(57)【要約】【課題】本発明は、「プラグ・アンド・プレー(plug and play)」、高速、マイクロコンピュータベースのファイバチャンネル適合及び欠陥許容（フォールトトレラント）の大量記憶情報サーバシステムを提供する。【解決手段】情報サーバシステムは、物理的に独立した又は一体的なディスク記憶装置アレー及び通信インターフェイスを制御する新たなディスクアレーコントローラの動作に向けられた機能を含むように改善された工業規格のオペレーティングシステムソフトウェアを実行する高速、マイクロコンピュータベースのサーバを備えている。ディスクアレーコントローラサブシステムは、ファイバチャンネルプロトコルでディスク記憶装置アレーを制御し、そしてそれと通信する。【選択図】図１
2007305150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡張可能な、モジュラー型、欠陥許容、マルチループのホットスワップ可能なアーキテクチャーをもつ情報サーバシステムにおいて、
デジタルプロセッサ、記憶装置及びユーザインターフェイスを含む中央処理ユニットと、
少なくとも１つの記憶装置アレーを制御するために中央処理ユニットに接続された記憶アレーコントローラサブシステムと、
情報サーバの他のサブシステムと通信すると共に、上記記憶装置アレーコントローラサブシステムを制御するために中央処理ユニットに接続された通信インターフェイスサブシステムと、
を備えたことを特徴とする情報サーバシステム。
【請求項２】
要素のインターフェイスカードを接続するためのミッドプレーンコネクタを更に備えた請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項３】
各々の上記記憶装置アレーは、複数のディスク記憶装置と、それに対応する数のバイパスインターフェイスカードとを備え、それらは全て互いに且つ情報サーバと通信する請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項４】
各々の上記記憶装置アレーは、対応する数の記憶装置が情報サーバシステム全体に完全に存在しているかどうかに関わりなく、全情報サーバシステムに存在する所定数のバイパスインターフェイスカードを備えている請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項５】
各々のディスク記憶装置は、ホットスワップ可能である請求項３に記載の情報サーバシステム。
【請求項６】
各々のディスク記憶装置は、ミッドプレーンコネクタに接続するバイパスインターフェイスカードに取り付けられる請求項３に記載の情報サーバシステム。
【請求項７】
上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、裁定型二重チャンネルのファイバチャンネルシステムにより上記少なくとも１つのディスク記憶装置アレーを制御しそしてそれと通信する請求項３に記載の情報サーバシステム。
【請求項８】
各々の上記ディスク記憶装置は、上記裁定型二重チャンネルのファイバチャンネルアーキテクチャーに接続され、これにより、各ディスク記憶装置は、情報サーバを経て外界から送られた要求に応答してデータの同時の読み取り及び書き込みを実行する請求項７に記載の情報サーバシステム。
【請求項９】
上記ディスク記憶装置は、光学ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、磁気−光学媒体、フラッシュ及びバブルメモリ装置、コンパクトディスク、リードオンリディスク、及びデジタルビデオディスク記憶装置より成るグループから選択される請求項３に記載の情報サーバシステム。
【請求項１０】
上記ディスク記憶装置は、電子装置登録装置を含む請求項３に記載の情報サーバシステム。
【請求項１１】
上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、上記電子装置登録装置の識別番号を監視する請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１２】
上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、上記情報サーバシステムの要素が除去されるか又は追加されるときを監視する請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１３】
上記電子装置登録装置は、工場で指定された独特の４８ビットシリアル番号をもつ６４ビットＲＯＭを含む請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１４】
上記電子装置登録装置は、各ディスク装置の電子回路に一体化され、各ディスク記憶装置とディスク記憶装置アレーとの係合又は解離によって電子装置登録装置がトリガーされて、各ディスク記憶装置に特有の独特の識別シリアル番号信号を発生し、上記ディスクアレーコントローラサブシステムへ送信する請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１５】
上記電子装置登録装置がトリガーされると、電子装置登録装置は、各ディスク装置に特有の独特の識別シリアル番号信号を発生して上記ディスクアレーコントローラサブシステムへ送信し、この信号を受け取ると、上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、ディスク装置が係合されたか解離されたかに基づいて各々ディスク装置とアレーとの論理的接続又は切断を直ちに開始する請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１６】
上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、上記バイパスインターフェイスカードの制御によりディスク装置の電気的及び論理的な接続及び切断を行なう請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１７】
上記バイパスインターフェイスカードは、ファイバチャンネルトポロジー及びプロトコル内においてディスクドライブ間で通信するための独立しているが論理的に一体化された光学バスを含む請求項７に記載の情報サーバシステム。
【請求項１８】
上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、欠陥許容のデータ冗長性プロトコルに対して上記少なくとも１つのディスク記憶装置を構成する請求項１０に記載の情報サーバシステム。
【請求項１９】
上記ディスクアレーコントローラサブシステムは、ＲＡＩＤ  ０、ＲＡＩＤ  １、ＲＡＩＤ  ３、ＲＡＩＤ  ５、ＲＡＩＤ  １０及びＸＯＲ  ＲＡＩＤ構成より成るグループから選択された構成に対して上記少なくとも１つのディスク記憶装置を構成する請求項１８に記載の情報サーバシステム。
【請求項２０】
上記通信インターフェイスサブシステムは、デジタル加入者ユニットフレーマーを含む請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項２１】
上記通信インターフェイスサブシステムは、オンボードバッファメモリと、サーバ内要素の高速データ通信用の高速、ファイバチャンネル適合の光学バスとを含む請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項２２】
上記通信インターフェイスサブシステムは、ビットエラー率テスターチップセットを含む請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項２３】
記憶装置アレーの記憶装置に新たなデータを書き込むためのシステムの機能をディスエイブルするオペレータ制御可能な入力装置を更に含む請求項１に記載の情報サーバシステム。
【請求項２４】
情報サーバを動作する方法において、欠陥許容のホットスワップ可能な記憶装置アレーとの高速通信を確立し、各記憶装置に関連したホットスワップインターフェイスカードによって与えられた情報から上記アレーの各記憶装置の状態を感知し、コンピュータにおいて記憶装置の状態に関する情報を分析して、記憶装置の動作特性及び情報サーバの全体的な動作を評価し、システムの動作を維持するように記憶装置を制御する信号を導出し、その制御信号をサービス装置コントローラへ通信して個々の記憶装置を制御し、そして高速インターフェイスを経て個々のホットスワップインターフェイスカードに上記制御信号を送信して、個々の記憶装置の動作を制御するという段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２５】
システム状態の表示をディスプレイパネルに発生し、そしてユーザインターフェイスからコンピュータにより入力を受け取る段階を更に含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
タッチスクリーンディスプレイを使用して、状態を表示すると共に、システムユーザからの入力を受け入れる段階を更に含む請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「プラグ・アンド・プレー(plug and play)」、高速、マイクロコンピュータベースのファイバチャンネル適合及び欠陥許容（フォールトトレラント）の大量記憶情報サーバシステムに係る。より詳細には、本発明は、ホストコンピュータを必要としない二重ループ裁定型、ファイバチャンネル機能、多欠陥許容のホットスワップ可能なディスクアレーを組み込んだ企業規模の情報サーバシステムを構成する装置及び方法に係る。
【０００２】
（関連出願）
本発明は、１９９８年３月１０日に出願されたプロビジョナル特許出願第６０／０７７，６４３号をベースとするものである。
【背景技術】
【０００３】
これまで、良く知られた工業規格で動作するソフトウェアを用いて便利な容易に構成できる包囲体において高速データスループット及び拡張可能なデータ記憶能力で企業全体にわたって情報を供給することのできる大量記憶ファイルサーバを提供するために努力が払われている。しかしながら、このようなシステムは、通常、現在入手できるコンピュータ及び通信ハードウェアでは性能を維持することができずそしてコンポーネントデバイスの存続上の欠陥が生じることに関連した多数の欠点や問題を経験している。このような欠点は、付加的なディスク記憶装置や通信装置の設置を容易にするために情報サーバシステムの電源を完全に落とす必要なく記憶要求の増加を受け入れるための拡張性の能力に欠けることを含む。現在利用できる解決策の１つは、付加的なディスク記憶装置をディスク記憶アレーに追加できる前に、情報サーバシステム全体をオフラインとしそして電源を落とすことを必要とする。このシステム及び他の同等の又はより能力の高いサーバシステムは、記憶スペースの拡張、修理及び日常保守、例えば、最適化及びシステム健全性の監視に対してシステムの保守を容易にするために、著しい量のシステム管理者の時間及びサーバシステムリソースを必要とする。
【０００４】
現在入手できる情報サーバシステムに生じる他の問題は、現在の技術では、ある所定数の欠陥がサーバシステムに生じた後に連続的な情報サーバ機能を与えることが一般的にできないことである。ある公知の情報サーバシステムは、限定された欠陥許容能力を備えている。このようなシステムは、通常、情報サーバシステムのサービスを受ける企業に必要なディスクスペースを実質的に上回る過剰なディスクスペースを組み込んだディスクアレーサーバを使用する。この過剰なディスクスペースは、付加的な物理的ディスク記憶装置の追加と共にこのようなシステムに組み込まれ、これらディスク記憶装置は、ユーザの記憶、欠陥許容及びサーバ要件を満足するように調整された特定の論理ディスクドライブ構成で構成される。
【０００５】
所望の欠陥許容レベルを達成するために、ディスクアレーサブシステムは、種々の形式のオペレーティングシステムソフトウェアで構成され、物理的及び論理的ディスクドライブの種々の異なる組み合わせに対し情報サーバシステムに記憶されたデータの複写及び多数のコピーを形成する。大型アレーの欠陥許容ディスクアレーアーキテクチャーは、通常、例えば、独立ディスクの冗長アレー即ち「ＲＡＩＤ」トポロジー及びプロトコルとして取引上知られている種々の具現化を含むものが使用される。特定のディスク記憶装置の完全な欠陥又は部分的な欠陥が検出されると、オペレーティングシステムソフトウェアプログラムは、サーバに欠陥を通知し、欠陥が生じたディスクの部分をマークし、又は完全に故障したディスク記憶装置をディスクアレーから論理的に除去する。次いで、オペレーティングシステムは、通常、残りの使用可能な物理的ディスクスペースを論理的ディスクドライブの変形構成へと再割り当てする。
【０００６】
次いで、オペレーティングシステムは、新たに減少された量の空きディスクスペースの制約の中でサーバシステムに記憶されたデータの新たな複写、多数のコピーを再構成する。又、サーバシステムは、サーバシステムの管理者に欠陥が生じたことを通知し、修正処置がとられるようにする。
欠陥の厳密な性質に基づき、必要な修正処置は、完全に又は部分的に故障したディスク記憶装置を除去及び交換することを含む。除去及び交換のシステム保守作業は、多くのシステムにおいて、物理的な交換作業を実行できる前に全サーバシステムをオフラインにしそして電源を落とすことを必要とする。ある情報サーバシステムは、そのサーバシステムがまだオンラインにあって電源が入った状態にある間に欠陥ディスク記憶装置を除去及び交換することができる。このプロセスは、取引上、装置の「ホットスワッピング」と一般に称されている。しかしながら、このようなシステムは、新たに交換されたディスク装置をディスクアレーサブシステムに物理的及び論理的に再一体化する目的でハードウェアインターフェイス及びオペレーティングシステムソフトウェアを手動操作するために、システム管理者の著しい手作業の介在を必要とする。又、ホットスワッピングを行うことのできるシステムは、修正処置をとるプロセスによって生じる甚だしい性能低下を被る。
【０００７】
論理的に再一体化するプロセスは、サーバシステムの中央処理ユニット及びメモリリソースの著しい部分を必要とする。これらのリソースは、新たに使用できる空きディスクスペースをサーバの論理的ディスク構成へと再割り当てしそしてサーバに記憶された情報の多数の複写コピーを新たな及び残りの物理的及び論理的ディスクドライブにわたって再分布するために必要とされる。サーバシステムリソースに対するこの必要性は、一時的ではあるが、情報サーバシステムの著しい性能低下を生じる。
【０００８】
従って、現在利用できる情報サーバ技術のユーザは、一般的に、２つの形式の情報サーバシステムを任意に使用できることになる。第１形式のサーバシステムは、システムの保守作業中には全く使用できない。第２形式のシステムは、実際には、システムの保守作業中に情報サーバシステムが著しい性能低下を経験するために、ユーザには使用できない。参考としてその全体をここに取り上げる以下の米国特許は、上述した情報サーバシステムの種々の形式及び要素を開示していると考えられる。第５，４０２，４２８号、第５，４７１，０９９号、第５，４７９，６５３号、第５，５０２，８３６号、第５，５１７，６３２号、第５，５１８，４１８号、第５，５２２，０３１号、第５，５３０，８３１号、第５，５４４，３３９号、第５，５４８，７１２号、第５，６１５，３５２号、第５，６５１，１３２号、第５，６５９，６７７号、第５，６６４，１１９号、第５，６６６，３３７号、第５，６８０，５３８号、第５，６９４，５８１号、及び第５，７０１，４０６号。
【０００９】
現在利用できる情報サーバシステムに組み込まれる技術の問題及び欠点のために、ユーザは、とりわけ、中断のない連続使用、低下することのない性能、簡単で迅速で且つ容易な記憶スペースの拡張、再構成、修理及び日常保守を行なうことのできる満足なサーバシステムをもてないでいる。従来の装置の中で、これらの必要性を充分に満足するものは皆無である。従って、現在利用できる情報サーバシステム及びその関連技術に関与した欠点及び問題を低減又は排除するだけでなく、これらの問題に対して効率的で且つコスト効率の良いシステムが要望されていることが明らかである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、「プラグ・アンド・プレー」の拡張可能なモジュラー型、欠陥許容及びマルチループのホットスワップ可能なアーキテクチャーを伴う情報サーバシステムであって、中央処理ユニットと、少なくとも１つの記憶装置アレーを制御するために中央処理ユニットに接続された記憶装置コントローラと、他のシステムと通信するために中央処理ユニットに接続された通信インターフェイスシステムとを備えた情報サーバシステムを提供する。
【００１１】
より詳細には、本発明は、情報記憶及び検索アプリケーションのためのプラグ・アンド・プレー記憶システムを開示し、そしてこの記憶システムのためのオンボードコンピュータサーバを組み込み、ホストコンピュータからのリソースの必要性を排除する。コンピュータは、記憶装置のコントローラ、及び記憶システム外部の他のシステムとの通信インターフェイスを制御しそしてそれと通信する。記憶装置は、高速インターフェイスを経て動作し、個々のホットスワップインターフェイスカードを介して記憶装置のアレーを制御する。
【００１２】
ここに示す１つの好ましい実施形態では、本発明は、磁気ディスクアレー、光学装置アレー、ソリッドステートメモリ等の記憶装置に対するアレーコントローラの動作に向けられた機能を含むように改善された工業規格のオペレーティングシステムソフトウェアで動作する高速、マイクロコンピュータベースのサーバを組み込み、そして物理的に独立した又は一体的な記憶装置アレー及び通信インターフェイスを制御する自蔵型プラグ・アンド・プレー情報サーバシステムを提供する。ここに示す好ましい形態では、アレーコントローラサブシステムは、ファイバチャンネルプロトコル及びトポロジー適合の１．０６２５ギガビット／ｓの銅コンパクトＰＣＩ及び／又は光ファイバインターフェイスバス、及びディスク記憶装置との通信及び制御用のインテリジェント入力／出力即ち「Ｉ2Ｏ」バスを経て記憶装置アレーを制御しそしてそれと通信する。
【００１３】
記憶装置アレーは、記憶装置のオンライン追加、除去及び交換を容易にするように構成された対応する数のバイパス又は「ブリッジング」インターフェイスカードと共に複数の記憶装置を組み込んでいる。上記のバス及びファイバチャンネル機能を組み込むのに加えて、記憶装置アレーは、更に、情報サーバから独立した内部記憶装置を含む記憶装置アレーサブシステム要素間で高速通信するための物理的に独立したファイバチャンネル適合光学バスも組み込んでいる。これまでに入手できる情報サーバシステムで遭遇する問題は、標準構成又は注文構成ベースの種々の標準在庫ハードウェア及びソフトウェアから比較的安価に製造できる本発明のシステムによって解消される。いずれの構成においても、ユーザが再構成できる種々様々なオプションが拡張機能と共に利用できる。
【００１４】
従って、本発明は、拡張可能な、モジュラー、欠陥許容のホットスワップ可能なアーキテクチャーをもつ情報サーバシステムであって、中央処理ユニットと、少なくとも１つの記憶装置アレーを制御するために中央処理ユニットに接続されたアレーコントローラサブシステムと、情報サーバの他のサブシステムと通信し且つアレーコントローラサブシステムを制御するために中央処理ユニットに接続された通信インターフェイスサブシステムとを備えた情報サーバシステムを提供する。
【００１５】
本発明は、便宜上、そしてこれに限定されないが、磁気ディスク記憶装置に関連して以下に説明する。というのは、磁気ディスク記憶装置は、情報サーバ用途に対して容易に入手できるコンパクトな形式の記憶装置だからである。しかしながら、当業者に明らかなように、記憶媒体技術の開発状態及びシステムが実施される用途に基づいて、他の記憶装置及び媒体、例えば、光学ディスク、ソリッドステートメモリ又は磁気記憶媒体も、種々の用途に適用できる。同様に、本発明は、ファイバチャンネルプロトコル及びトポロジー適合の１．０６２５ギガビット／ｓの銅コンパクトＰＣＩ及び／又は光ファイバインターフェイスバス、並びにインテリジェント入力／出力「Ｉ2Ｏ」バスを、記憶装置コントローラと記憶装置アレーとの間の通信リンクとして説明するが、アレーのアーキテクチャー、通信速度要求及びデータリンクに対して使用できる技術に基づいて他の通信リンクも使用できる。
【００１６】
ここに示す１つの好ましい実施形態では、情報サーバシステムは、要素のためのインターフェイスカードを接続するミッドプレーンコネクタも備えている。本発明のここに示す好ましい特徴においては、各ディスク記憶装置アレーは、複数のディスク記憶装置と、それに対応する数のバイパスインターフェイスカードとを含み、その全部が互いに且つ情報サーバと通信する。本発明のここに示す別の好ましい特徴においては、各ディスク記憶装置アレーは、対応する数のディスク装置が情報サーバシステム全体に完全に存在しているかどうかに関わりなく、全情報サーバシステムに存在する所定数のバイパスインターフェイスカードを備えている。各ディスク記憶装置は、好ましくは、ホットスワップ可能であり、そして各ディスク記憶装置は、ミッドプレーンコネクタに接続するバイパスインターフェイスカードに取り付けられる。
【００１７】
ここに示す好ましい実施形態では、ディスクアレーコントローラサブシステムは、裁定型二重チャンネルファイバチャンネルシステムを伴う１つ以上のディスク記憶装置アレーを制御しそしてそれと通信し、そして各ディスク記憶装置は、この裁定型二重チャンネルのファイバチャンネルアーキテクチャーに接続され、これにより、各ディスク記憶装置は、情報サーバを経て外界から送られる要求に応答してデータの同時読み取り及び書き込みを実行することができる。本発明のここに示す別の特徴においては、ディスク記憶装置は、電子装置の登録装置を備え、ディスクアレーコントローラサブシステムは、電子装置登録装置の識別番号を監視する。従って、ディスクアレーコントローラサブシステムは、情報サーバシステム内の要素が除去されるか又は追加されるときを監視することができる。電子装置登録装置は、好ましくは、各ディスク装置の電子回路に一体化され、各ディスク記憶装置とディスク記憶装置アレーとの係合又は解離によって電子装置登録装置がトリガーされて、各ディスク記憶装置に特有の独特の識別シリアル番号信号を発生し、ディスクアレーコントローラサブシステムへ送信する。電子装置登録装置がトリガーされると、好ましくは、電子装置登録装置は、各ディスク装置に特有の独特の識別シリアル番号信号を発生してディスクアレーコントローラサブシステムへ送信し、この信号を受け取ると、ディスクアレーコントローラサブシステムは、ディスク装置が係合されたか解離されたかに基づいて各々ディスク装置とアレーとの論理的接続又は切断を直ちに開始する。従って、ディスクアレーコントローラサブシステムは、バイパスインターフェイスカードの制御によりディスク装置の電気的及び論理的な接続及び切断を行なうことができる。ここに示す別の好ましい特徴においては、バイパスインターフェイスカードは、ファイバチャンネルトポロジー及びプロトコル内においてディスクドライブ間で通信するための独立しているが論理的に一体化された光学バスを備えている。
【００１８】
ここに示す別の好ましい実施形態では、ディスクアレーコントローラサブシステムは、ＲＡＩＤ  ０、ＲＡＩＤ  １、ＲＡＩＤ  ３、ＲＡＩＤ  ５、ＲＡＩＤ  １０及びＸＯＲ  ＲＡＩＤ構成より成るグループから選択された構成に対して１つ以上のディスク記憶装置を構成するようにされる。
本発明のここに示す別の特徴においては、オペレータがいわゆる「ホットボタン」をアクチベートし、これは、アレーへの書き込み機能をディスエイブルし、システムフォールトが検出された後に記憶アレーに疑わしいデータを書きこむことを防止する。
以上のことから、本発明は、公知システムに勝る多数の効果を与える新規な、プラグ・アンド・プレー、高速、拡張可能なそしてモジュラー型の欠陥許容情報サーバアーキテクチャーを提供する。本発明の他の特徴及び効果は、本発明の原理を例示する添付図面を参照した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
同じ部分又は対応部分が同じ参照番号で示された添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明を限定するものではなく本発明を例示するものである添付図面の図１ないし３から明らかなように、参照番号１００で一般的に示された本発明の情報サーバシステムは、２つの主たるサブシステム、即ち情報サーバ２００及びディスク記憶装置アレー３００を備え、これらは、その一体的なファイバチャンネルアーキテクチャー適合の高速物理及び仮想バックプレーンバス及びインテリジェントな入力／出力「Ｉ2Ｏ」バスを経て一体的及び／又は独立した外部バス１５０に接続される。ここに示す好ましい実施形態では、バス１５０は、ギガビットのコンパクトなＰＣＩ／ファイバチャンネルインターフェイス及びＩ2Ｏバスであるが、システムスループット要求及び利用可能な技術に基づき他の光学的及び銅をベースとする高速データバス等でも適当である。情報サーバ２００は、更に、通信インターフェイスサブシステム２１０、ディスクアレーコントローラサブシステム２３０、及び例えばマイクロソフト社から入手できるウインドウズＮＴのようなコンピュータ工業規格のオペレーティングシステムソフトウェアプログラムを実行する単一ボードの高速コンピュータ２８０を含む（これに限定されないが）二次サブシステムを組み込んでいる。
【００２０】
コンピュータは、更に、タッチスクリーンディスプレイのようなディスプレイ２８２、及びハードディスクのような記憶装置２８４と通信する。オペレーティングシステムソフトウェアは、通信インターフェイス２１０、ディスクアレーコントローラ２３０及び単一ボードコンピュータ２８０の制御に向けられた付加価値の追加機能を組み込んでいる。単一ボードコンピュータ（ＳＢＣ）２８０は、ジアテック社から入手できるペンティウムプロセッサを伴うコンパクトＰＣＩのＣＰＵボード、モデル番号ＺＴ５５１０を含む（これに限定されない）多数の適当な装置のいずれかを備えることができる。ＺＴ５５１０の性能を向上させる変更は、ウインドウズＮＴオペレーティングシステムソフトウェアの再構成不能な部分を永久的に記憶するためのオンボード４０ＭＢフラッシュメモリカードと、ウインドウズＮＴソフトウェアの再構成可能な部分を読み取り／書き込み可能に記憶するためのサンディスク社から入手できるオンボードの取り外し可能なＰＣＭＣＩＡ４０Ｍｂフラッシュメモリカード「Ｄ２フラッシュディスク」とを含むことができる。各製造者、ファイバチャンネル団体及びＩ2Ｏスペシャルインタレストグループの参考設計データシート、並びにこれら各要素の詳細な動作能力及び仕様を示す資料は、その全体を参考としてここに引用する。
【００２１】
通信インターフェイスサブシステム２１０は、上記バス上にある他のシステムと通信し、そして多数の広範囲に利用できるインターフェイスの任意の組み合わせを組み込んでおり、そして好ましい実施形態では三次サブシステム回路ボードと通信する。インターフェイスボードは、他の要素の中でも、デジタル加入者ユニット（ＤＳＵ）フレーマーを組み込んでおり、これは、例えば、ダラス・セミコンダクター社から入手できるモデル番号ＤＳ２１５２チップセットのようなＴ−１通信適合のＤＳＵを含むことができる。通信ボードは、他の要素の中でも、マルチチャンネル通信プロセッサを組み込んでおり、これは、例えば、モートローラ社から入手できる４チャンネル「クイック・チップ」通信プロセッサを含むことができる。又、通信回路ボードは、オンボードバッファメモリと、サーバ内要素の高速データ通信用の高速ファイバチャンネル適合光学バスと、ツンドラ社から入手できるブリッジチップセットのようなファイバチャンネル適合のコンパクトなＰＣＩブリッジ回路も備えている。更に、改良された通信診断、状態及び健全さ監視機能として、通信ボードは、Ｉ2Ｏバスを経てＳＢＣ２８０及びオペレーティングシステムソフトウェアと通信するように構成されたビットエラーレートテスターチップ、例えば、ダラス・セミコンダクター社からモデル番号ＤＳ２１７２として入手できる装置を組み込んでいる。通信インターフェイスサブシステム２１０は、公知のＴ−１通信アーキテクチャーを参照して説明したが、このサブシステムは、Ｔ−３、ＤＳ−３、ＯＣ−３Ｃ、ＯＣ−１２Ｃ、ＯＣ−１９２Ｃ、ＦＤＤＩ、ＳＯＮＥＴ、ＳＣＳＩ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＨｉＰＰＩ及びＡＴＭを含む（これらに限定されないが）他のほぼ全てのネットワーク及びテレコミュニケーションアーキテクチャー、プロトコル及びトポロジーにも適合できることができる。各製造者、団体、工業組合及び組織の参考設計データシート、並びにこれら各要素の詳細な動作機能及び仕様を示す資料は、その全体を参考としてここに取り上げる。
【００２２】
ここで、図２のブロック図を全体的に説明すれば、ディスクアレーコントローラサブシステム２３０は、更に、キューロジック社から入手できるＩＳＰ２１００インテリジェントファイバチャンネルプロセッサのような高速チップセットを組み込んでおり、これは、減少命令セットチップ（ＲＩＳＣ）プロセッサ２３５と、コンパクトなＰＣＩインターフェイス２４０と、最大通信帯域巾及び冗長性のためのファイバチャンネル機能、裁定型二重ループの直接ディスクアクセスプロトコルインターフェイス２５０とを含む。このコントローラ２３０は、ディスクアレーに記憶されるか又はそこに記憶されるべきデータを、通信インターフェイスサブシステム２１０を経てディスクアレー３００と外界との間で通信する。コントローラ２３０は、完全にファイバチャンネルに従うものであり、ディスクアレー３００内の１２６個までのディスク記憶装置を制御することができる。コントローラ２３０は、ＲＡＩＤ  ０、１、３、５、１０（１＆０）及び新たなＸＯＲ  ＲＡＩＤ構成を含む（これらに限定されないが）欠陥許容のデータ冗長性プロトコルに対してディスクアレー３００を構成するように適応される。各製造者、団体、工業組合及び組織の参考設計データシート、並びにこれら各要素の詳細な動作機能及び仕様を示す資料は、その全体を参考としてここに取り上げる。
【００２３】
図３を全体的に説明すれば、欠陥許容、ファイバチャンネル機能、裁定型二重ループのホットスワップ可能なディスク記憶装置アレーサブシステム３００は、ディスク装置３４０を受け入れるためのスロットのフロントベイと、バイパス／ブリッジングインターフェイスカード３７０を受け入れるためのリアベイとを有する包囲体を更に備えている。この包囲体のミッドプレーンは、物理的に独立しているが論理的に一体化された（ファイバチャンネルトポロジー及びプロトコル内に）Ｉ2Ｏ及び光学バスに加えて、バックボーンファイバチャンネルコンパクトＰＣＩバスを組み込んでいる。又、ディスクアレー３００は、複数のディスク記憶装置及びそれに対応する数のバイパスインターフェイスカード３７０も組み込んでおり、これらは、全て、上述したバスの１つ又は組合せを介して互いに且つ情報サーバ２００と通信する。各ディスクアレー３００は、対応するディスク装置３４０が全包囲体に完全に存在するかどうかに関わりなく、アレー３００の全包囲体に存在する所定数のバイパスインターフェイスカード３７０を組み込むのが好ましい。従って、バイパスカード３７０は、ディスク装置３４０の空きスロットの数に関わりなく、アレーサブシステム３００のバックボーンバスの論理的及び電気的完全性を維持する。
【００２４】
各ディスク記憶装置３４０は、光学ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、磁気−光学媒体、フラッシュ及びバブルメモリ装置、コンパクトディスク、リードオンリディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタルビデオディスク、及び他の同様の技術の大量記憶装置を含む（これらに限定されない）多数の異なる記憶媒体形式を含むことができる。本発明の１つの好ましい実施形態において、各ディスク記憶装置３４０は、図示されていない物理的なインターロックシステムを備え、これは、ディスクアレー３００を収容する物理的な包囲体に対しディスク記憶装置３４０を物理的に係合及び解離する。このような装置は、特に、例えば、シーゲート・テクノロジー社から入手できる４．３Ｇｂ、９．１Ｇｂ及び１８Ｇｂの磁気ディスクドライブの１つ又はその組み合わせを含むことができる。各ディスク装置３４０は、裁定型二重チャンネルファイバチャンネルアーキテクチャーを完全に具現化するもので、各ディスク装置３４０は、情報サーバ２００を経て外界から送られた要求に応答してデータの同時読み取り及び書き込みを実行することができる。本発明のこのような全ての装置は、他の要素の中でも、取引上、電子装置登録装置として知られているデータキャリアを含む。
【００２５】
データキャリア装置は、工場で指定された独特な４８ビットのシリアル番号を有する６４ビットＲＯＭを組み込んでいるのが好ましい。この機能は、本発明に使用するために、予想できる将来に対して業界規模で多数の製造者により製造される各物理的ディスク装置３４０を独特に識別できるようにする。データキャリア装置は、各ディスク装置３４０の電子回路に一体化され、従って、各ディスク装置３４０の物理的インターロックが作動されてディスク装置３４０をディスクアレー３００に係合し又はそれらを解離するときには、インターロックがデータキャリア装置もトリガーする。
【００２６】
データキャリアがこのようにトリガーされると、各ディスク装置３４０に特有の独特の識別シリアル番号信号が発生されて送信され、これは、例えば、Ｉ2Ｏバスを経てディスクコントローラ２３０へ送信される。コントローラ２３０は、この信号を受信すると、ディスク装置３４０が係合されたか解離されたかに基づいて各々アレー３００に対するディスク装置３４０の論理的接続又は切断を直ちに開始する。コントローラは、バイパスインターフェイスカード３７０の制御によりディスク装置３４０の電気的及び論理的な接続及び切断を実行する。データキャリア装置の使用は、上記のオペレーションに加えて、各ディスク装置をリモートソフトウェア制御で論理的に係合又は解離できるようにする。従って、ディスク装置３４０の接続又は切断は、システム管理者により物理的に行うこともできるし、或いはＳＢＣ２８０上で実行されるオペレーティングシステム又はコントローラ２３０のエラー監視ソフトウェア機能によってリモート位置で行うこともできる。このようなデータキャリア装置は、種々の製造者から容易に入手することができ、例えば、ダラス・セミコンダクター社から部品番号ＤＳ１９９０ａとして入手できる「ｉＢｕｔｔｏｎ」を含む。
【００２７】
リアベイに存在するバイパス／ブリッジングインターフェイスカード３７０は、コントローラ２３０からの信号を受け入れ、ファイバチャンネルインターフェイス１５０及び記憶装置間のプロトコル、診断、及び診断・制御システムを経て通信し、そして記憶装置へのコネクタ３１０を経て記憶装置とインターフェイスする。従って、各記憶装置は、上述した裁定型二重チャンネルのファイバチャンネルトポロジー及びプロトコル機能の中で多数の読み取り及び書き込みを同時に遂行することができる。この機能は、ディスクアレー３００への新たなディスク装置３４０の挿入をリモートソフトウェア制御で自動的に検出できるようにし、従って、ホットスワップ可能である。これにより、新たなバイパスカード３７０及び／又はディスク装置３４０の物理的な挿入以外の管理者の介在を伴うことなく、自動的なテスト、フォーマッティング及び論理的な一体化を行うことができる。従って、送信されたデータキャリア信号の受信によりアレー３００において新たなディスク装置３４０が検出されたときには、アレー３００のトポロジーへの新たなディスクの付添いなしの一体化が与えられる。更に、全てのこのような一体化動作は、バイパスカード３７０の光学バスを経て実行できるので、サーバシステム１００の性能低下は生じない。バイパスインターフェイスカード３７０の回路は、通常、モートローラ社から入手できる部品番号１０ＳＸ１１８９及びビテシー・セミコンダクター社の部品番号ＶＳＣ７１２１及びＶＳＣ７１２２バイパス回路を含む（これらに限定されない）多数のファイバチャンネル適合のバイパスチップセットの１つを組み込んでいる。
【００２８】
ディスク記憶装置アレー３００の各要素に対し、各製造者、団体、工業組合及び組織の参考設計データシート、並びにこれら各要素の詳細な動作機能及び仕様を示す資料は、その全体を参考としてここに援用する。
本発明の方法は、通信インターフェイス及び記憶装置コントローラを含む診断及び制御システムにより、アレーに配列されて高速インターフェイスを経て制御されるホットスワップ可能なインターフェイスカード及びその関連記憶装置の制御を実施する。システム制御及びオペレーションに専用の高速コンピュータは、通信インターフェイス及び記憶装置コントローラの両方とインターフェイスし、記憶装置アレーの種々の要素の状態を感知しそして管理する。本発明の方法を用いることにより、情報サーバは、記憶容量を追加するためにシステムを停止する必要なく動作を続けることができる。
【００２９】
以上のことから、本発明は、コンピュータ情報システムにサービスする情報サーバシステムの新規な構成を提供することが明らかであろう。本発明のシステム及び方法は、外部のホストコンピュータを必要としないプラグ・アンド・プレーの真にホットスワップ可能な記憶装置システムを提供する。本発明のシステムは、ファイバチャンネルネットワーク又はイーサネット接続に直結することができる。又、このシステムは、記憶装置の追加及び修理に対して電源を落としたり又はシステムの外部に付加的な診断処置を伴わずにホットスワップ及びホット拡張の両方を与えることができる。
以上、本発明の特定の形態を図示して説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。従って、本発明は、請求の範囲のみによって限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の情報サーバシステムを示す回路図である。
【図２】図１の情報サーバシステムのディスクアレーコントローラサブシステムを示す図である。
【図３】図１の情報サーバシステムの欠陥許容、ファイバチャンネル裁定型二重ループのホットスワップ可能なディスクアレーサブシステムを示す図である。
【図１】
2007305150.tif 000003
【図２】
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【図３】
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