数据存储设备、重构控制设备与重构控制方法技术

一种具有用于处理数据的冗余存储区域的数据存储设备，所述数据存储设备包含：输入－输出状态确定单元，用来确定是正在执行还是等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理；重构请求确定单元，用来确定是否存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求；以及重构处理执行单元，用来：当所述输入－输出状态确定单元确定既没有正在执行也没有等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理时，并且当所述重构请求确定单元确定存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求时，给出执行重构命令的指令。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一种形式涉及一种具有用来处理数据的冗余存储区域的数据存储设备。本专利技术的另一种形式涉及一种控制重构在上述数据存储设备中存储的数据的操作的重构控制设备。本专利技术的另一种形式涉及一种控制重构在上述数据存储设备中存储的数据的操作的重构控制方法。本专利技术的另一种形式涉及一种用来存储实现重构在上述数据存储设备中存储的数据的操作的程序的存储介质。
技术介绍
日常处理大量数字数据的数据存储设备使用可以高速读取与写入处理数据的处理技术以及增强可用性的处理技术。例如，可以高速读取与写入处理数据的处理技术使用条带化系统(stripingsystem)。条带化系统是指将一段处理数据分为多个处理单位、并且在相互平行排列的多个存储介质上同时读取或写入这些处理单位的技术方法。例如，增强可用性的处理技术使用冗余数据存储系统。冗余数据存储系统的一个例子是存储用于纠错或恢复处理数据的纠错码(奇偶校验码)的方法。另一个例子是称作镜像的方法。大容量存储设备的当前主流存储介质为磁存储介质(硬盘)。上述数据存储设备因此也被称为盘阵列设备。顺便提及，增强盘阵列技术可用性的技术被称为RAID(廉价盘冗余阵列)。本申请人的关于盘阵列设备的申请的例子在专利文件1与2(参见专利文件1日本专利公开号2000-66845与专利文件2日本专利公开号Hei 11-45158)中示出。
技术实现思路
在盘阵列设备操作期间，可能会在存储处理数据与冗余数据的存储介质中发生某些故障。在这种情况下，需要将其中发生故障的存储介质与系统隔离，并且替换该存储介质。对于这种替换，存在这样一种方法将其中发生故障的存储介质与盘阵列设备物理上隔离，并且物理地连接新的存储介质；以及这样一种方法将其中发生故障的存储介质与盘阵列设备逻辑上隔离，并且逻辑地连接预先融入的辅助存储介质。在这两种系统中，在替换之前存储在存储介质上的存储数据需要在替换之后在存储介质上重构。现有的盘阵列设备融入控制该重构处理的功能。图1显示当按一条重构命令对四条处理数据输入/输出命令(读取命令/写入命令)的比例强制执行重构命令时的处理的映像。图1显示连续生成输入/输出命令的例子。按恒定比例强制执行的重构命令造成输入/输出命令执行的延迟。当按输入/输出命令读取或写入的处理数据要求低程度的实时性能时，该延迟不会带来问题。然而，当处理要求高程度的实时性能的处理数据(例如视频数据与音频数据(语音数据、音乐片段数据与其他声音数据))时，原来处理中造成的延迟会出问题。另外，该延迟积累。对于具有大数据尺寸的处理数据，也一样。相应地，存在以下方法当处理要求高程度的实时性能的处理数据时，其将重构命令的执行比率设置为0，如图2所示。在这种情况下，输入/输出命令不会被延迟。然而，因为重构命令的执行比率被设置为0，所以即使当没有输出/输出命令时，图2中显示的方法也根本不会执行重构命令。另外，如图3所示，存在以下方法按固定时间强制执行重构命令。也是在这种情况下，当输入/输出命令与重构命令相互重叠时，强制执行重构命令。因此，当处理要求高程度的实时性能的处理数据时，输入/输出命令可能会被延迟。在另一方面，按固定时间执行重构命令的方法可以在没有输入/输出命令的可用时间内执行重构命令。由此，可以利用该可用时间，并且减少延迟输入/输出命令的次数。然而，图3所示方法没有有效利用可用时间，并且在存储数据的重构过程中较慢。本专利技术人针对上述技术问题提出了具有以下处理功能的技术。(1)确定是正在执行还是等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理的处理；(2)确定是否存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求的处理；(3)当确定既没有正在执行也没有等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理时，并且当确定存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求时，给出执行重构命令的指令的处理。在这种情况下，当正在执行或等待执行输入或输出所涉及的命令处理时，不执行重构命令。在另一方面，当既没有正在执行也没有等待执行输入或输出所涉及的命令处理时，执行重构命令。应该注意这些处理功能可以被实现为软件处理，或者可以被实现为硬件处理。另外，部分处理可以通过软件处理实现，其余部分可以通过硬件处理实现。通过采用根据本专利技术实施方式的技术，即使当请求重构处理时，也可以在正在执行或等待执行输入或输出所涉及的命令处理的同时，将优先级给予从及向设备外部输入或输出处理数据所涉及的命令处理的执行。在另一方面，当既没有正在执行也没有等待执行输入或输出所涉及的命令处理时，可以集中进行重构处理。由此可以有效地避免执行输入或输出所涉及的命令时的延迟，并且减少重构处理所需的时间。附图说明图1为图示存储数据重构处理技术的常规例子的图；图2为图示存储数据重构处理技术的常规例子的图；图3为图示存储数据重构处理技术的常规例子的图；图4为显示服务器系统配置的例子的图； 图5为显示文件服务器内部配置的例子的图；图6为显示数据存储器的概念配置的图；图7为显示数据存储器的硬件配置的例子的图；图8为显示重构控制设备的功能配置的例子的图；图9为显示重构处理功能的处理程序的例子的图；和图10为图示存储数据重构处理技术的实施方式的图。具体实施例方式以下将描述采用根据本专利技术的技术方法的数据存储设备的实施方式。顺便提及，相关
熟知或公知的技术被应用到本说明书中没有具体显示或描述的部件。以下描述的实施方式为本专利技术的一种实施方式，因此，本专利技术不限于此。(A)服务器系统(A-1)系统配置图4显示服务器系统1的配置的例子。服务器系统1包括文件服务器3与控制终端5。文件服务器3指与系统中另一终端共享由计算机自身管理的数据存储设备(数据存储器)的、并且由此允许外部使用该数据存储设备的计算机。当然，文件服务器3的内部配置的细节根据文件服务器3所应用的工作性质及其目的而不同。图4中的文件服务器3具有两个输入-输出接口。这两个输入-输出接口为处理输入与输出数据的接口SI与SO、以及处理输入与输出数据的接口FC。控制终端5为控制文件服务器3的内部操作的计算机。(A-2)文件服务器图5显示文件服务器3的内部配置的例子。顺便提及，图5显示以下情况，其中系统所处理的处理数据为视频数据与音频数据。即，图5显示以下情况，其中文件服务器3为所谓的AV服务器。在图5的情况下，通过串行数据接口SI与SO与光纤通道接口FC从及向分离的外部设备输入及输出AV数据。文件服务器3包括文件管理器11、处理单元13、传输管理器15、光纤通道交换机17、以及数据存储器19。文件管理器11为管理服务器内部AV数据输入与输出的计算机。处理单元13为编码与解码AV数据的设备。处理单元13由例如现有处理板或卡形成。不仅从串行数据接口SI而且从光纤通道接口FC向处理单元13提供AV数据。类似地，不仅从串行数据接口SO而且从光纤通道接口FC输出经过处理的AV数据。顺便提及，处理单元13的处理操作由从控制终端5提供的控制信号CNT控制。传输管理器15为管理文件服务器3与作为外部网络的光纤通道接口FC之间的AV数据输入与输出的计算机。光纤通道交换机17为用来中继通过作为内部通道的光纤通道传送的AV数据的设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有用于处理数据的冗余存储区域的数据存储设备，所述数据存储设备包含：　　　　输入－输出状态确定单元，用来确定是正在执行还是等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理；　　　　重构请求确定单元，用来确定是否存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求；以及　　　　重构处理执行单元，用来：当所述输入－输出状态确定单元确定既没有正在执行也没有等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理时，并且当所述重构请求确定单元确定存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求时，给出执行重构命令的指令。

【技术特征摘要】
JP 2005-4-4 106964/051.一种具有用于处理数据的冗余存储区域的数据存储设备，所述数据存储设备包含输入-输出状态确定单元，用来确定是正在执行还是等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理；重构请求确定单元，用来确定是否存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求；以及重构处理执行单元，用来当所述输入-输出状态确定单元确定既没有正在执行也没有等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理时，并且当所述重构请求确定单元确定存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求时，给出执行重构命令的指令。2.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述处理数据为大数据尺寸的数据。3.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述处理数据为要求高度实时性能的数据。4.一种数据存储设备，具有用于在通过划分一段处理数据而获得的多个数据处理单位与多个存储介质之间相互并行地读取与写入所述多个处理单位的数据处理部件、以及用于读取与写入在恢复处理数据中使用的冗余数据的数据处理部件，所述数据存储设备包含输入-输出状态确定单元，用来确定是正在执行还是等待执行从及向设备外部输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理；重构请求确定单元，用来确定是否存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求；以及重构处理执行单元，用来当所述输入-输出状态确定单元确定既没有正在执行也没有等待执行从及向设备外输入及输出处理数据中的一种情况所涉及的命令处理时，并且当所述重构请求确定单元确定存在对于伴随替换故障部件的、重构所存储的数据的处理的请求时，给出执行重构命令的指令。5.一种重构控制设备，用来控制重构在具有用于处理数据的冗余存储区域的数据存储设备中存储的数据的操作，所述重构控制设备包...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧田健志，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]