(57)【要約】【課題】ＲＡＩＤ冗長構成のディスクシステムにおいて、２台のディスク装置のデータ書込み一致化（ミラーリング）時間を短縮するミラーディスクシステム及びミララーディスク制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】ＲＡＩＤ１システムにおいて、ディスク制御装置３は、前記ホストコンピュータからの書込み読出しデータを記憶するキャッシュメモリ３ｄと、書込み要求の履歴管理テーブルを記憶する不揮発性メモリ３ｅとを備え、前記ホストコンピュータ１から２台のディスク装置４Ａ、４Ｂに書込むデータの一致を要求するミラーリング処理要求があった時、前記履歴管理テーブルを参照して所定の書込み時間を経過したデータについてはミラーリング処理を省略するように制御する。【選択図】  図１
2004310163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２台のディスク装置と、ホストコンピュータからの入出力要求を受けて前記ディスク装置の入出力を制御するディスク制御装置とからなるミラーディスクシステムにおいて、
前記ディスク制御装置は、前記ホストコンピュータからの書込み読出しデータを記憶するキャッシュメモリと、
書込み要求の履歴管理テーブルを記憶する不揮発性メモリとを備え、
前記ホストコンピュータから前記２台のディスク装置に書込むデータの一致を要求するミラーリング処理要求があった時、前記ディスク制御装置は前記履歴管理テーブルを参照して、所定の書込み時間を経過したデータについてミラーリング処理を省略するように制御することを特徴とするミラーディスクシステム。
【請求項２】
前記履歴管理テーブルは、少なくとも前記ホストコンピュータから書込み要求された時刻と当該データのアドレスを記憶し、前回の書込み要求から所定の時間を経過する毎に更新し、前回の更新要求から所定の時間経過した前記履歴管理テーブルのデータを削除するようにしたことを特徴とする請求項１記載のミラーディスクシステム。
【請求項３】
ホストコンピュータと夫々同一のデータを格納する第１及び第２のディスク装置との間に設けられたミラーディスク制御装置において、
前記ホストコンピュータから受信した書込みデータを記憶するキャッシュメモリと、
前記ホストコンピュータからの書込み要求の履歴管理テーブルを記憶する不揮発性メモリとを備え、
前記履歴管理テーブルを参照して前記ディスク装置への書込みを制御するようにしたことを特徴とするミラーディスク制御装置。
【請求項４】
前記履歴管理テーブルは、少なくとも前記ホストコンピュータから書込み要求された時刻と当該データのアドレスを記憶し、
前回の書込み要求から所定の時間を経過する毎に更新し、前回の更新要求から所定の時間経過した前記履歴管理テーブルのデータを削除するようにしたことを特徴とする請求項３記載のミラーディスク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミラーディスク制御装置及びミラーディスクシステムに係り、特にミラーディスク装置へのデータの書込み読出しを制御するミラーリング動作の時間短縮向上を図るミラーディスク制御装置及びミラーディスクシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
記憶装置の信頼性向上を目的としたディスクアレイ装置においては、データの書込み読出しが記憶装置の故障により不可能になることを防ぐため、データを複数のディスク装置に多重化して記憶する冗長構成としている。
【０００３】
この冗長構成は、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋｓ）として各種の構成が知られている。この数種の構成の中でＲＡＩＤ１の呼称として知られている冗長構成においては、２台または２系統のディスク装置のうち１台が故障しても他の１台のディスク装置に同一のデータを記憶させているので、システムの停止を避けることができ、高信頼を要求されるシステムにおいて採用されている。
【０００４】
例えば、医療、金融などの社会システムにおいてはディスクアレイ装置間をミラーリングすることでディスク装置を高信頼化して使用しているミラーディスクシステムがある。
【０００５】
このような従来のデータ２重化システムのでは、増大するデータ量のディスク装置への書込み処理時間が増大し、ホストコンピュータとの間のデータバスが長時間開放されずシステムの性能が低下する問題があった。
【０００６】
また、システムが故障した場合、故障からの電源再投入してシステムを復帰させる場合等においては、複数のディスク装置の内容を一致させるミラーリング処理が必要となる。この場合にはディスク装置の全領域をシーケンシャルに処理する為長時間を必要とし、システムの故障復帰時間がかかり過ぎる問題があった。
【０００７】
ＲＡＩＤ１の冗長構成を用いるディスク装置において、データ２重化における２台のディスク装置に一致した内容を書込みする場合の書込み時間の短縮方法に関しては、同時書込みをせず１台のみに書込む方法が知られている（特許文献１。）。
【０００８】
この方法では、マスターとなる第１のディスク装置とスレーブとなる第２のディスク装置へのデータの書込みは、まず第１のディスク装置のバッファメモリに当該データを格納し、第１のディスク装置に書込みした後、第１のディスク装置のバッファメモリから第２のディスク装置に転送して書込むようにして書込み時間の短縮を図っている。
【０００９】
しかし、この方法では書込み動作中にホストコンピュータから読出し要求があった場合のシステムの応答性が悪くなる問題があるため、２台のディスク装置毎に異なる周期で書込みする方法が知られている（特許文献２。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−７４１２９号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開２０００−２０２５０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によるミラーディスクシステムにおいては、正常動作中のシステムのスループット向上には有効であるが、前述した電源再投入の場合のような異常事態からシステムを復帰させる場合には、さらに故障回復時間の短縮が必要であるが、そのような場合の書込み時間の短縮方法は知られていない。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ホストコンピュータから２台のディスク装置に対して書込みデータを一致させる要求処理があった場合や、システムの電源再投入用があった場合のようにディスク装置のディスク記憶エリアの全領域にわたるデータの一致させる要求処理に対して、短時間で処理できるミラーディスクシステム及びミラーディスク制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のミラーディスクシステムは、請求項１では、２台のディスク装置と、ホストコンピュータからの入出力要求を受けて前記ディスク装置の入出力を制御するディスク制御装置とからなるミラーディスクシステムにおいて、前記ディスク制御装置は、前記ホストコンピュータからの書込み読出しデータを記憶するキャッシュメモリと、書込み要求の履歴管理テーブルを記憶する不揮発性メモリとを備え、前記ホストコンピュータから前記２台のディスク装置に書込むデータの一致を要求するミラーリング処理要求があった時、前記ディスク制御装置は前記履歴管理テーブルを参照して所定の書込み時間を経過したデータについてはミラーリング処理を省略するように制御することを特徴とする。
【００１５】
従って、ミラーリング処理時間を最短とすることが可能となり、電源再投入の場合でもシステムの故障回復時間が短縮できる。
【００１６】
請求項３では、ホストコンピュータと夫々同一のデータを記憶する第１及び第２のディスク装置との間に設けられたミラーディスク制御装置において、前記ホストコンピュータから受信した書込みデータを格納するキャッシュメモリと、前記ホストコンピュータからの書込み要求の履歴管理テーブルを格納する不揮発性メモリとを備え、前記履歴管理テーブルを参照して前記ディスク装置への書込みを制御するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
従って、ホストコンピュータのディスク制御装置とのアクセスによるバス占有時間を短縮できるのでシステムの効率を上げることが可能となる。また、ディスク装置のディスクアクセス回数も削減できるのでディスク装置の寿命も向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の構成の一例を示したものである。ミラーディスクシステムは、ホストコンピュータ１と、ホストコンピュータ１と一方をシステムバス２に接続され、他方を２台のディスク装置４Ａ、４Ｂに接続され、ホストコンピュータ１からのデータの書込み読出し要求を制御するディスク制御装置３を備えている。前記２台のディスク制御装置４Ａ，４Ｂは、マスターとなるディスク装置４Ａ及びミラーとなるディク装置４Ｂとからなっている。
【００１９】
さらに、ディスク制御装置３は、ホストコンピュータ１とのインターフェースを制御するバスインタフェース３ａ、このディスク制御装置３の内部バス３ｂ、マイクロプロセッサにより構成される演算制御部３ｃ、ホストコンピュータ１とディスク制御装置３間で転送されるデータを保持するキャッシュメモリ３ｄ、データの書込み要求履歴を管理する履歴管理テーブルを格納する不揮発性メモリ３ｅ及びキャッシュメモリ３ｄのデータを２台のディスク装置４Ａ、４Ｂに転送するデータ転送制御部３ｆとから構成される。
【００２０】
このように構成されたディスク制御装置３の演算制御部３ｃには、ディスク装置４Ａ、４Ｂへの書込み読み出しを制御する制御プログラムが搭載される。
【００２１】
先ず、この制御プログラムによる制御動作の書込み読出し動作について説明し、書込み要求の履歴管理テーブルを用いた２台のディスク装置４Ａ、４Ｂに書込まれているデータを一致させるミラーリング処理動作について説明する。
【００２２】
図１において、ホストコンピュータ１から書込み要求がディスク制御装置３に対してバスインタフェース３ａを介して送信されると、先ず書込みデータはキャッシュメモリ３ｄに書込まれる。
【００２３】
ディスク制御装置３の演算制御部３ｃは、ホストコンピュータ１の書込み要求の指令内容に従って、キャッシュメモリ３ｄに格納されている当該データをデータ転送制御部３ｆに送信すると共に、当該データをマスターとなっているディスク装置４Ａまたは４Ｂに書込むことを指令する。
【００２４】
書込み命令を受けたデータ転送制御部３ｆは、ディスク装置４Ａ、４Ｂに並列、または、マスターとなる一方のディスク装置４Ａまたは４Ｂに転送し、ディスク装置４Ａ、４Ｂから書込みが完了したことが返信されると、制御演算部３ｃを介してホストコンピュータ１に書込みが完了したことを送信し書込み処理を完了する。
【００２５】
ミラーディスクシステムには、２台のディスク装置４Ａ、４Ｂに対して同時に書込み処理を行うものや、マスターとなる１台に書込みを行い、その後システムのアイドル時間を利用してミラーとなるディスク装置に書込みを行うものも有るが、本発明ではこの書込み制御は何れの場合にも適用される。また、２台のディク装置は夫々がアレイ構成となっている複数のディスクで構成される場合にも適用される。
【００２６】
ホストコンピュータ１からの読出し要求がバスインタフェース３ａを介してディスク制御装置３に対して送信されると、演算制御部３ｃは、ホストコンピュータ１の読出し要求の指令内容に従って、データ転送制御部３ｆにこの指令内容を送信すると共に、マスターとなっている稼動中のディスク装置４Ａまたは４Ｂに格納されている当該データのキャッシュメモリ３ｄへの送信を指令する。
【００２７】
読出し命令を受けたデータ転送制御部３ｆは、ディスク装置４Ａまたは４Ｂにこの内容を転送し、ディスク装置４Ａまたは４Ｂから当該データを受信し、制御演算部３ｃは、キャッシュメモリ３ｄに送信された当該データを、バスインタフェース３ａを介してホストコンピュータ１に送信し読み出し処理を完了する。
【００２８】
以上の動作は、ＲＡＩＤ１に対応するデータの冗長化を可能とするミラーディスクシステムの通常の動作である。この場合、ホストコンピュータ１からディスク装置４Ａ、４Ｂに書込まれたミラーリング処理と称するデータの一致化要求が指令された場合、夫々のディスク装置４Ａ、４Ｂのディスク全領域にわたって書込みデータを一致させる処理動作を行うため、ストレージされる容量の大きいシステムにおいては、数時間を要数する場合も有る。
【００２９】
次に、ミラーリング処理動作について、図２及び図３を参照して説明する。図２はディスク制御装置３からディスク装置４Ａ、４Ｂに書込み要求を指令した履歴管理テーブルの例で、図３にはこの履歴管理テーブルを使用したディスク制御装置３の動作フロ−を示す。この履歴管理テーブルは図１に示す不揮発性メモリ３ｅに格納され、図示しない同図演算制御部３ｃに搭載される制御プログラムによって制御される。
【００３０】
図２（ａ）は図１に示すシステムのディスク制御装置３からディスク装置４Ａ、４Ｂに書込み要求の発生を記録した履歴管理管理テーブルの例である。この履歴管理テーブルは、書込みが発生する毎に、当該データの識別名称と、書込み要求の発生日と時刻及び当該データのアドレスとが記録される。
【００３１】
同図において、例えば、データの識別名称として、Ｎ、Ｍ、Ｌ、Ｋがあり、書込みアクセスが発生した新しいものから順に所定の時間経過するまでのアクセスの履歴がこの履歴テーブルに順次格納される。この例ではデータ識別名称Ｎについて、書込みアクセスの新しい順に、Ｎ＋０、Ｎ−１、Ｎ−２の３回の履歴が記録されている。
【００３２】
この履歴管理テーブルは、更新周期が予め設定され、古いデータは書込み処理が２台のディスク装置４Ａ、４Ｂに対して完了していると見なされて自動的に削除される。したがって、この更新周期インターバル時間の設定は、システムを構築する際に予め書込み処理時間を測定して設定しておく。
【００３３】
例えば、全領域ミラーリング処理を行う時間としてｔであったとすると、この履歴管理テーブルの更新インターバル時間Ｔは、Ｔ＞ｔとして所定の時間を設定しておく。
【００３４】
このようにして記録された履歴管理テーブルが図２（ａ）で、同図（ｂ）は、同図（ａ）の更新時刻１３：００と更新周期Ｔ時間経た後の１３：３０の履歴管理テーブルを示す。同図（ａ）におけるデータの識別名称Ｎ−２、Ｍ＋０、Ｌ−２、Ｋ＋０には、同図（ｂ）においては、夫々の書込みアクセスの発生時刻から更新インターバル時間Ｔ（例えばＴ＝３０分とする）の２倍の１時間以上が経過したため、１２：３０以前のデータは履歴管理テーブルから自動的に削除された状態を示している。
【００３５】
さらに、同図（ｂ）の更新時刻後、例えば、１３：４０にホストコンピュータ１からからミラーリング処理の要求、またはシステムの故障が発生し電源の再投入が発生したとすると、この場合には、不揮発性メモリに記憶された履歴管理テーブルはホストコンピュータ１からのアクセスや電源再投入前の状態を保持しているので、履歴管理テーブルに記録された過去のアクセス時間を参照してミラーリング処理を実行する。
【００３６】
次にこのように制御される不揮発性メモリ上に格納される履歴管理テーブルを使用したミラーディスクシステムの制御動作について図２及び図３を参照して説明する。
【００３７】
図３において、この制御動作はシステムの電源再投入や、ホストコンピュータからデータの書込み要求によって、ディスク制御装置３がこのアクセスを受信するとディスク装置４Ａ、４Ｂに対する書込み制御プログラムがスタートする。
【００３８】
次に、この書込み要求コマンドが通常アクセスか、ミラーリングアクセスかを識別する（図３ステップＳ０１）。
【００３９】
ここで、通常アクセスとは通常の書込み処理要求を示し、ミラーリングアクセスとは、前述した２つのディスク装置に格納されているデータを一致させる処理要求を示すものとする。
【００４０】
この要求が通常アクセスの場合、履歴管理テーブルにはこのアクセスの内容を格納する。図２で説明したように、このアクセスについてはデータの識別名称、アクセスを受けた日と時刻及び当該データのアドレスとを書込む（図３のステップＳ０４）。
【００４１】
さらに、この時のデータをディスク装置４Ａ、４Ｂに書込む（図３のステップ０５）。この書込み動作は通常の処理フローである。
【００４２】
ホストコンピュータ１からの要求がミラーリング処理の場合、ミラーリングモード判定処理を行う（図３ステップＳ０２）。
【００４３】
この処理は予め設定されたミラーリングモードによって、全領域ミラーリングか、履歴管理領域ミラーリングかを判定し、次の処理に移行する。この設定が、全領域ミラーリングの場合、要求のミラーリング処理はディスク装置４Ａ、４Ｂの記憶データの全領域を処理する（図３ステップＳ０３）。この動作はシステムの最初の立ち上げ時に行われる。
【００４４】
その後、ホストコンピュータ１からミラーリング処理要求が発生した場合、このモードは、履歴管理領域ミラーリング処理モードに切り替わる。このモード切替え方法は、自動でも、手動でも可能である。
【００４５】
履歴管理ミラーリング処理の場合、先ず履歴管理テーブルにこのアクセスの発生の内容を記録する（図３ステップＳ０４）。同時に、この要求データをディスク装置４Ａ、４Ｂに書込む（図３ステップＳ０５）。
【００４６】
履歴管理テーブルは、書込み要求のアクセス内容を一定のインターバル時間で更新し、古いアクセスの記録データは所定の時間が経過すると削除されるように処理される（図３ステップＳ０６）。
【００４７】
このようにして、システムの立ち上げ時の処理がされ、通常は書込み要求がある毎に履歴管理テーブルにその内容が記録されるとともに、ディスク装置４Ａ、４Ｂに書込み処理が実行される。そして、一定時間毎にこの書込み履歴管理テーブルが更新される。
【００４８】
この状態で運転されているシステムに何らかの原因で故障が発生し、システムの再立ち上げが発生した場合には、履歴管理テーブルに記憶された領域のみの履歴管理領域ミラーリング処理を実行する。
【００４９】
例えば、図３（ａ）において、現在時刻１３：１６の履歴管理管理テーブルの状態であったものは、同図（ｂ）の現在時刻１３：４１においては、１３：３０の更新時刻で履歴管理データは更新され、１２：３０以前のデータ、即ち、データ名称Ｎ−２、Ｌ−２、Ｋ＋０は削除されている。
【００５０】
したがって、１３：４０にミラーリング処理要求があった場合は、全領域のミラーリング処理でなく、この履歴管理テーブルに記録されている識別データのみの限定された領域において履歴管理領域ミラーリング処理を実行する。
【００５１】
即ち、システムの故障等から再立ち上げを行う場合、故障前の書込み要求の履歴管理が保持されているので、従来のようにディスクの記憶エリア全領域にわたるミラーリング処理が不要となり、システムの再立ち上げ時間が短縮される。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、ミラーリング処理時間を予め予測し、ホストコンピュータから書込み要求された履歴管理テーブルを不揮発性メモリ上に格納しているので、システムの再立ち上げを実行する場合にはこのデータを参照して短時間でミラーリング処理が可能となる。したがって、システムの故障からの復帰時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すシステムの構成図。
【図２】本発明のミラーリング処理動作フロー。
【図３】本発明の履歴管理テーブルの例。
【符号の説明】
１  ホストコンピュータ
２  システムバス
３  ディスク制御装置
３ａ  バスインタフェース
３ｂ  内部バス
３ｃ  演算制御部
３ｄ  キャッシュメモリ
３ｅ  不揮発性メモリ
３ｆ  データ転送制御部
４Ａ、４Ｂ  ディスク装置
【図１】
2004310163.tif 000003
【図２】
2004310163.tif 000004
【図３】
2004310163.tif 000005