ＲＡＩＤ制御装置

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【発明の名称】	ＲＡＩＤ制御装置
【発明者】	【氏名】石井隆
【要約】	【課題】特別に保護されるパーティションを作成・運用可能とし、また、メンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能なＲＡＩＤ制御装置を提供すること。【解決手段】ディスク上の第１の領域と第２の領域とに対するアクセス可／不可を設定するユーティリティの格納部位を設け、このユーティリティにより設定された情報を別途格納する。この情報に基づき第１の領域と第２の領域に対するアクセスを制御し、第２の領域へのアクセスを可と設定する場合には、第２の領域に格納されたメンテナンスユーティリティを、接続されたホストのメンテナンスに供する。これにより、第２の領域を特別に保護されたパーティションとして作成・運用することが可能になる。したがって、メンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能となる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ディスク上の第１の領域と第２の領域とに対するアクセス可／不可を設定するユーティリティの格納手段と、前記ユーティリティにより設定された情報を格納するモードフラグ格納手段と、前記モードフラグ格納手段に格納された情報に基づき前記第１の領域と前記第２の領域に対するアクセスを制御するアクセス制御手段とを有し、前記第２の領域へのアクセスを可と設定する場合に、前記第２の領域に格納されたメンテナンスユーティリティを、接続されたホストのメンテナンスに供することを特徴とするＲＡＩＤ制御装置。
【請求項２】それぞれが前記第２の領域を有する複数のディスクをアクセスするアクセス手段をさらに有し、前記アクセス手段は、前記それぞれの第２の領域に同一の内容を書き込む手段と、前記書き込まれた同一の内容のうち障害のあるものを除外していずれかを読み出す手段とを具備することを特徴とする請求項１記載のＲＡＩＤ制御装置。
【請求項３】前記第１の領域に存在するブートデバイスをアクセスする手段と、前記ブートデバイスに異常がある場合に、前記モードフラグ格納手段の内容を前記第２の領域にアクセス可とするよう書き換えるとともに、前記第２の領域に格納されたブートデバイスからブートするよう制御する手段とをさらに有することを特徴とする請求項１記載のＲＡＩＤ制御装置。
【請求項４】前記第２の領域へのアクセスを可とする設定をする場合に、前記第１の領域への書き込みを不可とする設定をすることが可能であることを特徴とする請求項１記載のＲＡＩＤ制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速・大容量・高信頼性のディスク装置を実現するＲＡＩＤ（ｒｅｄｕｎｄａｎｔａｒｒａｙｓｏｆｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅｄｉｓｋｓ）を制御するＲＡＩＤ制御装置に係り、特に、サーバ等の計算機システムのメンテナンスを行う場合に適用して好適なＲＡＩＤ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーバ等の計算機システムをメンテナンスするには、ユーザが使用するオペレーティングシステム（以下、ＯＳという。）に依存しない各種のユーティリティソフトウエア（以下、単にユーティリティという。）を使用する必要が生ずる場合がある。定期メンテナンスや障害発生時等でこのような必要が生じた場合には、メンテナンス用ＦＤＤ（ｆｌｏｐｐｙｄｉｓｋｄｒｉｖｅ）からユーティリティを起動してこれを使用する形態が採られてきた。
【０００３】しかし、ユーティリティの数、容量が大きくなるにつれ、このようなＦＤＤによるメンテナンスに代わり、ハードディスク上のユーティリティを用いるメンテナンス形態も取られるようになってきている。すなわち、システムの据え付け時にハードディスク上にメンテナンス用のパーティション（論理的に分離された領域）を作成し、そこに必要なユーティリティ群をインストールしておき、メンテナンス時にはそこから必要なユーティリティを起動してメンテナンスを行うというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなハードディスク上に設けられるメンテナンス用パーティションの作成は、通常のパーティションと同様に行われる。
【０００５】したがって、ユーザの操作上の問題やユーティリティ実行上のソフトウエア的問題などからそのパーティションが削除されてしまうなどの可能性があり、また、その場合に障害発生に対する耐性は、通常のパーティションと同等程度である。
【０００６】本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、ＲＡＩＤ制御装置において、特別に保護されるパーティションを作成・運用可能とし、また、メンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能なＲＡＩＤ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】また、ＲＡＩＤ用のデバイスに異常が生じている場合に、メンテナンスモードからのブートを自動的になすことが可能なＲＡＩＤ制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】また、メンテナンスにおいてＲＡＩＤ用のデバイスが誤ってアクセスされ書き込まれるのを防止し、メンテナンスの信頼性を向上することが可能なＲＡＩＤ制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するため、本発明は、ディスク上の第１の領域と第２の領域とに対するアクセス可／不可を設定するユーティリティの格納手段と、前記ユーティリティにより設定された情報を格納するモードフラグ格納手段と、前記モードフラグ格納手段に格納された情報に基づき前記第１の領域と前記第２の領域に対するアクセスを制御するアクセス制御手段とを有し、前記第２の領域へのアクセスを可と設定する場合に、前記第２の領域に格納されたメンテナンスユーティリティを、接続されたホストのメンテナンスに供することを特徴とする（請求項１）。
【００１０】アクセス制御手段は、モードフラグ格納手段の内容により第２の領域へのアクセスを可あるいは不可とするよう制御する。これにより、第２の領域を特別に保護されたパーティションとして作成・運用することが可能になる。したがって、メンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能となる。
【００１１】また、それぞれが前記第２の領域を有する複数のディスクをアクセスするアクセス手段をさらに有し、前記アクセス手段は、前記それぞれの第２の領域に同一の内容を書き込む手段と、前記書き込まれた同一の内容のうち障害のあるものを除外していずれかを読み出す手段とを具備することを特徴とする（請求項２）。
【００１２】第２の領域が複数存在しそのそれぞれが同一の内容を保持する。これにより、その中に何らかの障害が発生した場合にも障害が生じていない第２の領域の内容を用いることができる。したがって、上記に増してメンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能となる。
【００１３】また、前記第１の領域に存在するブートデバイスをアクセスする手段と、前記ブートデバイスに異常がある場合に、前記モードフラグ格納手段の内容を前記第２の領域にアクセス可とするよう書き換えるとともに、前記第２の領域に格納されたブートデバイスからブートするよう制御する手段とをさらに有することを特徴とする（請求項３）。
【００１４】これにより、デバイスに異常が生じている場合に、メンテナンスモードからのブートを自動的になすことが可能になる。また、例えば、第２の領域に状況表示ユーティリティを存在させておくことにより、これを起動し障害発生箇所の特定などを容易に行うこともできる。
【００１５】また、前記第２の領域へのアクセスを可とする設定をする場合に、前記第１の領域への書き込みを不可とする設定をすることが可能であることを特徴とする（請求項４）。
【００１６】定期メンテナンス時などには、ＲＡＩＤ用のディスクに対して全面リードを行ないメディア異常のないことを確認する場合がある。このとき、上記の構成によれば、誤って第１の領域に書き込みがなされることがなくなり、メンテナンスの信頼性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は、本発明に係るＲＡＩＤ制御装置を実施する形態を示す構成図である。同図に示すように、このＲＡＩＤ制御装置１２は、ホストシステム１１に備えつけられて、ＲＡＩＤ用のディスクを構成するディスク１８、１９、２０、２１を制御するものである。
【００１９】ディスク１８～２１は、それぞれ物理的に別個のディスクを表わしている。ここでは、一例として計４つとしているが特にその数に限定はない。また、論理ディスクの数は物理的な数とは関係しない。ＲＡＩＤは、これらのディスク１８～２１によりＲＡＩＤ用のディスクとし、ストライピング、ミラーリング、パリティチェック、ＥＣＣ（ｅｒｒｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｃｏｄｅ）付加、パリティやＥＣＣデータの分散書き込みなどの手法の一部または全部を用いることにより高速・大容量・高信頼性のディスク装置を実現するものであるが、この技術については周知なので詳述はしない。
【００２０】ＲＡＩＤ制御装置１２は、ＲＡＩＤファームウエア１３、アクセス制御ファームウエア１４、モードフラグ１５、構成設定ユーティリティ１６、拡張ＢＩＯＳ１７を有する。
【００２１】ＲＡＩＤファームウエア１３は、上記で述べたＲＡＩＤ用のディスク１８～２１を制御する通常の（従来からの）機能と、ディスク２１に特殊な仮想デバイスを作成・運用する機能とを有する。なお、ＲＡＩＤファームウエア１３は、ＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）に格納されて不揮発に保持され、実際に制御動作を行う場合にはＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）に書き移されて高速に動作可能とすることができる。
【００２２】アクセス制御ファームウエア１４は、上記の特殊な仮想デバイス、およびその他の通常領域に対するアクセス制限を行うためのものである。なお、アクセス制御ファームウエア１４は、ＲＡＩＤファームウエア１３と同一のＲＯＭ上に格納、および同一のＲＡＭで動作させることができる。
【００２３】モードフラグ１５は、上記のアクセス制限などの動作モードを記憶するものである。この記憶された動作モードは、アクセス制御ファームウエア１４が動作するときに参照される。なお、モードフラグ１５は、不揮発性のＲＡＭに保持され得、必要に応じて書き換えられる。
【００２４】構成設定ユーティリティ１６は、モードフラグ１５の内容を書き換えるためのものである。なお、構成設定ユーティリィ１６は、ＲＯＭに格納しておくことができる。
【００２５】拡張ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃｉｎｐｕｔｏｕｔｐｕｔｓｙｓｔｅｍ）１７は、ＲＡＩＤ制御装置１２をホストシステム１１が制御するためのプログラム群である。システムの起動時に各種の初期化や設定なども行い、そのひとつとして異常ディスクをチェックしシステムに知らせる。なお、拡張ＢＩＯＳ１７は、ＲＯＭに格納しておくことができる。
【００２６】なお、この実施形態は、ＲＡＩＤ制御装置１２を、ホストシステム１１に存在するスロットに挿入して使用する形態を想定しているが、この形態以外にも、ＲＡＩＤ制御装置１２を、ホストシステム１１の外付けとしてホストシステム１１との間に適当な通信ケーブル（ＳＣＳＩ（ｓｍａｌｌｃｏｍｐｕｔｅｒｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｒｆａｃｅ）など）を設けて接続する形態も考えられる。
【００２７】その場合には、拡張ＢＩＯＳ１７は外付けであることから設けられず、構成設定ユーティリティ１６はホストシステム１１側に設けることで同様の機能を果たすようにすることができる。
【００２８】次に、図１に示した実施形態の動作について図２、図３を参照して説明する。図２は、この実施形態を運用可とするため最初に行う据え付けルーチンを示す流れ図である。
【００２９】本実施形態では、特殊な仮想デバイスを作成するためディスク２１に特殊領域の割り当てを行う。この領域の必要容量はホストシステム１１により異なるので、まずその割り当てを行う（ステップ２５）。より具体的には、構成設定ユーティリティ１６を用いてユーザあるいはシステムの保守員が必要容量を指定する。これにより、ディスク２１に指定された容量の特殊領域が作成される。
【００３０】なお、このようにして作成された特殊な仮想デバイスは、通常時、モードフラグ１５、アクセス制御ファームウエア１４のはたらきによりホストシステム１１からアクセスできない。
【００３１】特殊領域が作成されたら、構成設定ユーティリティ１６を用いてモードフラグ１５を書き換えメンテナンスモードにする（ステップ２６）。メンテナンスモードにすることにより、上記の仮想デバイスにアクセス可能となるから、ここで各種のメンテナンスユーティリティを仮想デバイスにインストールする（ステップ２７）。このメンテナンスユーティリティには、デバイス異常時のブート用のソフトウエアを含むようにしてもよい（このようなブートについては後述する）。
【００３２】メンテナンスユーティリティをインストールし終えたら、モードフラグ１５を書き換えて通常モードに戻し、通常のＲＡＩＤ用のディスクの作成、それらのディスクへのＯＳのインストールなどの作業を行う（ステップ２９）。
【００３３】以上により、ディスク２１上には特殊領域が作成され、その特殊領域には仮想デバイスが存在し、そのデバイスには各種のメンテナンスユーティリティがインストールされた状態が作られる。また、特殊領域以外には、通常のＲＡＩＤが構成される。
【００３４】上記のように、通常時（すなわちモードフラグ１５が通常時を示すとき）、特殊な仮想デバイスに対して、ホストシステム１１からアクセスは不可となる。この通常時のアクセス不可とする方法をさらに説明するに、アクセス制御ファームウエア１４がデバイスのＩＤ判別を行う方法を用いることができる。すなわち、特殊な仮想デバイス、そのほかの通常の仮想デバイス、ともに割り振られたＩＤを有する状況において、通常時においては、アクセス制御ファームウエア１４がＯＳからのコマンドを監視し、アクセス対象が特殊な仮想デバイスのＩＤを示すとき非接続の旨のエラーを返すようにする。これにより、ＯＳが接続デバイスをサーチする時点で認識されず、アクセス不可となる。
【００３５】一方、メンテナンス時には、構成設定ユーティリティ１６を用いてモードフラグ１５を書き換えメンテナンスモードに移行させる。これにより、特殊な仮想デバイスにアクセスが可能となる。すなわち、特殊な仮想デバイスにインストールされているメンテナンスユーティリティを使用することが可能になるので、これによりメンテナンスを行う。
【００３６】メンテナンス時、特殊領域以外の通常領域に対して誤ってアクセスがなされるのを防止する目的で、通常領域に対する書き込み禁止を設定するようにしてもよい。この書き込み禁止は、メンテナンス時の通常領域への書き込みを禁止する旨のフラグを構成設定ユーティリティ１６によりモードフラグ１５に設定することによりなすことができる。モードフラグ１５に設定された書き込み禁止フラグにより、アクセス制御ファームウエア１４は、ＯＳからのコマンドを監視し、アクセス対象を示す仮想デバイスのＩＤが通常領域の場合にエラーを返すようにする。
【００３７】図３は、拡張ＢＩＯＳ１７が取り得る起動時の動作の一例を示す図である。
【００３８】システムの起動時にホストシステム１１のマザーボードＢＩＯＳからＲＡＩＤ制御装置１２に対して初期化要求呼び出しがなされる。このとき拡張ＢＩＯＳ１７がＲＡＩＤファームウエア１３と通信することによりデバイスの異常がある場合にはその異常デバイスである旨が認識される（ステップ３１）。
【００３９】その後、マザーボードＢＩＯＳから拡張ＢＩＯＳ１７に対してブートコネクションベクタールーチンの呼び出しがなされる。このとき、その所定のブートデバイスが上記の異常デバイスであるか否かが判定できる（ステップ３２）。これにより、通常は、所定のブートデバイスによりブートがなされる。
【００４０】所定のブートデバイスが異常デバイスである場合は、ステップ３３において自動移行が設定されているかが判断される。自動移行が設定されていない場合は、特別な処理を行うことなく通常動作を継続する。この場合は、通常のＯＳブートは失敗に終わる。失敗に終わるだけであればさらに問題は生じないが、所定のデバイス以外のデバイスでブートがなされる可能性がある。
【００４１】自動移行とは、上記のような所定のブートデバイスが異常デバイスである場合に、自動的にメンテナンスモードに移行させ、これにより、システムが特殊領域にある仮想デバイスによりブートを行うことをいう。この場合、自動移行させるか否かの設定は構成設定ユーティリティ１６を用いて行われモードフラグ１５に書かれている。また、特殊領域にある仮想デバイスには、ブート用のソフトウエアがあらかじめ格納されている。
【００４２】モードフラグ１５に自動移行が設定されている場合は、拡張ＢＩＯＳ１７がモードフラグ１５を書き換えメンテナンスモードに移行させる（ステップ３４）。そして、本来のブートデバイスが実際にアクセスされたときに、デバイスＩＤを入れ替え、これによりシステムは、特殊領域の仮想デバイス（すなわちメンテナンス用パーティション）によりブートする（同）。
【００４３】これにより、デバイスに異常が生じている場合に、メンテナンスモードからのブートを自動的になすことが可能になる。このメンテナンスモードからのブートでは、さらに、特殊領域に状況表示ユーティリティを存在させておくことにより、これを起動し障害発生箇所の特定などを容易に行うこともできる。
【００４４】以上のようにこの実施形態によれば、通常時において、ホストシステム１１からディスク装置の特殊領域が見えないようにされ、特殊領域に格納されたユーティリティが削除されるなどの不都合を防止することができる。また、メンテナンス時に特殊領域以外に対するアクセスを不可とすることも容易に行うことができ、メンテナンス動作により誤った書き込みがデバイスになされることがなくなる。
【００４５】次に、図１に示した実施形態とは異なる実施形態について図４を参照して説明する。図４は、図１に示したものとは異なる、本発明に係るＲＡＩＤ制御装置を実施する形態を示す構成図であり、図１と同一の構成要素には同一番号を付してある。また、同一の番号を付したものの構成・動作説明を省略する。
【００４６】この実施形態においては、物理的に異なるディスク４１、４２、４３、４４それぞれに、特殊領域４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂと通常領域４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａとが設けられる。
【００４７】特殊領域４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂが構成する仮想デバイスはＲＡＩＤ制御装置１２の下で単一のものであり、それぞれ同じ内容が書かれる。このようにすることで、ディスク４１～４４に異常が発生した場合に読み出し可能なディスクを選択の上、データを読み出すことができる。したがって、ディスク異常時の信頼性が向上する。なお、このようなデータの読み出しはＲＡＩＤファームウエア１３によりなすことができる。
【００４８】また、この実施形態において、ディスクを増設する場合や交換する場合には、ＲＡＩＤファームウエア１３により自動的にディスク間でデータのコピーを行うようにする。これによれば、常に図４に示すような通常領域と特殊領域とが作成されることになる。
【００４９】この実施形態においても図１に示したものと同様の作用および効果を奏し、さらに、上記のようにディスク異常時の信頼性を向上することができる。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、アクセス制御手段が、モードフラグ格納手段の内容により第２の領域（特殊領域）へのアクセスを可あるいは不可とするよう制御するので、第２の領域を特別に保護されたパーティションとして作成・運用することが可能になる。したがって、メンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能となる。
【００５１】また、第２の領域が複数存在しそのそれぞれが同一の内容を保持する場合には、その中に何らかの障害が発生した場合にも障害が生じていない第２の領域の内容を用いることができる。したがって、上記に増してメンテナンス用パーティションの障害発生に対する耐性を強化することが可能となる。
【００５２】また、第１の領域（通常領域）に存在するブートデバイスをアクセスしそのブートデバイスに異常がある場合に、モードフラグ格納手段の内容を第２の領域にアクセス可とするよう書き換えるとともに、第２の領域に格納されたブートデバイスからブートするよう制御するので、デバイス異常時においてメンテナンスモードからのブートを自動的になすことが可能になる。
【００５３】また、第２の領域へのアクセスを可とする設定をする場合に、第１の領域への書き込みを不可とする設定をすることが可能であるので、誤って第１の領域に書き込みがなされることがなくなり、メンテナンスの信頼性が向上する。

【出願人】	【識別番号】０００００３０７８【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】	平成１２年９月２７日（２０００．９．２７）
【代理人】	【識別番号】１０００７７８４９【弁理士】【氏名又は名称】須山佐一
【公開番号】	特開２００２－１０８７０８（Ｐ２００２－１０８７０８Ａ）
【公開日】	平成１４年４月１２日（２００２．４．１２）
【出願番号】	特願２０００－２９５２５９（Ｐ２０００－２９５２５９）