储存虚拟化控制器间动态逻辑媒体单元重新指定方法技术

本发明专利技术是有关于一种执行主机端输出入请求绕送以及动态逻辑媒体单元重新指定的储存虚拟化子系统。在一实施例中，当一主机输出入请求为一储存虚拟化控制器所接收到而该储存虚拟化控制器不是该主机输出入请求所定址的逻辑媒体单元的逻辑媒体单元拥有者时，该输出入请求可被绕送至另一储存虚拟化控制器－该逻辑媒体单元拥有者－而被执行。在另一实施例中，该逻辑媒体单元拥有者的指定可以动态地重新指定给原先不是逻辑媒体单元拥有者的接收储存虚拟化控制器，而使得该接收储存虚拟化控制器变成新的逻辑媒体单元拥有者以执行该主机输出入请求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在储存虚拟化系统中执行主机端输出入(IO)绕送的方法，更进一步地亦揭露有关动态逻辑媒体单元(LMU)重新指定的方法。
技术介绍
所谓储存虚拟化(storage virtualization)是一种将实体储存空间虚拟化的技术，其是将实体储存装置(PSDs)的不同区段结合成可供一主机系统存取使用的逻辑储存体(logical storage entity)-在此称为「逻辑媒体单元」(logical media units，LMU)。该技术主要用于磁盘阵列(RAID)储存虚拟化，经由此磁盘阵列的技术，可将较小实体储存装置结合成为容量较大、可容错、高效能的逻辑媒体单元。一逻辑媒体单元(Logical Media Units，LMU)是一储存体，而其中个别的储存部份(例如储存区块)藉由一逻辑储存位址而被唯一定址。一个常见的LMU的例子为一硬盘实体储存空间经由主机输出入装置连结(Host IO-Device Interconnect)呈现至一主机。于本例子中，尽管在实体层，硬盘被分为磁柱、磁头以及磁区，其呈现于主机者为储存区块的连续组(磁区，sector)，且每一储存区块可藉由一单一逻辑区块位址而定址。另一个例子是一储存磁带经由主机输出入装置连结呈现至一主机。一储存虚拟化控制器(storage virtualization controller，SVC)的主要目的是将实体储存媒体的各区段的组合映射(map)形成一主机系统可见的逻辑媒体单元。由该主机系统发出的输出入(IO)请求于接收之后会先被剖析并解译，且相关的操作及数据会被编译成实体储存装置的输出入请求。这个过程可以是间接地，例如运用快取、延迟(如回写(write-back))、预期(anticipate)(先读(read-ahead))、群集(group)等操作来加强效能及其他的操作特性，因而一主机输出入请求并不一定是以一对一的方式直接对应于实体储存装置输出入请求。一个外接式(或可称为独立式(stand-alone))储存虚拟化控制器为一种经由输出入介面连接于主机系统的储存虚拟化控制器，且其可连接至位于主机系统外部的装置，一般而言，外接式的储存虚拟化控制器通常是独立于主机进行运作。外接式(或独立式)直接存取磁盘阵列控制器(external direct-accessRAID controller)是外接式储存虚拟化控制器的一个例子。磁盘阵列控制器是将一或多个实体直接存取储存装置(direct access storage devices，DASDs)的区段组合以构成逻辑媒体单元，而它们的构成方式由所采用的特定磁盘阵列等级(RAID level)决定，其所构成的逻辑媒体单元对于可利用其主机系统而言，为可连续定址的。典型地，一个单一的磁盘阵列控制器(single RAID controllcr)可支援多种磁盘阵列型态，因此，不同的逻辑媒体单元可以由直接存取储存装置的各个区段藉由不同的磁盘阵列等级而以不同的方式组合而成，所组合成的各个不同的逻辑媒体单元则具有各该磁盘阵列等级的特性。另一个外接式储存虚拟化控制器的例子是JBOD(Just a Bunch ofDrives)模拟控制器。JBOD为『仅是一捆碟机』的缩写，是一组实体直接存取储存装置，并经由一或多个多装置输出入装置连结通道(multiple-device IO device interconnect channel)直接连接于一主机系统上。使用点对点输出入装置连结连接至该主机系统的直接存取储存装置(如SATA硬盘、PATA硬盘等)，无法通过直接连结而构成如前述的JBOD系统，因为这些直接存取储存装置并不允许多个装置直接连接至输出入装置通道上。另一个外接式储存虚拟化控制器的例子为一种外接式磁带备份子系统。一个储存虚拟化子系统由一或多个上述的储存虚拟化控制器或外接式储存虚拟化控制器，以及连接至其上用以提供储存空间的至少一个PSD所构成。一个冗余储存虚拟化子系统是一个包含两或多个冗余组态的储存虚拟化控制器的储存虚拟化子系统。将一对储存虚拟化控制器(StorageVirtualization Controller，SVC)设定组态为一对冗余对的主要动机，是让主机可以连续不断地存取数据，即便是在发生了单一个SVC故障(malfunction)或是失效(failure)的情况下。此可藉由以下的方法而达成在各SVC中加入一功能而使得当一个SVC发生问题(handicapped)或是完全失效(completely incapacitated)时，让另一个SVC取代(take overfor)它。在装置端方面，这需要两个SVC均能存取其所管理的所有实体储存装置(PSD)，而不论任一个PSD开始时是被指定(assign)给哪一个SVC管理。在主机端方面，这需要每一个SVC，当发生了其同伴(mate)SVC原本并未上线(on line)或是在某一时间点离线(off line)(其发生原因譬如像是因为故障/失效、维护作业等等)等情况时，该SVC都具有能力得以呈现(present)所有可存取的资源(accessible resources)至主机并让这些资源可以为主机所利用(available)，这些资源亦包括了原本指定给另一个SVC管理的资源。一个典型的装置端实作方案为，装置端输出入装置连结(device-sideIO device interconnect)是多发动者(multiple-initiator)、多装置(multiple-device)类型，且所有的装置端输出入装置连结均连接至该等SVC两者，以使得该两SVC任一者皆可以存取任一个连接至一装置端输出入装置连结上的PSD。当该两SVC均上线且为可操作时，每一个PSD将可被其中一个或另一个SVC所管理，通常此是由使用者所设定或由组态设定(configuration)而决定。举例来说，一个由PSD的RAID组合所构成的逻辑媒体单元(logical media unit，LMU)的所有成员PSD，将会为该LMU所被指定的特定SVC所管理。一个典型的主机端实作方案，包含多装置输出入装置连结(multiple-device IO device interconnect)连接至该一或多个主机以及该两个SVC上，且对每一个连结来说，每一个SVC将会呈现其自身的一组唯一装置识别号(ID)，该组唯一装置识别号是用来映射(map)该等LMU的各区段(section)。如果一个特定的SVC并未上线或是已经离线的话，该上线的SVC将会呈现该等两组装置ID-它自身的装置ID组以及在正常状态下指定给它的同伴的装置ID组，并且以相同的方式映射LMU至这些ID，就如同当该两SVC均在线上且处于完全的可操作状态下。以此种实作方案，当一个SVC未上线或离线时，主机部份不需要有特别的功能来从一个装置/路径切换至另一个装置/路径来维持其可以存取所有的LMU各区段。此种类型的实作方案通常称为『透明冗余(transparent redundancy)』的方式。冗余SVC组态通常被区分为两大类第一类是『主动-待命(active-standby)』式，第二类是『主动-主动(active本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种于储存虚拟化子系统中执行动态逻辑媒体单元重新指定的方法，该储存虚拟化子系统包含复数个储存虚拟化控制器及一实体储存装置阵列连接于其上，该实体储存装置阵列包含至少一实体储存装置，且定义有至少一逻辑媒体单元，该逻辑媒体单元包含该实体储存装置阵列的复数区段，其特征在于该方法包含：该等储存虚拟化控制器的一启始一第一逻辑媒体单元的重新指定；及　一为该至少一逻辑媒体单元的一第一逻辑媒体单元的拥有者的第一储存虚拟化控制器依据该启始指示而释出该第一逻辑媒体单元，并使该第一逻辑媒体单 元指定移转至一第二储存虚拟化控制器，使其成为新的该第一逻辑媒体单元的拥有者。

【技术特征摘要】
US 2004-7-19 60/521,8931.一种于储存虚拟化子系统中执行动态逻辑媒体单元重新指定的方法，该储存虚拟化子系统包含复数个储存虚拟化控制器及一实体储存装置阵列连接于其上，该实体储存装置阵列包含至少一实体储存装置，且定义有至少一逻辑媒体单元，该逻辑媒体单元包含该实体储存装置阵列的复数区段，其特征在于该方法包含该等储存虚拟化控制器的一启始一第一逻辑媒体单元的重新指定；及一为该至少一逻辑媒体单元的一第一逻辑媒体单元的拥有者的第一储存虚拟化控制器依据该启始指示而释出该第一逻辑媒体单元，并使该第一逻辑媒体单元指定移转至一第二储存虚拟化控制器，使其成为新的该第一逻辑媒体单元的拥有者。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的启始重新指定的储存虚拟化控制器为该第一储存虚拟化控制器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的启始重新指定的储存虚拟化控制器为该等储存虚拟化控制器中的一第三储存虚拟化控制器。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的启始重新指定的储存虚拟化控制器为该第二储存虚拟化控制器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于其中所述的第二储存虚拟化控制器是在接收到一定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求后启始该重新指定第一逻辑媒体单元。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于其中所述的第二储存虚拟化控制器是在成为该新的第一逻辑媒体单元拥有者之前是将所接收到的定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求放入队列中，并于成为该新的第一逻辑媒体单元拥有者后处理该等队列中定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求以及任何新接收到定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其更包括以下步骤该第一储存虚拟化控制器释出该第一逻辑媒体单元之前是将必须由该第一逻辑媒体单元拥有者来进行的逻辑媒体单元虚拟化的操作进行下列之一处理暂停、放弃及等待其做完。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于其更包括有该第二储存虚拟化控制器成为该新的第一逻辑媒体单元拥有者后继续进行该暂停或放弃的逻辑媒体单元虚拟化的操作步骤。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的第一储存虚拟化控制器释出该第一逻辑媒体单元之前更包括执行以下步骤允许并使任何进行中而定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求做完；让任何定址于该第一逻辑媒体单元的主机输出入的执行暂停；及将任何还没开始的定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求放入队列中。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的第一储存虚拟化控制器释出该第一逻辑媒体单元的步骤包括有改变其自身的逻辑媒体单元指定状态版本以指出该第一逻辑媒体单元已不再指定给该第一储存虚拟化控制器。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其更包括有以下步骤该第一储存虚拟化控制器于释出该第一逻辑媒体单元后是以一个指定通知告知该第二储存虚拟化控制器说该第一逻辑媒体单元已指定移转给该第二储存虚拟化控制器。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于其中所述的第二储存虚拟化控制器收到该指定通知后，改变其自身的指定状态版本以指出该第一逻辑媒体单元现在已经指定给该第二储存虚拟化控制器。13.根据权利要求10或12所述的方法，其特征在于其包括修改其自身的数据快取控制结构。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤中更包括有该第一储存虚拟化控制器于释出该第一逻辑媒体单元后是对该第二储存虚拟化控制器发送请求该第一逻辑媒体单元所有权归还，以请求该第二储存虚拟化控制器在之后归还该第一逻辑媒体单元之所有权。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其更包括有以下步骤该第一储存虚拟化控制器是将在该逻辑媒体单元重新指定过程中任何放入队列的定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求绕送至该第二储存虚拟化控制器。16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其更包含一协调机制，用以在产生该等储存虚拟化控制器中有复数个储存虚拟化控制器同时启始该第一逻辑媒体单元的重新指定时决定重新指定的对象。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于其中所述的协调机制为该第一储存虚拟化控制器所执行，且于该释出该第一逻辑媒体单元后通知该等储存虚拟化控制器的其他储存虚拟化控制器谁成为该新的第一逻辑媒体单元的拥有者。18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于其中所述的协调机制为一第三储存虚拟化控制器所执行，该第一储存虚拟化控制器于释出该第一逻辑媒体单元后通知该第三储存虚拟化控制器，该第三储存虚拟化控制器通知该等储存虚拟化控制器的其他储存虚拟化控制器谁成为该新的第一逻辑媒体单元的拥有者。19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于其是依据该等启始第一逻辑媒体单元的重新指定程序的储存虚拟化控制器中所具有定址于该第一逻辑媒体单元的主机输出入请求的时间长短来决定该重新指定对象。20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的第一储存虚拟化控制器于释出该第一逻辑媒体单元之前，包含一判断是否达到可释出该第一逻辑媒体单元的时机的步骤。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于其中所述的判断步骤包括查核是否对该该第一逻辑媒体单元保持了一段最小指定保持期间。22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于其中所述的该判断步骤包括查核是否有任何定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求。23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于其中所述的该判断步骤包括查核该第一逻辑媒体单元的输出入空窗期间是否超过一预定的输出入空窗期间临界值。24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于其中所述的输出入空窗期间设定为开始于收到最后一个定址于该第一逻辑媒体单元的主机输出入请求。25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于其中所述的输出入空窗期间的起始时点设定于当处理一定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求完成时，并于收到一新的定址于该第一逻辑媒体单元的输出入请求时取消计时。26.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的等储存虚拟化控制器可以执行主机端输出入绕送程序，以使该等储存虚拟化控制器于收到非指定于其自身的一特定的逻辑媒体单元的输出入请求时，可转送至该特定逻辑媒体单元的拥有者的储存虚拟化控制器处理。27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于其更包含有以下步骤该第一储存虚拟化控制器在释出该第一逻辑媒体单元之前，指示其他的该储存虚拟化控制器让定址于该第一逻辑媒体单元正在执行绕送的输出入请求执行完毕，并将定址于该第一逻辑媒体单元的主机输出入请求绕送暂停；及该等储存虚拟化控制器于收到该指示后进行相关的动作。28.根据权利要求27所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：施明文，詹志忠，
申请(专利权)人：普安科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]