(57)【要約】【課題】複数台のディスクアレイ制御装置を１つのディスクアレイ制御装置として性能の低下を抑えて使用できるディスクアレイ制御装置において、他ディスクアレイ装置を接続し、まとめて統一ストレージシステムとして管理する。【解決手段】チャネルインタフェース部と、ディスクインタフェース部と、キャッシュメモリ部と、共有メモリ部と、複数のディスクアレイ制御ユニットを接続する共有メモリ相互結合網と、複数のディスクアレイ制御ユニットを接続する筐体間ＣＭ−ＳＷを有するディスクアレイ制御装置において、共有メモリ部に他ディスクアレイ装置のボリューム情報を保持する他ディスクアレイ装置ボリューム情報収集部と、筐体間ＣＭ−ＳＷにプロトコル変換インタフェースを有する。【効果】本発明によれば、複数台のディスクアレイ制御装置を１つのディスクアレイ制御装置として性能の低下を抑えて使用できるディスクアレイ制御装置に、他ディスクアレイ装置を接続し、まとめて統一ストレージシステムとして管理できるディスクアレイシステムを提供できる。【選択図】  図１
2004192174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストコンピュータまたはディスク装置に接続される少なくとも１台のディスクアレイユニットと、該ディスクアレイ制御ユニットとは異なる種類の他ディスクアレイ装置および前記ディスクアレイユニットに接続されるスイッチ甲とを有し、
前記ディスクアレイ制御ユニットは、
ホストコンピュータまたはディスク装置に接続される外部装置接続インタフェース部と、
前記ディスク装置または他ディスクアレイ装置に対してリード／ライトされるデータを格納するキャッシュメモリ部と、
前記外部装置接続インタフェース部と前記キャッシュメモリ部間の制御情報及び前記ディスク装置の管理情報を格納する共有メモリ部と、
前記外部装置接続インタフェースと前記キャッシュメモリに接続されかつ前記スイッチ甲に接続されるスイッチ乙と、
前記外部装置接続インタフェースと前記共有メモリに接続されるスイッチ丙と、前記他ディスクアレイ装置のボリューム情報が格納される外部ボリューム管理部と前記他ディスク装置宛のコマンドを処理するプロトコル処理部とを有し、
前記スイッチ甲は、前記ディスクアレイ装置ユニット内で通信を行なうために使用されるプロトコル甲に対応した内部インタフェースと、
前記他ディスクアレイ装置で使用されるプロトコル乙と前記プロトコル甲とを変換するプロトコル変換インタフェースとを有することを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項２】
ホストコンピュータまたはディスク装置に接続される少なくとも１台のディスクアレイユニットと、該ディスクアレイ制御ユニットとは異なる種類の他ディスクアレイ装置および前記ディスクアレイユニットに接続される筐体間キャッシュメモリスイッチとを有し、
前記ディスクアレイ制御ユニットは、
ホストコンピュータまたはディスク装置に接続される外部装置接続インタフェース部と、
前記ディスク装置または他ディスクアレイ装置に対してリード／ライトされるデータを格納するキャッシュメモリ部と、
前記外部装置接続インタフェース部と前記キャッシュメモリ部間の制御情報及び前記ディスク装置の管理情報を格納する共有メモリ部と、
前記外部装置接続インタフェースと前記キャッシュメモリ部に接続されかつ前記筐体間キャッシュメモリスイッチに接続されるキャッシュメモリスイッチと、
前記外部装置接続インタフェースと前記共有メモリに接続される共有メモリスイッチと、
前記他ディスクアレイ装置のボリューム情報が格納される外部ボリューム管理部と前記他ディスク装置宛のコマンドを処理するプロトコル処理部とを有し、
前記筐体間キャッシュメモリスイッチは、前記ディスクアレイ装置ユニットの内部で使用される通信用内部プロトコルに対応した内部インタフェースと、
前記他ディスクアレイ装置で通信用に用いられる標準プロトコルを前記内部プロトコルとを変換するプロトコル変換インタフェースとを有することを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のディスクアレイ制御装置において、前記少なくとも１台のディスクアレイユニットないし他ディスクアレイ装置が前記スイッチ甲に対してスター型のネットワークで結線されたことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のディスクアレイ制御装置において、前記外部ボリューム管理部が前記共有メモリ内に格納されたことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のディスクアレイ制御装置において、前記プロトコル処理部が前記外部装置接続インタフェース内に格納されたことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のディスクアレイ制御装置において、前記他ディスクアレイ装置のリード／ライトデータを一時保管する外部キャッシュ領域を有することを特長とする請求項１記載のディスクアレイ制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のディスクアレイ制御装置において、前記外部キャッシュ領域がキャッシュメモリ内に設けられたことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載のディスクアレイ制御装置において、前記スイッチ甲は、複数の内部インタフェースと複数のプロトコル変換インタフェースとを備えたことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項９】
請求項１に記載のディスクアレイ制御装置において、前記他ディスクアレイ装置のボリューム情報が表示される画面を備えた管理コンソールを有するディスクアレイ制御装置。
【請求項１０】
第１のディスクアレイ制御ユニットと、第２のディスクアレイ制御ユニットと、前記第１のディスクアレイ制御ユニットと第２のディスクアレイ制御ユニットとを接続するスイッチとを有し、
前記第１のディスクアレイ制御ユニットおよび第２のディスクアレイ制御ユニットは、
ホストコンピュータまたは磁気ディスク装置に接続される外部装置接続インタフェース部と、
キャッシュメモリ部と、
共有メモリ部と、
前記キャッシュメモリ部と前記外部装置接続インタフェース部とに接続されるキャッシュメモリスイッチとを有し、
前記スイッチは、
前記第１または第２のディスク制御ユニットに接続される第１のインタフェースと、
前記第１および第２のディスク制御ユニットとは異なる通信プロトコルが使用される他ディスクアレイ装置に接続される第３のインタフェースと、
前記第１および第２のディスク制御ユニットで使用される通信プロトコルを前記他ディスクアレイ装置で使用される通信プロトコルに変換する手段とを有し、
更に、第１のディスクアレイ制御ユニットおよび第２のディスクアレイ制御ユニットの少なくともいずれか一方は前記他ディスクアレイ装置のボリューム情報を格納する手段とを備えたことを特徴とするディスクアレイ制御装置。
【請求項１１】
ホストコンピュータとのインタフェース、キャッシュメモリおよび共有メモリを備えた複数のディスクアレイ制御ユニットと、該複数のディスクアレイ制御ユニットのキャッシュメモリ間を接続する筐体間キャッシュメモリスイッチと、該筐体間キャッシュメモリスイッチに接続された他ディスクアレイ装置とを有するディスクアレイ制御装置の制御方法において、
ホストコンピュータからのデータ読み出し要求を受信するステップと、
該要求を受けたデータがいずれのキャッシュメモリに存在するか判断するステップと、
前記他ディスクアレイ装置に対してデータ読み出し要求を送信するステップと、該読み出し要求の通信プロトコルを標準プロトコルに変換するステップとを有することを特徴とするディスクアレイ制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データを複数の磁気ディスク装置に格納するディスクアレイ装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける、処理性能向上に対する期待は大きく、半導体記憶装置に比べて、Ｉ／Ｏ性能が３〜４桁程度小さい磁気ディスクを記憶媒体とするディスクサブシステム（以下「サブシステム」という。）のＩ／Ｏ性能を向上させる努力がなされている。サブシステムのＩ／Ｏ性能を向上させるための１つの方法として、複数の磁気ディスク装置でサブシステムを構成し、データを複数の磁気ディスクにパラレルで格納することで処理性能向上をはかる、ディスクアレイと呼ばれるシステムが知られている。
【０００３】
例えば、従来技術では、図２に示すようにホストコンピュータ５０とディスクアレイ制御装置２との間のデータ転送を実行する複数のチャネルインタフェース（ＩＦ）部１１と、磁気ディスク装置５とディスクアレイ制御装置２間のデータ転送を実行する複数のディスクＩＦ部１２と、磁気ディスク装置５のデータを一時的に格納するキャッシュメモリ部１４と、ディスクアレイ制御装置２に関する制御情報（例えば、チャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１２とキャッシュメモリ部１４との間のデータ転送制御に関する情報、磁気ディスク装置５に格納するデータの管理情報）を格納する共有メモリ部１３とを備え、１つのディスクアレイ制御装置２内において、共有メモリ部１３及びキャッシュメモリ部１４は全てのチャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１２からアクセス可能な構成となっている。このディスクアレイ制御装置２では、チャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１２と共有メモリ部１３との間、及びチャネルＩＦ部１１及びディスクＩＦ部１２とキャッシュメモリ部１４との間は、相互結合網２１、及び相互結合網２２でそれぞれ接続される。
【０００４】
チャネルＩＦ部１１は、ホストコンピュータ５０と接続するためのインタフェース及びホストコンピュータ５０に対する入出力を制御するマイクロプロセッサ（図示せず）を有している。また、ディスクＩＦ部１２は、磁気ディスク装置５と接続するためのインタフェース及び磁気ディスク装置５に対する入出力を制御するマイクロプロセッサ（図示せず）を有している。また、ディスクＩＦ部１２は、ＲＡＩＤ機能の実行も行う。
【０００５】
この従来のディスクアレイ制御装置２では、１つのディスクアレイ制御装置２への接続可能なディスクの容量には上限があり、１つのディスクアレイ制御装置２がサポートできる記録データ量以上のデータを記録する必要がある場合、ディスクアレイ制御装置２を複数台設置し、ホストコンピュータ５０から複数のディスクアレイ制御装置２にチャネルを接続していた。
【０００６】
また、１つのディスクアレイ制御装置２に接続できるホストチャネル数以上のホストコンピュータ５０を接続する必要がある場合、ディスクアレイ制御装置２を複数台設置し、それぞれにホストコンピュータ５０を接続していた。
【０００７】
また、複数のディスクアレイ制御装置２間でデータを移行させる場合、１つのホストコンピュータ５０からデータの移行を行う２つのディスクアレイ制御装置２の両方にチャネルを接続し、ホストコンピュータ５０を介して、データの移行を行っていた。
【０００８】
また、米国特許５、６８０、６４０号には、図３に示す構成のディスクアレイ制御装置が開示されている。この技術では、図３に示すように２つのディスクアレイ制御装置３間でデータの移行を行う場合、２つのディスクアレイ制御装置３の間で、ホストコンピュータ５０とのインタフェースの一部（図では２本）をデータ移行パス８で接続し、一方のディスクアレイ制御装置３に繋がる磁気ディスク装置５のデータを、データ移行パス８を介して、もう一方のディスクアレイ制御装置３に繋がる磁気ディスク装置５に移行している。
【０００９】
また、図４に示すように複数のディスクアレイ制御装置のチャネルインタフェース部１１を相互結合網２３を介して接続した構成のディスクアレイ制御装置がある。当該相互結合網２３はホストコンピュータ５０とのインタフェースを形成している。従って、１つのディスクアレイ制御装置がサポートする記録データ量以上のデータを記録する必要がある場合、また１つのディスクアレイ制御装置に接続できるホストチャネル数以上のホストコンピュータを接続する必要がある場合等には、接続するディスクアレイ制御装置またはホストコンピュータの増設が可能である。
また、特開２００１−２５６００３には、図５に示す構成のように、複数台のディスクアレイ制御ユニット１−１を、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１２と共有メモリ部１３を接続する相互結合網２１０と、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１２とキャッシュメモリ部１４を接続する相互結合網２２０で接続し、１つのディスクアレイ制御装置１として動作する形態のディスクアレイ制御装置が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
近年のオープン市場の拡大、今後予測されるストレージ・エリア・ネットワーク（ＳＡＮ）の普及により、大型／ハイエンドのディスクアレイ制御装置と同様の高機能・高信頼性を備えた小規模構成（小型筐体）のディスクアレイ制御装置を蓄積データ量の増加に伴い増設出来るディスクアレイ制御装置への要求が高まっている。
【００１１】
また、新規にディスクアレイ制御装置を導入する場合、今まで使用していた既存ディスクアレイ制御装置を有効利用できるように、新規に導入するディスクアレイ制御装置と統合管理が行え、かつ相互接続することによる性能劣化を抑えられるようなディスクアレイ制御装置への要求が高まっている。
【００１２】
図２に示す従来技術では、ディスクアレイ制御装置２の台数を単純に増やすことによってホストコンピュータ５０に接続するチャネル数、記憶容量を増やすことが可能であり、既存ディスクアレイ装置の使用も可能である。しかし、データが複数のディスクアレイ制御装置２にわたって格納される場合もあり、また、ホストコンピュータ５０は、アクセスするデータがどのディスクアレイ制御装置２に接続された磁気ディスク装置５に格納されているかを把握している必要がある。したがって、ホストコンピュータが個別のディスクアレイ制御装置を意識したファイル管理を行う必要があり、システムの成長に伴ってディスクアレイ制御装置の数を増加させようとすると、ホストコンピュータ側での管理ソフトウェアの再インストール等、多大の困難を伴う課題があった。
【００１３】
図３に示す従来技術では、データ移行パス８を介して２台のディスクアレイ制御装置３が接続されているため、ディスクアレイ制御装置の増設が容易である。
また、ホストコンピュータ５０は、自身が直接接続するディスクアレイ制御装置３にアクセスするだけで、他のディスクアレイ制御装置３に接続することが可能であるため、複数のディスクアレイ制御装置３を１つのディスクアレイ制御装置として運用することが可能であった。
【００１４】
しかし、ホストコンピュータ５０に直結したディスクアレイ制御装置３の配下の磁気ディスク５に無いデータに対してアクセスする場合、データ移行パス８を介して、アクセスする必要がある。したがって、ホストコンピュータ５０は自身に直結したディスクアレイ制御装置３の配下の磁気ディスク装置５に無いデータにアクセスする場合、著しく性能が低下する問題があった。また、既存ディスクアレイ制御装置とは、チャネルＩＦ部１１を介してデータのバックアップなどを取ることはできたが、統一管理を行うためには、ディスクアレイ制御装置間にボリューム管理を行うサーバ等を必要とした。
【００１５】
図４に示す従来技術では、スイッチを用いた相互結合網２３を介して、ホストコンピュータ５０は全てのディスクアレイ制御装置４にアクセスすることが可能であるため、既存のディスクアレイ装置も併せて管理を行うことができた。
【００１６】
しかし、複数のディスクアレイ制御装置４を１つのディスクアレイ制御装置として運用するためには、相互結合網２３を構成するスイッチ内に、そのスイッチに接続された全てのディスクアレイ制御装置４のデータが、どのディスクアレイ制御装置４に格納されているかを示すマップを持つ必要があり、ホストコンピュータ５０からアクセス要求があった場合、スイッチにおいてコマンドを解析し、要求データを格納しているディスクアレイ制御装置４に割り振る機能が必要となる。この場合、従来のチャネルＩＦ部１１でのコマンド解析に加え、その上に繋がるスイッチにおいてもコマンドを解析する必要がある。従って、図２、図３に示すような、ホストコンピュータ５０がディスクアレイ制御装置４に直接接続されている構成の装置に比べ、相互結合網２３を構成するスイッチでの処理オーバーヘッドのため、遅延が発生する問題がある。
【００１７】
図５に示す従来技術では、複数台のディスクアレイ制御ユニット１−１を、チャネルＩＦ部１１とディスクＩＦ部１２と共有メモリ部１３を接続する相互結合網２１と、前記チャネルＩＦ部１１と前記ディスクＩＦ部１２とキャッシュメモリ部１４を接続する相互結合網２２で接続している。このため、ディスクアレイ制御ユニット１０１に接続するホストコンピュータ５０はすべてのディスクアレイ制御ユニット１０１の磁気ディスク装置５と相互結合網２１及び２２を介してデータの送受ができる。例えば、ホストコンピュータ５０からデータのリード要求があった場合、ホストコンピュータ５０を接続するチャネルＩＦ部１１はすべての共有メモリ部１３に相互結合網２１を介して要求データの所在を問い合わせる。要求データの場所がわかれば、相互結合網２２を介して要求データを転送し、ホストコンピュータ５０へ返信する。
【００１８】
図５の従来例では、すべてのディスクアレイ制御ユニット１０１が格納するデータ情報を相互結合網２１を介して共有メモリ部１３に問い合わせ、相互結合網２２を用いてデータの移行を行うので、ホストコンピュータ５０はデータの格納場所を意識することなくデータのリードライトが可能である。
【００１９】
このため、チャネルＩＦで複数ディスクアレイ制御装置を接続する図２〜図４で示した従来技術と比較して、ディスクアレイ制御ユニット内部の相互結合網で接続する図５の従来技術はディスクアレイ制御装置間でデータセットを移行させる場合でも、性能が著しく低下することはなかった。
【００２０】
しかし、図５の装置を開示している特開２００１−２５６００３号公報には、既存ディスクアレイ制御装置と接続を行うための構成、方法は開示されていない。既存ディスクアレイ制御装置を接続する際に、図４のようにスイッチを用いた相互結合網２３を用いた場合には、図４の従来技術で述べた問題が発生する。
【００２１】
本発明の目的は、小規模な構成から超大規模な構成まで、同一の高機能・高信頼性のアーキテクチャで対応可能な、スケーラビリティのある高性能ディスクアレイ制御装置において、異なるアーキテクチャのストレージシステム（以下、他ストレージシステム）を接続し、まとめて統一ストレージシステムとして管理できるディスクアレイ制御装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ホストコンピュータや磁気ディスク装置等の外部装置との外部装置接続インタフェース、共有メモリ、キャッシュメモリ等を備えた複数のディスクアレイ制御ユニットを、筐体間スイッチを介して接続することで課題を解決する。スイッチを介して接続することで、新たなディスクアレイ制御ユニットの接続（増設）が容易になる。筐体間スイッチには、ディスクアレイ制御ユニットではなく、ディスクアレイ装置等の他ストレージシステムも接続可能である。
筐体間スイッチに他ストレージシステムが接続される場合には、筐体間スイッチに接続される複数のディスクアレイ制御ユニットのうち少なくとも一つに、他ストレージシステムのボリューム情報を管理する外部ボリューム管理部を設ける。
また、他ストレージシステムで使用されるデータの通信プロトコルが、ディスクアレイ制御ユニット内で使用されている通信プロトコルとは異なる場合もあり得る。この場合には、通信プロトコルの変換手段を設けて、他ストレージシステムで使用されているプロトコルとディスクアレイ制御ユニット内で使用されているプロトコルに変換する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、大容量のデータの記憶装置として磁気ディスク装置を例にとって説明するが、大容量記憶装置としては、磁気ディスクに限られるものではなく、例えばＤＶＤのような記憶装置であっても良い。
【００２４】
同一ディスクアレイ制御ユニットのみを複数台接続して使用する場合、プロトコル処理部、外部ボリューム管理部、外部キャッシュ領域、筐体間ＣＭ−ＳＷのプロトコル変換ＩＦは搭載していても使用しない。また、同一ディスクアレイ制御ユニットのみを複数台接続する場合は、プロトコル変換ＩＦを筐体間キャッシュメモリスイッチ（ＣＭ−ＳＷ）に搭載する必要はなく、すべて内部ＩＦで良い。
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００２６】
図１、図６に本発明の実施例を示す。図１に示すように、ディスクアレイ制御装置１００は複数のディスクアレイ制御ユニット１０１と、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８と、他ディスクアレイ装置１１９から構成される。もしくは、複数のディスクアレイ制御ユニット１０１と、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８のみから構成されることもある。
【００２７】
本実施例は、ディスクアレイイ制御ユニット１０１の外部装置接続ＩＦ１０２にプロトコル処理部１１０と、共有メモリ部１０５に外部ボリューム管理部１０７と、キャッシュメモリ部１０６に外部キャッシュ領域１１３を持ち、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８に内部ＩＦ１０９とプロトコル変換ＩＦ１２０の２種類のＩＦを取り付けることができ、複数のディスクアレイ制御ユニット１０１と他ディスクアレイ装置１１９とを性能低下を抑えながら統合管理して１つのディスクアレイ制御装置１００として運用できることに特長がある。
【００２８】
ディスクアレイ制御ユニット１０１は、ホストコンピュータ５０及び磁気ディスク装置５とのインタフェース部となるプロトコル処理部１１０を有する外部装置部接続ＩＦ部１０２と、外部ボリューム管理部１０７を有する共有メモリ部１０５と、外部キャッシュ領域１１３を有するキャッシュメモリ部１０６と、外部装置接続ＩＦ１０２と共有メモリ部１０５とを接続する共有メモリスイッチ（ＳＭ−ＳＷ）１０３と、外部装置ＩＦ１０２とキャッシュメモリ部１０６とを接続するキャッシュメモリスイッチ（ＣＭ−ＳＷ）１０４と、ＳＭアクセスパス１１４と、１１５、ＣＭアクセスパス１１１と、１１２と、筐体間ＳＭパス１１７と、筐体間ＣＭパス１１６を有する。
【００２９】
筐体間ＳＭパス１１７は、すべてのディスクアレイ制御ユニットの筐体間ＳＭパス１１７と直接、もしくはスイッチ（図示せず）で接続されている。また、筐体間ＣＭパス１１６は、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８の内部ＩＦ１０９と接続している。
【００３０】
筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８は、ディスクアレイ制御ユニットを接続する内部ＩＦ１０９と、他ディスクアレイ装置１１９を接続するプロトコル変換ＩＦ１２０と、スイッチ部１２２を有する。また、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８に搭載するＩＦは、内部ＩＦ１０９とプロトコル変換ＩＦ１２０から選択することができる。プロトコル変換ＩＦ１２０には他ディスクアレイ装置１１９と通信するために内部通信で用いられるアドレスと他ディスクアレイ装置１１９とプロトコル変換ＩＦ１２０間通信で用いられるアドレス、２つのアドレスが割り振られている。
【００３１】
他ディスクアレイ装置１１９は、通常はホストコンピュータ等を接続するチャネルＩＦ１１８と、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８のプロトコル変換ＩＦ１２０と通信ケーブル１２１で接続される。図１では、チャネルＩＦ１１８と筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８とは１本の通信ケーブル１２１で接続されているが、通信帯域に応じて本数を増加させても良い。
【００３２】
このように、複数のディスクアレイ制御ユニット１０１と他ディスクアレイ装置１１９は、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８を中心にしたスター型トポロジーで接続されている。すなわち、すべての外部装置接続ＩＦ１０２から、キャッシュメモリ部１０６、あるいは他ディスクアレイ装置１１９へ最短経路でアクセス可能な構成となっている。
【００３３】
次に、１つのディスクアレイ制御ユニット１０１内の具体的な一例を図６に示す。ディスクアレイ制御ユニット１０１は、ホストコンピュータ５０及び磁気ディスク装置５とのインタフェース部となる外部装置接続ＩＦ部１０２と、共有メモリ部１０５と、キャッシュメモリ部１０６と、外部装置接続ＩＦ１０２と共有メモリ部１０５とを接続するＳＭ−ＳＷ１０３と、外部装置接続ＩＦ１０２とキャッシュメモリ部１０６とを接続するＣＭ−ＳＷ１０４と、ＳＭアクセスパス１１４と、１１５、ＣＭアクセスパス１１１と、１１２と、筐体間ＳＭパス１１７と、筐体間ＣＭパス１１６を有する。これらディスクアレイ制御ユニット１０１の構成要素は、高可用性を持たせるため、複数個用意しても良い。また、外部装置接続ＩＦ１０２は、接続するホストコンピュータ５０及び、磁気ディスク装置５の数に応じて増減できることが望ましい。
【００３４】
外部装置ＩＦ１０２は、例えばホストコンピュータとのチャネルＩＦ６０７と磁気ディスク装置とのディスクＩＦ６０８のように接続する装置に応じて異なるＩＦを用意することが望ましい。
【００３５】
チャネルＩＦ部６０７は、ホストコンピュータ５０とのＩＦ（ホストＩＦ）６０２と、ホストコンピュータ５０に対する入出力を制御するマイクロプロセッサ６０１と、他ディスクアレイ装置１１９へのアクセスを行うプロトコル処理部１１０と、共有メモリ部１０５へのアクセスを制御するアクセス制御部（ＳＭアクセス制御部）６０５と、キャッシュメモリ部１０６へのアクセスを制御するアクセス制御部（ＣＭアクセス制御部）６０６を有し、ホストコンピュータ５０とキャッシュメモリ部１４間のデータ転送、及びプロトコル処理部１１０と他ディスクアレイ装置１１９間のデータ転送、及びプロトコル処理部１１０とキャッシュメモリ部１４間のデータ転送、及びマイクロプロセッサ６０１と共有メモリ部１０５間の制御情報の転送、及びプロトコル処理部１１０と共有メモリ部１０５間の制御情報の転送、及びマイクロプロセッサ６０１とプロトコル処理部１１０間の制御情報の転送を実行する。マイクロプロセッサ６０１、ホストＩＦ６０２及びプロトコル処理部１１０は内部バス６１３により接続されている。また、ＳＭアクセス制御部６０５はマイクロプロセッサ６０１とプロトコル処理部１１０と直接接続されており、ＣＭアクセス制御部６０６はホストＩＦ６０２とプロトコル処理部１１０と直接接続されている。マイクロプロセッサ６０１、ホストＩＦ６０２、及びプロトコル処理部１１０は高可用性を持たせるため、複数個用意しても良い。プロトコル処理部１１０には、他ディスクアレイ装置１１９との通信を行うときに使用するアドレスが割り振られている。
【００３６】
ディスクＩＦ部６０８は、磁気ディスク装置５とのＩＦ（ドライブＩＦ）６０４と、磁気ディスク装置５に対する入出力を制御するマイクロプロセッサ６０１と、共有メモリ部１０５へのアクセス制御部（ＳＭアクセス制御部）６０５と、キャッシュメモリ部へのアクセス制御部（ＣＭアクセス制御部）６０６を有し、マイクロプロセッサ６０１と共有メモリ部１０６間の制御情報の転送、及び磁気ディスク装置５とキャッシュメモリ部１０６間のデータ転送を実行する。マイクロプロセッサ６０１及びドライブＩＦ６０４は内部バス６１３によって接続されている。また、ＳＭアクセス制御部６０５はマイクロプロセッサ６０１に直接接続されており、ＣＭアクセス制御部６０６はドライブＩＦ６０４に直接接続されている。ディスクＩＦ部はＲＡＩＤ機能の実行も行う。
【００３７】
共有メモリ部１０５は、共有メモリ（ＳＭ）コントローラ６０９と、共有メモリ（ＳＭ）モジュール６１１と、外部ボリューム管理部１０７を有する。ＳＭモジュール６１１はディスクアレイ制御ユニット１０１と他ディスクアレイ装置１１９の制御情報（例えば、チャネルＩＦ部６０７及びディスクＩＦ部６０８とキャッシュメモリ部１０６及び他ディスクアレイ装置１１９との間のデータ転送に関する情報、磁気ディスク装置５に記録するデータの管理情報）等を格納する。
また、外部ボリューム管理部１０７は、他ディスクアレイ装置１１９の論理ボリューム情報を保持する。
【００３８】
キャッシュメモリ部１０６は、キャッシュメモリ（ＣＭ）コントローラ６１０とキャッシュメモリ（ＣＭ）モジュール６１２と外部キャッシュ領域１１３を有する。ＣＭモジュール６１２は磁気ディスク５へリード／ライトするデータを一時的に格納する。外部キャッシュ領域１１３は他ディスクアレイ装置１１９へリード／ライトするデータを一時的に格納する。
【００３９】
ＳＭアクセス制御部６０５はＳＭアクセスパス１１４でＳＭスイッチ１０３と接続する。ＳＭスイッチ１０３はＳＭアクセスパス１１５でＳＭコントローラ６０９と接続する。
【００４０】
ＣＭアクセス制御部６０６はＣＭアクセスパス１１１でＣＭスイッチ１０４と接続する。ＣＭスイッチ１０４はＣＭアクセスパス１１２でＣＭコントローラ６１０と接続する。
【００４１】
ＳＭ−ＳＷ１０３には、チャネルＩＦ部６０７と、ディスクＩＦ部６０８と、共有メモリ部１０５がＳＭアクセスパス１１４及び１１５で接続される。また、他のディスクアレイ制御ユニット１０１のＳＭ−ＳＷ１０３と接続するための筐体間ＳＭパス１１７を有しており、すべてのディスクアレイ制御ユニット１０１と通信できる。
【００４２】
ＣＭ−ＳＷ１０４には、チャネルＩＦ部６０７と、ディスクＩＦ部６０８と、キャッシュメモリ部１０６がＣＭアクセスパス１１１及び１１２で接続される。また、他のディスクアレイ制御ユニット１０１他ディスクアレイ装置１１９とを接続する筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８と接続する筐体間ＣＭパス１１６を有しており、すべてのディスクアレイ制御ユニットおよび他ディスクアレイ装置と通信できる。
【００４３】
筐体間ＣＭ―ＳＷ１０８の一実施例を図７及び、図１０を用いて述べる。筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８は内部ＩＦ１０９と、プロトコル変換ＩＦ１２０と、データの宛先情報を検索してスイッチングを行うスイッチ部１２２からなる。
【００４４】
ディスクアレイ制御ユニット１０１間で使用するデータのフォーマットの一例を図９に示す。データはパケット９００の形態を取り、宛先アドレス９０１、送信元アドレス９０２、コマンド９０３、データ９０４からなる。アドレスはキャッシュメモリ上のアドレス及びチャネルＩＦ部６０７のプロトコル処理部１１０及びプロトコル変換ＩＦ１２０に割り振られているアドレスである。
【００４５】
内部ＩＦ１０９は、ディスクアレイ制御ユニット１０１と筐体間ＣＭパス１１６で接続され、ディスクアレイ制御ユニット１０１からのパケット９００を受信するとスイッチ部１２２へとパケット９００を転送する。
【００４６】
プロトコル変換ＩＦ１２０は、ディスクアレイ制御ユニット１０１間での通信用プロトコルを他ディスクアレイ装置１１９と通信できるファイバーチャネルなどの標準化団体によって決議された標準プロトコルに変換する機能を有する。プロトコル変換ＩＦの一例を図７に示す。
【００４７】
プロトコル変換ＩＦ１２０は内部プロトコルＩＦ７０１とプロトコル変換部７０２と標準プロトコルＩＦ７０３から構成される。
【００４８】
内部プロトコルＩＦ７０１はスイッチ部と接続し、ディスクアレイ制御ユニット１０１間での通信用パケット９００の送受信を行う。スイッチ部１２１からパケットを受信するとプロトコル変換部７０２へとパケット９００を転送する。
【００４９】
標準プロトコルＩＦ７０３は他ディスクアレイ装置１１９のチャネルＩＦ１１８と接続し、ファイバーチャネルなどの標準プロトコルの送受信を行う。他ディスクアレイ装置１１９からパケットを受信するとプロトコル変換部７０２へとパケットを転送する。
【００５０】
プロトコル変換部７０２は内部プロトコルＩＦ７０１または、標準プロトコルＩＦ７０３からパケットを受信すると、ディスクアレイ制御ユニット１０１間通信で用いる内部プロトコルからファイバーチャネル等の標準プロトコルへプロトコル変換を行ったり、その逆の処理を行ったりする。
【００５１】
スイッチ部１２１は図１０に示すスイッチ切替テーブル１０００を有している。スイッチ切替テーブル１０００には宛先アドレスとそのアドレスを含むディスクアレイ制御ユニットの接続するＩＦの番号（ＩＦＮｏ）が記憶されている。スイッチ部１２１はパケット９００の宛先アドレス９０１からこのスイッチ切替テーブルを参照し、スイッチの切替先を決め、パケットスイッチングを行う。
【００５２】
他ディスクアレイ装置１１９のボリューム情報はディスクアレイ制御ユニット１０１の外部ボリューム管理部１０７で収集し、ホストコンピュータ５０にボリュームを割り振る。
【００５３】
図８と図１１を用いて他ディスクアレイ制御装置１１９から論理ボリュームを収集し、割り振る方法の一例を述べる。
【００５４】
図８は管理コンソール８００の表示画面の一例を表している。ディスクアレイ制御装置１００の管理者は管理コンソール８００を使用してホストコンピュータ５０−１、５０−２、５０−３にボリュームを割り振る。管理コンソール８００は管理コンソール接続網８１０で１台のディスクアレイ制御ユニット１−４に接続している。図８と図１１を用いてボリュームを収集し、割り振る方法の一例を述べる。
ステップ１１０１では、ディスクアレイ制御装置１００の構成がディスクアレイ制御ユニット１−４のみから構成されているのか、ディスクアレイ制御ユニット１−４と他ディスクアレイ装置１１９から構成されるかを選択する。ディスクアレイ制御装置１００がディスクアレイ制御ユニット１−４のみから構成される場合、複数のディスクアレイ制御ユニット１−４の物理ボユーム情報は、共有メモリ部１０５から収集することが可能であり、管理コンソール８００からは物理ボリュームイメージ８０１−１及び８０１−２として確認できる。ディスクアレイ制御装置１００が、ディスクアレイ制御ユニット１−４と他ディスクアレイ装置１１９から構成される場合は、他ディスクアレイ装置１１９の論理ボリューム情報は管理コンソール８００では確認できない。
【００５５】
ステップ１１０２では、他ディスクアレイ装置１１９の論理ボリュームイメージを収集するため、管理コンソール８００から他ディスクアレイ装置１１９へＳＣＳＩのディスク情報をターゲットから収集するＲｅａｄ  Ｃａｐａｃｉｔｙコマンドの送信要求を発行する。
【００５６】
ステップ１１０３では、Ｒｅａｄ  Ｃａｐａｃｉｔｙコマンドの返答が他ディスクアレイ装置１１９から返ってきたかを確認する。他ディスクアレイ装置１１９の論理ボリューム情報は外部ボリューム管理部１０７で保持される。また、外部ボリューム管理部１０７に集められた他ディスクアレイ装置１１９の論理ボリューム情報は、管理コンソール８００上で、論理ボリュームイメージ８０１−３として確認できる。
【００５７】
ステップ１１０４では、物理ボリュームイメージ８０１−１及び８０１−２と、論理ボリュームイメージ８０１−３から適当な大きさの論理ボリューム８０２を作成し、さらにその論理ボリュームからホストコンピュータ５０へ割り振るボリューム単位となる論理ユニット８０３を作成する。
【００５８】
ステップ１１０５では、作成した論理ユニット８０３をディスクアレイ制御装置１００に接続するホストコンピュータ５０−１及び５０−２及び５０−３に割り振る。
【００５９】
このようにディスクアレイ制御ユニット１０１に接続するホストコンピュータ５０には、接続するディスクアレイ制御ユニット１０１に関係なくボリュームを割り振ることができる。
【００６０】
次に図１及び図６及び図７を用いて、ディスクアレイ制御装置１０１に接続されたホストコンピュータ５０から他ディスクアレイ装置１１９に記憶されているデータを読み出す一例を述べる。
【００６１】
まず、ホストコンピュータ５０は、自身が接続されているディスクアレイ制御ユニット１０１内のチャネルＩＦ部６０７にデータ読み出し要求を発行する。要求を受けたチャネルＩＦ部６０７内のマイクロプロセッサ６０１は、すべてのディスクアレイ制御ユニット１０１内の共有メモリ部１０５にアクセスし、要求されたデータがどのディスクアレイ制御ユニット１０１に接続する磁気ディスク装置５もしくは他ディスクアレイ装置１１９に格納されているかを調べる。共有メモリ部１０５には、要求データのアドレスとそのデータがどこに格納されているかを対応させる変換テーブルが格納されており、データの所在を調べることができる。
【００６２】
次に、要求を受けたチャネルＩＦ部６０７内のマイクロプロセッサ６０１は、すべてのディスクアレイ制御ユニット１０１内の共有メモリ部１０５にアクセスし、要求されたデータがキャッシュメモリ部１０６に格納されているかどうかを確認する。共有メモリ部１０５には、キャッシュメモリ部１０６内のデータのディレクトリ情報が格納されており、キャッシュメモリ部１０６に格納されているデータ種別を参照できる。
【００６３】
ホストコンピュータ５０の接続するディスクアレイ制御ユニット１０１のキャッシュメモリ部１０６内に要求データがあった場合は、そのデータを自身のＣＭ−ＳＷ１０４を介してチャネルＩＦ部６０７まで転送し、ホストコンピュータ５０に送る。
【００６４】
他のディスクアレイ制御ユニット１０１のキャッシュメモリ部１０６に要求データがあった場合は、そのディスクアレイ制御ユニット１０１内のＣＭ−ＳＷ１０４、筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８、自身のＣＭ−ＳＷ１０４を介してチャネルＩＦ部６０７まで転送し、ホストコンピュータ５０に送る。
【００６５】
どのキャッシュメモリ部１０６にもデータが存在しなかった場合、マイクロプロセッサ６０１は他ディスクアレイ装置１１９から要求データを読み出すために、プロトコル処理部１１０へデータ読み出しＳＣＳＩコマンドの発行を要求する。
【００６６】
プロトコル処理部１１０では、他ディスクアレイ装置１１９と通信するためのパケット９００を作成する。宛先アドレス９０１に他ディスクアレイ装置１１９が接続するプロトコル変換ＩＦ１０８のアドレスを入れ、送信元アドレス９０２に自身のアドレスを入れ、コマンド９０３にリード要求であることを入れ、データ９０４にＳＣＳＩのリードコマンドをカプセリングし、パケット９００を送信する。パケットは自身のＣＭ−ＳＷ１０４を介して筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８へ送られる。
【００６７】
筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８のスイッチ部１２２では、スイッチ切替テーブル１０００を参照してパケット９００を他ディスクアレイ装置１１９の接続するプロトコル変換ＩＦ１２０へと転送する。
【００６８】
プロトコル変換部７０２には、他ディスクアレイ装置１１９のチャネルＩＦ１１８に割り振られているファイバーチャネル等の標準プロトコルのアドレスと、プロトコル変換ＩＦ１０８自身の標準プロトコルのアドレスが保持されている。
【００６９】
プロトコル変換部７０２は、パケット９００のデータ９０４からＳＣＳＩコマンドを抜き出し、ファイバーチャネル等の標準プロトコルのフォーマットに変換し、宛先アドレスに他ディスクアレイ装置１１９の標準プロトコルのアドレス、送信元に自身の標準プロトコルのアドレスを入れて標準プロトコルのパケットを標準プロトコルＩＦ７０３へ転送する。
【００７０】
標準プロトコルＩＦ７０３は、データを通信パス１２０へ転送する。読み出し要求を受けた他ディスクアレイ装置１１９は要求データをプロトコル変換ＩＦ１０８へ返信する。要求データを受け取ったプロトコル変換ＩＦ１０８の標準プロトコルＩＦ７０３は要求データをプロトコル変換部７０２へと転送する。
【００７１】
プロトコル変換部７０２は、要求データがどのプロトコル処理部１１０からのものであるかを記憶しており、標準プロトコルから内部プロトコルへプロトコル変換後、パケット９００の宛先アドレス９０１に読み出しデータを要求したプロトコル処理部１１０のアドレスを格納し、送信元アドレス９０２に自身のアドレスを格納し、コマンド９０３にリードデータであることを格納し、データ９０４に要求データを格納して、内部プロトコルＩＦ７０１へパケット９００を転送する。
【００７２】
パケット９００は内部プロトコルＩＦ７０１から筐体間ＣＭ−ＳＷ１０８、リード要求を出したホストコンピュータ５０の接続するディスクアレイ制御ユニット１０１のＣＭ−ＳＷ１０４を介してチャネルＩＦ６０７のプロトコル処理部１１０へと転送される。パケット９００を受け取ったプロトコル処理部１１０は、パケット９００から要求データを取りだし、キャッシュメモリ部１０６の外部キャッシュ領域１１３へデータを書き込む。また、書き込んだ外部キャッシュ領域１１３のアドレスを共有メモリ部１０５とチャネルＩＦ部６０７内のマイクロプロセッサ６０１へ送信する。
【００７３】
それを受けたチャネルＩＦ部６０７内のマイクロプロセッサ６０１は、データが格納されたキャッシュメモリ部１０６の外部キャッシュ領域１１３からデータを読み出し、ホストコンピュータ５０へ送る。
【００７４】
本実施例によれば、ディスクアレイ制御ユニット１０１に接続するホストコンピュータ５０は要求データがどこに格納されているかを意識することなく、自身が接続するディスクアレイ制御ユニット１０１にアクセス要求を発行するだけで、データのリード／ライトを行うことが可能となり、ホストコンピュータ５０に対して、複数台のディスクアレイ制御ユニット１０１と他ディスクアレイ装置１１９を１つのディスクアレイ制御装置１に見せることが可能となる。
【００７５】
また、要求を受けたディスクアレイ制御ユニット１０１以外からデータを読み出す場合、内部の筐体間パス及びキャッシュメモリ部１０６を介して、データを読み出すことができるため、両方のディスクアレイ制御ユニット１０１のチャネルＩＦ部６０７を介してデータを移行する必要がなくなり、データのリード／ライトの性能の低下を抑えることが可能となる。
【００７６】
また、他ディスクアレイ装置１１９内のデータは、リード／ライト要求があった場合、ディスクアレイ制御ユニット１０１のキャッシュメモリ部１０６の外部キャッシュ領域で一時保管されるため、同じデータに対するリード要求がホストコンピュータ５０からあった場合には、他ディスクアレイ装置１１９へアクセスすることなく要求データを転送でき、処理速度の向上が可能である。
【００７７】
また、筐体間を跨いで頻繁にアクセスが発生するデータはそのデータを要求するホストコンピュータ５０の接続するディスクアレイ制御ユニット１０１へ移行することで、さらに高速アクセスを可能とする。データ移行時にはディスクアレイ制御ユニット１０１内部に設けられたの筐体間接続パス１１７を用いて行うため、ディスクアレイ制御装置のチャネルＩＦ部を介してデータを移行する必要がなくなり、上記データ移行を実行しているときの性能低下を抑えることが可能となる。したがって、ユーザの通常業務の効率を低下させることがなくなる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、複数台のディスクアレイ制御装置を１つのディスクアレイ制御装置として性能の低下を抑えて使用できるディスクアレイ制御装置に、他ディスクアレイ装置を接続し、まとめて統一ストレージシステムとして管理できるディスクアレイシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスクアレイ制御装置の構成を示す図。
【図２】従来のディスクアレイ制御装置の構成を示す図。
【図３】従来のディスクアレイ制御装置の構成を示す図。
【図４】従来のディスクアレイ制御装置の構成を示す図。
【図５】従来のディスクアレイ制御装置の構成を示す図。
【図６】図１に示すディスクアレイ制御ユニット内の詳細構成を示す図。
【図７】図１に示す筐体間ＣＭ−ＳＷのプロトコル変換ＩＦの詳細構成を示す図。
【図８】外付けの管理コンソールで、ホストコンピュータへ論理ユニットを割り振るときの概念図。
【図９】ディスクアレイ制御ユニット間通信に用いられるデータフォーマットの一例を示す図。
【図１０】筐体間ＣＭ−ＳＷに設けられたスイッチ切替テーブルの一例を示す図。
【図１１】他ディスクアレイ装置から論理ボリューム情報を収集する手順をの一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００…ディスクアレイ制御装置、１０１…ディスクアレイ制御ユニット、５０…ホストコンピュータ、５…磁気ディスク装置、１０２…外部装置接続ＩＦ、１１０…プロトコル処理部、１０３…ＳＭ−ＳＷ、１０４…ＣＭ−ＳＷ、１０５…共有メモリ部、１０７…外部ボリューム管理部、１０６…キャッシュメモリ部、１１３…外部キャッシュ領域、１１１…ＣＭアクセスパス、１１２…ＣＭアクセスパス、１１４…ＳＭアクセスパス、１１５…ＳＭアクセスパス、１１６…筐体間ＣＭパス、１１７…筐体間ＳＭパス、１０８…筐体間ＣＭ−ＳＷ、１０９…内部ＩＦ、１２０…プロトコル変換ＩＦ、１２２…スイッチ部、１２１…通信ケーブル、１１９…他ディスクアレイ装置、１１８…チャネルＩＦ。
【図１】
2004192174.tif 000003
【図２】
2004192174.tif 000004
【図３】
2004192174.tif 000005
【図４】
2004192174.tif 000006
【図５】
2004192174.tif 000007
【図６】
2004192174.tif 000008
【図７】
2004192174.tif 000009
【図８】
2004192174.tif 000010
【図９】
2004192174.tif 000011
【図１０】
2004192174.tif 000012
【図１１】
2004192174.tif 000013