(57)【要約】【課題】システム内に複数のディスクアレイを備える構成において、ハードディスクの交換回数を増加させず、ディスクアレイ毎に設定した重要度が高いデータの信頼性を向上させる。【解決手段】ディスクアレイ毎にデータの重要度を設定したパラメータテーブルを設け、各ハードディスクから取得する稼働情報から、重要度が高いデータを保持するハードディスクに障害の予兆が検出されると、予備ディスクを一時的に利用して、システム内のハードディスクを順次交替し、障害の予兆が検出された重要度の高いデータを保持するハードディスクと重要度が低いデータを保持する障害予兆の無いハードディスクを交替することにより、ハードディスクの交換回数を増加させること無く、重要度の高いデータの信頼性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム内に複数のディスクアレイと、少なくとも１つの予備ディスクと、前記ディスクアレイに使用している各ハードディスクの稼働情報を取得する稼働監視部を備えた電子計算機において、前記電子計算機に前記ディスクアレイ毎にデータの重要度を設定するパラメータテーブルを設け、前記稼働監視部が取得した稼働情報から、前記パラメータテーブルに設定した重要度が高いデータを保持するハードディスクに障害の予兆を検出すると、前記予備ディスクを一時的に利用し、前記パラメータテーブルに重要度を低く設定した前記ディスクアレイに使用している障害の予兆が無いハードディスクと交替することにより、交換回数を増加させずに重要度の高いデータを障害から未然に防止することを特徴とした、稼働監視によるシステム内のハードディスクを交替するディスク管理方式。
【請求項２】
前記予備ディスクに替えて半導体を用いた記憶装置を設け、交替時間を短縮することを特徴とした、請求項１の稼働監視によるシステム内のハードディスクを交替するディスク管理方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子計算機システムに使用されるハードディスクの稼働を監視し、交換回数を増やすことなく、重要なデータの信頼性を向上するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク障害によるデータの損失を防ぐために、複数のハードディスクで構成されたディスクアレイが採用されている。ディスクアレイでは１つのハードディスク障害が発生してデータが失われても、残りのハードディスクからデータを復元することができ、システムの稼動を停止することなく、オペレータが障害ハードディスクを稼働時交換により交換することができる。また、ホットスペアディスクを障害発生時のバックアップとして予めディスクアレイに組込み、１つのハードディスク障害が発生した場合、このハードディスクのデータを自動的にホットスペアディスクに復元する機能を持たせている。
【０００３】
ハードディスクの信頼性を向上させるため、特許文献１ではディスクアレイ装置内のホットスペアディスクとなるハードディスクの稼働時間を監視してローテーションすることによって、ハードディスクの寿命を平均化し、ハードディスクの交換回数を減らすものがある。
【０００４】
また、ハードディスクの寿命を延ばすため、特許文献２では障害の発生を各種要因因子に関する障害情報を管理することにより障害を予測してハードディスクへのアクセスを制限することにより、ハードディスクの負荷を低減する技術がある。
【０００５】
ディスクアレイ内のハードディスクは同じ稼働条件で使用されているため、ハードディスクに障害が発生して、データを復元中にもう１つのハードディスクが障害となる場合がある。しかし、予備ディスクを多く備えたり、ディスクアレイを２重に持つなどで信頼性を向上させる場合はコストが増加して実現が困難となる。また、障害の予兆が検出されても障害に至らない場合も多く、障害の予兆が検出される毎にハードディスクを交換すると、同様に維持コストが増加する。システム内に複数の用途に使用されるディスクアレイを備えた構成では、障害が発生してもバックアップメディアからの回復で対応できるデータや障害によりデータが失われると多大な損失に繋がるデータなど、その用途毎にデータの重要度が異なってくる。本発明では、システム内のディスクアレイ毎にデータの重要度を設定し、ハードディスクの稼働情報より重要度が高いディスクアレイに使用しているハードディスクに障害の予兆が検出されると、一時的に予備のディスクを利用して、信頼性を低下することなく、重要度が低いデータを保持する障害の予兆が無いハードディスクと入れ替えることにより、ハードディスクの交換回数を増やすことなく、重要度が高いデータの信頼性を向上させる。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９３３１５号公報
【特許文献２】特開２００５−２５８６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハードディスクの大容量化が急速に進むにつれ、ハードディスク障害が発生した時に受けるデータ損失の被害はますます大きくなっている。ディスクアレイ内のハードディスクは同じような稼働条件で使用されているため、ハードディスク障害が発生してデータが失われた場合、データを復元中にもう１つのハードディスクが障害となる場合がある。しかし、信頼性を上げるために予備のディスクを多く備えたり、ディスクアレイの２重化構成を採用すると、コストが増加して実現が困難となる。また、障害の予兆が検出される毎にディスクを交換すると維持コストが増加する。本発明では、システム内に複数の用途に使用されるディスクアレイを備えた構成において、システム全体で少なくとも１つの予備ディスクを備えることにより、ハードディスクの交換回数を増やさずに、重要なデータの信頼性を向上させる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、システム内に複数のディスクアレイと、稼働時交換に使用できる少なくとも１つの予備ディスクと、定期的にディスクアレイに使用している各ハードディスクの稼働情報を取得する稼働監視部を備えた電子計算機において、ディスクアレイ毎にデータの重要度を設定するパラメータテーブルを設け、稼働監視部が取得した稼働情報から各ハードディスクの障害の予兆が検出されると、予備ディスクを一時的にアレイに組込み、信頼性を保った状態でシステム内のハードディスクを順次交替し、パラメータテーブルに設定した重要度の高いデータを保持する障害の予兆があるハードディスクとパラメータテーブルに設定した重要度が低く、障害予兆の無いハードディスクを自動的に交替することにより、ハードディスクの交換回数を増やさず、重要度の高いデータを障害から未然に防止するハードディスク交替方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成されたシステムにおいて、本発明のハードディスク交替方法により、ハードディスクの交換回数を増やさずに、システム内のディスクアレイ毎に設定した、重要度が高いデータの信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施例を含む、一般的なシステム構成図である。(100)は電子計算機であって、複数のディスクアレイ(5-1, 5-2, 5-3, ・・・・)、複数のディスクアレイに使用するハードディスク(5-11, 5-12, ・・・, 5-21, 5-22, ・・・・)、稼働時交換に使用できる少なくとも１つの予備ディスク(6-1, ・・・・)、少なくとも1つのディスクコントローラー(4-1, ・・・・)、パラメータテーブル(2)、稼働監視部(3)、ハードディスク交替プログラム(1)から構成されるシステムである。ここではパラメータテーブル(2)、稼働監視部(3)を電子計算機(100)のハードディスク、NVRAMなどのハードウェアに設けるが、ハードディスク交替プログラム(1)中のメモリ上に設けてもよい。また、予備ディスクに替えて半導体を用いた記憶装置を設けることにより、以下に示す実施例と同じ方法で実現でき、ハードディスクの交替時間を短縮することができる。
【００１１】
図２は、本発明の実施例のシステム構成図である。(100)は電子計算機であって、ここでは、説明を簡素化するため、ディスクアレイを３つ(5-1, 5-2, 5-3)、ディスクアレイに使用するハードディスクを各２つ(5-11, 5-12, 5-21, 5-22, 5-31, 5-32)、１つの予備ディスク(6-1)、ディスクコントローラーを１つ(4-1)と、各ハードディスクから定期的に不良セクタの数を取得する稼働監視部(3)を備えている。不良セクタは、製造時に発生するものと稼働時に発生するものがあるが、実施例では不良セクタの変化率を利用して障害の予兆を検出するため、製造時に発生する不良セクタは無関係である。以下では製造時に発生する不良セクタは無かったものとして説明する。稼働監視部(3)はハードディスクに急激な障害の兆候が発生して無いことを確認するため、取得した不良セクタの数と前回取得した不良セクタの数を比較し、不良セクタ数の変化率を求め、稼働管理データ(3-1)を作成する。前記システムに予めディスクアレイ毎に、データの重要度を設定するパラメータテーブル(2)と、電子計算機(100)上で動作するハードディスク交替プログラム(1)を設ける。ハードディスク交替プログラム(1)は、パラメータテーブル(2)と稼働監視部(3)が作成する稼働管理データ(3-1)を取り込み、ディスクアレイ毎のデータの重要度、各アレイディスクが使用しているハードディスク、各ハードディスクの稼働情報を対応付ける稼働管理テーブル(1-1)を作成し、この管理テーブルから重要度が高いデータを保持するハードディスクの障害予兆を検出すると、予備ディスク(6-1)を一時的にアレイの組込み、信頼性を保った状態でシステム内のハードディスクを順次交替し、パラメータテーブル(2)に設定した重要度の高いデータを保持する障害の予兆があるハードディスクと、パラメータテーブル(2)に設定した重要度が低く障害の予兆が無いハードディスクを交替する。
【００１２】
図３を用いて、パラメータテーブル(2)の詳細を説明する。電子計算機(100)内のディスクアレイ毎にデータの重要度を設定する。実施例では、重要度を高、低の２種類として、ディスクアレイ(5-3)を重要度が高いデータとしているが、重要度を１、２、３、４と数値で設定することにより、重要度を細かく設定することもできる。
【００１３】
図４を用いて、稼働監視部(3)が作成する稼働管理データ(3-1)の詳細を説明する。稼働監視部(3)は定期的に電子計算機(100)内の各ハードディスクから不良セクタの数を取得し、稼働管理データ(3-1)を作成する。また、ハードディスクに急激な障害の兆候が発生して無いことを確認するため、取得した不良セクタの数と前回取得した不良セクタの数を比較し、不良セクタ数の変化率を求め、稼働管理データ(3-1)を更新する。ここでは、図４の値が稼働監視部(3)の作成した稼働管理データ(3-1)とする。
【００１４】
図５を用いて、ハードディスク交替プログラム(1)が作成する稼働管理テーブル(1-1)の詳細を説明する。ハードディスク交替プログラム(1)は、パラメータテーブル(2)と、稼働監視部(3)が作成した稼働管理データ(3-1)から、データの重要度、ディスクアレイ番号、ディスクアレイが使用するハードディスク番号、各ハードディスクの不良セクタの数、不良セクタ数の変化率を対応付け、不良セクタの数、または不良セクタ数の変化率のどちらかが閾値を超えた場合に障害の兆候が有ると判断する。ここでは、重要度が高いデータを保持するハードディスク(5-31)と重要度が低いデータを保持するハードディスク(5-11)が障害の予兆が有るとする。実施例では不良セクタの数と不良セクタ数の変化率の閾値をハードディスク交替プログラム(1)内に固定値として設けているが、ハードディスク交替プログラム(1)とは別に設けて、設定可能としてもよい。また、不良セクタの数と不良セクタ数の変化率から、障害の予兆を検出しているが、ハードディスクのエラーレート、温度、通電時間などの稼働管理項目を追加していくことで、より正確に障害の予兆が検出できる。
【００１５】
図６と図７を用いて、ハードディスク交替方法の詳細を説明する。図６はハードディスク交替フローを示し、図７はハードディスクを交替する状態遷移を示す。ハードディスク交替プログラム(1)は、図３に示したパラメータテーブル(2)を取り込む(S61)。次に定期的に図４に示した稼働管理データ(3-1)を取り込み、図５に示した稼働管理テーブル(1-1)を作成する(S62)。この管理テーブルから各ハードディスクの不良セクタの数と不良セクタ数の変化率を閾値と比較して障害の予兆を検出する(S63)。障害予兆が検出されたハードディスクは重要度の高いデータを保持するか確認する(S64)。重要度が低いデータを保持する場合は、何も実施しない。重要度の高いデータを保持する場合は、重要度が低いデータを保持するハードディスクの中から障害予兆が無く、不良セクタの数が最も少ないハードディスクを交替用に選ぶ(S65)。ここでは、重要度が高いデータを保持する障害の予兆が有るハードディスク(5-31)、重要度が低いデータを保持する障害の予兆が無く不良セクタの数が最も少ないハードディスク(5-21)を交代用とする。重要度が低いデータを保持するハードディスクが全て障害の予兆が有り、交替用のディスクを選べない場合は(S66)、交替処理を終了して交替処理実行不可である警告メッセージを出力する(S601)。交替用のハードディスクが見つかった場合は交替処理を進める。予備ディスク(6-1)を障害予兆が検出されたハードディスクと同じディスクアレイに組込み、障害の予兆があるハードディスクのデータをコピーする。コピー完了後に障害の予兆があるハードディスクをディスクアレイから取り除く(S67)。ここでは図７の状態２となる。この取り除いた障害の予兆があるハードディスクを交替用として選んだハードディスクを使用しているディスクアレイに組み込み、交替用として選んだハードディスクのデータをコピーする。コピー完了後に交替用として選んだハードディスクをディスクアレイから取り除く(S68)。ここでは図７の状態３となる。交替用として選んだハードディスクを再度重要なデータを保持する障害の予兆があったディスクアレイに組み込み、予備ディスクのデータをコピーし、コピー完了後に一時的に使用していた予備ディスク(6-1)をディスクアレイから取り除き、元の予備に戻す(S69)。ここでは図７の状態４となる。また、重要度が高いデータを保持するディスクアレイが１つの場合は、予め予備ディスクを重要度が高いディスクアレイに組み込んでおくことにより、障害の予兆が見つかった場合に、システム内のハードディスクを交替する回数を減らすことができる。以上のように、ディスクアレイ構成を崩すことなく、システム内のハードディスクを動的に順次交替することにより、ハードディスクの交換回数を増加させずに、パラメータテーブル(2)に設定した重要度の高いデータを保持するハードディスクに、障害予兆の無いハードディスクを割り当てることができ、重要度の高いデータの信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施例のシステム構成図である。
【図３】パラメータテーブルを示した図である。
【図４】稼働管理データを示した図である。
【図５】稼働管理テーブルを示した図である。
【図６】ハードディスク交替フローを示した図である。
【図７】ハードディスクを交替する状態遷移を示した図である。
【符号の説明】
【００１７】
100…電子計算機、1…ハードディスク交替プログラム、1-1…稼働管理テーブル、2…パラメータテーブル、3…稼働監視部、3-1…稼働管理データ、4-1〜…ディスクコントローラー、5-1〜…ディスクアレイ、5-11〜…ハードディスク、6-1〜…予備ディスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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