサ１０４にはファイバチャネルコントローラ１１８があり、各ファイバチャネルコントローラはバスインタフェース群１１０によってミッドプレーンバス１１２に結合されている。ミッドプレーン１０８にはその反対側にディスクドライブ群１１４が結合されている。このコンパクトなＮＡＳの配列では、前述のように、４ポートギガビットイーサネットインタフェースによってファイルＩ／Ｏがデータムーバモジュール１０２に入る。ファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換するのも前述のとおりである。しかし、ブロックデータを、ディスクに保存するべく格納プロセッサモジュール１０４に到達させるようデータムーバモジュール１０２からファイバチャネルポートを介して出すのではなく、バスインタフェース群１１０を介しミッドプレーンバス１１２を通り格納プロセッサモジュール１０４のブロック格納キャッシュメモリ１０６へと転送する。その後で、ブロックデータを好ましくはＲＡＩＤフォーマットに変換し、格納装置１００のディスクドライブ群１１４に保存するべく内部のファイバチャネルループ１２２によって転送する、又は、このシステム内の別の格納装置のディスクドライブ群に保存するべくファイバチャネルポート群１２４を介して転送する。このシステム配列によって、ＮＡＳシステム全体が単一の格納装置に収まる。
【００３０】
今度の場合も、注目すべきは、このアーキテクチャによれば、データムーバモジュール１０２と格納プロセッサモジュール１０４との差異は、インストールされるのがデータムーバパーソナリティボードかキャッシュ・メモリボードかということのみだという点である。モジュール１０２及びモジュール１０４は同一のＦＲＵとして出荷可能であり、製造
する際又は現場で、適切なパーソナリティボード又はキャッシュメモリボードにより特化される。
【００３１】
注目すべきは、図３及び図４に示した例では、各シャーシ（格納装置）及び各ミッドプレーンはすべて、完全に同一であるということである。これによって、各ベースモジュールをシャーシ同士間で交換できる。ＮＡＳ格納システムに実装する格納装置をここまで少なくできる上に、記載したモジュール及び格納装置のどれもが交換でき、適切なパーソナリティボード又はキャッシュメモリを増設するか取り換えることにより自身の機能性を指定できるので、ＮＡＳシステムが過去に例のないほど柔軟なシステムになる。例えば、小さい企業組織が、図４の格納装置のみ、必要な場合は必要な電源モジュール群も一緒に具備したシャーシから始めるとする。この組織が発展して、より大きい格納スペースとフォールトトレランスとが必要になった場合、新しい格納装置を増設できる。図４に示されているように構成済みの既存の格納装置を、データムーバモジュールを２つ持つ図３の格納装置５０又は格納プロセッサを２つ持つ図３の格納装置５６のどちらかに変えることができる。例えば、既存の格納装置の各モジュールが、格納プロセッサパーソナリティモジュール９０をインストールされ格納プロセッサモジュール５８に改造済みである場合を考える。この場合は、一新する方の格納装置に２つのモジュールをインストールし、各モジュールにデータムーバパーソナリティモジュールをインストールして各モジュールをデータムーバモジュール５２として構成し、格納装置５０はディスクドライブ群５４を具備している。この時点で、システムは、図３のフォールトトレラントで革新的な大型システムに改造済みであり、しかも必要なのは依然としてたった２つの格納装置のみであり光学素子がいらない。格納容量の必要性が大きくなったら、更に多くのディスクドライブ格納装置を増設可能である。ＮＡＳシステムが発展した場合に、更に多くの同一のモジュールＦＲＵをインストールし、既存のモジュールＦＲＵ群の機能性を、特定のパーソナリティボード群を設置することによって変えることで、多くの異なる構成が達成されることが分かる。
【００３２】
本発明の範囲は、本明細書に記載した具体的な実施形態に制限されていない。実際は、前述の説明及び添付図面から、当業者には、本発明には、本明細書に記載したものの他にもさまざまな修正案があることが容易に分かる。従って、このような修正案も本発明の範囲内にあることが意図されている。更に、本発明の態様は、特定の目的に向けた特定の環境での特定の実装という状況の中で本明細書に記載したが、当業者は、本発明の有用性はこの特定の実装に制限されていないことと、本発明をあらゆる環境であらゆる目的のために有益となるよう実装可能であることを認識する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ラックマウントサーバ格納システムの図示。
【図２】ＮＡＳシステムの先行技術による実装のブロック図。
【図３】本発明の原理に従い実装したＮＡＳシステムのブロック図。
【図４】本発明の更なる態様に従い実装したＮＡＳシステムのブロック図。
【図１】
2007537553.tif 000003
【図２】
2007537553.tif 000004
【図３】
2007537553.tif 000005
【図４】
2007537553.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月13日(2006.11.13)
【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】
格納システムであって、
第１の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第１の格納装置であって、各モジュールはファイルＩ／ＯをブロックＩ／Ｏに変換すべく操作可能である前記第１の格納装置と、
第２の複数のモジュールと不揮発性メモリとを具備した第２の格納装置であって、各モジュールは前記ブロックＩ／Ｏを前記第１の格納装置又は前記第２の格納装置のどちらかの前記不揮発性格納に保存させるべく操作可能である前記第２の格納装置と、
を備えた格納システム。
【請求項２】
前記不揮発性メモリがハードディスクドライブ群である請求項１に記載の格納システム。
【請求項３】
前記ブロックＩ／Ｏが前記ディスクドライブ群にＲＡＩＤフォーマットで保存される請求項２に記載の格納システム。
【請求項４】
前記第１の複数のモジュールの各モジュールが、ファイルＩ／Ｏを前記モジュールとホストとの間で転送すべくネットワークに接続する為のネットワークインタフェースを具備したパーソナリティモジュールに結合され、かつ、前記ネットワークがイーサネット（登録商標）ネットワークである請求項１に記載の格納システム。
【請求項５】
前記第１の複数のモジュールの各モジュールが、ブロックＩ／Ｏを前記モジュールから前記第２の格納装置へと転送すべく第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ出力端子を具備した請求項１に記載の格納システム。
【請求項６】
前記第２の複数のモジュールの各モジュールが、前記ブロックＩ／Ｏを前記第１の複数のモジュールの各モジュールから転送すべく前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子を具備したパーソナリティモジュールに結合された、請求項６に記載の格納システム。
【請求項７】
前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体がファイバチャネルである、請求項７に記載の格納システ
ム。
【請求項８】
前記第２の複数のモジュールの各モジュールが、ブロックデータを前記モジュールと前記第１の格納装置との間で転送すべく第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第２のチャネルＩ／Ｏ出力端子を具備した、請求項１に記載の格納システム。
【請求項９】
前記第１の複数のモジュールの各モジュールが、ブロックＩ／Ｏを前記第２の複数のモジュールと前記第１の格納装置の前記不揮発性メモリとの間で転送すべく前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体に接続する為の第２のチャネルＩ／Ｏ入力端子を具備し、かつ、前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体がファイバチャネルであり、かつ、前記第１のチャネルＩ／Ｏ入力端子と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ入力端子と、前記第１のチャネルＩ／Ｏ出力端子と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ出力端子と、前記第１のチャネルＩ／Ｏ媒体と、前記第２のチャネルＩ／Ｏ媒体と、が銅である請求項９に記載の格納システム。
【請求項１０】
前記第１の複数のモジュールと前記第２の複数のモジュールとを交換できる請求項１に記載の格納システム。
【国際調査報告】
2007537553.tif 000007
2007537553.tif 000008