(57)【要約】  【課題】  本発明はディスク装置の停電処理方法に関し、詳細には停電時にデータバックアップに不要なハードウェアを停止してデータバックアップを行い、バッテリの省電力化を図る停電処理方法に関するものである。  【解決手段】  本発明のディスク装置の停電処理方法は、無停電電源装置と、第１と第２とからなるディスクユニットとドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、ディスクキャッシュメモリとコントローラユニットとで構成するディスク制御装置とを備え、ディスク制御装置は、無停電電源装置から停電の検出通知を受けて第1のディスクユニットの回転を停止し、ディスクキャッシュメモリのデータを第２のディスクユニットにバックアップする、よう構成する。【選択図】    図２
2009003789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを内蔵し停電の検出を通知する無停電電源装置と、
第１と第２とからなるディスクユニットと、該ディスクユニットに対して信号の分配を制御するドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、
ディスクキャッシュメモリと、前記ドライブ制御ユニットに対してアクセス制御を行うコントローラユニットとで構成するディスク制御装置とを備えるディスク装置の停電処理方法であって、
前記ディスク制御装置は、前記無停電電源装置から停電の検出通知を受けて、前記第１のディスクユニットの回転を停止し、前記ディスクキャッシュメモリのデータを前記第２のディスクユニットにバックアップする
ことを特徴とするディスク装置の停電処理方法。
【請求項２】
前記ディスク制御装置は、前記ドライブ制御ユニットの前記第１のディスクユニットを制御する回路の出力を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置の停電処理方法。
【請求項３】
前記ディスク装置は、前記ドライブ制御ユニットと前記コントローラユニットとをそれぞれ二台の冗長構成で運用し、
前記ディスク制御装置は、前記無停電電源装置から停電の検知通知を受けて前記無停電電源装置のバッテリの残容量をチェックし、該残容量の値が所定値以下の場合に前記ドライブ制御ユニットと前記コントローラユニットの片側の電源供給を停止し、残りの片側の該ドライブ制御ユニットと該コントローラユニットとでデータバックアップする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスク装置の停電処理方法。
【請求項４】
バッテリを内蔵し停電の検出を通知する無停電電源装置と、
第１と第２とからなるディスクユニットと、該ディスクユニットに対して信号の分配を制御するドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、
前記無停電電源装置から停電の検出通知を受けて、前記第1のディスクユニットの回転を停止し、内蔵するディスクキャッシュメモリのデータを前記第２のディスクユニットにバックアップするディスク制御装置と
を備えることを特徴とするディスク装置。
【請求項５】
前記ディスク制御装置は、前記ドライブ制御ユニットの前記第１のディスクユニットを制御する回路の出力を停止する
ことを特徴とする請求項４に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク装置の停電処理方法に関し、より詳細には停電時にデータバックアップに不要なディスクユニットを停止しディスクキャッシュメモリのデータバックアップを行って無停電電源装置のバッテリの省電力化を図る停電処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータが記憶したり処理するデータ量は大幅に増加しており、システムも大規模化している。大規模のシステムには、例えばＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）技術を用いた複数台のディスクユニットによる集合ディスク装置が広く用いられている。
これらのシステムでは、商用電源が何らかの原因によって停電が発生した場合に、しばらくの間電源をディスク装置に供給する無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）を備えるようにしている。この無停電電源装置は、停電の発生を検出して通知すると共に無停電電源装置が内蔵するバッテリがディスク装置に対して商用電源に代わって電源を供給するものである。
停電の通知を受けてディスク装置は、ディスク装置が備えるディスクキャッシュメモリに記憶しているデータを所定のディスクユニットに退避させるデータバックアップを行う。そして、電源が復旧した時にディスクユニットに退避させたデータを取り出し、本来記憶すべきディスクユニットにあらためて書き込む（記憶させる）ことを行う。
図４は従来のディスク装置１００の構成例を示すもので、ディスク装置１００はディスク制御装置２００とドライブエンクロージャ３００から構成する。
ディスク制御装置２００はドライブエンクロージャ３００（より具体的にはディスクユニット３１０、３２０）に対して制御を行うコントローラユニット２１０、２２０を備える。コントローラユニット２１０、２２０はディスクキャッシュメモリを搭載し、冗長度を高めるために２台構成にすることが一般に行われている。通常は２台で運用し、コントローラユニットに障害が発生した場合に障害が発生したコントローラユニットを切り離して１台で運用するようにしている。また、コントローラユニット２１０、２２０に対してそれぞれ電源供給を行うコントローラ用電源ユニット２３０、２４０が組み込まれている。図中の「＃０」「＃１」は、同種のものを区別するためのナンバーリングである。
ドライブエンクロージャ３００は、ｍ本のシステムディスクユニット３１０とｎ本のユーザディスクユニット３２０、そしてコントローラユニット２１０、２２０からの信号をディスクユニットに分配すると共に、ディスクユニットからの信号を選択してコントローラユニット２１０、２２０へ送る制御を行うディスク制御ユニット３３０、３４０で構成する。システムディスクユニット３１０はシステム専用のディスクユニットでユーザはこのシステムディスクユニット３１０にデータを記憶させることはできない。ユーザディスクユニット３２０は、ユーザに開放されたディスクユニットで、ユーザのデータを記憶する。ディスク制御ユニット３３０、３４０はコントローラユニット２１０、２１１と同様の理由で２台構成とし、通常は２台運用で１台のディスク制御ユニットに障害が発生した場合は残りのディスク制御ユニットによる１台運用となる。また、ディスク制御ユニット３３０、３４０とディスクユニットを回転するモーターに対し電源供給を行うためドライブエンクロージャ用電源ユニット３５０、３６０を組み込んでいる。
このように構成するディスク装置１００は無停電電源装置４００を備え、停電時に商用電源から切り換わって無停電電源装置４００が備えるバッテリからディスク制御装置２００およびディスクエンクロージャ３００に電源供給を行う。そして、前述したデータのバックアップ等行う。なお、通常においてディスク装置１００は、ブレーカ１１０、１２０を介して商用電源から電源供給を受け、無停電電源装置４００は商用電源から充電用の電源供給を受けている。
ディスク装置１００は図示しないホストコンピュータとチャネルで結合しており、ディスク装置１００に書き込むためのデータをチャネルを介してディスクキャッシュメモリに取り込む。そして、ディスクキャッシュメモリに取り込んだデータをディスクユニットに書き込む。ディスクキャッシュメモリへのデータの書込み時間はディスクユニットに書き込む時間に較べて速いので、ホストコンピュータとディスクユニットの間にディスクキャッシュメモリを介在させることでホストコンピュータ側から見たディスク装置への書込み（記憶）処理を短時間で終了できる（ディスクキャッシュメモリが書込みデータを取得した時点で、ホストコンピュータに対しディスク装置書込み終了の情報が通知されるので、この時点でホストコンピュータはこの処理から開放される。その後は、前述のようにディスクキャッシュメモリからディスクユニットにデータの書込みが行われることになる）。ディスクキャッシュメモリはディスクユニットから読み出したデータも一旦記憶し、チャネルを介してホストコンピュータに送ることも行う。ホストコンピュータからディスク装置にデータの読出し要求があった場合は、まずディスクキャッシュメモリを調べ、そこに要求したデータがあればディスクユニットから読み出す必要がないからである。  商用電源の停電に対するディスク装置の処理の方法が提案されている。
【０００３】
第１の提案は、停電を検出するとコンピュータが実行していたプログラムを停止してプログラムの情報を主記憶に格納し、主記憶の内容を不揮発性記憶装置に退避させ停電発生を示す表示子をセットしておく。停電回復時に表示子がセットされている場合に不揮発性記憶装置から記憶内容を主記憶部に回復し、プログラムに関する情報を処理部に設定して処理を再開するものである（特許文献１）。
【０００４】
第２の提案は、停電時にバッテリの電圧チェックを行い、残電力量が退避に要する電力量以下となった時点でディスクキャッシュに記憶されていてディスク装置に書き込まれていないデータを不揮発性記憶手段に退避処理を行うものである（特許文献２）。
【特許文献１】特開平０７−２１０９１号公報
【特許文献２】特開平０９−３３０２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に述べたように近時のデータ処理量の増大は著しいものがあり、ディスク装置に記憶するデータ量も増大の一途をたどっている。このため、ディスク装置の増設あるいは大容量のディスク装置への置き換え等が実施されているが、これに伴って同時に設置される無停電電源装置のバッテリの電力容量も増大している。電力容量の増大は無停電電源装置の大型化を招いて設置スペースの確保が課題となっている。
【０００６】
前述した第１の提案は、停電発生時の情報の退避動作に最小限必要なハードウェアを処理部、主記憶部、不揮発性記憶装置のみに局所化できるためバッテリの小型化が図れるものである。しかし、第１の提案はディスクキャッシュのデータバックアップについて考慮したものではないので、ディスク装置に係わる電力消費を抑制するものではない。
【０００７】
また、第２の提案は停電になった場合に直ちにデータバックアップを行わないので、短時間の停電で電源回復がなされた場合にデータバックアップを行わずに済むので小容量のバッテリでよい。しかし、データバックアップが行われる直前まではバッテリからは従来と同様の電力供給が必要であるものと考えられる。
【０００８】
本発明は、停電時にディスクキャッシュのデータのバックアップに不要なハードウェアに対して電源断を行い、消費電力を抑制することでバッテリの小容量化を図り、これに伴う小型化によって無停電電源装置の省スペース化を目論むものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のディスク装置の停電処理方法およびディスク装置は以下のように構成される。
（１）第１の発明
第１の発明のディスク装置の停電処理方法は、ディスク装置がバッテリを内蔵し停電の検出を通知する無停電電源装置と、第１と第２とからなるディスクユニットと、そのディスクユニットに対して信号の分配を制御するドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、ディスクキャッシュメモリとドライブ制御ユニットに対するアクセス制御を行うコントローラユニットとで構成するディスク制御装置とを備え、ディスク制御装置は、無停電電源装置から停電の検出通知を受けて、第１のディスクユニットの回転を停止し、ディスクキャッシュメモリのデータを２のディスクユニットにバックアップする、ことを特徴とするものである。
【００１０】
第１のディスクユニットとは、例えばユーザのデータを書き込めるユーザ用のディスクユニットであり、第２のディスクユニットとは、例えばシステム専用に設けたシステム用のディスクユニットである。
（２）第２の発明
第２の発明のディスク装置の停電処理方法は、第１の発明の停電処理方法におけるディスク制御装置がドライブ制御ユニットの第１のディスクユニットを制御する回路の出力を停止する、ことを特徴とするものである。
（３）第３の発明
第３の発明のディスク装置の停電処理方法は、第１と第２の発明の停電処理方法におけるディスク制御装置がドライブ制御ユニットとコントローラユニットとをそれぞれ二台の冗長構成で運用し、ディスク制御装置が無停電電源装置から停電の検知通知を受けて無停電電源装置のバッテリの残容量をチェックし、残容量の値が所定値以下の場合にドライブ制御ユニットとコントローラユニットの片側の電源供給を停止し、残りの片側のドライブ制御ユニットとコントローラユニットとでデータバックアップする、ことを特徴とするものである。
（４）第４の発明
第４の発明のディスク装置は、バッテリを内蔵し停電の検出を通知する無停電電源装置と、第１と第２とからなるディスクユニットと、そのディスクユニットに対して信号の分配を制御するドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、無停電電源装置から停電の検出通知を受けて、第１のディスクユニットの回転を停止し、内蔵するディスクキャッシュメモリのデータを第２のディスクユニットにバックアップするディスク制御装置と、を備えることを特徴とするものである。
（５）第５の発明
第５の発明のディスク装置は、第４の発明の停電処理方法におけるディスク制御装置がドライブ制御ユニットの第１のディスクユニットを制御する回路の出力を停止する、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように本発明によれば、次に示す効果が得られる。
【００１２】
第１の発明により、データバックアップに必要としないディスクユニットの回転を停止することで省電力化が図れ、無停電電源装置が内蔵するバッテリの小型化ができる。このため、省スペース化が実現できる停電処理方法の提供が可能となる。
【００１３】
第２の発明により、データバックアップに必要としないディスクユニットの回転の停止に加えて、そのディスクユニットを制御する回路のドライブ制御ユニットの出力を停止するのでよりバッテリの省電力化が図れ、無停電電源装置の省スペース化が実現できる。
【００１４】
第３の発明により、冗長構成したドライブエンクロージャのドライブ制御ユニットとディスク制御装置のコントローラユニットを片側運用するようにしたのでバッテリの省電力化が図れる。
【００１５】
第４の発明により、第１の発明と同様の効果を奏するディスク装置の提供ができる。
【００１６】
第５の発明により、第２の発明と同様の効果を奏するディスク装置の提供ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に本発明による停電時のディスク装置１０１の例を示す。図１は図４に示したディスク装置の構成例に対応させ、停電時にデータバックアップに不必要なハードウェアを電源断とした時の状態（外形を点線で示したものがバッテリによる電力供給を行わないハードウェア）を示している。即ち、ドライブエンクロージャ３００のｎ本のユーザディスク３２０と冗長構成した片側のドライブ制御ユニット３４０、ディスク制御装置２００のやはり冗長構成した片側のコントローラユニット２２０は点線で示されている。ユーザディスク３２０は、例えばコントローラユニット２１０の制御部からの回転停止コマンド（スピンダウンコマンド）により回転の停止が行われる。これによってｎ本のディスクユニットを回転駆動するモーターに電力供給を行う必要がなくなり、その分の省電力化が図れる。ドライブ制御ユニット３４０は冗長構成によって通常はドライブ制御ユニット３３０と共に作動しているが、停電時ではドライブ制御ユニット３３０のみを動かし、ドライブ制御ユニット３４０は停止させる。これにより、１台分のドライブ制御ユニットに要する電力の省電力化が図れる。また、コントローラユニット２２０もドライブ制御ユニットと同様に冗長構成によって通常はコントローラユニット２１０と共に作動しているが、コントローラユニット２２０は停止させることにより、１台分のコントローラユニットの電力供給でよく、その分の省電力化が図れる。
【００１８】
図１では図示していないが、ドライブ制御ユニット３３０の中のユーザディスク３２０を制御する部分の回路もオフとしている。この部分の省電力化を図ることができる。
【００１９】
図１では、データバックアップに不要なハードウェアの電源や機能を停止させた例を示したが、次に図２と図３を用いて本発明をより詳細に説明する。図２は図１とは同一の構成で、本発明の主体となるディスク制御装置２００のコントローラユニット２１０をより詳細に示したものである。コントローラユニット２１０は、ＣＰＵ２１１、キャッシュメモリ２１２、入出力制御部２１３、チャンネルアダプタ２１４およびデバイスアダプタ２１５から構成する（ここでは、本発明に関連するハードウェアのみを示している。また、コントローラユニット２２０はコントローラユニット２１０と同一のものである）。
【００２０】
ＣＰＵ２１１は、ディスク制御装置全体の制御を司るもので、例えば無停電電源装置４１０から停電の通知を取得してスピンダウンコマンドをドライブエンクロージャ３００に発行したり、データバックアップを行ったりする。
【００２１】
キャッシュメモリ２１２は、前述したディスクキャッシュメモリのことで、ホストコンピュータ５００から書込み要求があって送られてきたデータはこのキャッシュメモリ２１２で一旦記憶する。その後、キャッシュメモリ２１２に記憶したデータをディスクユニットに書き込む。
【００２２】
入出力制御部２１３は無停電電源装置４１０と接続し、無停電電源装置４１０から停電検出の通知を受け取る。また、ＣＰＵ２１１の指令に基づいて無停電電源装置４１０にバッテリの電圧を計測する要求を行い、その結果を取得する。
【００２３】
チャンネルアダプタ２１４は、ディスク装置１０１の上位装置であるホストコンピュータ５００とインターフェースし、書込み、あるいは読出しデータの送受信を行う。
【００２４】
デバイスアダプタ２１５は、ディスク装置１０１の下位装置であるドライブエンクロージャ３００とインターフェースし、キャッシュメモリ２１２から書込みデータ、あるいはキャッシュメモリ２１２への読出しデータの送受信を行う。
【００２５】
なお、無停電電源装置４１０はバッテリを内蔵し、停電を検出するとコントローラユニット２１０、２２０に通知し、コントローラユニット２１０、２２０の要求に基づいてバッテリ電圧を計測し、その結果を通知する。また、停電時のバッテリからの電力供給は図に示すようにディスク制御装置２００のコントローラユニット２１０、ドライブエンクロージャ３００のシステムディスク３１０とドライブ制御ユニット３３０に行う。
【００２６】
次に、コントローラユニット２１０の停電時の処理フローを図３を用いて説明する。まず、コントローラユニット２１０は無停電電源装置４１０から停電を検出した旨の通知を受取ると、ドライブエンクロージャ３００に対し、ユーザディスクユニットの回転停止を求めるスピンダウンコマンドを発行する。ドライブエンクロージャ３００はここではｍ本のシステムディスクユニットとｎ本のユーザディスクユニットを搭載しており、スピンダウンコマンドによりこのｎ本のユーザディスクユニットの回転駆動を行っているモーターが停止する（Ｓ１００、Ｓ１１０）。
【００２７】
続いて、ドライブエンクロージャ３００のドライブ制御ユニット３３０、３４０に対して、ドライブ制御ユニット３３０、３４０の回路中のユーザディスクユニットを制御するｎ個の部分回路をオフにする。具体的には例えば制御回路の出力部にスイッチ回路を構成しておき、指令に基づいて該当するディスクユニットの回路に対してこのスイッチが働いて出力オフとなるプログラムをファームウェアに記憶し、このファームウェアをドライブ制御ユニット３３０、３４０に搭載しておくことで実現できる（Ｓ１２０）。
【００２８】
次に、無停電電源装置４１０に対して無停電電源装置４１０が内蔵するバッテリの電圧を計測する指示を出し、その計測結果を取得する。無停電電源装置４１０はコントローラユニット２１０の要求でバッテリ電圧を計測し、その結果を通知する。コントローラユニット２１０は取得したバッテリ電圧が閾値として定めた所定の値以下かどうかを調べ、所定の値を越えていれば、バッテリは残電力容量が充分あると判断してディスクキャッシュメモリに記憶しているデータをシステムディスクユニット３１０にデータバックアップする。取得したバッテリ電圧が所定の値以下であった場合は、コントローラユニット２２０とディスク制御ユニット３４０の電源をオフとし、その後データバックアップを開始する（Ｓ１３０−Ｓ１６０）。
【００２９】
上記により、停電が発生するとデータバックアップに不要なハードウェアへの電力供給を断って必要最小限度のハードウェアでデータバックアップを行うようにすることができるので、無停電電源装置４１０のバッテリは小容量のもので済むことになる。このため、バッテリを小型化でき、無停電電源装置４１０の設置スペースも抑制することができる。
【００３０】
上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
バッテリを内蔵し停電の検出を通知する無停電電源装置と、
第１と第２とからなるディスクユニットと、該ディスクユニットに対して信号の分配を制御するドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、
ディスクキャッシュメモリと、前記ドライブ制御ユニットに対してアクセス制御を行うコントローラユニットとで構成するディスク制御装置とを備えるディスク装置の停電処理方法であって、
前記ディスク制御装置は、前記無停電電源装置から停電の検出通知を受けて、前記第１のディスクユニットの回転を停止し、前記ディスクキャッシュメモリのデータを前記第２のディスクユニットにバックアップする
ことを特徴とするディスク装置の停電処理方法。
（付記２）
前記ディスク制御装置は、前記ドライブ制御ユニットの前記第１のディスクユニットを制御する回路の出力を停止する
ことを特徴とする付記１に記載のディスク装置の停電処理方法。
（付記３）
前記ディスク装置は、前記ドライブ制御ユニットと前記コントローラユニットとをそれぞれ二台の冗長構成で運用し、
前記ディスク制御装置は、前記無停電電源装置から停電の検知通知を受けて前記無停電電源装置のバッテリの残容量をチェックし、該残容量の値が所定値以下の場合に前記ドライブ制御ユニットと前記コントローラユニットの片側の電源供給を停止し、残りの片側の該ドライブ制御ユニットと該コントローラユニットとでデータバックアップする
ことを特徴とする付記１または付記２に記載のディスク装置の停電処理方法。
（付記４）
バッテリを内蔵し停電の検出を通知する無停電電源装置と、
第１と第２とからなるディスクユニットと、該ディスクユニットに対して信号の分配を制御するドライブ制御ユニットとで構成するドライブエンクロージャと、
前記無停電電源装置から停電の検出通知を受けて、前記第１のディスクユニットの回転を停止し、内蔵するディスクキャッシュメモリのデータを前記第２のディスクユニットにバックアップするディスク制御装置と
を備えることを特徴とするディスク装置。
（付記５）
前記ディスク制御装置は、前記ドライブ制御ユニットの前記第１のディスクユニットを制御する回路の出力を停止する
ことを特徴とする付記４に記載のディスク装置。
（付記６）
前記第１のディスクユニットはユーザのデータ書込みに開放されたディスクユニットであり、前記第２のディスクユニットはシステム用のディスクユニットである
ことを特徴とする付記１乃至付記３に記載のディスク装置の停電処理方法。
（付記７）
前記バッテリの残容量は、前記無停電電源装置が内蔵するバッテリの電圧値に基づいて求められるものである
ことを特徴とする付記３に記載のディスク装置の停電処理方法。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による停電時のディスク装置例である。
【図２】コントローラユニットの構成と他のハードウェアの接続例である。
【図３】コントローラユニットの停電処理フローである。
【図４】従来のディスク装置の構成例である。
【符号の説明】
【００３２】
１００  ディスク装置
１０１  ディスク装置
１１０  電源ブレーカ
１２０  電源ブレーカ
２００  ディスク制御装置
２１０  コントローラユニット
２１１  ＣＰＵ
２１２  キャッシュメモリ
２１３  入出力制御部
２１４  チャンネルアダプタ
２１５  デバイスアダプタ
２２０  コントローラユニット
２３０  コントローラ用電源ユニット
２４０  コントローラ用電源ユニット
３００  ドライブエンクロージャ
３１０  システムディスク
３２０  ユーザディスク
３３０  ドライブ制御ユニット
３４０  ドライブ制御ユニット
３５０  ドライブエンクロージャ用電源ユニット
３６０  ドライブエンクロージャ用電源ユニット
４００  無停電電源装置
４１０  無停電電源装置
５００  ホストコンピュータ
【図１】
2009003789.tif 000003
【図２】
2009003789.tif 000004
【図３】
2009003789.tif 000005
【図４】
2009003789.tif 000006