动态物理和虚拟多路径输入／输出的方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种动态物理和虚拟多路径输入／输出的方法、系统和装置。构想了动态地管理物理和虚拟多路径输入／输出的实施例。各个实施例包括一个或多个计算设备，例如具有至少两个主机总线适配器的一个或多个服务器。所述主机总线适配器中的至少一个可与虚拟输入／输出服务器相关，后者采用所述主机总线适配器在多个虚拟客户端和存储区网络的一个或多个存储设备之间传送数据。所述实施例可监视所述主机总线适配器的可用性，例如监视主机总线适配器的故障或与所述主机总线适配器耦合的设备的故障。在检测到所述主机总线适配器之一不可用时，所述实施例可动态地从与不可用的主机总线适配器相关的输入／输出路径切换至备选主机总线适配器。

【技术实现步骤摘要】

—般地，本专利技术涉及计算和信息存储设备；更具体地，涉及计算和信息存储设备的 动态物理和虚拟多路径输入/输出(I/O)。
技术介绍
常用类型的计算设备是桌面型计算机和服务器系统。对于信息存储，日益普遍的 技术被称为存储区网络化，或简单地称为存储区网络(SAN)。 SAN技术包括以如下方式将远 程计算机存储设备(例如盘阵列和光学存储阵列)连接至服务器和其他计算设备，即对于 共享存储设备的计算设备和操作系统来说，所述存储设备似乎是本地连接的设备。 光纤通道交换机通常将服务器和其他计算设备连接至SAN。在传统光纤通道SAN 中，输入/输出控制器(IOC)或主机总线适配器(HBA)包括经由光纤通道链路连接至光纤 通道交换机或只是一组磁盘(JBOD)的N端口 (N_Port)。在初始化期间，主机操作系统(OS) 的驱动器初始化光纤通道序列，并使得HBA向光纤通道交换机发送结构登录命令(FLOGI)， 其包括用于N端口的全球端口名称(WWPN)。光纤通道交换机向N端口返回FLOGI响应，其 包括与N端口的WWPN相关的光纤通道地址或虚拟标识符(虚拟ID)。 驱动器还执行发现功能，其中经由HBA使得驱动器与光纤通道交换机通信并获得 结构(fabric)中的全部设备的地址列表。然后，发现功能包括去往每个地址，登录到与该 地址相关的设备，以及确定该设备是否为光纤通道/小型计算机系统接口 (SCSI)目标。如 果该设备是光纤通道/SCSI目标，则发现功能建立目标和HBA之间的连接。此外，将物理光 纤通道链路作为SCSI总线暴露给OS，此后以传统SCSI方式使得与被发现的FC/SCSI设备 相关的远程端口似乎是SCSI总线上的目标。 由于只能将一个WWPN和光纤通道地址分配给单个光纤通道链路上的N端口 ，所以 传统的光纤通道SAN受到限制。换言之，传统计算模型构想了每个计算设备具有一个OS，从 而OS显式地拥有光纤通道端口 。因此，基于光纤通道端口定义了系统管理工具，例如分区 和选择性存储表示/逻辑单元号(LUN)屏蔽。 然而，光纤通道SAN技术已经被扩展为包括N端口 ID虚拟化(NPIV) 。 NPIV是虚 拟化物理光纤通道端口的标准化方法。NPIV允许连接结构的N端口要求多个光纤通道地 址。每个地址都似乎是光纤通道结构上的唯一实体。通过利用NPIV，可将光纤通道交换机 可识别的多个WWPN和光纤通道地址分配给单个物理光纤通道链路和N端口 。使得物理光 纤通道端口对于结构而言似乎是多个实体因此扩展或推广了传统计算模型。 工程师通过在计算设备的物理处理器和SAN之间创建多个物理路径而提高了 SAN 的容错性和性能。通常，多个物理路径涉及通过诸如多个总线、多个控制器、多个交换机、和 多个桥接设备之类的设备创建I/O路径。典型地，创建多个路径的技术被称为多路径I/O。 多路径I/O的现有方案使用专用物理资源，例如专用光纤通道主机总线适配器、交换机端 口 、电缆、和其他物理资源元件。
技术实现思路
如下详细描述了附图中所示的实施例。描述的细节可以清楚地传达实施例的各个 方面。然而，所提供的细节的数量并非旨在限制实施例的预期变型。相反，其旨在覆盖由所 附权利要求限定的各个实施例的所有修改物、等同物、和替代物。下文的详细描述旨在使得 这些实施例对于本领域普通技术人员是显而易见的。 —般地，构想了动态管理物理和虚拟多路径I/O的方法、装置、系统、和计算机程 序产品。各个实施例包括一个或多个计算设备，例如具有至少两个HBA的一个或多个服务 器。所述HBA中的至少一个可与虚拟1/0服务器相关，后者采用所述HBA在多个虚拟客户 端和存储区网络的一个或多个存储设备之间传送数据。所述实施例可监视所述HBA的可用 性，例如监视HBA的故障或与所述HBA耦合的设备的故障。在检测到所述HBA之一不可用 时，所述实施例可动态地从与不可用的HBA相关的I/O路径切换至备选HBA。 —些实施例包括一种方法，包括使得虚拟客户端能够经由第一物理HBA在存储 网络的存储设备和所述虚拟客户端之间传送数据；使得虚拟1/0服务器能够经由第二物理 HBA在所述存储设备和所述虚拟I/O服务器之间传送数据；以及动态地使得所述虚拟客户 端能够经由所述I/0服务器和所迷第二物理HBA在所述存储设备和所述虚拟客户端之间传 送数据。 其他实施例包括装置，其具有虚拟客户端模块，其经由第一物理HBA向网络传送 数据；以及虚拟1/0服务器模块，其经由第二物理HBA向所述网络传送数据。所述实施例还 具有虚拟机监视器，其将所述虚拟客户端模块耦合至所述虚拟1/0服务器模块。在这些实 施例中，所述虚拟I/O服务器可被配置为使得所述虚拟客户端能够访问作为虚拟HBA的所 述第二物理HBA。此外，所述虚拟客户端模块、所述虚拟1/0服务器、或所述虚拟机监视器可 被配置为动态地使得所述虚拟客户端模块能够经由所述第二物理HBA向所述网络传送数据。 其他实施例包括系统，其具有虚拟客户端模块，其经由第一光纤通道HBA向SAN 传送数据；虚拟I/O服务器模块，其经由第二光纤通道HBA向所述SAN传送数据；以及虚拟 机监视器，其将所述虚拟客户端模块耦合至所述虚拟1/0服务器模块。在系统实施例中，所 述虚拟1/0服务器模块使得所述虚拟客户端能够访问作为虚拟光纤通道HBA的所述第二光 纤通道HBA。系统实施例还包括所述虚拟客户端模块的多路径I/O模块，其在所述第二光 纤通道HBA出现故障时动态地使得所述虚拟客户端模块能够经由所述第一光纤通道HBA向 所述SAN传送数据。 其他实施例包括一种计算机程序产品，其包括具有计算机可读存储介质的计算机 可用介质，所述计算机可读存储介质包括在由至少一个处理器执行时执行以下操作的指 令经由第一物理HBA向存储设备的网络传送数据；以及经由第二物理HBA向所述网络传 送数据。所述指令可经由多个虚拟客户端的所述第二物理HBA向所述网络传送数据，其中 所述第二物理HBA被配置为虚拟HBA。所述指令还在所述第一物理HBA和所述第二物理HBA 之一出现故障时，动态地使得所述多个虚拟客户端中的一个虚拟客户端能够经由所述第一 物理HBA和所述第二物理HBA之一访问所述网络。附图说明 在阅读如下具体实施方式并参照附图时，各个实施例的方面将变得清楚，其中类似的标号可表示类似的元素 图1示出可执行物理和虚拟多路径I/O的动态管理的系统的实施例，其包括2个处理器、虚拟机监视器、显示器、和各种输入-输出设备； 图2示出实施例可如何动态地管理在直接耦合至虚拟客户端的物理光纤通道卡与经由虚拟I/O服务器耦合的一个或多个物理光纤通道卡之间的多路径I/O ; 图3示出可动态地管理虚拟1/0路径和物理1/0路径之间的多路径I/O的装置的一个实施例； 图4是示出实施例可如何加载虚拟客户端、虚拟1/0服务器、虚拟机监视器，并动态地从不可用HBA切换至可用HBA的流程图；以及 图5示出动态地管理物理和虚拟多路径I/O的方法的流程图。具体实施例方式下文是附图中所示的新颖性实施例的具体描述。实施例的细节可清楚地传达主题。然而，所提供的细节的数量并非旨在限制所述实施例的预期变型。相反，权利要求和具体描述覆盖了落入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使得虚拟客户端能够经由第一物理主机总线适配器ＨＢＡ在存储网络和所述虚拟客户端之间传送数据；使得虚拟输入／输出服务器能够经由第二物理主机总线适配器在所述存储网络和所述虚拟输入／输出服务器之间传送数据；以及动态地使得所述虚拟客户端能够经由所述输入／输出服务器和所述第二物理主机总线适配器在所述存储网络和所述虚拟客户端之间传送数据。

【技术特征摘要】
US 2008-11-10 12/268,238一种方法，包括使得虚拟客户端能够经由第一物理主机总线适配器HBA在存储网络和所述虚拟客户端之间传送数据；使得虚拟输入/输出服务器能够经由第二物理主机总线适配器在所述存储网络和所述虚拟输入/输出服务器之间传送数据；以及动态地使得所述虚拟客户端能够经由所述输入/输出服务器和所述第二物理主机总线适配器在所述存储网络和所述虚拟客户端之间传送数据。2. 如权利要求1所述的方法，还包括使得所述虚拟输入/输出服务器能够经由所述 第二物理主机总线适配器在所述存储网络和第二虚拟客户端之间传送数据。3. 如权利要求2所述的方法，还包括获得多个虚拟客户端的所述第二物理主机总线 适配器的多个虚拟标识符地址。4. 如权利要求3所述的方法，还包括检测与所述第一物理主机总线适配器相关的故 障，以使得所述虚拟客户端能够经由所述第二物理主机总线适配器传送数据。5. 如权利要求1所述的方法，还包括响应于所述第一主机总线适配器变为对所述虚 拟客户端不可用，经由多路径输入/输出模块确定是否经由所述虚拟输入/输出服务器和 所述第二物理主机总线适配器在所述存储网络和所述虚拟客户端之间传送数据。6. 如权利要求1所述的方法，还包括响应于所述第二主机总线适配器变为对所述虚 拟客户端不可用，动态地使得所述虚拟客户端能够经由所述虚拟输入/输出服务器和第三 物理主机总线适配器在所述存储网络和所述虚拟客户端之间传送数据，其中所述第一物理 主机总线适配器、所述第二物理主机总线适配器、和所述第三物理主机总线适配器中的一个包括光纤通道主机总线适配器，以及其中的第二个包括iSCSI主机总线适配器。7. —种装置，包括虚拟客户端模块，其经由第一物理主机总线适配器HBA向网络传送数据； 虚拟输入/输出服务器模块，其经由第二物理主机总线适配器向所述网络传送数据；以及虚拟机监视器，其将所述虚拟客户端模块耦合至所述虚拟输入/输出服务器模块，其 中所述虚拟输入/输出服务器被配置为使得所述虚拟客户端能够访问作为虚拟主机总线 适配器的所述第二物理主机总线适配器，其中所述虚拟客户端模块、所述虚拟输入/输出 服务器、和所述虚拟机监视器中的至少一个还被配置为动态地使得所述虚拟客户端模块能 够经由所述第二物理主机总线适配器向所述网络传送数据。8. 如权利要求7所述的装置，还包括多路径输入/输出模块，被配置为检测所述第一物理主机总线适配器和所述第二物理主机总线适配器的可用性。9. 如权利要求8所述的装置，其中所述虚拟客户端模块包括所述多路径输入/输出模 块，其中所述多路径输入/输出模块还被配置为基于所检测的可用性在所述第一物理主机 总线适配器和所述第二物理主机总线适配器之间进行选择。10. 如权利要求8所述的装置，其中所述多路径输入/输出模块被配置为在所述第一物 理主机总线适配器和所述第二物理主机总线适配器之间分布所述虚拟客户端模块的输入/ 输出工作负荷，其中所述虚拟机监视器还包括托管的虚拟机监视器。11. 如权利要求7所述的装置，还包括第二虚拟输入/输出服务器模块，其经由第三物理主机总线适配器向所述网络传送数据，其中所述虚拟客户端模块被配置为在所述第一 物理主机总线适配器和所述第二物理主机总线适配器不可用时，动态地经由所述第二虚拟 输入/输出服务器模块和所述第三物理主机总线适配器向所述网络传送数据。12. 如权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP艾伦，RG科瓦奇，JA帕富米，JB帕特里奇，JJ罗萨莱斯，SM蒂，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]