(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク回転機構を有する主記憶装置と、
ディスクキャッシュ手段と、
振動／衝撃感知手段と、
ディスクコントローラと、
を具備したストレージ装置において、
前記振動／衝撃感知手段が運用規定値以内の振動を感知すると、前記ディスクコントローラが、前記振動の大きさに基づいて分類された、
他の分類より前記振動が小さくライトバック方式が適用される第１の分類と、
前記第１の分類より前記振動が大きくライトスルー方式が適用される第２の分類と、
前記第２の分類より前記振動が大きくライトバック方式が適用される第３の分類と、
に基づいて、前記ディスクキャッシュ手段においてライトバック方式およびライトスルー方式のいずれか一方を適用することを特徴とすることを特徴とするストレージ装置。
【請求項２】
前記振動／衝撃感知手段が前記運用規定値を超える振動を感知すると、前記ディスクコントローラが前記主記憶装置へのアクセスを停止させることを特徴とする請求項１に記載のストレージ装置。
【請求項３】
さらに前記ストレージ装置は、
バッテリと、
バックアップ用の補助記憶装置と、
を具備し、
前記振動感知手段が前記運用規定値を超える振動を感知すると、前記ディスクコントローラは前記主記憶装置へのアクセスを停止して前記バッテリで動作する前記補助記憶装置へデータを退避し、前記主記憶装置へのアクセス再開時には前記補助記憶装置からの退避データを転送して、前記主記憶装置のデータを回復又は更新することを特徴とする請求項１または２に記載のストレージ装置。
【請求項４】
前記振動／衝撃感知手段が非運用時の規定値を超える衝撃を感知すると、その旨をアラーム表示又は通知して前記主記憶装置の交換を要求することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載のストレージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はストレージ装置に関し、特に振動や衝撃を検出して、検出時にはディスク又はストレージ装置の動作モードを適宜切り替えるストレージ装置の保護に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ストレージ装置は、その大容量化により、膨大なデータ量を扱うようになり、２４時間及び３６５日連続して稼動する必要がある。そのため、いかなる場合でもデータの欠落又はマシンダウンが許されない状況となっている。しかしながら、長時間使用されるディスクへの衝撃によって故障が誘発されたり、また地震等によるストレージ装置へのダメージでデータ保護に欠ける現状では、長時間における高品質とデータ保護の観点から十分とはいえない。
【０００３】
そのため、従来において、振動感知センサを備えて振動感知時には磁気ディスクに対するアクセス動作を停止させるディスクアレイ装置が開示されている（特許文献１参照）。また、振動感知時にヘッドをアンロードさせるタイミングを調整することによってデータ破壊やヘッドクラッシュを低減させる回転型記憶装置が開示されている（特許文献２参照）。さらにまた、振動感知時にデータ記憶装置へのアクセスを停止し、スタティックな記憶素子により構成されたバッファメモリ（補助記憶装置）へデータを一時的に記憶し、そのデータを使ってハードディスク等の大容量データ記憶装置（主記憶装置）の内容を回復する等のことが行われていた（特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０６７４８号公報
【特許文献２】特開２００１−３０７４１３号公報
【特許文献３】特開昭６４−１４７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２４時間及び３６５日連続して稼動することが要求されるデータ記憶装置へのアクセスを、衝撃や振動検知毎にいちいち停止していたのではデータの保護及び管理運用上で支障をきたすという問題があった。かといって、衝撃や振動に弱い回転機構を有するハードディスク等の大容量記憶装置に、ディスク保証を超えた衝撃や振動を与えるとヘッドクラッシュ等により即故障したり、又は最初は正常に動作していたがその後に徐々にエラーが多発して最終的に故障に至るケースが発生し得る。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑み、特に振動感知手段を備えることで地震等による振動状態を細分類し、キャッシュからのデータ吐き出しを適宜制御することで運用中データの早期保全を図り、規格以内の軽度の振動状態における連続稼動を可能にすることを目的とする。なお、ここでいう吐き出しとは、キャッシュ上のいわゆるダーティデータをハードディスクに書き戻すことをいう。
【０００７】
また本発明の目的は、ハードディスク等の安全基準を超える衝撃や振動を感知した場合（重度の衝撃又は振動状態）には、ハードディスク（主記憶装置）等へのアクセスを禁止してスタティックメモリ素子等からなる補助記憶装置へ一時的にデータを退避して、後にその退避データを使って主記憶装置のデータ回復・更新を図ることを目的とする。
【０００８】
これらを適宜組み合わせることによって、装置全体として高品質なデータ保護管理がなされたストレージ装置を提供することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ディスク回転機構を有する主記憶装置と、ディスクキャッシュ手段と、振動／衝撃感知手段と、ディスクコントローラと、を具備したストレージ装置において、前記振動／衝撃感知手段が運用規定値以内の振動を感知すると、前記ディスクコントローラが、前記振動の大きさに基づいて分類された、他の分類より前記振動が小さくライトバック方式が適用される第１の分類と、前記第１の分類より前記振動が大きくライトスルー方式が適用される第２の分類と、前記第２の分類より前記振動が大きくライトバック方式が適用される第３の分類と、に基づいて、前記ディスクキャッシュ手段においてライトバック方式およびライトスルー方式のいずれか一方を適用するストレージ装置が提供される。
【００１１】
また本発明によれば、前記ストレージ装置は、さらにバッテリと、バックアップ用の補助記憶装置と、を具備し、前記振動／衝撃感知手段が運用規定値を超える振動を感知すると、前記ディスクコントローラは前記主記憶装置へのアクセスを停止して前記バッテリで動作する前記補助記憶装置へデータを退避し、前記主記憶装置へのアクセス再開時には前記補助記憶装置からの退避データを転送して、前記主記憶装置のデータを回復又は更新するストレージ装置が提供される。
【００１２】
そして、前記振動／衝撃感知手段が非運用時の規定値を超える衝撃を感知すると、その旨をアラーム表示又は通知して前記主記憶装置の交換を要求する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軽度の振動状態を細分類し、各分類に応じたキャッシュ方式を適用することで、運用データの早期保全が可能となり、ストレージ装置の高品質な連続稼動が可能となる。
【００１４】
また、運用中にハードディスク等の安全基準を超える振動を感知した場合（重度の振動状態）には、ハードディスク（主記憶装置）等へのアクセスを禁止して補助記憶装置（不揮発性メモリ等）へ一時的にデータを退避し、後にその退避データを使って主記憶装置のデータ回復・更新を図ることができる。
【００１５】
これらを適宜組み合わせることで、全体として高品質でデータ保護管理が改善され、さらには連続稼動が可能なストレージ装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明によるストレージ装置の基本構成を示したものである。
図１において、ホストコンピュータ１は、インタフェース２１を介してハードディスク等のストレージ装置２へアクセスする。本願のストレージ装置２は衝撃及び振動を感知する振動／衝撃センサ２６を備えており、コントローラ（ＣＯＮＴ）２２が感知された振動／衝撃とその装置規格とを比較して対応する処理動作を実行する。ストレージ本体（ＳＴＯＲＡＧＥ）はハードディスク等からなる主記憶装置であり、キャッシュメモリ（Ｃｈａｃｈｅ）２３を介してホスト１からアクセスされる。
【００１７】
バッテリ（ＢＡＴ）２４は、ストレージ装置２の主電源ＯＦＦ時にもキャッシュメモリ２３、センサ２６、コントローラ２２及び後述する補助記憶装置３へ電源を供給して、それらの動作を保証する。補助記憶装置３は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリからなり、基準の規格を超える振動や衝撃の感知時に小容量のバックアップメモリ３として機能する。コントローラ２２は、主電源ＯＮ時に補助記憶装置３からのバックアップデータをロードして、主記憶装置２５のデータ回復や更新を試みる。
【００１８】
図２は、本発明によるストレージ装置及びそのデータの保護処理の概要を示している。
本発明では、ストレージ装置２へ振動／衝撃を感知する２種類のセンサを取り付けており、ストレージ装置２の品質改善及びデータ保護を図っている。図２において、ストレージ装置２の図示しない主電源ＯＦＦ時（非通電時）には、バックアップ電源（ＢＡＴ）２４のみが有効となり、輸送時における衝撃測定機能を有効としている（Ｓ０１及び０３）。
【００１９】
この輸送時（非通電時）における衝撃測定機能では、図６に示すように、補助記憶装置３に過去６ヶ月分のバッテリ駆動による衝撃情報（衝撃値と衝撃日時）をＬＯＧ情報として採取して保存する。そして、ストレージ装置２の主電源ＯＮ時に、規格値を超えるＬＯＧ情報についてアラーム表示又は通知を行う（Ｓ２１及び２２）。これにより、保守作業員等による不良ディスクの全数交換等の早期の対処が可能となる。
【００２０】
また、図２の運用中（通電中）の振動測定機能（Ｓ０２）では、本発明により運用中の地震等による振動状態を細分類し、各分類に応じてハードディスクキャッシュからのデータ吐き出しを適宜制御している。これにより、運用中データの早期保全を図り、軽度の振動状態における連続稼動を可能にしている。
【００２１】
ここでは、軽度の振動状態に応じてキャッシュ機能のライトバック機能とライトスルー機能を適宜切替えている。図３には、ライトバック機能とライトスルー機能とを図式的に示している。図３の（ａ）に示すライトバック機能（ＷＢ）では、ホスト１がキャッシュメモリ２３に保存すべきデータを書き込むと、その時点でメモリから正常終了が返送される。キャッシュメモリへ格納されたデータは、ある程度蓄積されるとディスクへライト（吐き出す）される。このため、ホスト１はヘッドのシーク時間を待つ必要がなくなりストレージ２５へのアクセスが高速化されるとともに、ストレージ２５へのアクセス頻度が低減され、振動感知時におけるヘッドクラッシュ等の可能性も低減される。通常のストレージ動作ではライトバック機能（ＷＢ）が用いられる。
【００２２】
一方、図３の（ｂ）に示すライトスルー機能（ＷＴ）では、ホスト１がキャッシュメモリ２３に保存すべきデータを書き込むと、そのデータがストレージ２５に書き込まれた（吐き出された）時点で正常終了が返送される。このため、保存すべきデータの吐き出し速度は速くなるが、その一方でホスト１によるストレージ２５へのアクセス速度が低下し、またストレージ２５へのアクセス頻度が増加することになる。このように、ライトスルーは、データの吐き出しを高速に行うのに適した方式である。
【００２３】
図４は、本発明による振動測定機能の一例を示したものである。図５には、ストレージ装置の環境仕様の一例を示している。
図４では、動作時の振動が環境仕様の範囲内（図５）にある場合（軽度の振動）にキャッシュ機能であるライトバックとライトスルーを適宜切替えている。なお、振動が環境仕様の範囲外（Ｓ１４）となる場合（重度の振動）の処理の一例については図７に示している。
【００２４】
図４では、ストレージの振動が規格内の１．０Ｇ以下を複数の振動状態Ａ〜Ｃに分類し、各振動状態に適したキャッシュ方式（ＷＢ又はＷＴ）を適用している。これにより、運用中のデータが早期に保全され、振動が規格内の軽度の振動状態における連続稼動を可能にしている。
【００２５】
なお、振動が規格を超える重度の振動状態Ｃについては、図７に示すように、ストレージ２５へのアクセスを禁止（システムの主電源をＯＦＦにして停止）してその間の保存すべきデータは補助記憶装置３へ一時的に退避している（Ｓ３１）。その後、主記憶装置２５の主電源がＯＮすると、コントローラ２２が補助記憶装置３から主記憶装置２５へ退避データを転送し、退避データの回復・更新を試みる（Ｓ３２及び３３）。一方、重度の振動状態Ｃによるヘッドクラッシュ等によりデータ回復ができない場合は、その旨のアラーム表示又は通知を行ってディスク交換等を促すようにしている（Ｓ３４及び３５）。
【００２６】
図４に戻って、軽度の振動状態Ａ（０＜Ａ＜０．３Ｇ）は（Ｓ１１）、ストレージ装置の運用動作に殆ど影響しない振動状態であり、そのため通常動作時におけるキャッシュ方式であるライトバック（ＷＢ）が適用される。次の軽度の振動状態Ｂ（０．３＜Ｂ＜０．７Ｇ）では（Ｓ１２）、ライトスルー方式（ＷＴ）が適用される。なぜならば、振動状態Ｂはハードディスクへの書き込み可能な範囲内であり、ライトスルー方式に変更した後はいわゆるダーティデータは変更時点以上に増えることはなく、かつ、既に存在しているダーティデータはいわゆるキャッシュヒットによって徐々に減少していくことになる。
【００２７】
さらに、次の軽度の振動状態Ｃ（０．７＜Ｃ＜１．０Ｇ）は（Ｓ１３）、重度の振動状態（Ｃ以上）に隣接しており、頻繁にリトライ機能が発生し、最悪の場合はヘッドクラッシュが発生することも考えられるため、ハードディスクへのアクセス回数を低減することを優先したライトバック方式（ＷＢ）が適用される。最後に環境規格値を越える振動を感知した場合は（Ｓ１４）、もはや動作保証範囲外なためストレージ装置のシステムを停止（ＰｏｗｅｒＯＦＦ）して、先に説明したように補助記憶装置３へデータを退避している（図７のＳ３１）。
【００２８】
以上、本発明によれば、軽度の振動状態を細分類し、各分類に応じたキャッシュ方式を適用することで、運用データの早期保全が可能となり、ストレージ装置の軽度の振動状態における安全な連続稼動が可能となる。
【００２９】
また、運用中にハードディスク等の安全基準を超える振動を感知した場合（重度の振動状態）には、ハードディスク（主記憶装置）等へのアクセスを禁止して補助記憶装置へ一時的にデータを退避して、後にその退避データを使って主記憶装置のデータ回復・更新を図ることができる。
【００３０】
これらを適宜組み合わせることにより、全体として高品質でデータ保護管理が改善されたストレージ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるストレージ装置の基本構成を示した図である。
【図２】本発明によるストレージ装置のデータ保護処理の概要を示した図である。
【図３】ライトバック機能とライトスルー機能とを図式的に示した図である。
【図４】本発明による振動測定機能の一例を示した図である。
【図５】ストレージ装置の環境仕様の一例を示した図である。
【図６】本発明による衝撃測定機能の一例を示した図である。
【図７】重度の振動の場合の処理例について示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    ホスト
２    ストレージ装置
３    補助記憶装置
２１    インタフェース
２２    コントローラ
２３    キャッシュメモリ
２４    バッテリ
２５    主記憶装置
２６    振動又は衝撃センサ
【図１】
0004463771.tif 000002
【図２】
0004463771.tif 000003
【図３】
0004463771.tif 000004
【図４】
0004463771.tif 000005
【図５】
0004463771.tif 000006
【図６】
0004463771.tif 000007
【図７】
0004463771.tif 000008