数据存储设备、重构控制设备、重构控制方法技术

本发明专利技术提供一种方法，包括下列步骤：当检测到重构所存储数据的请求时，确定可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目是否不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加１；当获得肯定结果时，识别可用存储介质中将被操作的存储介质；指定将被操作的存储介质之一作为用于重构的存储介质、其它存储介质作为用于处理数据的输入和输出之一的存储介质，并且在每个命令周期中移动对用于重构的存储介质的指定；以及按照存储介质的指定而彼此并行地执行处理数据的输入和输出之一以及用于重构的处理单位的读取，以及在准备了重构所存储数据所必需的所有处理单位的阶段中重构所存储数据并把所重构的所存储数据记录在作为重构目的地的存储介质上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一种形式涉及即使在多个存储介质同时出故障的情况下也能够输入或输出处理数据的数据存储设备。本专利技术的另一种形式涉及控制对在上述数据存储设备中存储的数据的重构操作的重构控制设备。本专利技术的另一种形式涉及控制对在上述数据存储设备中存储的数据的重构操作的重构控制方法。本专利技术的另一种形式涉及存储实施对在上述数据存储设备中存储的数据的重构操作的程序的存储介质。
技术介绍
对大量数字数据进行日常处理的数据存储设备使用能够高速读写处理数据的处理技术和增强可用性的处理技术。例如，能够高速读写处理数据的处理技术使用条带制式(striping system)。条带制式指把一段处理数据划分为多个处理单位，并且在互相平行安排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制式。冗余数据存储制式的一个例子是存储用于对处理数据纠错或恢复的纠错码(奇偶校验码)的方法。另一个例子是称为镜像的方法。高容量存储设备的当前主流的存储介质是磁存储介质(硬盘)。上述数据存储设备因而也称为盘阵列设备。顺便提及，增强盘阵列技术的可用性的技术称为RAID(廉价盘的冗余阵列)。申请人对盘阵列设备进行申请的例子示于专利文件1和2(见作为专利文件1的日本专利申请特开2000-66845号公报和作为专利文件2的日本专利申请特开平11-45158号公报)中。
技术实现思路
在盘阵列设备的操作期间，一些故障可能发生在存储处理数据和冗余数据的存储介质中。在此情况下，需要把已经发生故障的存储介质与系统相隔离，并替换该存储介质。对于该替换，存在物理地把已经发生故障的存储介质与盘阵列设备相隔离并物理地连接新存储介质的方法，以及逻辑地把已经发生故障的存储介质与盘阵列设备相隔离并逻辑地连接所预先包含的辅助存储介质的方法。在这两种制式中，在替换之前存储在存储介质上的所存储数据在替换之后需要在存储介质上重构。图1示出了现有的重构处理的映像。图1示出了当用于替换的因子出现在包括四个数据盘设备和两个奇偶校验盘设备的盘阵列设备中的一个盘设备(驱动设备)中时的重构处理的映像。存在作为用于执行重构命令的方法的多种制式。图1示出了在即使当处理数据输入/输出命令(读取命令/写入命令)被连续生成时也强制执行重构命令的情况下的处理的映像。图1通过点网格指示执行重构命令的定时。如图1所示，当执行重构命令时，形成处理数据的处理单位被从除将被替换的盘设备之外的四个盘设备读取，从而在替换之前存储在盘设备中的所存储数据(处理单位)被重构。该所重构的所存储数据(处理单位)在同一命令周期内被存储在替换后的盘设备中。在图1中，其中重构所必需的处理单位被读取的命令周期以符号“R”标示。其中所重构的所存储数据(处理单位)被写入的命令周期以符号“W”标示。这样，在传统的重构处理中，重构所必需的处理单位的读取、所存储的数据的重构、以及所重构的所存储数据的写入都在一个命令周期内执行。然而，该处理方法仅能够排它地执行输入/输出命令。因此，如图2所示，当在连续执行输入/输出命令的同时强制执行重构命令的时候，输入/输出处理的执行被从原始定时延迟。在图2中，处理的定时中的延迟由相对于时间轴倾斜的箭头指示。在要求高度的实时能力的处理数据被处理时以及在大数据尺寸的处理数据被处理时，在原始输入/输出处理中的延迟问题特别地展示出来。另一方面，当原始输入/输出处理被给予优先级，以及重构命令的执行速率降低或重构命令的执行之间的间隔被加长时，所存储数据重构处理的进展速率变得很慢。专利技术者已经注意到上述技术问题，并提出了具有下列处理功能的技术。(1)当检测到重构所存储数据的请求时确定可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目是否不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加1的处理；(2)当可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加1时识别可用存储介质中将被操作的存储介质的处理；(3)指定将被操作的存储介质之一作为用于重构的存储介质以及其它存储介质作为用于处理数据的输入和输出之一的存储介质，并且在每个命令周期内移动对于用于重构的存储介质的指定的处理；(4)按照存储介质的指定而彼此并行地执行处理数据的输入和输出之一和用于重构的处理单位的读取，以及在准备了重构所存储数据所必需的所有处理单位的阶段中重构所存储数据并把所重构的所存储数据记录在作为重构目的地的存储介质上的处理。值得注意的是，这些处理功能可以被实施为软件处理或可以被实施为硬件处理。另外，这些处理的一部分可以通过软件处理实施，而剩余部分可以通过硬件处理实施。通过应用按照本专利技术实施例的技术，重构处理被分配到多个命令周期并被执行。即，用于重构的处理单位的读取被分配到多个命令周期并被与处理数据的输入或输出并行执行。然后，在准备了重构所存储数据所必需的所有处理单位的阶段中，与处理数据的输入或输出并行地执行所存储数据的重构和所存储数据向重构目的地的写入。这样，即使当要求高度实时能力的处理数据或大数据尺寸的处理数据被输入或输出时，也能够并行地执行重构处理，而不会在输入或输出处理数据中导致任何延迟。附图说明图1示出了所存储数据重构处理的映像的传统例子；图2用于解释作为执行重构命令的结果的输入/输出命令中的延迟；图3示出了服务器系统的配置的例子；图4示出了文件服务器的内部配置的例子； 图5示出了数据存储器的概念配置；图6示出了数据存储器的硬件配置的例子；图7示出了重构控制设备的功能配置的例子；图8示出了按照实施例的所存储数据重构处理的映像；图9示出了重构处理功能的处理过程的例子；图10示出了该重构处理功能的处理过程的例子；图11示出了执行输入或输出处理以及重构处理的映像；以及图12示出了另一所存储数据重构处理的映像例子。具体实施例方式下面将描述应用按照本专利技术的技术方法的数据存储设备的实施例。顺便提及，在相关
熟知或公知的技术应用于在本说明书中未特别示出或描述的部分。下面将描述的实施例是本专利技术的一个实施例，因而本专利技术不限于此。(A)服务器系统(A-1)系统配置图3示出了服务器系统1的配置的例子。服务器系统1包括文件服务器3和控制终端5。文件服务器3指下述计算机，该计算机与系统中另一终端共享由此计算机自身管理的数据存储设备(数据存储)，从而允许该数据存储设备的外部使用。当然，文件服务器3的内部配置的细节取决于应用文件服务器3的工作性质及其意图而不同。图3中的文件服务器3具有两个输入-输出接口。该两个输入-输出接口是处理输入和输出数据SI和SO的接口和处理输入和输出数据FC的接口。控制终端5是控制文件服务器3的内部操作的计算机。(A-2)文件服务器图4示出了文件服务器3内部配置的例子。顺便提及，图4示出了由系统处理的处理数据是视频数据和音频数据(语音数据、音乐作品数据和其它声音数据)的情况。即，图4示出了文件服务器3是所谓的AV服务器的情况。在图4的情况中，AV数据经由串行数据接口SI和SO以及光纤信道接口FC而从分离的外部设备输入以及向分离的外部设备输出。文件服务器3包括文件管理器11、处理单元13、传送管理器15、光纤信道切换器17、以及数据存储器19。文件管理器11是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储设备，即使当多个存储介质同时发生故障时也能够执行处理数据的输入和输出之一，所述数据存储设备包括：　　　　可用介质计数确定单元，用于当检测到重构所存储数据的请求时确定可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目是否不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加１；　　　　操作介质识别单元，用于当可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加１时识别可用存储介质中将被操作的存储介质；　　　　分用途介质指定单元，用于指定将被操作的存储介质之一作为用于重构的存储介质、其它存储介质作为用于处理数据的输入和输出之一的存储介质，并且在每个命令周期中移动对于用于重构的存储介质的指定；以及　　　　重构处理执行单元，用于按照所述存储介质的指定而彼此并行地执行处理数据的输入和输出之一和用于重构的处理单位的读取，以及在准备了重构所存储数据所必需的所有处理单位的阶段中重构所存储数据并把所重构的所存储数据记录在作为重构目的地的存储介质上。

【技术特征摘要】
JP 2005-4-5 108250/051.一种数据存储设备，即使当多个存储介质同时发生故障时也能够执行处理数据的输入和输出之一，所述数据存储设备包括可用介质计数确定单元，用于当检测到重构所存储数据的请求时确定可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目是否不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加1；操作介质识别单元，用于当可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加1时识别可用存储介质中将被操作的存储介质；分用途介质指定单元，用于指定将被操作的存储介质之一作为用于重构的存储介质、其它存储介质作为用于处理数据的输入和输出之一的存储介质，并且在每个命令周期中移动对于用于重构的存储介质的指定；以及重构处理执行单元，用于按照所述存储介质的指定而彼此并行地执行处理数据的输入和输出之一和用于重构的处理单位的读取，以及在准备了重构所存储数据所必需的所有处理单位的阶段中重构所存储数据并把所重构的所存储数据记录在作为重构目的地的存储介质上。2.如权利要求1所述的数据存储设备，其中，奇偶校验数据存储介质为双工。3.如权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述处理数据是大数据尺寸的数据。4.如权利要求1所述的数据存储设备，其中，所述处理数据是要求高度实时能力的数据。5.一种重构控制设备，用于控制在即使当多个存储介质同时发生故障时也能够执行处理数据的输入和输出之一的数据存储设备中重构所存储数据的操作，所述重构控制设备包括可用介质计数确定单元，用于当检测到重构所存储数据的请求时确定可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目是否不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加1；操作介质识别单元，用于当可用于处理数据的输入和输出之一的存储介质的数目不小于处理数据的输入和输出之一所必需的存储介质的数目加1时，识别可用存储介质中将被操作的存储介质；分用途介质指定单元，用于指定将被操作的存储介质之一作为用于重构的存储介质、其它存储介质作为用于处理数据的输入和输出之一的存储介质，并且在每个命令周期中移动对于用于重构的存储介质的指定；以及重构处理执行单元，用于按照所述存储介质的指定而彼此并行地执行处理数据的输入和输出之一和用于重构的处理单位的读取，以及在准备了重构所存储数据所必需的所有处理单位的阶段中重构所存储数据并把所重构的所存储数据记录在作为重构目的地的存储介质上。6.如权利要求5所述的重构控制设备，其...

【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]