(57)【要約】      （修正有）【課題】局所的に実現されるＲＡＩＤ機能を備えたスケーラブルなクラスタ化されたストレージネットワークを提供する。【解決手段】ネットワークはデータストレージネットワークに接続されているクライアント、つまりデータストレージネットワーク上の複数のノードを含み、各データノードは２台または複数のＲＡＩＤコントローラを有し、第１のノードの第１のＲＡＩＤコントローラはクライアントからデータ記憶要求を受け取り、クライアントから受け取ったデータセットに関するＲＡＩＤパリティデータを生成し、生成したＲＡＩＤパリティデータのすべてを複数のノードの内の一ノードに記憶するように構成する。【選択図】図１
2008140387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データストレージネットワークであって、
該データストレージネットワークに接続されているクライアントと、
該データストレージネットワーク上の複数のノードであって、各データノードが２台以上のＲＡＩＤコントローラを有し、第１のノードの第１のＲＡＩＤコントローラが、該クライアントからデータ記憶要求を受け取り、該クライアントから受け取ったデータセットに関するＲＡＩＤパリティデータを生成し、該複数のノードの内の単一のノード上に該生成されたＲＡＩＤパリティデータのすべてを記憶するように構成される複数のノードと、
を備えるデータストレージネットワーク。
【請求項２】
各データノードが２以上のマザーボードをさらに備える請求項１に記載のデータストレージネットワーク。
【請求項３】
該第１のＲＡＩＤコントローラがＳＡＳ  ＲＡＩＤコントローラを備える請求項１に記載のデータストレージネットワーク。
【請求項４】
各ＲＡＩＤコントローラが個別のアプリケーションブレードに位置し、各アプリケーションブレードがストレージデバイスに結合される請求項１に記載のデータストレージネットワーク。
【請求項５】
各ノードが複数のストレージデバイス（ｓｔｏｔａｇｅ  ｄｅｖｉｃｅ）をさらに備える請求項１に記載のデータストレージネットワーク。
【請求項６】
互いと通信している第１及び第２のＲＡＩＤコントローラと、
第１のマザーボードが該第１のＲＡＩＤコントローラに結合され、第２のマザーボードが該第２のＲＡＩＤコントローラに結合されている該第１及び第２のマザーボードと、
該第１のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置（ｓｔｏｔａｇｅ  ｕｎｉｔ）に結合される第１のスイッチと、
該第２のＲＡＩＤコントローラと該第１の記憶装置に結合される第２のスイッチであって、該第１のＲＡＩＤコントローラがデータ記憶要求を受け取り、該データ記憶要求に基づいて該第１の記憶装置にデータを書き込むように構成される第２のスイッチと、
を備えるデータストレージシステム。
【請求項７】
該ＲＡＩＤコントローラがシリアル接続ＳＣＳＩ（ＳＡＳ）ＲＡＩＤコントローラを備える請求項６に記載のデータストレージシステム。
【請求項８】
該第１のスイッチがＳＡＳスイッチである請求項６に記載のデータストレージシステム。
【請求項９】
該第１のスイッチと該第１のＲＡＩＤコントローラの間で結合されている第３のＳＡＳスイッチをさらに備える請求項６に記載のデータストレージシステム。
【請求項１０】
該第２のスイッチと該第２のＲＡＩＤコントローラの間で結合されている第４のＳＡＳスイッチをさらに備える請求項９に記載のデータストレージシステム。
【請求項１１】
該第１のＲＡＩＤコントローラと該第１のマザーボードの間で結合される第３のＳＡＳスイッチをさらに備える請求項６に記載のデータストレージシステム。
【請求項１２】
該第１のＲＡＩＤコントローラと該第１のマザーボードの間で結合される第４のＳＡＳスイッチをさらに備える請求項１１に記載のデータストレージシステム。
【請求項１３】
該第３のＳＡＳスイッチがクラスタイニシエータ／ターゲットを備える請求項１１に記載のデータストレージシステム。
【請求項１４】
互いと通信している第１及び第２のＲＡＩＤコントローラと、
第１のマザーボードが該第１のＲＡＩＤコントローラに結合され、第２のマザーボードが第２のＲＡＩＤコントローラに結合されている該第１及び第２のマザーボードと、
該第１のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置に結合される第１のスイッチと、  
該第２のＲＡＩＤコントローラと該第１の記憶装置に結合されている第２のスイッチであって、該第１のＲＡＩＤコントローラがデータ記憶要求を受け取り、該データ記憶要求に基づいて該第１の記憶装置にデータを書き込むように構成される第２のスイッチと、
互いと通信している第３及び第４のＲＡＩＤコントローラと、
第３のマザーボードが該第３のＲＡＩＤコントローラに結合され、第４のマザーボードが該第４のＲＡＩＤコントローラに結合されている、該第３及び第４のマザーボードと、
該第３のＲＡＩＤコントローラと第２の記憶装置に結合される第３のスイッチと、
を備える第２のノードと、
該第４のＲＡＩＤコントローラと該第２の記憶装置に結合される第４のスイッチであって、該第３のＲＡＩＤコントローラがデータ記憶要求を受け取り、該データ記憶要求に基づいて該第１の記憶装置にデータを書き込むように構成される第４のスイッチと、
を備えるデータストレージシステム。
【請求項１５】
データストレージネットワークであって、
該データストレージネットワークに接続されているクライアントと、
各データノードが複数のストレージデバイスを有する、該データストレージネットワーク上の複数のノードと、
該クライアントからデータ記憶要求を受け取るように構成されるデータコントローラと、
を備えるデータストレージネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネットワークストレージに関し、さらに詳細には、いくつかの実施形態はクラスタ化されたストレージネットワークに関する。
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本願は、参照することにより全体として本書に組み込まれている２００６年１１月２２日に出願された米国仮出願、出願番号第６０／８６０，５５８号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
典型的には、ロークラス、ミドルクラス、及びハイクラスの３つのクラスの、記憶システムがある（企業システム）。これらのクラスの記憶システムのそれぞれで使用されている構成要素は、性能、費用、及び機能性において大きく異なることがある。これはおもにクラスのそれぞれの間の要件が異なるためである。一般的には、低価格のシステムはハイエンドシステムより安価な構成要素を使用し、構成要素冗長を提供しない。他方、企業システムはより高価な構成要素を使用し、構成要素冗長を示し、さらに高い信頼性を提供する。通常、低価格の記憶システムはハイエンドシステムと共通の構成要素を共有しない。低価格の記憶システムは異なるシャシ、電源、ファン、ＲＡＩＤコントローラ、アプリケーションマザーボード／ＨＢＡブレード、ドライブスレッド、スイッチ等を使用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
企業記憶システムは、通常、多数の異なるビルディングブロック、相互接続ケーブル、フィールド交換可能ユニット（ＦＲＵ）、システムセットアップ／構成及びトラブルシューティングを有する。さらに、一般的には、企業記憶システムは、スケーラビリティのために積分スイッチを有する一方で、低価格のプラットフォームと同じ共通の構成要素で構築されておらず、冗長性のために構成要素を二重にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はデータ記憶のためのシステム及び方法を目的としている。いくつかの実施形態は、データストレージネットワークに接続されているクライアント、つまりデータストレージネットワーク上の複数のノードを含むデータストレージネットワークに関し、各データノードは２台以上のＲＡＩＤコントローラを有し、第１のノードの第１のＲＡＩＤコントローラはクライアントからデータ記憶要求を受け取り、クライアントから受け取ったデータセットに関するＲＡＩＤパリティデータを生成し、複数のノードの内の一のノード上に生成されたＲＡＩＤパリティのすべてを記憶するように構成されている。
【０００６】
一実施形態では、各データノードは２以上のマザーボードをさらに備え、第１のＲＡＩＤコントローラはシリアル接続小型コンピュータ用周辺機器インタフェース（ＳＡＳ）ＲＡＩＤコントローラを備える。
【０００７】
さらに別の実施形態では、各ＲＡＩＤコントローラは別々のアプリケーションブレードに位置し、各アプリケーションブレードがストレージデバイスに結合されている。
【０００８】
さらに別の実施形態では、各ノードが複数のストレージデバイスをさらに備える。
【０００９】
本発明の別の実施形態に従って、データ記憶システムは互いと通信している第１及び第２のＲＡＩＤコントローラと、第１のマザーボードが第１のＲＡＩＤコントローラに結合され、第２のマザーボードが第２のＲＡＩＤコントローラに結合されている第１及び第２のマザーボードと、第１のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置に結合されている第１のスイッチと、第２のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置に結合されている第２のスイッチとを含み、第１のＲＡＩＤコントローラはデータ記憶要求を受け取り、データ記憶要求に基づいて第１の記憶装置にデータを書き込むように構成されている。
【００１０】
さらに別の実施形態では、ＲＡＩＤコントローラはシリアル接続ＳＣＳＩ（ＳＡＳ）ＲＡＩＤコントローラを備える。
【００１１】
さらに別の実施形態では、第１のスイッチはＳＡＳスイッチである。さらに別の実施形態では第３のＳＡＳスイッチが第１のスイッチと第１のＲＡＩＤコントローラの間で結合され、第４のＳＡＳスイッチが第２のスイッチと第２のＲＡＩＤコントローラの間に結合されている。
【００１２】
さらに別の実施形態では、第３のＳＡＳスイッチが第１のＲＡＩＤコントローラと第１のマザーボードの間で結合され、第４のＳＡＳスイッチが第１のＲＡＩＤコントローラと第１のマザーボードの間で結合されている。
【００１３】
さらに別の実施形態では、第３のＳＡＳスイッチがクラスタイニシエータ／ターゲットを備える。
【００１４】
本発明の別の実施形態に従って、データストレージネットワークは、互いと通信している第１及び第２のＲＡＩＤコントローラと、第１のマザーボードが第１のＲＡＩＤコントローラに結合され、第２のマザーボードが第２のＲＡＩＤコントローラに結合されている第１及び第２のマザーボードと、第１のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置に結合されている第１のスイッチと、第２のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置に結合され、第１のＲＡＩＤコントローラがデータ記憶要求を受け取り、データ記憶要求に基づいて第１の記憶装置にデータを書き込むように構成されている第２のスイッチとを含む第１のノードと、互いと通信している第３及び第４のＲＡＩＤコントローラと、第３のマザーボードが第３のＲＡＩＤコントローラに結合され、第４のマザーボードが第４のＲＡＩＤコントローラに結合されている第３及び第４のマザーボードと、第３のＲＡＩＤコントローラと第２の記憶装置とに結合されている第３のスイッチと、第４のＲＡＩＤコントローラと第２の記憶装置とに結合され、、第３のＲＡＩＤコントローラがデータ記憶要求を受け取り、データ記憶要求に基づいて第１の記憶装置にデータを書き込むように構成されている第４のスイッチとを備える第２のノードとを備える。
【００１５】
本発明のさらに別の実施形態に従って、データストレージネットワークが提供されている。データストレージネットワークはデータストレージネットワークに接続されているクライアント、つまりデータストレージネットワーク上の複数のノードを含み、各データノードは複数のストレージデバイスを有し、データコントローラはクライアントからのデータ記憶要求を受け取るように構成されている。
【００１６】
本発明の他の特長及び態様は、一例として、本発明の実施形態による特長を描く添付図面と併せて解釈される、続く詳細な説明から明らかになるであろう。要約は、本書に付属している請求項によってのみ明示されている本発明の範囲を制限することを目的としていない。
【００１７】
本発明は、１つまたは複数の多様な実施形態に従って、以下の図に関して詳細に説明されている。図面は図解のためだけに提供され、単に本発明の典型的なまたは例の実施形態を描いているにすぎない。それらの図面は本発明の読者の理解を容易にするために提供され、本発明の幅、範囲、または適用性の制限と見なされないものとする。明確にするために、及び説明を容易にするために、これらの図面が必ずしも縮尺通りに作られていないことが留意される必要がある。
【００１８】
本書に含まれている図のいくつかは本発明の多様な実施形態を異なる視角から描いている。添付の説明文はこのような図を「平面」図、「下面」図、または「側面」図と呼んでよく、このような参照は単に説明的にすぎず、明示的に別段の定めをした場合を除き、本発明が特定の空間向きで実現または使用されることを暗示または要求していない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図は網羅的となる、あるいは開示されている正確な形式に本発明を制限することを目的としていない。本発明が変型及び改変とともに実施できる、及び本発明が請求項及びその同等物によってだけ制限されることが理解される必要がある。
【００２０】
本発明はデータストレージネットワークを目的としている。さらに詳細には、いくつかの実施形態は、局所的に実現されるＲＡＩＤ（独立した複数のディスクからなる冗長配列）機能を備えたスケーラブルなクラスタ化されたストレージネットワークに関する。
【００２１】
本発明を詳細に説明する前に、本発明を実現できる例の実施形態を説明することが有用である。図１は、本発明のスケーラブルなクラスタ化された記憶システムを実現できるデータストレージシステム１００を描いている。システム１００は、デバイス１０５ａ、ｂと、ネットワーク１１０と、サーバ１１５と、記憶ディスクのアレイ１２０と、記憶領域ネットワーク１３０とを含む。コンピュータデバイス１０５ａ、ｂは、ラップトップ、デスクトップ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、または他のタイプのコンピュータデバイスである場合がある。ネットワーク１０５は、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、プレーンオールドテレフォンシステム（ＰＯＴＳ）、または任意の他の適切なネットワークである場合がある。示されているコンピュータデバイス１０５ａ、ｂ、サーバ１１５がネットワーク１１０に接続されている。ネットワーク１１０に対する接続は無線、あるいは直接的な結線による場合がある。
【００２２】
サーバ１１５は、例えばデバイス１０５ａ等のクライアントデバイスにデータサービスを提供するように構成される典型的なスタンドアロンファイルサーバである場合がある。サーバ１１５は、記憶ディスクアレイ１２０を加えることによって記憶容量を増すためにスケーラブルである場合がある。ディスクアレイ１２０は、直接接続記憶装置（ＤＡＳシステム）と呼ぶことがある。図１に示されているように、システム１００は、スイッチ１３５と、ディスクアレイ１４０と、ルータ１４５と、テープサーバ１５０とを含むＳＡＮ１３０を含んでいる。サーバ１１５、ディスクアレイ１２０及びＳＡＮ１３０は例えば小型コンピュータ用周辺機器インタフェース（ＳＣＳＩ）、シリアルアドバンストテクノロジーアタッチメント（ＳＡＴＡ）、シリアル接続ＳＣＳＩ（ＳＡＳ）、またはファイバチャネル（ＦＣ）等の１つまたは複数のタイプのストレージアーキテクチャを使用して実現できる。
【００２３】
一般的には、８ビット幅のバスを備えたレガシーＳＣＳＩシステムは、通常、毎秒約５メガビット（ＭＢｐｓ）でデータを配信できる。今日、１６ビット幅のバスＳＣＳＩシステムは最高３２０ＭＢｐｓまでデータを配信できる。
【００２４】
一般的には、典型的なＳＡＴＡシステムは同等なＳＣＳＩシステムより安価である。ハイエンドＳＡＴＡシステムは３００ＭＢｐｓでの１６ビット幅バスＳＣＳＩシステムの性能に近い性能を有することができる。
【００２５】
ＦＣシステムは一般的であり、ＳＡＴＡ及びＳＣＳＩシステムよりさらに幅広く使用されている。ＦＣシステムは、例えばプールされているリソース、柔軟なバックアップ能力、スケーラビリティ、高速データ転送（最高５１２ＭＢｐｓ）及び長いケーブル長等のいくつかの優位点を提供する。ＦＣシステムは、例えばＳＣＳＩシステム等の他のシステムの２５メートルという最大ケーブル長と比べて最高１０キロメートルのケーブル長を有することができる。
【００２６】
再び図１を参照すると、システムはサーバ１１５、ディスクアレイ１２０と１４０、またはテープサーバ１５０等の複数の場所にデータを記憶することによってデータアクセス及び記憶冗長性を提供できる。サーバ１１５はリモートサーバのグループである場合があり、各グループはネットワーク１１０に類似するネットワークを介して他のグループと局所的にまたは遠隔で接続されてよい。図１に示されているように、サーバ１１５は、ネットワーク１１０を通して、あるいはスイッチ１３５に対する直接接続を介してデータにアクセスする、あるいはディスクアレイ１４０またはテープサーバ１５０にデータをバックアップしてよい。このようにして、サーバ１１５は、複数の接続を介してアレイ１４０またはテープサーバ１５０にアクセスする柔軟性を有し、それによってネットワークボトルネックを回避する。
【００２７】
一実施形態では、スイッチ１３５はＦＣデータスイッチであり、テープサーバ１５０はＳＣＳＩ型のサーバである。この実施形態では、ルータ１４５はＦＣスイッチ１３５のＦＣデータバスとＳＣＳＩテープサーバ１５０のＳＣＳＩバスの間でデータを転送するように構成されている。特定のアーキテクチャは前述されているが、ＳＡＮ１３０の構成要素は、例えばＳＡＴＡ、ＳＡＳ及びＦＣ等の別のアーキテクチャ、またはアーキテクチャの組み合わせを有してよい。
【００２８】
システム１００では、データ冗長性は、ディスクアレイ１４０とテープ１５０全体でＲＡＩＤを実現することによってＳＡＮ１３０で実現できる。故障したデータセクタを再構築するために必要とされるパリティデータは、ＲＡＩＤコントローラ（不図示）によって分散できるか、アレイ１４０全体でＳＡＮ１３０にまたはテープサーバ１５０に別個に配置できる、あるいはアレイ１４０とテープサーバ１５０両方の全体に配置できる。このセットアップでは、クライアント１０５ａ、ｂは、ノード１３０の重大な構成要素（例えば、マザーボード、スイッチ１３５、電源等）が故障すると、ＳＡＮ１３０ネットワーク内に記憶されているデータにアクセスできないであろう。
【００２９】
図２は、本発明が実現されてよい例のデータネットワーク２００を描いている。図２を参照すると、データネットワーク２００はネットワーク１１０とサブネットワーク２１０を含む。ネットワーク１１０と同様に、ネットワーク２１０は広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等である場合がある。図示されているように、各データネットワーク２１０に接続されているのは、サーバ１１５、ＳＡＮ１３５、または独立ノードの冗長アレイ（ＲＡＩＮ）に類似したアーキテクチャを有するストレージネットワークとして個々にまたは集合的に実現されてよいデータノード２１５である。
【００３０】
ＲＡＩＮはフォールトトレランスを高めるために使用されるノードのクラスタである。ＲＡＩＮでは、ＲＡＩＤが、ＳＡＮ１３０内においてのようにディスクのアレイ全体でよりむしろネットワークのノード全体で実現されている。一般的には、ＲＡＩＮは柔軟性があり、ＲＡＩＤネットワークの一部となることのできるノード数が多くなることがある。しかしながら、ＲＡＩＤノードの数が増加するにつれて、ＲＡＩＤ分散プロセスはさらに行き詰る。加えて、ＲＡＩＮネットワーク内の各ノードは冗長ではなく（非ＨＡ）、ノード自体が内部のフェイルオーバ機能を有さないことを意味している。いったんノードがＲＡＩＮネットワークで動かなくなると、そのノードに記憶されているパリティデータは同一のパリティデータのある別のデータで取り出されなければならない。同一パリティデータを含む他のノードがない場合には、データは失われてしまう。
【００３１】
再び図２を参照すると、一実施形態では、ノード２１５は冗長ノードの冗長アレイ（ＲＡＲＮ）ネットワークのノードとして実現されている。この実施形態では、ＲＡＲＮネットワーク２００の各ノード２１５は、例えばマザーボード、ＲＡＩＤコントローラ、及びデュアルポートストレージデバイス等の冗長で重大な構成要素を含む冗長なノード、つまりＨＡノードである。このようにして、各ノードは内部フェイルオーバ機能を有する。加えて、ＲＡＲＮノードは複数のマザーボード、ＲＡＩＤコントローラ、及びストレージデバイスを有するため、ＲＡＩＤデータまたはパリティデータを生成し、それらをノードのすべて全体で分散する必要性はない。一実施形態では、ＲＡＩＤパリティデータは単一のＲＡＲＮノードの中のストレージデバイスの間で分散される。これによりＲＡＲＮネットワーク２００はさらに効率的に且つさらに高速に動作できる。
【００３２】
図３は、本発明の一実施形態による、例の冗長ノードの冗長アレイ（ＲＡＲＮ）アーキテクチャ３００を描いている。図３を参照すると、ＲＡＲＮアーキテクチャつまりシステム３００は２つのＲＡＩＤブレード３１０ａと３１０ｂを含んでいる。このようにして、各ブレードは、他のブレードのためのフェイルオーバ対としての機能を果たす。２つのＲＡＩＤブレードアーキテクチャが示されているが、３つ以上のＲＡＩＤブレードが使用可能であり、意図されている。ブレード３１０ａと３１０ｂは同一であるので、ブレード３１０ａだけが詳細に後述される。
【００３３】
図３に示されているように、ブレード３１０ａはマザーボード３１５と、２台のファイバチャネルホストバスアダプタ３１７ａ、ｂ、二重イーサネット（登録商標）ネットワークインタフェースカード３１９、及びＲＡＩＤスイッチカード３２０とを含む。マザーボード３１５は２台の中央演算処理装置３１６ａと３１６ｂを含む。ＲＡＩＤスイッチカード３２０は、例えば８ビット幅を有するＰＣＩ高速バスまたは８ビット幅を有するＳＡＳ（シリアル接続ＳＣＳＩ）バス等のバスを介してマザーボード３１５に接続されている。ＲＡＩＤスイッチカード３２０はＳＡＳ  ＲＡＩＤコントローラ３２５と、クラスタイニシエータ／ターゲット及び拡張のためのＳＡＳスイッチ３３０と、内部拡張のためのＳＡＳスイッチ３３５を含む。示されるように、ＳＡＳスイッチ３３５はストレージデバイス３４０に結合されている。一実施形態では、ストレージデバイス３４０はＳＡＴＡ（シリアルアドバンストテクノロジーアタッチメント）デュアルポートデバイスである。
【００３４】
一実施形態では、システム３００は、企業バージョン向けの４Ｕ（デュアル冗長ブレード）フォームファクタシャシで実現できる。代わりに、システム３００は、低価格バージョン用にホットスワップ可能インタフェース付きの２Ｕ単一フォームファクタシャシで実現できる。システム３００では、アプリケーションヘッドが結合され、ＲＡＩＤディスクアレイ、ＳＡＳクラスタ化、及び単一のストレージアプリケーションプラットホームノードの中への拡大バックエンドデータスイッチを意味する。追加のハードウェア（ＨＷ）構成要素はストレージアプリケーションプラットホームをクラスタ化するために、あるいは単に接続ボックスをともに接続することによって行われ、シャシまたはブレードを注文に応じて追加できる容量拡大のためにＪＢＯＤ（単純ディスク束）を追加するために必要とされない。
【００３５】
現在の設計は、システム３００がデュアル冗長アプリケーションＲＡＩＤブレードをアクティブ／アクティブキャッシュ可干渉性でサポートし、取替え可能なアプリケーション／ＲＡＩＤブレードまたはＪＢＯＤコントローラブレードを有することができるようにする。
【００３６】
一実施形態では、ＳＡＳスイッチ３３０は、統合された６（Ｘ４）ポートＳＡＳ  Ｉ／Ｏデータスイッチである。これにより、スイッチ３３０はボックスツーボックス共有ターゲット／イニシエータクラスタ化をサポートできる。一実施形態では、ＳＡＳスイッチ３３５は、内部ドライブをサポートするため、及び外部ＪＢＯＤ拡張のための統合された２（Ｘ４）ポートＳＡＳ  Ｉ／Ｏデータスイッチである。
【００３７】
一実施形態では、システム３００はハードウェアレベルとアプリケーションレベルの両方で高可用性及びフェイルオーバをもって動作するように構成されている。このようにして、故障する例示的なＶＴＬ（仮想テープライブラリ）ブレードは、二次ＶＴＬブレードによってただちにピックアップされ、続行できる。システム３００は、類似するハードウェア及び共通の構成要素を使用して、例えばＶＴＬ、ＮＡＳ（ネットワーク接続ストレージ）及びＣＤＰ（連続データ保護）等の多様なデータストレージアーキテクチャを実現するために多くの異なるアプリケーションを実行するように構成することもできる。一実施形態では、各ブレードのＲＡＩＤコントローラは、通信バス３４０ａ、ｂを使用して、システム３００の他のＲＡＩＤコントローラと通信する。
【００３８】
一実施形態では、システム３００は、アプリケーションマザーボード／ＨＢＡに直接的に接続するためにネイティブＸ８  ＳＡＳまたはＰＣＩ−ｅ  ＲＡＩＤコントローラのどちらかを使用する。図３に示されているように、ＳＡＳ  ＲＡＩＤコントローラ３２５は、同様にイニシエータ／ターゲットボックスツーボックスクラスタ化及び内部／外部駆動拡張のためにＳＡＳデータスイッチ３３０に接続する。このアーキテクチャは他の類似するプラットフォームに優る費用の優位性を有する。
【００３９】
スイッチ３３０は結合された機能スイッチであり、クラスタ上の他のイニシエータが各ＲＡＩＤコントローラによって所有されているドライブを見ることができないように区分されなければならない。これはスイッチ３３０が２つの別々のゾーンを有することを必要とする。一般的には、ＳＡＳアドレス指定は、冗長性のために２で除算される１０２４のデバイスアドレスという実用限界を有する。ＲＡＩＤコントローラ３２５はドライブと同じポートを備えた外部ボックスの両方を見るので、他のボックスに対するその全体的なアドレス指定容量はそれが局所的に所有するドライブ数分、削減される。ＲＡＩＤコントローラ３２５は、キャッシュ可干渉性のための２台のコントローラ間のＰＣＩ−ｅ接続も示す。ただし、これはＳＡＳバスまたは他の何らかの高広帯域通信バスである場合もあるであろう。
【００４０】
一実施形態では、ＲＡＩＤコントローラ３２０はＲＡＩＤ５、６、１０、１、０、５０の機能を実行するように構成されている。システム３００では、ターゲット／イニシエータＳＣＳＩ  ＣＤＢ−レベルがＲＡＩＤ論理ボリューム、及び他の非ディスク論理装置、このようなメディアチェンジャまたはテープドライブにアクセスを提供する。システム３００は、冗長なコントローラ全体でフェイルオーバをサポートする能力も有する。書き込みキャッシュが有効になっているとき、冗長なコントローラ全体でキャッシュを同期させておく必要がある。加えて、システム３００は、私たちが通信できない作業用コントローラ（例えば不良ケーブル）を「消す」ための能力を有する。
【００４１】
システム３００では、ＳＡＳ  ＪＢＯＤコントローラブレードは同じフォームファクタを有し、アプリケーションＲＡＩＤブレードと取替え可能である。また、ファン及び電源モジュールが単一または二重（冗長）構成で構成される。デュアルＳＡＳ／ＳＡＴＡアクセスを用いるドライブ及びドライブスレッドは通常通りにドライブにアクセスする。さらに、システム３００は、ＳＡＳイニシエータ／ターゲットクラスタ化のための統合された６（Ｘ４）ポートＳＡＳ  Ｉ／Ｏデータスイッチモジュールを含み、図３に示されているようにストレージプラットフォーム間でエニーツーエニー接続性を可能にする。
【００４２】
図４は、本発明の一実施形態によるＲＡＲＮノードのブレードシステム４００を描いている。システム４００はシステム３００に類似しており、システム３００のいくつかまたはすべての特長を備えることがある。図４を参照すると、システム４００はＳＡＳスイッチ４１５、ＳＡＳ  ＲＡＩＤコントローラ４２０、及びＳＡＳ拡張スイッチ４２５を有するＲＡＩＤスイッチカード４１０を含んでいる。図４に示されているように、ＳＡＳ  ＲＡＩＤ４２０はＳＡＳスイッチ４１５とＳＡＳスイッチ４２５の間で結合されている。この実施形態では、ＲＡＩＤスイッチカード４１０は、ＳＡＳホストバスアダプタ４３０を介してマザーボードに結合されている。
【００４３】
一実施形態では、システム４００は、イニシエータ／ターゲットボックスツーボックスクラスタ化及びフェイルオーバのために、そのローカルデータスイッチ及びコンパニオンＳＡＳデータスイッチに接続するためにＰＣＩ−ｅからＳＡＳ  ＨＢＡへのバスシステムを使用する。このデータスイッチはターゲットしてＳＡＳ対ＳＡＳ  ＲＡＩＤコントローラ４２０に接続され、他のボックスの外部に６（Ｘ４）ＳＡＳポートを露呈する。ＳＡＳ  ＲＡＩＤコントローラ４２０は、別個のＳＡＳデータ展開スイッチを通して内部ドライブと外部ＪＢＯＤだけに対するＲＡＩＤイニシエータの機能を果たすためにポート（不図示）を有する。２つの別々のスイッチはゾーニングの使用を排除し、外部ボックスのための完全アドレス指定空間、及び局所的なＳＡＳデバイスアドレス指定を可能にし、基本的に、システム４００に最大クラスタ化及びドライブ展開能力を与える。
【００４４】
本発明はこれらの例の環境に関して本書で説明されることがある。これらの環境に関しての説明は、本発明の多様な特長及び実施形態を例示的な応用例の関連で描くことができるようにする。この説明を読んだ後、本発明がさまざまな代替の環境においてどのようにして実現できるのかが当業者に明らかになる。
【００４５】
図５Ａは、本発明の一実施形態によるＲＡＲＮノード５００の論理システム図を描く。図５を参照すると、ＲＡＲＮノードは、ノード５００にデータ記憶冗長性を与えるために３つのアプリケーションブレードと、３台のＲＡＩＤコントローラと、３つのデュアルポートドライブを含んでいる。このようにして、ＲＡＲＮノード５００のＲＡＩＤコントローラは、同じＲＡＲＮネットワークに属するノードのすべて全体でパリティデータを生成し、分散する必要はない。ここでは、ＲＡＩＤパリティデータはＲＡＲＮノード５００の中で生成され、ストレージドライブに分散される。
【００４６】
図５Ｂは、他のＲＡＲＮノード５００ａからｅに接続されているＲＡＲＮノード５００の物理システム図を描く。一実施形態では、冗長のノードクラスタ５０５ａからｅは、フォルトトレランスを与えるためにソフトウェアアプリケーションと協力して作業する。一方のブレードが故障すると、他方が、他方が中止したところでピックアップする。一実施形態では、各ブレードはクラスタＦＳクライアントを実行している。このクラスタＦＳクライアントはそのボックス上で記憶を視覚化し、単一の共通の記憶プールを提示するための他のボックス上でクラスタＦＳクライアントと作業する。
【００４７】
一実施形態では、プールはクラスタ内のすべてのデータの統一されたビューを提示する。したがって、あるボックスの上に書き込まれたファイルは別のボックスから取り出すことができる。さらに、クラスタＦＳは私たちにデータ可干渉性、メタデータ管理、及びアクセス調整（例えば、Ｓｔｏｒｎｅｘｔ  ＦＳ）を与える。
【００４８】
図６は、ＲＡＲＮノードが本発明の一実施形態による例の環境においてどのようにして実現できるのかを描く。図６を参照すると、環境６００は２つのＲＡＲＮノード６０５ａ、ｂと、多様なリソースとを含む。一実施形態では、２以上のＲＡＲＮノードが、図６に図示されるようにリソース（例えば、ＳＡＳスイッチ、イーサネット（登録商標）ＬＡＮ、ＦＣ  ＳＡＮ）を共有するように構成できる。
【００４９】
別段に明示される場合を除き、本書で使用されているすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。すべての特許、出願、公開された出願及び本書に参照されている他の公報は、全体として参照することにより組み込まれている。本項に述べられている定義が参照することにより本書に組み込まれている出願、公開出願、及び他の公報に述べられている定義と逆である、あるいは矛盾する場合、本項に述べられている定義は、参照することにより組み込まれている定義に優先する。
【００５０】
用語ツールは、列挙されている機能を実行するように構成される任意の装置を参照するために使用できる。例えば、ツールは１つまたは複数のモジュールの集合体を含むことがあり、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせから構成されることもある。したがって、例えば、ツールは１つまたは複数のソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、ソフトウェア／ハードウェアモジュールの集合体、あるいはその任意の組み合わせまたは順列である場合がある。別の例としては、ツールは、ソフトウェアがその上で実行する、あるいはハードウェアがその中で実現されるコンピュータデバイスまたは他の電気器具である場合がある。
【００５１】
本書に使用されるように、用語モジュールが、本発明の１つまたは複数の実施形態に従って実行できる機能性の既定の装置を説明する可能性がある。本書で使用されるように、モジュールは任意の形のハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせを活用して実現される可能性がある。例えば、１台または複数のプロセッサ、コントローラ、ＡＳＩＣ、ＰＬＡ、論理構成要素、ソフトウェアルーチンまたは他の機構がモジュールを構成するために実現される可能性がある。実現例では、本書に説明されている多様なモジュールが別個のモジュールとして実現される可能性がある、あるいは説明されている機能及び特長が１つまたは複数のモジュールの間で部分的にまたは全体で共有できる。言い換えると、本説明を読んだ後に当業者に明らかとなるであろうように、本書に説明されている多様な特長及び機能性は任意の既定のアプリケーションで実現されてよく、多様な組み合わせ及び順列で１つまたは複数の別々のモジュールまたは共有されているモジュールで実現できる。機能性の多様な特長または要素は個々に説明されている、または別々のモジュールとして主張されていても、当業者は、これらの特長及び機能性を１つまたは複数のソフトウェア及びハードウェア要素の間で共有することが可能であり、このような説明が、別々のハードウェア構成要素またはソフトウェア構成要素がこのような特長または機能性を実現するために使用されることを必要あるいは暗示しないものとすることを理解する。
【００５２】
本発明の多様な実施形態が前述されてきたが、それらが制限としてではなく、一例としてだけ提示されたことが理解される必要がある。同様に、多様な図は、本発明のための例のアーキテクチャの構成または他の構成を描いてよく、本発明に含むことができる特徴及び機能性を理解するのに役立つために行われる。本発明は描かれている例のアーキテクチャまたは構成に制限されるのではなく、所望されている特長は種々の代替アーキテクチャ及び構成を使用して実現できる。事実上、代替の機能構成、論理構成、または物理区分化構成が、本発明の所望される特長を実現するためにどのようにして実現できるのかが当業者に明らかになる。また、本書に描かれているもの以外の多数の異なった構成モジュール名が、多様な区分に適用できる。さらに、流れ図、操作説明及び方法クレームに関して、ステップが本書に提示される順序が、文脈が別段に決定する場合を除き、多様な実施形態が列挙されている機能性を同じ順序で実行するために実現されることを命令しないものとする。
【００５３】
本発明は、多様な例示的な実施形態及び実現例に関して前述されているが、個々の実施形態の１つまたは複数に説明されている多様な特長、態様及び機能性は、それらが説明されている特定の実施形態に対するそれらの適用性において限定されるのではなく、代わりに、このような実施形態が説明されているかどうか、及びこのような特長が説明されている実施形態の一部であるとして提示されているかどうかに関わりなく、単独で、また多様な組み合わせで本発明の他の実施形態の１つまたは複数に適用できる。したがって、本発明の幅及び範囲は、前述された例示的な実施形態のどれかによって制限されてはならない。
【００５４】
本書で使用されている用語及び語句、ならびにその変形物は、明示的に別段の定めをした場合を除き、制限的とは対照的に制約がないと解釈される必要がある。前記の例は以下の通りである。用語「含む」は「を含むがこれに限定されるものではない」等を意味すると解釈される必要がある。用語「例」は、その網羅的または制限的なリストではなく、説明の中の項目の例示的な例を提供するために使用される。用語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は「少なくとも１つの」、「１つまたは複数の」等を意味すると解釈されなければならない。そして、例えば「従来の」、「伝統的な」、「通常の」、「標準的な」、「公知の」等の形容詞、及び類似する意味の用語は、説明されている項目を既定の期間に、または既定の時間を基点として使用できる項目に制限すると解釈されるべきではなく、代わりに現在あるいは将来の任意の時点で使用できるまたは公知である可能性がある従来の、伝統的な、通常の、または標準的な技術を包含すると解釈される必要がある。同様に、本文書が、当業者にとって明らかまたは公知となるであろう技術を参照する場合、このような技術は現在または将来の任意の時点で当業者に明らかまたは公知となる技術を包含する。
【００５５】
接続詞「及び」で連結される項目のグループは、それらの項目の一つ一つが分類に存在することを要求するとして解釈されるべきではなく、むしろ明示的に別段の定めをした場合を除き「及び／または」として解釈される必要がある。同様に、接続詞「または」で連結される項目のグループはそのグループの中で相互の排他性を必要とするとして解釈されるべきではなく、むしろ明示的に別段に定めをした場合を除き、やはり「及び／または」として解釈される必要がある。さらに、本発明の項目、要素及び構成要素は単数で説明または主張されてよいが、単数形に対する制限が明示的に別段に定められた場合を除き、複数形がその範囲内にあることが意図される。
【００５６】
例えばいくつかの例における「１つまたは複数の」、「少なくとも」、「がこれに限定されない」または他の同様な語句の拡大する単語及び語句の存在は、さらに狭いケースが、このような拡大語句がない可能性がある例で意図される、あるいは必要とされることを意味すると解釈されないものとする。用語「モジュール」の使用は、モジュールの一部として説明されているまたは主張されている構成要素または機能性がすべて１つの共通のパッケージ内で構成されることを暗示していない。事実上、モジュールの多様な構成要素のどれかまたはすべては、制御論理または他の構成要素が１つの単一のパッケージで結合できるかどうか、あるいは別々に維持できるかどうかに関係なく、さらに複数の分類またはパッケージで、あるいは複数の場所全体でさらに分散できる。
【００５７】
加えて、本書に述べられている多様な実施形態は、例示的なブロック図、フローチャート及び他の説明図に関して説明されている。本書を読んだ後に当業者に明らかになるように、描かれている実施形態及びそれらの多様な代替策は描かれている例に制限されずに実現できる。例えば、ブロック図及びそれらの添付説明は、特定のアーキテクチャまたは構成を命令すると解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に従って本発明が実現できる例の環境を描く。
【図２】本発明の一実施形態に従って本発明が実現できる例のネットワークを描く。
【図５】本発明の実施形態に従って冗長ノードの冗長なアレイ（ＲＡＲＮ）ネットワーク内のノードの例のシステムを描く。
【図６】本発明の実施形態に従って冗長ノードの冗長なアレイ（ＲＡＲＮ）ネットワーク内のノードの例のシステムを描く。
【図１】
2008140387.tif 000003
【図２】
2008140387.tif 000004
【図３】
2008140387.tif 000005
【図４】
2008140387.tif 000006
【図５Ａ】
2008140387.tif 000007
【図５Ｂ】
2008140387.tif 000008
【図６】
2008140387.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【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】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
各ノードが複数のストレージデバイス（ｓｔｏｒａｇｅ  ｄｅｖｉｃｅ）をさらに備える請求項１に記載のデータストレージネットワーク。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
互いと通信している第１及び第２のＲＡＩＤコントローラと、
第１のマザーボードが該第１のＲＡＩＤコントローラに結合され、第２のマザーボードが該第２のＲＡＩＤコントローラに結合されている該第１及び第２のマザーボードと、
該第１のＲＡＩＤコントローラと第１の記憶装置（ｓｔｏｒａｇｅ  ｕｎｉｔ）に結合される第１のスイッチと、
該第２のＲＡＩＤコントローラと該第１の記憶装置に結合される第２のスイッチであって、該第１のＲＡＩＤコントローラがデータ記憶要求を受け取り、該データ記憶要求に基づいて該第１の記憶装置にデータを書き込むように構成される第２のスイッチと、
を備えるデータストレージシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月7日(2008.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に従って本発明が実現できる例の環境を描く。
【図２】本発明の一実施形態に従って本発明が実現できる例のネットワークを描く。
【図３】冗長ノードの冗長アレイ（ＲＡＲＮ）アーキテクチャの図である。
【図４】ＲＡＲＮノードのブレードシステムの図である。
【図５】本発明の実施形態に従って冗長ノードの冗長なアレイ（ＲＡＲＮ）ネットワーク内のノードの例のシステムを描く。
【図６】本発明の実施形態に従って冗長ノードの冗長なアレイ（ＲＡＲＮ）ネットワーク内のノードの例のシステムを描く。
【外国語明細書】
Title: Clustered Storage Network 
2008140387.tif 000010
2008140387.tif 000011
2008140387.tif 000012
2008140387.tif 000013
2008140387.tif 000014
2008140387.tif 000015
2008140387.tif 000016
2008140387.tif 000017
2008140387.tif 000018
2008140387.tif 000019
2008140387.tif 000020
2008140387.tif 000021
2008140387.tif 000022
2008140387.tif 000023
2008140387.tif 000024
2008140387.tif 000025
2008140387.tif 000026
2008140387.tif 000027
2008140387.tif 000028
2008140387.tif 000029
2008140387.tif 000030
2008140387.tif 000031
2008140387.tif 000032
2008140387.tif 000033
【図１】
2008140387.tif 000034
【図２】
2008140387.tif 000035
【図３】
2008140387.tif 000036
【図４】
2008140387.tif 000037
【図５Ａ】
2008140387.tif 000038
【図５Ｂ】
2008140387.tif 000039
【図６】
2008140387.tif 000040