JP3616985B2

JP3616985B2 - Storage device management method and storage device management system

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Publication number: JP3616985B2
Application number: JP29027598A
Authority: JP
Inventors: 泰典兼田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: JP2000122811A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記憶装置管理方法および記憶装置管理システムに関し、さらに詳しくは、冗長データ生成単位より小さい書き込みデータを情報処理装置から受け取り、冗長データ生成単位に不足するデータを記憶装置から読み出し、冗長データ生成単位にデータを揃えてから冗長データを生成し、前記記憶装置に前記データと冗長データとを書き込む時に、障害が発生しても、前記冗長データ生成単位に揃えたデータを全て消失しないよう保証できる記憶装置管理方法および記憶装置管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理装置（ホストコンピュータ）に接続する記憶装置として、最近注目を浴びているのが、ＤＶＤ−ＲＡＭ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ − ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｅｏｒｙ）装置である。ＤＶＤ−ＲＡＭ装置の詳細については、東芝レビュー２，１９９８，ＶＯＬ．５３ＮＯ．２，「特集Ｉ：広がるＤＶＤの世界」や、ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ，１９９７ＪＵＮＥ，「特集ＤＶＤ」等に紹介されている。
【０００３】
図１９に、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０でのデータ管理方式を示す。
ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０では、データの管理は、２ＫＢのブロックを単位としている。一方、ＥＣＣ（ＥｒｒｏｒＣｈｅｃｋＣｏｄｅ）の管理は、データの再生成能力を高めるため、１６ブロックを単位としている（これを、ＥＣＣブロックと呼ぶ）。
【０００４】
図２０に示すように、ホストコンピュータは、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置３１に対して、２ＫＢのブロック単位でデータを読み書きする。
ＤＶＤ−ＲＡＭ装置３１では、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からの読み出しはブロック単位で行うが、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０への書き込みはＥＣＣブロック単位で行う。
例えば、図２０に示すように、ホストコンピュータがブロック４のデータＡの書き込みを要求すると、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置３１はデータＡを受け取り、バッファ２９００４に保持する（２０００１）。次に、ＤＶＤ−ＲＡＭ装置３１は、ブロック４を含むＥＣＣブロック０（ブロック０からブロック１５まで）のデータをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からバッファ２９５００に読み出し（２０００５）、バッファ２９５００内でブロック４にデータＡを結合（マージ）し、次いでＥＣＣを生成した後（２００１０）、バッファ２９５００内のＥＣＣブロック０のデータおよび生成したＥＣＣをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に渡し、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に書き込む（２００２０）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図２０に示すＥＣＣブロック０の書き込み中に障害（停電、瞬電、レーザーの発光停止、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の障害、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０の故障など）が発生すると、ＥＣＣブロック０のデータすなわちブロック０からブロック１５までのデータとＥＣＣとが不一致になるため、ブロック０からブロック１５までの全てのデータの書き込みに失敗したことになる。
すなわち、従来のＤＶＤ−ＲＡＭ装置３１では、１つのブロックのデータの書き込みに失敗すると、当該ブロックを含むＥＣＣブロックのデータが全て失われてしまう問題点があった。そして、ホストコンピュータ１０は、書き込みを要求したブロックのデータの書き込み失敗は失敗報告により認識できるが、そのデータ以外のどのデータが失われてしまったかは全く認識できないので、より大きな障害を引き起こしかねない問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、冗長データ生成単位より小さい書き込みデータを情報処理装置から受け取り、冗長データ生成単位に不足するデータを記憶装置から読み出し、冗長データ生成単位にデータを揃えてから冗長データを生成し、前記記憶装置に前記データと冗長データとを書き込む時に、障害が発生しても、前記冗長データ生成単位に揃えたデータを全て消失しないよう保証できる記憶装置管理方法および記憶装置管理システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、冗長データ生成単位より小さい単位の書き込みデータを情報処理装置から受け取り、冗長データ生成単位に不足するデータを記憶装置から読み出し、前記冗長データ生成単位にデータを揃えてから冗長データを生成し前記記憶装置に前記データと冗長データとを書き込むと共に、その書き込みが失敗した場合、前記冗長データ生成単位に揃えたデータを不揮発性の記憶媒体に保持し、前記情報処理装置から前記冗長データ生成単位に揃えたデータに属するデータの読み出し要求を受けた場合は、前記不揮発性の記憶媒体に保持したデータを前記情報処理装置へ送ることを特徴とする記憶装置管理方法を提供する。
上記構成において、前記冗長データは、例えばＥＣＣや，ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）におけるパリティである。
上記第１の観点の記憶装置管理方法では、書き込みが失敗した場合には、冗長データ生成単位に揃えたデータを不揮発性の記憶手段に保持し、情報処理装置から読み出し要求があったときは不揮発性の記憶手段に保持したデータを優先的に使用する。このため、冗長データ生成単位に揃えたデータを全て消失しないよう保証できる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、冗長データ生成単位より小さい書き込みデータを情報処理装置から受け取る書き込みデータ受取手段と、前記受信した冗長データ生成単位に不足するデータを前記記憶装置から読み出すデータ読出手段と、冗長データ生成単位にデータを揃えてから冗長データを生成し前記記憶装置に前記データと冗長データとを書き込むデータ書込手段と、その書き込みが失敗した場合に前記情報処理装置から受け取ったデータを不揮発性の記憶媒体に保持する記憶手段と、前記不揮発性の記憶媒体に保持されているデータに対応するデータの読み出し要求を前記情報処理装置から受けた場合に前記保持されているデータを前記情報処理装置へ送る送信手段とを有することを特徴とする記憶装置管理システムを提供する。
上記第２の観点の記憶装置管理システムでは、前記第１の観点の記憶装置管理方法を好適に実施できる。よって、冗長データ生成単位に揃えたデータを全て消失しないよう保証できる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、上記構成の記憶装置管理システムにおいて、前記記憶手段は、前記データ読出手段による前記不足するデータの読み出しが失敗した場合、前記書き込みデータを前記不揮発性の記憶媒体に保持し、前記送信手段は、前記書き込みデータの読み出し要求を受けた場合、前記不揮発性の記憶媒体に保持したデータを前記情報処理装置へ送ることを特徴とする記憶装置管理システムを提供する。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、上記構成の記憶装置管理システムにおいて、前記記憶装置管理システムは、複数の記憶装置と接続しており、前記記憶手段は、複数の記憶装置全てで前記読み出しまたは書き込みが失敗した場合に、前記不揮発性の記憶媒体へのデータの保持を行うことを特徴とする記憶装置管理システムを提供する。
第５の観点では、本発明は、上記構成の記憶装置管理システムにおいて、前記データ書込手段は、前記保持されているデータが冗長データ生成単位より小さい単位のデータである場合、前記冗長データ生成単位に揃えてから記憶装置への書き込みを行うことを特徴とする記憶装置管理システムを提供する。
【００１１】
本発明の記憶装置管理システムは、複数の記憶装置と組み合せて、ＲＡＩＤを構成してもよい。
また、本発明の記憶装置管理システムは、情報処理装置と記憶装置の間に介設してもよいし、情報処理装置または記憶装置のいずれかの内部に設置してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
《第１の実施形態》
図１に、本発明の第１の実施形態にかかる記憶装置管理システムを示す。
この記憶装置管理システム２０は、ホストコンピュータ１０とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０の間に介設される。記憶装置管理システム２０とホストコンピュータ１０の接続はファイバチャネル１５で行われ、記憶装置管理システム２０とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０の接続はＳＣＳＩ（ＳｍａｌｌＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）２５で行われている。
【００１４】
図２に、記憶装置管理システム２０のシステム構成を示す。
記憶装置管理システム２０は、拡張ボードとしてファイバチャネルインタフェース２１０とＳＣＳＩインタフェース２２０とを備え、これらはＰＣＩ（ＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バス２９０に接続されている。
前記ＰＣＩバス２９０には、プログラムおよびデータの流れを制御するチップセット２８６を介して、ＣＰＵ２８０と主記憶２８４とが接続され、そのＣＰＵ２８０には２次キャッシュ２８２が接続されている。
さらに、ＰＣＩバス２９０には、ＰＣＭＣＩＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅｍｏｒｙＣａｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）コントローラ２５９およびＰＣＭＣＩＡコネクタ２５５を介して、フラッシュメモリ２５０が接続されている。
【００１５】
前記主記憶２８４は、制御プログラムを記憶すると共に、ファイバチャネルインタフェース２１０を介してホストコンピュータ１０から受け取った要求やデータを一時的に保持すると共にＳＣＳＩインタフェース２２０を介してＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から受け取ったデータを一時的に保持するバッファとして利用する。
【００１６】
図３を用いて、正常時のデータの流れを説明する。
ホストコンピュータ１０が一つのブロックに対してデータの書き込みを要求すると、そのブロックのデータを記憶装置管理システム２０が受け取り、主記憶２８４内のセグメント３９０４に保持する（３００２）。
ＣＰＵ２８０は、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から前記ブロックを含むＥＣＣブロックを読み出し、主記憶２８４に保持する（３００５）。次に、読み出したＥＣＣブロックのデータにセグメント３９０４のデータを結合し（３００７）、ＥＣＣを生成する。そして、ＥＣＣブロックのデータとＥＣＣをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に書き込む（３００９）。
【００１７】
図４を用いて、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０へのデータ書き込み時に障害が発生した場合のデータの流れを説明する。
ホストコンピュータ１０が一つのブロックに対してデータの書き込みを要求すると、そのブロックのデータを記憶装置管理システム２０が受け取り、主記憶２８４内のセグメント４９０４に保持する（４００２）。
ＣＰＵ２８０は、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から前記ブロックを含むＥＣＣブロックを主記憶２８４に読み出し、主記憶２８４に保持する（４００５）。次に、読み出したＥＣＣブロックのデータにセグメント４９０４のデータを結合し（４００７）、ＥＣＣを生成する。そして、ＥＣＣブロックのデータとＥＣＣをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に書き込もうとする（４００９）。この時に、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０で障害が発生し（４０２０）、書き込むことができなかった場合には、主記憶２８４内のＥＣＣブロックのデータを、フラッシュメモリ２５０に書き込む（４０１０）。
以後、ホストコンピュータ１０からのデータの書き込み要求が発行されても、記憶装置管理システム２０は、データの受け取りを拒否する。また、ホストコンピュータ１０から前記ＥＣＣブロックに属するブロックのデータの読み出しが要求されたときは、対応するデータが主記憶２８４内に存在する場合はそのデータを転送し、主記憶２８４内に対応するデータが存在しない場合は、フラッシュメモリ２５０に保持したデータを転送し、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からのデータの読み出しは行わない。
【００１８】
図５を用いて、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からのデータ読み出し時に障害が発生した場合のデータの流れを説明する。
ホストコンピュータ１０が一つのブロックに対してデータの書き込みを要求すると、そのブロックのデータを記憶装置管理システム２０が受け取り、主記憶２８４内のセグメント５９０４に保持する（５００２）。
ＣＰＵ２８０は、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から前記ブロックを含むＥＣＣブロックを主記憶２８４に読み出そうとする（５００５）。この時に、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０で障害が発生し（５００６）、前記ＥＣＣブロックのデータを読み出すことができないと、主記憶２８４内のセグメント５９０４のデータをフラッシュメモリ２５０に書き込む（５０１０）。
以後、ホストコンピュータ１０からのデータの書き込み要求が発行されても、記憶装置管理システム２０は、データの受け取りを拒否する。また、ホストコンピュータ１０から前記ブロックのデータの読み出しを要求されたときは、対応するデータが主記憶２８４内に存在する場合はそのデータを転送し、主記憶２８４内に対応するデータが存在しない場合は、フラッシュメモリ２５０に保持したデータを転送し、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からのデータの読み出しは行わない。
【００１９】
ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０で発生した障害が、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体以外の障害であり、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体には障害がない場合、障害の発生したＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０内のＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を取り出し、別の記憶装置管理システム（２０）に接続されたＤＶＤ−ＲＡＭドライブ（３０）に挿入する。さらに、障害の発生したＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０を接続していた記憶装置管理システム２０からフラッシュメモリ２５０を外し、前記ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を挿入した記憶装置管理システム（２０）にフラッシュメモリ２５０を接続する。この状態で記憶装置管理システム（２０）を起動すると、ＣＰＵ（２８０）はフラッシュメモリ２５０内にデータが保持されているか判定し、データが保持されている場合には、そのデータを前記ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に書き込む。すなわち、そのデータのブロックを含むＥＣＣブロックのデータをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ（３０）から読み出し、フラッシュメモリ２５０内のデータを結合し、ＥＣＣを生成し、前記ＥＣＣブロックのデータとＥＣＣをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ（３０）に書き込む。
このように、フラッシュメモリ２５０とＤＶＤ−ＲＡＭ媒体とを他の記憶装置管理システム（２０）とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ（３０）に移せば、データを元のＤＶＤ−ＲＡＭ媒体上に回復できる。
【００２０】
上記第１の実施形態では、主記憶２８４内にＥＣＣグループ２面分（ホストコンピュータ１０からのデータ受け取り用とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からのデータ読み出し及び結合用）のバッファを用いたが、主記憶２８４内に複数の領域を設けて、ＬＲＵ（ＬｅａｓｔＲｅｃｅｎｔｌｙＵｓｅｄ）等のキャッシュアルゴリズムを併用してデータを管理することで、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に対する読み出しおよび書き込み回数を削減し、ホストコンピュータ１０からの処理要求に対してより高速に対応できるようにしてもよい。なお、複数の領域を設けた場合、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に未書き込みの多くのデータが主記憶２８４に存在するため、これを退避できるだけの十分な容量のフラッシュメモリ２５０を用いることが望ましい。
【００２１】
フラッシュメモリ２５０を使用した場合、記憶装置管理システム２０を含むシステム全体が停電などの障害に遭ったとき、フラッシュメモリ２５０へのデータの退避を実施できず、データが失われることがある。
そこで、図２１に示すように、電池付ＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）２５１を、図２のフラッシュメモリ２５０に代えて使用してもよい。この場合、主記憶２８４内ではなく、電池付ＳＲＡＭ２５１内に前記バッファを設ける。これによって、システム全体が停電などの障害に遭ったときでも、データを保持しつづけることができる。障害等からの復旧後、記憶装置管理システム２０が起動すると、ＣＰＵ２８０は、電池付ＳＲＡＭ２５１内にデータが保持されているか判定し、保持されていた場合には、そのデータを前記ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に書き込む。
【００２２】
また、図２２に示すように、無停止電源装置２９９から記憶装置管理システム２０に電源を供給してもよい。これによって、システム全体が停電などの障害に遭ったときでも、主記憶２８４内のデータをフラッシュメモリ２５０に退避することができる。
【００２３】
以上の第１の実施形態によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０へのデータの書き込みが失敗した場合でも、ＥＣＣブロックの全データが、フラッシュメモリ２５０または電池付ＳＲＡＭ２５１に保持されているので、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０での障害に伴うＥＣＣブロックの全データの消失を防ぐことができる。
【００２４】
《第２の実施形態》
図６に、本発明の第２の実施形態にかかる記憶装置管理システムを示す。
この記憶装置管理システム２１は、ホストコンピュータ１０に接続されたチェンジャ装置４０内に組み込まれている。
チェンジャ装置４０は、記憶装置管理システム２１と、複数のＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０と、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を保持する複数の格納庫４２０と、それら格納庫４２０とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０の間でＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を搬送するメディア搬送ユニット４５０と、そのメディア搬送ユニット４５０を制御するロボット制御回路４１０とを具備している。
【００２５】
ホストコンピュータ１０と記憶装置管理システム２１はファイバチャネル１５で接続され、記憶装置管理システム２１とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０はＳＣＳＩ２５で接続され、記憶装置管理システム２１とロボット制御回路４１０はＲＳ２３２Ｃインタフェース４１１で接続されている。
【００２６】
記憶装置管理システム２１がロボット制御回路４１０にＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の搬送を指示すると、ロボット制御回路４１０は、格納庫４２０からＤＶＤ−ＲＡＭ媒体をＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に搬送したり、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０内のＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を格納庫４２０に戻すように、メディア搬送ユニット４５０を制御する。
【００２７】
図７に、記憶装置管理システム２１のシステム構成を示す。
この記憶装置管理システム２１は、第１の実施形態で示した記憶装置管理システム２０と基本的に同じ構成であり、データの書き込みや障害時のデータの保持の動作は第１の実施形態で説明したとおりである。それに加えて、ＣＰＵ２８０は、ホストコンピュータ１０からのＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の搬送要求を受け取り、ロボット制御インタフェース２４０を介してロボット制御回路４１０に指示し、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の搬送を実行する。
【００２８】
上記第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、キャッシュアルゴリズムを併用したり、電池付ＳＲＡＭを用いたり、無停止電源装置を使用してもよい。
【００２９】
以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、記憶装置管理システム２１をチェンジャ装置４０の一部として実現することで、記憶装置管理システム２１の実施コストを低減することができる。
【００３０】
《第３の実施形態》
図８に、本発明の第３の実施形態にかかる記憶装置管理システムを示す。
この記憶装置管理システム２２は、ホストコンピュータ１０と４台のチェンジャ装置８０の間に接続されている。ホストコンピュータ１０と記憶装置管理システム２２はファイバチャネル１５で接続し、記憶装置管理システム２２とチェンジャ装置８０はＳＣＳＩ２５で接続している。
【００３１】
図９に、チェンジャ装置８０の構成を示す。
このチェンジャ装置８０は、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を保持する複数の格納庫４２０と、それら格納庫４２０とＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０の間でＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を搬送するメディア搬送ユニット４５０と、そのメディア搬送ユニット４５０を制御するロボット制御回路４１０と、記憶装置管理システム２２からのＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の搬送要求を受け取ってロボット制御回路４１０への命令に変換するチェンジャＳＣＳＩインタフェース４０５とを具備している。
チェンジャ装置８０内のＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０は、ＳＣＳＩ２５で、記憶装置管理システム２２に接続している。
【００３２】
図１０に、記憶装置管理システム２２のシステム構成を示す。
この記憶装置管理システム２２は、第１の実施形態で示した記憶装置管理システム２０と基本的に同じ構成であるが、それに加えて、４台のチェンジャ装置８０にそれぞれ接続するためのＳＣＳＩインタフェース２２０を４つ具備している。これにより、４台のチェンジャ装置８０内の各ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０を組み合わせて、ＲＡＩＤ構成を実現する。すなわち、４台のＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０のうち３台をデータ格納ドライブとし、１台をＲＡＩＤにおけるパリティ格納ドライブとする。また、ＣＰＵ２８０は、ＲＡＩＤ処理を実現するため、データを３台のデータ格納ドライブに分散するデータ分散モジュールと、３台のデータ格納ドライブに分散したデータからパリティを生成するパリティ生成モジュールと、ホストコンピュータ１０から読み出し要求があったときに３台のデータ格納ドライブから読み出したデータを集めてホストコンピュータ１０に転送するデータ集合モジュールと、１台のデータ格納ドライブが故障したときに残りの２台のデータ格納ドライブのデータとパリティ格納ドライブのパリティから故障したデータ格納ドライブのデータを復元するデータ復元モジュールとを実装している。
【００３３】
図１１を用いて、正常時のデータの流れを説明する。
ホストコンピュータ１０が一つの論理ブロックに対するデータの書き込みを記憶装置管理システム２２に要求すると、ＣＰＵ２８０のデータ分散モジュールが、前記データに対応するＤＶＤ−ＲＡＭドライブと当該ＤＶＤ−ＲＡＭドライブにおける物理ブロックを算出し、ホストコンピュータ１０からデータを受け取り、主記憶２８４内のセグメント１１９３６に保持する（１１００２）。次に、ＣＰＵ２８０は、前記物理ブロックを含むＥＣＣブロックのデータを前記データに対応するＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から読み出す（１１０２３）と共に、そのＥＣＣブロックを含むＲＡＩＤグループのデータ（一つのパリティを生成するのに使用する一群のＥＣＣブロックのデータ）を他のＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から主記憶２８４に読み出す（１１０２１，１１０２２）。次に、セグメント１１９３６のデータを、対応するＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から読み出したデータに結合する（１１０７０）。そして、ＥＣＣを生成し、新たなＥＣＣブロックとする。次に、ＣＰＵ２８０のパリティ生成モジュールが、新たなＥＣＣブロックと他のデータを用いてパリティを生成する。次に、新たなＥＣＣブロックのデータを、対応するデータ格納ドライブに書き込む（１１０８３）と共に、パリティをパリティ格納ドライブに書き込む（１１０８４）。
【００３４】
図１２〜図１３を用いて、１台のＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０へのデータの書き込み時に障害が発生した場合のデータの流れを説明する。
図１２において、ホストコンピュータ１０が一つの論理ブロックに対するデータの書き込みを記憶装置管理システム２２に要求すると、ＣＰＵ２８０のデータ分散モジュールが、前記データに対応するＤＶＤ−ＲＡＭドライブと当該ＤＶＤ−ＲＡＭドライブにおける物理ブロックを算出し、ホストコンピュータ１０からデータを受け取り、主記憶２８４内のセグメント１２９３６に保持する（１２００２）。次に、ＣＰＵ２８０は、前記物理ブロックを含むＥＣＣブロックのデータを前記データに対応するＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から読み出す（１２０２３）と共に、そのＥＣＣブロックを含むＲＡＩＤグループのデータを他のＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から主記憶２８４に読み出す（１２０２１，１２０２２）。次に、セグメント１２９３６のデータを、対応するＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から読み出したデータに結合する（１２０７０）。そして、ＥＣＣを生成し、新たなＥＣＣブロックとする。次に、ＣＰＵ２８０のパリティ生成モジュールが、新たなＥＣＣブロックと他のデータを用いてパリティを生成する。次に、新たなＥＣＣブロックのデータを、対応するデータ格納ドライブに書き込もうとする（１２０８３）と共に、パリティをパリティ格納ドライブに書き込もうとする（１２０８４）。この時、データを書き込もうとしたデータ格納ドライブで障害が発生し（１２００６）、書き込むことができなかったとする。
【００３５】
すると、図１３に示すように、書き込むことができなかった新たなＥＣＣブロックのデータを、他のすべてのＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０の障害データ保持領域に書き込む（１３０１１，１３０１２，１３０１４）。これらの障害データ保持領域は、通常のデータもしくはパリティを書き込む領域とは別に設けた特別な領域である。
以後、ホストコンピュータ１０からデータの書き込みが要求されても、記憶装置管理システム２２は、データの受け取りを拒否する。また、ホストコンピュータ１０から書き込むことができなかった新たなＥＣＣブロックのデータの読み出しを要求された場合には、そのデータが主記憶２８４内に存在すればそれを転送し、主記憶２８４内に対応するデータが存在しないなら障害データ保持領域に保持しておいた当該データを読み出して転送し、障害を発生したデータ格納ドライブからのデータの読み出しは行わない。
【００３６】
図１４を用いて、全てのＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０が使用できなくなった場合のデータの流れを説明する。
全てのＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０が使用できなくなった場合、書き込むことができなかった新たなＥＣＣブロックのデータの障害データ保持領域への書き込みも失敗する（１４０１１，１４０１２，１４０１４）。そこで、ＣＰＵ２８０は、書き込むことができなかった新たなＥＣＣブロックのデータを、フラッシュメモリ２５０に退避する（１４０５０）。
以後、ホストコンピュータ１０からデータの書き込みが要求されても、記憶装置管理システム２２は、データの受け取りを拒否する。また、ホストコンピュータ１０から、書き込むことができなかった新たなＥＣＣブロックのデータの読みしを要求された場合には、そのデータが主記憶２８４内に存在すればそれを転送し、主記憶２８４内に対応するデータが存在しないならフラッシュメモリ２５０に退避しておいた当該データを読み出して転送し、障害を発生したデータ格納ドライブからのデータの読み出しは行わない。
【００３７】
上記第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、キャッシュアルゴリズムを併用したり、電池付ＳＲＡＭを用いたり、無停止電源装置を使用してもよい。
【００３８】
以上の第３の実施形態によれば、ＲＡＩＤ構成をとる場合においても、第１の実施形態の効果を得ることができる。
【００３９】
《第４の実施形態》
図１５に、本発明の第４の実施形態にかかる記憶装置管理システムを示す。
この記憶装置管理システムは、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０をＳＣＳＩ２５で接続したホストコンピュータ１０内の記憶装置管理デバイスドライバ９０として実現されている。
この記憶装置管理デバイスドライバ９０の制御下に、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０と、ＰＣＭＣＩＡコネクタ２５５およびフラッシュメモリ２５０を置く。
【００４０】
図１６に、記憶装置管理デバイスドライバ９０の内部構成を示す。
記憶装置管理デバイスドライバ９０は、ホストコンピュータ１０のファイルシステムソフトウエア（図１７の１１）とのインタフェースを実現するファイルシステムインタフェースソフトウエアモジュール９１０と、ホストコンピュータ１０内の主記憶に設けた２面のバッファ９５１と９５２を管理するバッファ制御ソフトウエアモジュール９２０と、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０を制御するＤＶＤ−ＲＡＭドライブ制御ソフトウエアモジュール９６０と、ＳＣＳＩインタフェースを制御するＳＣＳＩインタフェース制御ソフトウエアモジュール９７０と、フラッシュメモリ２５０を制御するフラッシュメモリ制御ソフトウエアモジュール９８０とを具備している。
【００４１】
図１７を用いて、正常時のデータの流れを説明する。
ホストコンピュータ１０のファイルシステムソフトウエア１１が一つのブロックのデータの書き込みを要求すると、ファイルシステムインタフェースソフトウエアモジュール９１０がそのデータを受け取り（１７００２）、バッファ９５１内のセグメント１７９０４に保持する（１７００５）。バッファ制御ソフトウエアモジュール９２０は、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ制御ソフトウエアモジュール９６０とＳＣＳＩインタフェース制御ソフトウエアモジュール９７０を介して、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０から前記ブロックを含むＥＣＣブロックをバッファ９５２に読み出す（１７００６）。次に、読み出したＥＣＣブロックのデータにセグメント１７９０４のデータを結合する（１７００７）。次いで、ＥＣＣブロックのデータとＥＣＣをＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０に書き込む（１７０１０）。
【００４２】
図１８を用いて、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０への書き込み時に障害が発生した場合を説明する。
上記ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０への書き込み（１７０１０）時に障害が発生し、データを書き込むことができなかった場合、バッファ制御ソフトウエアモジュール９２０は、フラッシュメモリ制御ソフトウエアモジュール９８０を介して、バッファ９５２内のＥＣＣブロックのデータをフラッシュメモリ２５０に書き込む（１８０３０）。
以後、ホストコンピュータ１０のファイルシステムソフトウエア１１からデータの書き込み要求が発行されても、バッファ制御ソフトウエアモジュール９２０は、データの受け取りを拒否する。また、ホストコンピュータ１０のファイルシステムソフトウエア１１から前記ＥＣＣブロック内のブロックのデータの読み出しを要求されたときには、そのデータがバッファ９５２内に存在する場合はそのデータを転送し、バッファ９５２内に存在しない場合はフラッシュメモリ２５０に保持したデータを転送し、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ３０からのデータの読み出しは行わない。
【００４３】
上記第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、キャッシュアルゴリズムを併用したり、電池付ＳＲＡＭを用いたり、無停止電源装置を使用してもよい。
【００４４】
以上の第４の実施形態によれば、ホストコンピュータ１０内に記憶装置管理デバイスドライバ９０を設けるので、簡単な構成で、第１の実施形態の効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の記憶装置管理方法および記憶装置管理システムによれば、冗長データ生成単位より小さい書き込みデータを情報処理装置から受け取り、冗長データ生成単位に不足するデータを記憶装置から読み出し、冗長データ生成単位にデータを揃えてから冗長データを生成し、前記記憶装置に前記データと冗長データとを書き込む時に、障害が発生しても、前記冗長データ生成単位に揃えたデータを全て消失しないよう保証できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における記憶装置管理システムの接続を示す図である。
【図２】第１の実施形態における記憶装置管理システムの内部構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態における正常時のデータの流れを示す図である。
【図４】第１の実施形態におけるＤＶＤ−ＲＡＭドライブでの書き込み障害による書き込み失敗時のデータの流れを示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるＤＶＤ−ＲＡＭドライブでの読み出し障害による書き込み失敗時のデータの流れを示す図である。
【図６】第２の実施形態における記憶装置管理システムの接続を示す図である。
【図７】第２の実施形態における記憶装置管理システムの内部構成を示す図である。
【図８】第３の実施形態における記憶装置管理システムの接続を示す図である。
【図９】第３の実施形態におけるチェンジャ装置の内部構成を示す図である。
【図１０】第３の実施形態における記憶装置管理システムの内部構成を示す図である。
【図１１】第３の実施形態における正常時のデータの流れを示す図である。
【図１２】第３の実施形態における１台のＤＶＤ−ＲＡＭドライブへの書き込み障害による書き込み失敗時のデータの流れの前半を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における１台のＤＶＤ−ＲＡＭドライブへの書き込み障害による書き込み失敗時のデータの流れの後半を示す図である。
【図１４】第３の実施形態における全てのＤＶＤ−ＲＡＭドライブへの書き込み障害による書き込み失敗時のデータの流れを示す図である。
【図１５】第４の実施形態における記憶装置管理システム（デバイスドライバ）の接続を示す図である。
【図１６】第４の実施形態における記憶装置管理システム（デバイスドライバ）の内部構成を示す図である。
【図１７】第４の実施形態における正常時のデータの流れを示す図である。
【図１８】第４の実施形態におけるＤＶＤ−ＲＡＭドライブへの書き込み障害による書き込み失敗時のデータの流れを示す図である。
【図１９】ＤＶＤ−ＲＡＭドライブにおけるデータの管理単位（ブロック）とＥＣＣの生成単位（ＥＣＣブロック）を示す図である。
【図２０】従来のＤＶＤ−ＲＡＭ装置におけるデータの流れを示す図である。
【図２１】第１の実施形態の記憶装置管理システムの第１の変形例の内部構成を示す図である。
【図２２】第１の実施形態の記憶装置管理システムの第２の変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…ホストコンピュータ，１１…ファイルシステムソフトウエア，１５…ファイバチャネル，２０…記憶装置管理システム，２１…記憶装置管理システム，２２…記憶装置管理システム，２５…ＳＣＳＩ，３０…ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ，３１…ＤＶＤ−ＲＡＭ装置，４０…チェンジャ装置，８０…チェンジャ装置，９０…記憶装置管理デバイスドライバ，２１０…ファイバチャネルインタフェース，２２０…ＳＣＳＩインタフェース，２４０…ロボット制御インタフェース，２５０…フラッシュメモリ，２５１…電池付ＳＲＡＭ，２５５…ＰＣＭＣＩＡコネクタ，２５９…ＰＣＭＣＩＡコントローラ，２８０…ＣＰＵ，２８２…２次キャッシュ，２８４…主記憶，２８６…チップセット，２９９…無停止電源装置，４０５…チェンジャＳＣＳＩインタフェース，４１０…ロボット制御回路，４２０…格納庫，４５０…メディア搬送ユニット，９１０…ファイルシステムインタフェースコントローラ，９２０…バッファ制御ソフトウエアモジュール，９５１…バッファ，９５２…バッファ，９６０…ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ制御ソフトウエアモジュール，９７０…ＳＣＳＩインタフェース制御ソフトウエアモジュール，９８０…フラッシュメモリ制御ソフトウエアモジュール。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage device management method and a storage device management system, and more particularly, receives write data smaller than a redundant data generation unit from an information processing device, reads data deficient in a redundant data generation unit from the storage device, and When generating redundant data after aligning the data in the generation unit and writing the data and redundant data to the storage device, it is guaranteed that all data aligned in the redundant data generation unit will not be lost even if a failure occurs The present invention relates to a storage device management method and a storage device management system.
[0002]
[Prior art]
As a storage device connected to an information processing device (host computer), a DVD-RAM (Digital Versatile Disc-Random Access Memory) device has recently attracted attention. For details of the DVD-RAM device, see Toshiba Review 2, 1998, VOL. 53 NO. 2, “Special Feature I: The Expanding DVD World”, National Technical Report, 1997 JUNE, “Special Feature DVD” and the like.
[0003]
FIG. 19 shows a data management method in the DVD-RAM drive 30.
In the DVD-RAM drive 30, data management is performed in units of 2 KB blocks. On the other hand, ECC (Error Check Code) management is performed in units of 16 blocks in order to increase data re-generation capability (this is called an ECC block).
[0004]
As shown in FIG. 20, the host computer reads / writes data from / to the DVD-RAM device 31 in units of 2 KB blocks.
In the DVD-RAM device 31, reading from the DVD-RAM drive 30 is performed in units of blocks, but writing to the DVD-RAM drive 30 is performed in units of ECC blocks.
For example, as shown in FIG. 20, when the host computer requests writing of data A of block 4, the DVD-RAM device 31 receives the data A and holds it in the buffer 29004 (20001). Next, the DVD-RAM device 31 reads the data of ECC block 0 (block 0 to block 15) including the block 4 from the DVD-RAM drive 30 to the buffer 29500 (20005), and the block 29500 stores the data to the block 4 After combining (merging) A and then generating ECC (20010), the data of ECC block 0 in the buffer 29500 and the generated ECC are passed to the DVD-RAM drive 30 and written to the DVD-RAM medium (20020).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
If a failure (power failure, momentary power, laser emission stop, DVD-RAM medium failure, DVD-RAM drive 30 failure, etc.) occurs during the writing of ECC block 0 shown in FIG. Since the data from 0 to block 15 and the ECC do not match, writing of all the data from block 0 to block 15 has failed.
That is, the conventional DVD-RAM device 31 has a problem that if data writing of one block fails, all data of the ECC block including the block is lost. The host computer 10 can recognize the failure to write the data of the block requested to be written by the failure report, but cannot recognize which data other than the data has been lost, which may cause a larger failure. There was a problem.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to receive write data smaller than the redundant data generation unit from the information processing device, read out data that is insufficient for the redundant data generation unit from the storage device, align the data in the redundant data generation unit, and then delete the redundant data. A storage device management method and a storage device management system capable of guaranteeing that all data arranged in the redundant data generation unit will not be lost even if a failure occurs when the data and the redundant data are written to the storage device It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention receives write data in units smaller than the redundant data generation unit from the information processing device, reads out data deficient in the redundant data generation unit from the storage device, and aligns the data in the redundant data generation unit. Redundant data is generated and the data and redundant data are written to the storage device, and if the writing fails, the data aligned in the redundant data generation unit is nonvolatile.Storage mediumAnd when receiving a data read request belonging to the data arranged in the redundant data generation unit from the information processing device,Sending data held in the non-volatile storage medium to the information processing apparatusA storage device management method is provided.
In the above configuration, the redundant data is, for example, parity in ECC or RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks).
In the storage device management method according to the first aspect, when writing fails, the data arranged in the redundant data generation unit is held in the nonvolatile storage means, and when there is a read request from the information processing device, the storage device management method Data stored in the sex storage means is preferentially used. For this reason, it can be ensured that all data arranged in the redundant data generation unit is not lost.
[0008]
In a second aspect, the present invention provides write data receiving means for receiving write data smaller than a redundant data generation unit from an information processing device;ReceivedData reading means for reading out data deficient in the redundant data generation unit from the storage device, and data writing means for generating redundant data after aligning the data in the redundant data generation unit and writing the data and redundant data in the storage device And if that write failsStorage means for holding data received from the information processing apparatus in a non-volatile storage medium, and a data read request corresponding to data held in the non-volatile storage medium when received from the information processing apparatus Transmission means for sending the held data to the information processing apparatus.A storage device management system is provided.
In the storage device management system according to the second aspect, the storage device management method according to the first aspect can be suitably implemented. Therefore, it can be ensured that all data arranged in the redundant data generation unit is not lost.
[0009]
In a third aspect, the present invention provides:In the storage device management system configured as described above, the storage unit holds the write data in the nonvolatile storage medium when the data reading unit fails to read the insufficient data, and the transmission unit When a read request for write data is received, the storage device management system is characterized in that the data held in the nonvolatile storage medium is sent to the information processing device.
[0010]
In a fourth aspect, the present invention provides:In the storage device management system configured as described above, the storage device management system is connected to a plurality of storage devices, and the storage means is configured to be non-volatile when the reading or writing fails in all of the plurality of storage devices. A storage device management system is provided that retains data in a storage medium.
In a fifth aspect, the present invention provides the storage device management system configured as described above, wherein the data writing means generates the redundant data when the held data is smaller than a redundant data generation unit. Provided is a storage device management system in which writing to a storage device is performed after the units are aligned.
[0011]
The storage device management system of the present invention may be configured in combination with a plurality of storage devices.
The storage device management system of the present invention may be interposed between the information processing device and the storage device, or may be installed inside either the information processing device or the storage device.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0013]
<< First Embodiment >>
FIG. 1 shows a storage device management system according to the first embodiment of the present invention.
This storage device management system 20 is interposed between the host computer 10 and the DVD-RAM drive 30. The storage device management system 20 and the host computer 10 are connected by the fiber channel 15, and the storage device management system 20 and the DVD-RAM drive 30 are connected by a SCSI (Small Computer System Interface) 25.
[0014]
FIG. 2 shows a system configuration of the storage device management system 20.
The storage device management system 20 includes a fiber channel interface 210 and a SCSI interface 220 as expansion boards, which are connected to a PCI (Peripheral Component Interconnect) bus 290.
A CPU 280 and a main memory 284 are connected to the PCI bus 290 via a chip set 286 that controls the flow of programs and data, and a secondary cache 282 is connected to the CPU 280.
Further, a flash memory 250 is connected to the PCI bus 290 via a PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) controller 259 and a PCMCIA connector 255.
[0015]
The main memory 284 stores a control program, temporarily holds requests and data received from the host computer 10 via the fiber channel interface 210, and received from the DVD-RAM drive 30 via the SCSI interface 220. It is used as a buffer that temporarily holds data.
[0016]
With reference to FIG. 3, the data flow in the normal state will be described.
When the host computer 10 requests data writing to one block, the storage device management system 20 receives the data of that block and holds it in the segment 3904 in the main memory 284 (3002).
The CPU 280 reads the ECC block including the block from the DVD-RAM drive 30 and holds it in the main memory 284 (3005). Next, the data of the segment 3904 is combined with the data of the read ECC block (3007), and an ECC is generated. Then, the ECC block data and ECC are written to the DVD-RAM drive 30 (3009).
[0017]
With reference to FIG. 4, the flow of data when a failure occurs during writing of data to the DVD-RAM drive 30 will be described.
When the host computer 10 requests data writing to one block, the storage device management system 20 receives the data of that block and holds it in the segment 4904 in the main memory 284 (4002).
The CPU 280 reads the ECC block including the block from the DVD-RAM drive 30 to the main memory 284, and holds it in the main memory 284 (4005). Next, the data of the segment 4904 is combined with the data of the read ECC block (4007) to generate an ECC. Then, it tries to write the ECC block data and ECC into the DVD-RAM drive 30 (4009). At this time, if a failure occurs in the DVD-RAM drive 30 (4020) and writing cannot be performed, the data of the ECC block in the main memory 284 is written into the flash memory 250 (4010).
Thereafter, even if a data write request from the host computer 10 is issued, the storage device management system 20 refuses to receive the data. When the host computer 10 requests reading of the data of the block belonging to the ECC block, if the corresponding data exists in the main memory 284, the data is transferred and the corresponding data in the main memory 284 is transferred. Is not present, the data held in the flash memory 250 is transferred, and the data is not read from the DVD-RAM drive 30.
[0018]
With reference to FIG. 5, the flow of data when a failure occurs when data is read from the DVD-RAM drive 30 will be described.
When the host computer 10 requests data writing to one block, the storage device management system 20 receives the data of that block and holds it in the segment 5904 in the main memory 284 (5002).
The CPU 280 attempts to read the ECC block including the block from the DVD-RAM drive 30 to the main memory 284 (5005). At this time, if a failure occurs in the DVD-RAM drive 30 (5006) and the ECC block data cannot be read, the data of the segment 5904 in the main memory 284 is written into the flash memory 250 (5010).
Thereafter, even if a data write request from the host computer 10 is issued, the storage device management system 20 refuses to receive the data. When the host computer 10 requests reading of the block data, if the corresponding data exists in the main memory 284, the data is transferred, and the corresponding data does not exist in the main memory 284. Transfers the data held in the flash memory 250 and does not read the data from the DVD-RAM drive 30.
[0019]
If the failure occurred in the DVD-RAM drive 30 is a failure other than the DVD-RAM medium, and there is no failure in the DVD-RAM medium, the DVD-RAM medium in the failed DVD-RAM drive 30 is removed, It is inserted into a DVD-RAM drive (30) connected to another storage device management system (20). Further, the flash memory 250 is removed from the storage device management system 20 to which the failed DVD-RAM drive 30 was connected, and the flash memory 250 is connected to the storage device management system (20) in which the DVD-RAM medium is inserted. . When the storage device management system (20) is started in this state, the CPU (280) determines whether data is held in the flash memory 250. If data is held, the data is stored in the DVD-RAM. Write to media. That is, the ECC block data including the block of data is read from the DVD-RAM drive (30), the data in the flash memory 250 is combined to generate an ECC, and the ECC block data and ECC are read from the DVD-RAM drive. Write to (30).
In this way, if the flash memory 250 and the DVD-RAM medium are transferred to another storage device management system (20) and a DVD-RAM drive (30), the data can be recovered on the original DVD-RAM medium.
[0020]
In the first embodiment, buffers for two ECC groups (for receiving data from the host computer 10 and reading and combining data from the DVD-RAM drive 30) are used in the main memory 284. By providing a plurality of areas in the H. 284 and managing data together with a cache algorithm such as LRU (Least Recently Used), the number of reads and writes to the DVD-RAM drive 30 can be reduced. You may enable it to respond to a process request at higher speed. When a plurality of areas are provided, a large amount of data that has not been written to the DVD-RAM drive 30 exists in the main memory 284, and thus it is desirable to use the flash memory 250 having a sufficient capacity to save the data.
[0021]
When the flash memory 250 is used, when the entire system including the storage device management system 20 encounters a failure such as a power failure, data cannot be saved to the flash memory 250, and data may be lost.
Therefore, as shown in FIG. 21, an SRAM (Static Random Access Memory) 251 with a battery may be used in place of the flash memory 250 of FIG. In this case, the buffer is provided not in the main memory 284 but in the SRAM with battery 251. As a result, even when the entire system encounters a failure such as a power failure, data can be retained. When the storage device management system 20 starts after recovery from a failure or the like, the CPU 280 determines whether data is stored in the battery-equipped SRAM 251 and, if so, stores the data in the DVD-RAM medium. Write.
[0022]
Further, as shown in FIG. 22, power may be supplied from the non-stop power supply device 299 to the storage device management system 20. As a result, even when the entire system encounters a failure such as a power failure, the data in the main memory 284 can be saved in the flash memory 250.
[0023]
According to the first embodiment described above, even when data writing to the DVD-RAM drive 30 fails, all data in the ECC block is held in the flash memory 250 or the battery-equipped SRAM 251. The loss of all data in the ECC block due to the failure in the RAM drive 30 can be prevented.
[0024]
<< Second Embodiment >>
FIG. 6 shows a storage device management system according to the second embodiment of the present invention.
This storage device management system 21 is incorporated in a changer device 40 connected to the host computer 10.
The changer device 40 includes a storage device management system 21, a plurality of DVD-RAM drives 30, a plurality of storages 420 for holding DVD-RAM media, and a DVD-RAM medium between the storages 420 and the DVD-RAM drive 30. A media transport unit 450 for transporting the media, and a robot control circuit 410 for controlling the media transport unit 450.
[0025]
The host computer 10 and the storage device management system 21 are connected by the fiber channel 15, the storage device management system 21 and the DVD-RAM drive 30 are connected by the SCSI 25, and the storage device management system 21 and the robot control circuit 410 are connected by the RS232C interface 411. Has been.
[0026]
When the storage device management system 21 instructs the robot control circuit 410 to transport the DVD-RAM medium, the robot control circuit 410 transports the DVD-RAM medium from the storage 420 to the DVD-RAM drive 30 or the DVD-RAM drive 30. The media transport unit 450 is controlled so that the DVD-RAM medium inside is returned to the storage 420.
[0027]
FIG. 7 shows the system configuration of the storage device management system 21.
This storage device management system 21 has basically the same configuration as the storage device management system 20 shown in the first embodiment, and the operation of writing data and holding data in the event of a failure will be described in the first embodiment. Just as you did. In addition, the CPU 280 receives a DVD-RAM medium transport request from the host computer 10 and instructs the robot control circuit 410 via the robot control interface 240 to execute the DVD-RAM medium transport.
[0028]
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, a cache algorithm may be used together, a battery-equipped SRAM may be used, or a non-stop power supply device may be used.
[0029]
According to the second embodiment described above, in addition to the effects of the first embodiment, the storage device management system 21 is realized as a part of the changer device 40, thereby reducing the implementation cost of the storage device management system 21. can do.
[0030]
<< Third Embodiment >>
FIG. 8 shows a storage device management system according to the third embodiment of the present invention.
The storage device management system 22 is connected between the host computer 10 and the four changer devices 80. The host computer 10 and the storage device management system 22 are connected by a fiber channel 15, and the storage device management system 22 and the changer device 80 are connected by a SCSI 25.
[0031]
FIG. 9 shows the configuration of the changer device 80.
The changer device 80 includes a plurality of storages 420 that hold DVD-RAM media, a media transport unit 450 that transports DVD-RAM media between the storages 420 and the DVD-RAM drive 30, and the media transport unit 450. A robot control circuit 410 for controlling, and a changer SCSI interface 405 for receiving a DVD-RAM medium transport request from the storage device management system 22 and converting it into a command to the robot control circuit 410 are provided.
The DVD-RAM drive 30 in the changer device 80 is connected to the storage device management system 22 by the SCSI 25.
[0032]
FIG. 10 shows a system configuration of the storage device management system 22.
The storage device management system 22 has basically the same configuration as the storage device management system 20 shown in the first embodiment, but in addition to this, a SCSI interface 220 for connecting to each of the four changer devices 80. 4 are provided. Thus, a RAID configuration is realized by combining the DVD-RAM drives 30 in the four changer devices 80. That is, three of the four DVD-RAM drives 30 are data storage drives, and one is a parity storage drive in RAID. The CPU 280 also implements RAID processing, a data distribution module that distributes data to three data storage drives, a parity generation module that generates parity from data distributed to the three data storage drives, and a host computer A data collection module that collects data read from three data storage drives when there is a read request from the data 10 and transfers it to the host computer 10, and the remaining two data when one data storage drive fails A data restoration module for restoring data of a failed data storage drive from the data of the storage drive and the parity of the parity storage drive is implemented.
[0033]
The data flow at normal time will be described with reference to FIG.
When the host computer 10 requests the storage device management system 22 to write data to one logical block, the data distribution module of the CPU 280 calculates the DVD-RAM drive corresponding to the data and the physical block in the DVD-RAM drive. The data is received from the host computer 10 and held in the segment 11936 in the main memory 284 (11002). Next, the CPU 280 reads out the data of the ECC block including the physical block from the DVD-RAM drive 30 corresponding to the data (11023), and generates data (one parity for the RAID group including the ECC block). Data of a group of ECC blocks to be used in the above-described operation are read from the other DVD-RAM drive 30 to the main memory 284 (11021, 11022). Next, the data of the segment 11936 is combined with the data read from the corresponding DVD-RAM drive 30 (11070). Then, an ECC is generated and set as a new ECC block. Next, the parity generation module of the CPU 280 generates parity using the new ECC block and other data. Next, the data of the new ECC block is written to the corresponding data storage drive (11083), and the parity is written to the parity storage drive (11084).
[0034]
The flow of data when a failure occurs when data is written to one DVD-RAM drive 30 will be described with reference to FIGS.
In FIG. 12, when the host computer 10 requests the storage device management system 22 to write data to one logical block, the data distribution module of the CPU 280 performs the physical processing in the DVD-RAM drive corresponding to the data and the DVD-RAM drive. A block is calculated, data is received from the host computer 10, and held in the segment 12936 in the main memory 284 (12002). Next, the CPU 280 reads the data of the ECC block including the physical block from the DVD-RAM drive 30 corresponding to the data (12023), and also reads the data of the RAID group including the ECC block to another DVD-RAM drive 30. To main memory 284 (12021, 12022). Next, the data of the segment 12936 is combined with the data read from the corresponding DVD-RAM drive 30 (12070). Then, an ECC is generated and set as a new ECC block. Next, the parity generation module of the CPU 280 generates parity using the new ECC block and other data. Next, the new ECC block data is written to the corresponding data storage drive (12083), and the parity is written to the parity storage drive (12084). At this time, it is assumed that a failure occurred in the data storage drive to which data was to be written (12006) and the data could not be written.
[0035]
Then, as shown in FIG. 13, the data of the new ECC block that could not be written is written in the failure data holding area of all the other DVD-RAM drives 30 (13011, 13012, 13014). These failure data holding areas are special areas provided separately from areas for writing normal data or parity.
Thereafter, even if the host computer 10 requests data writing, the storage device management system 22 refuses to receive the data. Further, when the host computer 10 requests to read data of a new ECC block that could not be written, if the data exists in the main memory 284, the data is transferred to the main memory 284. If there is no data to be read, the data held in the failed data holding area is read and transferred, and the data is not read from the failed data storage drive.
[0036]
The data flow when all the DVD-RAM drives 30 cannot be used will be described with reference to FIG.
When all the DVD-RAM drives 30 become unusable, the writing of new ECC block data that could not be written to the fault data holding area also fails (14011, 14012, 14014). Therefore, the CPU 280 saves the data of the new ECC block that could not be written to the flash memory 250 (14050).
Thereafter, even if the host computer 10 requests data writing, the storage device management system 22 refuses to receive the data. Further, when the host computer 10 requests to read data of a new ECC block that could not be written, if the data exists in the main memory 284, the data is transferred and stored in the main memory 284. If there is no data corresponding to the data, the data saved in the flash memory 250 is read and transferred, and the data is not read from the failed data storage drive.
[0037]
Also in the third embodiment, similarly to the first embodiment, a cache algorithm may be used together, a battery-equipped SRAM may be used, or a non-stop power supply device may be used.
[0038]
According to the third embodiment described above, the effects of the first embodiment can be obtained even when the RAID configuration is adopted.
[0039]
<< Fourth Embodiment >>
FIG. 15 shows a storage device management system according to the fourth embodiment of the present invention.
This storage device management system is realized as a storage device management device driver 90 in the host computer 10 to which the DVD-RAM drive 30 is connected by the SCSI 25.
Under the control of the storage device management device driver 90, the DVD-RAM drive 30, the PCMCIA connector 255, and the flash memory 250 are placed.
[0040]
FIG. 16 shows the internal configuration of the storage device management device driver 90.
The storage device management device driver 90 includes a file system interface software module 910 that implements an interface with the file system software (11 in FIG. 17) of the host computer 10 and two surfaces provided in the main memory in the host computer 10. Buffer control software module 920 that manages buffers 951 and 952, DVD-RAM drive control software module 960 that controls DVD-RAM drive 30, SCSI interface control software module 970 that controls the SCSI interface, and flash memory And a flash memory control software module 980 for controlling 250.
[0041]
A normal data flow will be described with reference to FIG.
When the file system software 11 of the host computer 10 requests writing of data of one block, the file system interface software module 910 receives the data (17002) and holds it in the segment 17904 in the buffer 951 (17005). The buffer control software module 920 reads the ECC block including the block from the DVD-RAM drive 30 to the buffer 952 via the DVD-RAM drive control software module 960 and the SCSI interface control software module 970 (17006). Next, the data of the segment 17904 is combined with the data of the read ECC block (17007). Next, the ECC block data and ECC are written to the DVD-RAM drive 30 (17010).
[0042]
A case where a failure occurs during writing to the DVD-RAM drive 30 will be described with reference to FIG.
If a failure occurs during writing (17010) to the DVD-RAM drive 30 and data cannot be written, the buffer control software module 920 passes through the flash memory control software module 980 and stores it in the buffer 952. The ECC block data is written into the flash memory 250 (18030).
Thereafter, even if a data write request is issued from the file system software 11 of the host computer 10, the buffer control software module 920 refuses to receive the data. When the file system software 11 of the host computer 10 requests reading of the data in the block in the ECC block, if the data exists in the buffer 952, the data is transferred and exists in the buffer 952. If not, the data held in the flash memory 250 is transferred and the data is not read from the DVD-RAM drive 30.
[0043]
Also in the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, a cache algorithm may be used together, a battery-equipped SRAM may be used, or a non-stop power supply device may be used.
[0044]
According to the fourth embodiment described above, since the storage device management device driver 90 is provided in the host computer 10, the effects of the first embodiment can be obtained with a simple configuration.
[0045]
【The invention's effect】
According to the storage device management method and the storage device management system of the present invention, write data smaller than the redundant data generation unit is received from the information processing device, data that is insufficient for the redundant data generation unit is read from the storage device, and the redundant data generation unit is used. When redundant data is generated after data is aligned and the data and redundant data are written to the storage device, even if a failure occurs, it can be ensured that all data aligned in the redundant data generation unit is not lost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing connections of a storage device management system in a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of a storage device management system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a normal data flow in the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a data flow when writing fails due to a writing failure in the DVD-RAM drive according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a data flow when writing fails due to a reading failure in the DVD-RAM drive according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing the connection of the storage device management system in the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an internal configuration of a storage device management system according to a second embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing connections of a storage device management system in a third embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an internal configuration of a changer device according to a third embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating an internal configuration of a storage device management system according to a third embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing a normal data flow in the third embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing the first half of a data flow when writing fails due to a writing failure to one DVD-RAM drive in the third embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating the latter half of the data flow when writing fails due to a writing failure to one DVD-RAM drive in the third embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a data flow when writing fails due to a writing failure to all DVD-RAM drives in the third embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing connections of a storage device management system (device driver) in the fourth embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing an internal configuration of a storage device management system (device driver) in the fourth embodiment.
FIG. 17 is a diagram illustrating a normal data flow in the fourth embodiment.
FIG. 18 is a diagram showing a data flow when writing fails due to a writing failure to a DVD-RAM drive in the fourth embodiment.
FIG. 19 is a diagram showing a data management unit (block) and an ECC generation unit (ECC block) in a DVD-RAM drive.
FIG. 20 is a diagram showing a data flow in a conventional DVD-RAM device.
FIG. 21 is a diagram illustrating an internal configuration of a first modification of the storage device management system according to the first embodiment;
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration of a second modification of the storage device management system according to the first embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Host computer, 11 ... File system software, 15 ... Fiber channel, 20 ... Storage device management system, 21 ... Storage device management system, 22 ... Storage device management system, 25 ... SCSI, 30 ... DVD-RAM drive, 31 ... DVD-RAM device, 40 ... changer device, 80 ... changer device, 90 ... storage device management device driver, 210 ... fiber channel interface, 220 ... SCSI interface, 240 ... robot control interface, 250 ... flash memory, 251 ... with battery SRAM, 255 ... PCMCIA connector, 259 ... PCMCIA controller, 280 ... CPU, 282 ... Secondary cache, 284 ... Main memory, 286 ... Chipset, 299 ... Non-stop power supply, 405 ... Changer S SI interface, 410 ... robot control circuit, 420 ... storage, 450 ... media transport unit, 910 ... file system interface controller, 920 ... buffer control software module, 951 ... buffer, 952 ... buffer, 960 ... DVD-RAM drive control software Wear module, 970... SCSI interface control software module, 980... Flash memory control software module.

Claims

Receives write data in units smaller than the redundant data generation unit from the information processing device,
When data that is insufficient for the redundant data generation unit is read from the storage device, the redundant data is generated after aligning the data in the redundant data generation unit, the data and the redundant data are written to the storage device, and the writing fails When the data aligned with the redundant data generation unit is held in a nonvolatile storage medium and a read request for data belonging to the data aligned with the redundant data generation unit is received from the information processing device, the nonvolatile data A storage device management method , comprising: transmitting data held in a storage medium to the information processing device .

When the reading of the insufficient data fails, the write data is held in the nonvolatile storage medium, and when the read request for the write data is received, the data held in the nonvolatile storage medium is stored in the information The storage device management method according to claim 1, wherein the storage device management method is sent to a processing device .

3. The storage device management method according to claim 1, wherein the storage of data in the nonvolatile storage medium is performed when the reading or writing fails in a plurality of storage devices. .

4. The storage device management according to claim 3, wherein when the held data is data in a unit smaller than a redundant data generation unit, the data is aligned in the redundant data generation unit and then written to the storage device. Way .

Write data receiving means for receiving write data smaller than the redundant data generation unit from the information processing device, data reading means for reading out data received from the received redundant data generation unit from the storage device, and data in the redundant data generation unit Data writing means for generating redundant data after that and writing the data and redundant data to the storage device, and storage for holding the data received from the information processing device in a nonvolatile storage medium when the writing fails And a transmission means for transmitting the held data to the information processing apparatus when a data read request corresponding to the data held in the nonvolatile storage medium is received from the information processing apparatus. A storage device management system.

The storage means holds the write data in the nonvolatile storage medium when reading of the insufficient data by the data reading means fails, and the transmission means receives a read request for the write data 6. The storage device management system according to claim 5 , wherein data held in the nonvolatile storage medium is sent to the information processing device .

The storage device management system is connected to a plurality of storage devices,
7. The storage device according to claim 5, wherein the storage unit holds data in the nonvolatile storage medium when the reading or writing fails in all of the plurality of storage devices. The storage device management system described.

The data writing means, when the held data is data in a unit smaller than a redundant data generation unit, writes to the storage device after aligning with the redundant data generation unit. 8. The storage device management system according to 7 .