(57)【要約】【課題】ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようにする。【解決手段】計数部１０３は、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を計数する。演算部１０１は、計数部１０３が計数したＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。制御部１０２は、演算部１０１が求めた差が設定値を超えると第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機を切り替える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１装置が備える第１記憶装置のデータ消去回数と、前記第１装置に対して冗長して備えられている第２装置が備える第２記憶装置のデータ消去回数との差を求めるように構成された演算部と、
前記演算部が求めた差が設定値を超えると前記第１装置と前記第２装置との稼動および待機を切り替えるように構成された制御部と
を備えることを特徴とする冗長システム。
【請求項２】
請求項１記載の冗長システムにおいて、
前記第１記憶装置および前記第２記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求めるように構成された寿命演算部と、
前記寿命演算部が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になると、前記設定値を小さくするように構成された設定値変更部と
を更に備えることを特徴とする冗長システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の冗長システムにおいて、
前記第１記憶装置のデータ消去回数および前記第２記憶装置のデータ消去回数を計数するように構成された計数部を更に備え、
前記演算部は、前記計数部が係数した前記第１記憶装置のデータ消去回数と前記第２記憶装置のデータ消去回数との差を求める
ことを特徴とする冗長システム。
【請求項４】
請求項１または２記載の冗長システムにおいて、
前記第１記憶装置に記録されているデータ消去回数および前記第２記憶装置に記録されているデータ消去回数を取得するように構成された取得部を更に備え、
前記演算部は、前記取得部が取得した前記第１記憶装置のデータ消去回数と前記第２記憶装置のデータ消去回数との差を求める
ことを特徴とする冗長システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冗長システムにおいて、
前記第１記憶装置および前記第２記憶装置は、フラッシュメモリから構成されていることを特徴とする冗長システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶装置にＳＳＤを用いる冗長システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラントなどのプロセス制御に用いるプロセス制御システムにおいて、高信頼性を要求される場合には、冗長構造をもつ構成が用いられている。システムを冗長させることで、より安定した運用を行える。このような冗長システムでは、よく知られているように、第１装置と第２装置とを備え、通常では第１装置を稼動状態として動作し、第１装置に異常が発生すると待機中の第２装置を稼動状態に切り替えるようにしている。このような冗長システムにおいて、プログラムなどの情報などを記憶する記憶装置として、フラッシュメモリで構成されるソリッド・ステート・ドライブ（以下ＳＳＤと記載）が用いられるようになっている。
【０００３】
このＳＳＤを使用する際の問題として、フラッシュメモリの書き込み（または消去）回数制限がある。具体的には、ＳＳＤごとに決められている書き込み（または消去）回数を超えると、データを保持するための素子（フラッシュメモリ）が劣化し、データ保持能力が低下する。データ保持ができなくなってしまうと、システムが動作不能になり、また、ファイルのデータが化けてシステムの動作に悪影響を及ぼすなどの危険がある。
【０００４】
例えば、Ｓｍａｒｔコマンドによって、ＳＳＤにおける書き込み（または消去）回数の情報を知ることができるが、情報を取得した時に書き込み回数の制限を超えていたとしても、ＳＳＤに対するアクセスを止めるような機能はＳＳＤにはない。よって、何も意識せずにＳＳＤを使用していると、突然しきい値を超えて使用できなくなる危険がある。
【０００５】
このようなＳＳＤの問題に対し、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）システムを構成するすべてのＳＳＤの書き込み回数を管理し、各ＳＳＤの間で書き込み回数を平滑化する方法が提案されている（特許文献１参照）。この技術では、各ＳＳＤへの書き込み回数を平準化することで、システム全体の長寿命化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０５５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述したような冗長システムにおいては、第１装置および第２装置の各々でＳＳＤが用いられているが、上述した従来の技術では、このような冗長システムへ対応させることについては考慮されていない。一般に、冗長システムでは、第１装置が稼動しているときは第２装置は待機中であり、特許文献１におけるＲＡＩＤシステムの制御を適用することはできない。
【０００８】
また、冗長システムにおいては、第１装置に用いられているＳＳＤと第２装置に用いられているＳＳＤとが、同時に寿命を迎える危険性がある。このように、従来では、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムを安定して使用するとができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る冗長システムは、第１装置が備える第１記憶装置のデータ消去回数と、第１装置に対して冗長して備えられている第２装置が備える第２記憶装置のデータ消去回数との差を求めるように構成された演算部と、演算部が求めた差が設定値を超えると第１装置と第２装置との稼動および待機を切り替えるように構成された制御部とを備える。
【００１１】
上記冗長システムにおいて、第１記憶装置および第２記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求めるように構成された寿命演算部と、寿命演算部が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になると、設定値を小さくするように構成された設定値変更部とを更に備える。
【００１２】
上記冗長システムにおいて、第１記憶装置のデータ消去回数および第２記憶装置のデータ消去回数を計数するように構成された計数部を更に備え、演算部は、計数部が係数した第１記憶装置のデータ消去回数と第２記憶装置のデータ消去回数との差を求めるようにすればよい。また、第１記憶装置に記録されているデータ消去回数および第２記憶装置に記録されているデータ消去回数を取得するように構成された取得部を更に備え、演算部は、取得部が取得した第１記憶装置のデータ消去回数と第２記憶装置のデータ消去回数との差を求めるようにしてもよい。
【００１３】
上記冗長システムにおいて、第１記憶装置および第２記憶装置は、フラッシュメモリから構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、第１記憶装置のデータ消去回数と第２記憶装置のデータ消去回数との差が設定値を超えると、第１装置と第２装置との稼動および待機を切り替えるので、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における冗長システムの構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における冗長システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２における冗長システムの構成を示す構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２における冗長システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３における冗長システムの構成を示す構成図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３における冗長システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、本発明に係る冗長システムのハードウエア構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１における冗長システムについて、図１を参照して説明する。この冗長システムは、冗長して備えられている第１装置１３１および第２装置１３２と、第１装置１３１と第２装置１３２とを切り替える切換装置１００とを備える。
【００１８】
第１装置１３１は、ＳＳＤ（第１記憶装置）１３３を備え、第２装置１３２は、ＳＳＤ（第２記憶装置）１３４を備えている。ＳＳＤ（第１記憶装置）１３３、ＳＳＤ（第２記憶装置）１３４は、フラッシュメモリから構成されている。第１装置１３１、第２装置１３２は、例えば、ＳＳＤ１３３、ＳＳＤ１３４に記憶されている制御情報に従って図示しない制御対象を制御する。また、第１装置１３１、第２装置１３２は、制御対象より取得される情報を、ＳＳＤ１３３、ＳＳＤ１３４に記憶する。
【００１９】
切換装置１００は、演算部１０１、制御部１０２、記憶部１０４を備える。
【００２０】
演算部１０１は、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。制御部１０２は、演算部１０１が求めた差が設定値を超えると第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機を切り替える。
【００２１】
また、実施の形態１の冗長システムは、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を計数する計数部１０３を備える。演算部１０１は、計数部１０３が計数したＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。なお、稼動状態の方が、待機状態より消去回数が多いものとする。
【００２２】
次に、実施の形態１における冗長システムの動作例について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００２３】
まず、ステップＳ１０１で、計数部１０３が、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を計数する。計数部１０３は、設定されている時間間隔で、時系列に、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を計数している。
【００２４】
次に、ステップＳ１０２で、演算部１０１が、計数されたＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。次に、ステップＳ１０３で、制御部１０２が、演算部１０１が求めた差が設定値を超えたか否かを判定する。例えば、計数されたＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、１万回を超えたか否かを判定する。
【００２５】
ステップＳ１０３の判定で、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、設定値（例えば１万回）を超えていた場合、ステップＳ１０４で、制御部１０２は、第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機を切り替える。例えば、第１装置１３１が稼動状態であり、第２装置１３２が待機状態であった場合、第２装置を稼動状態とし、第１装置を待機状態とする。
【００２６】
一方、ステップＳ１０３の判定で、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、設定値以下の場合、制御部１０２は、第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機の状態を維持し、ステップＳ１０１に戻る。
【００２７】
上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０４を、システムが終了するまで継続する（ステップＳ１０５）。
【００２８】
以上に説明したように、実施の形態１によれば、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とのいずれか一方のみのデータ消去回数が増加することが抑制され、一方の寿命が短くなることが防げるようになる。
【００２９】
ここで、従来の技術では、例えば、主に第１装置１３１が稼動状態とし、第２装置１３２が待機状態として用いられる場合が多い。このような冗長制御では、第１装置１３１のＳＳＤ１３３のデータ消去回数の方が、より短時間でより増大する。この場合、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とで異なることになる。このような冗長制御では、例えば、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とが、異なる時期に使用が開始されていても、寿命を同時に迎える場合が発生するなど、冗長システムを安定して運用することが困難となる。
【００３０】
これに対し、実施の形態１によれば、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とで大きく異なることが抑制されるようになるので、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【００３１】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２における冗長システムについて、図３を参照して説明する。この冗長システムは、前述した実施の形態１と同様に、冗長して備えられている第１装置１３１および第２装置１３２とを備える。第１装置１３１と第２装置１３２との切り替えは、切換装置１００ａにより実施する。
【００３２】
切換装置１００ａは、演算部１０１、制御部１０２、記憶部１０４を備える。これらは、前述した実施の形態１と同様である。
【００３３】
実施の形態２の冗長システムは、ＳＳＤ１３３に記録されているデータ消去回数、およびＳＳＤ１３４に記録されているデータ消去回数を取得する取得部１０５を備える。演算部１０１は、取得部１０５が取得したＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。なお、稼動状態の方が、待機状態より消去回数が多いものとする。
【００３４】
次に、実施の形態２における冗長システムの動作例について、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
まず、ステップＳ１１１で、取得部１０５が、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を取得する。取得部１０５は、設定されている時間間隔で、時系列に、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を取得している。
【００３６】
次に、ステップＳ１１２で、演算部１０１が、取得されたＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。次に、ステップＳ１１３で、制御部１０２が、演算部１０１が求めた差が設定値を超えたか否かを判定する。例えば、取得されたＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、１万回を超えたか否かを判定する。
【００３７】
ステップＳ１１３の判定で、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、設定値（例えば１万回）を超えていた場合、ステップＳ１１４で、制御部１０２は、第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機を切り替える。例えば、第１装置１３１が稼動状態であり、第２装置１３２が待機状態であった場合、第２装置を稼動状態とし、第１装置を待機状態とする。
【００３８】
一方、ステップＳ１１３の判定で、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、設定値以下の場合、制御部１０２は、第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機の状態を維持し、ステップＳ１１１に戻る。
【００３９】
上述したステップＳ１１１〜ステップＳ１１４を、システムが終了するまで継続する（ステップＳ１１５）。
【００４０】
以上に説明したように、実施の形態２においても、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とのいずれか一方のみのデータ消去回数が増加することが抑制され、一方の寿命が短くなることが防げるようになる。この結果、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とで大きく異なることが抑制されるようになり、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【００４１】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３における冗長システムについて、図５を参照して説明する。この冗長システムは、前述した実施の形態１，２と同様に、冗長して備えられている第１装置１３１および第２装置１３２とを備える。第１装置１３１と第２装置１３２との切り替えは、切換装置１００ｂにより実施する。
【００４２】
切換装置１００ｂは、演算部１０１、制御部１０２、記憶部１０４、取得部１０５を備える。これらは、前述した実施の形態２と同様である。
【００４３】
実施の形態３の冗長システムは、更に、寿命演算部１０６、設定値変更部１０７を備える。寿命演算部１０６は、第１記憶装置および第２記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求める。設定値変更部１０７は、寿命演算部１０６が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になると、設定値を小さくする。寿命判定値は、例えば、１万回とすればよい。また例えば、設定値変更部１０７は、寿命演算部１０６が求めた差が寿命判定値以下になると、設定値を１万回から５千回に小さくするなど設定値を半分にする。
【００４４】
次に、実施の形態３における冗長システムの動作例について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
まず、ステップＳ１１１で、取得部１０５が、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を取得する。取得部１０５は、設定されている時間間隔で、時系列に、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数およびＳＳＤ１３４のデータ消去回数を取得している。
【００４６】
次に、ステップＳ１１２で、演算部１０１が、取得されたＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差を求める。次に、ステップＳ１１３で、制御部１０２が、演算部１０１が求めた差が設定値を超えたか否かを判定する。例えば、取得されたＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、１万回を超えたか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ１１３の判定で、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、設定値以下の場合、制御部１０２は、第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機の状態を維持し、ステップＳ１１１に戻る。
【００４８】
一方、ステップＳ１１３の判定で、ＳＳＤ１３３のデータ消去回数とＳＳＤ１３４のデータ消去回数との差が、設定値（例えば１万回）を超えていた場合、ステップＳ１１４で、制御部１０２は、第１装置１３１と第２装置１３２との稼動および待機を切り替える。例えば、第１装置１３１が稼動状態であり、第２装置１３２が待機状態であった場合、第２装置を稼動状態とし、第１装置を待機状態とする。
【００４９】
次に、ステップＳ１１６で、寿命演算部１０６が、寿命演算として第１記憶装置および第２記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数との差を求める。次に、ステップＳ１１７で、設定値変更部１０７が、寿命演算部１０６が求めたいずれか一方の差が寿命判定値以下になったか否かを判定する。
【００５０】
ステップＳ１１７の判定で、第１記憶装置および第２記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数とのいずれか一方の差が、寿命判定値を超えている場合、設定値変更部１０７は、設定値を変更せず、ステップＳ１１１に戻る。
【００５１】
一方、ステップＳ１１７の判定で、第１記憶装置および第２記憶装置の各々の最大消去可能回数とデータ消去回数とのいずれか一方の差が、寿命判定値以下となった場合、設定値変更部１０７は、例えば設定値を半分にする。上述したステップＳ１１１〜ステップＳ１１８を、システムが終了するまで継続する（ステップＳ１１５）。
【００５２】
以上に説明したように、実施の形態３においても、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とのいずれか一方のみのデータ消去回数が増加することが抑制され、一方の寿命が短くなることが防げるようになる。また、実施の形態３では、ＳＳＤ１３３およびＳＳＤ１３４のいずれかの寿命が近くなると、設定値を小さくして切り替えの頻度を高くしたので、より正確な制御が実施できる。このように、実施の形態３においても、寿命となる最大消去可能回数となる期間が、ＳＳＤ１３３とＳＳＤ１３４とで大きく異なることが抑制されるようになり、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態における冗長システムを構成する切換装置は、図７に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）２０１と主記憶装置２０２と、ＳＳＤから構成された外部記憶装置２０３とネットワーク接続装置２０４となどを備えたコンピュータ機器であり、主記憶装置２０２に展開されたプログラムによりＣＰＵ２０１が動作することで、上述した各機能が実現される。ネットワーク接続装置２０４は、ネットワーク２０５に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させるようにしてもよい。
【００５４】
以上に説明したように、本発明によれば、第１記憶装置のデータ消去回数と第２記憶装置のデータ消去回数との差が設定値を超えると、第１装置と第２装置との稼動および待機を切り替えるので、ＳＳＤを記憶装置に用いる冗長システムがより安定して運用できるようになる。
【００５５】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００５６】
１００…切換装置、１０１…演算部、１０２…制御部、１０３…計数部、１０４…記憶部、１３１…第１装置、１３２…第２装置、１３３…ＳＳＤ（第１記憶装置）、１３４…ＳＳＤ（第２記憶装置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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