配置一个或多个存储阵列的装置与方法.pdf

公开了一种配置一个或多个存储阵列的方法。该方法提供了一种包括(N)个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统，其中所述(N)个数据存储设备组合件中的每个包括(M)个数据存储设备，其中(N)大于等于2，并且其中(M)大于等于2。所述方法将第一存储阵列配置为包括部署在所述(N)个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第(i)个数据存储设备，其中(i)大于等于1且小于等于(M)。

1.  一种配置数据存储与检索系统中的一个或多个存储阵列的方法，所述方法包括以下步骤：
提供一种包括N个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统，其中所述N个数据存储设备组合件中的每个包括M个数据存储设备，其中N大于等于2，并且其中M大于等于2；
将第一存储阵列配置为包括部署在所述N个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第i个数据存储设备，其中i大于等于1且小于等于M。

2.  如权利要求1所述的方法，还包括使用RAID协议配置所述第一存储阵列的步骤。

3.  如权利要求1所述的方法，还包括将第二存储阵列配置为包括部署在所述N个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第j个数据存储设备的步骤，其中j大于等于1且小于等于M，并且其中j不等于i。

4.  如权利要求3所述的方法，还包括使用RAID协议配置所述第二存储阵列的步骤。

5.  如权利要求3所述的方法，其中M大于等于3，还包括将第三存储阵列配置为包括部署在所述N个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第k个数据存储设备的步骤，其中k大于等于1且小于等于M，并且其中k不等于i或j。

6.  如权利要求5所述的方法，还包括使用RAID协议配置所述第三存储阵列的步骤。

7.  如权利要求1所述的方法，其中所述提供步骤还包括提供包括下述组件的数据存储与检索系统：
与所述N个数据存储设备组合件中的每个互连的SES处理器；以及
与所述SES处理器互连的启动器；
其中所述配置步骤是由所述启动器执行的。

8.  一种配置包括N个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统中的一个或多个存储阵列的装置，其中所述N个数据存储设备组合件中的每个包括M个数据存储设备，其中N大于等于2，并且其中M大于等于2，所述装置包括用于将第一存储阵列配置为包括部署在所述N个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第i个数据存储设备的装置，其中i大于等于1且小于等于M。

9.  如权利要求8所述的装置，还包括使用RAID协议配置所述第一存储阵列的装置。

10.  如权利要求8所述的装置，还包括将第二存储阵列配置为包括部署在所述N个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第j个数据存储设备的装置，其中j大于等于1且小于等于M，并且其中j不等于i。

11.  如权利要求10所述的装置，还包括使用RAID协议配置所述第二存储阵列的装置。

12.  如权利要求10所述的装置，其中M大于等于3，还包括将第三存储阵列配置为包括部署在所述N个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第k个数据存储设备的装置，其中k大于等于1且小于等于M，并且其中k不等于i或j。

13.  如权利要求12所述的装置，还包括使用RAID协议配置所述第三存储阵列的装置。

14.  一种可以与可编程计算机处理器一同使用的计算机程序产品，其中具有计算机可读程序代码，用来配置包括N个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统中的一个或多个存储阵列，其中所述N个数据存储设备组合件中的每个包括M个数据存储设备，其中N大于等于2，并且其中M大于等于2，所述计算机程序产品包括；
使得所述可编程计算机处理器执行权利要求1-7的任何一个中的方法步骤的计算机可读程序代码。

配置一个或多个存储阵列的装置与方法
技术领域
本发明涉及配置数据存储与检索系统中的一个或多个存储阵列的装置与方法。
背景技术
数据存储与检索系统被用来存储由一个或多个主机系统提供的信息。这种数据存储与检索系统接收将信息写到多个数据存储设备的请求以及从所述多个数据存储设备检索信息的请求。在接收到读请求之后，系统从多个数据存储设备再调用信息，并且可选地将该信息移动到数据高速缓存。从而，系统持续地从和向多个数据存储设备移动信息，并且可选地从和向数据高速缓存移动信息。
配置多个数据存储设备以形成存储阵列是本领域所公知的。进一步来说，使用多种RAID协议将信息写入这种存储阵列也是公知的。
需要一种配置包括多个数据存储设备组合件的数据存储阵列中的一个或多个存储阵列的方法，其中这些数据存储设备组合件中的每个包括多个数据存储设备。
发明内容
申请者的发明包括配置一个或多个存储阵列的方法。申请者的方法提供了一种包括(N)个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统，其中所述(N)个数据存储设备组合件中的每个包括(M)个数据存储设备，其中(N)大于等于2，并且其中(M)大于等于2。所述方法将第一存储阵列配置为包括部署在所述(N)个数据存储设备组件中的两个或更多个之中的第(i)个数据存储设备，其中(i)大于等于1且小于等于(M)。
附图说明
通过阅读下面详细的说明并结合附图，将更好地理解本发明，附图中相似的参考标号被用来指示相似的单元，在附图中：
图1是示出了申请者的数据存储与检索系统的一实施例的框图；
图2是示出了包括两个启动器和多个数据存储设备的图1的数据存储与检索系统的框图；
图3A是示出了与光纤通道仲裁环路交换机互连的多个数据存储设备的框图；
图3B是示出了包括六个数据存储设备组合件的图3A的多个数据存储设备的框图；
图4是示出了图3B的六个数据存储设备组合件的框图；
图5是示出了三个存储阵列的框图，其中所述三个存储阵列包括图4的数据存储设备组合件；以及
图6是概述申请者的方法的某些步骤的流程图。
具体实施方式
在下面的说明中参考附图以优选实施例的方式描述了本发明，在附图中相似的标号代表相同或相似的单元。本发明将被描述为实现在包括多个数据存储设备组合件的信息存储与检索系统中，其中这些数据存储设备组合件中的每个包括多个数据存储设备。
现在参考图1，信息存储与检索系统100能够经由通信链路395与主机390通信。图1图示的实施例示出了单个主机。在其它实施例中，申请者的信息存储与检索系统能够与多个主机通信。
主机390包括包含操作系统的计算机系统，所述操作系统例如是Windows、AIX、Unix、MVS、LINUX等(Windows是微软公司的注册商标；AIX是IBM公司的注册商标并且MVS是IBM公司的商标；UNIX是通过Open Group在美国和其它国家中排他许可的注册商标；并且LINUX是Linus Torvald的注册商标)，所述计算机系统例如是大型机、个人计算机、工作站以及它们的组合。在某些实施例中，主机390还包括存储管理程序。主机390中的存储管理程序可以包括本领域公知的管理从和向数据存储与检索系统的数据传送的存储管理类型程序的功能，例如在IBM MVS操作系统中实现的IBM DFSMS。
在某些实施例中，申请者的信息存储与检索系统包括多个主机适配器。在图1图示的实施例中，系统100包括主机适配器102-105、107-110、112-115和117-120。在其它实施例中，申请者的信息存储与检索系统包括少于16个主机。在其它实施例中，申请者的信息存储与检索系统包括多于16个主机。在某些实施例中，一个或多个主机适配器是多端口的。不管被部署于申请者系统的任何实施例中的主机适配器的数目，所述主机适配器中的每个包括能够均等访问中央处理/高速缓存单元130和140两者的共享资源。
每个主机适配器可以包括一个或多个光纤通道端口、一个或多个FICON端口、一个或多个ESCON端口、或者一个或多个SCSI端口等。每个主机适配器通过互连总线121连接到所有群集，从而每个群集可以操作任意主机适配器的I/O。每个子系统中的内部总线分别经由处理器部分130/140和I/O部分160/170之间的远程I/O桥155/195而被连接。
处理器部分130包括处理器132和高速缓存134。在某些实施例中，处理器部分130还包括存储器133。在某些实施例中，存储器设备133包括随机存取存储器。在某些实施例中，存储器设备133包括非易失性存储器。
处理器部分140包括处理器142和高速缓存144。在某些实施例中，处理器部分140还包括存储器143。在某些实施例中，存储器设备143包括随机存取存储器。在某些实施例中，存储器设备143包括非易失性存储器。
I/O部分160包括多个设备适配器161，图1图示的实施例中的设备适配器161包括设备适配器165、166、167和168。I/O部分160还包括非易失性存储设备(“NVS”)162和NVS162的备用电池164。
I/O部分170包括多个设备适配器171，图1图示的实施例中的设备适配器171包括设备适配器175、176、177和178。I/O部分170还包括非易失性存储设备(“NVS”)172和NVS172的备用电池174。
在申请者系统的某些实施例中，一个或多个主机适配器、处理器部分130以及一个或多个设备适配器被部署在部署于申请者的信息存储与检索系统中的第一控制卡上。类似地，在某些实施例中，一个或多个主机适配器、处理器部分140以及一个或多个设备适配器被部署在部署于申请者的信息存储与检索系统中的第二控制卡上。
在图1图示的实施例中，十六个数据存储设备被组织为两个阵列，即阵列180和阵列190。图1图示的实施例示出了两个存储设备阵列。
在某些实施例中，所述数据存储设备中的一个或多个包括多个硬盘驱动器单元。在某些实施例中，阵列180和190使用RAID协议。在某些实施例中，阵列180和190包括有时被称为JBOD(即“独立磁盘冗余阵列(Just a Bunch Of Disks)”)阵列的阵列，其中所述阵列不是根据RAID配置的。在某些实施例中，阵列180和190包括有时被称为SBOD(即“交换磁盘冗余阵列(Switched Bunch Of Disks)”)阵列的阵列。
图1图示的实施例示出了两个存储设备阵列。在其它实施例中，申请者的系统包括单个存储设备阵列。在其它实施例中，申请者的系统包括多于两个存储设备阵列。
在图2图示的实施例中，申请者的信息存储与检索系统包括交换机的双光纤通道仲裁(“FC-AL’)环路，其中启动器205a和启动器205b是利用两个FC-AL环路互连的。图2图示的实施例不应被理解为将申请者的发明限制为使用光纤通道网络或设备。在图2图示的实施例中，对两个FC-AL环路的列举包括申请者装置的一实施例。在其它实施例中，使用了其它网络拓扑和设备，包括但不限于SAS设备和/或SATA设备。
在图2图示的实施例中，启动器205a包括多个主机适配器101(图1、2)、控制单元130(图1、2)和设备适配器165(图1、2)。在图2图示的实施例中，启动器205b包括多个主机适配器111(图1、2)、控制单元140(图1、2)和设备适配器175(图1、2)。
每个FC-AL环路包含一个或多个本地控制器，例如本地控制器210、220、230、240、250和260。每个本地控制器包括交换机、处理器和微代码。在某些实施例中，交换机包括光纤通道交换机。在某些实施例中，处理器包括SES处理器。例如，本地控制器210、220、230、240、250和260分别包括处理器212、222、232、242、252和262。类似地，本地控制器210、220、230、240、250和260分别包括交换机214、224、234、244、254和264。此外，本地控制器210、220、230、240、250和260分别包括微代码216、226、236、246、256和266。
与多个数据存储设备270相结合的本地控制器210包括第一交换机域。与多个存储设备270相结合的本地控制器240包括第二交换机域。
现在参考图3A，在某些实施例中，申请者的装置还包括将一个或多个交换机与一个或多个数据存储设备互连的中平面。在图3A图示的实施例中，控制器210(图2、3)包括光纤通道交换机214(图2、3)和SES处理器212(图2、3)。多个通信链路320将光纤通道交换机214与中平面310互连。多个通信链路340将数据存储设备270(图2、3)与中平面310互连。
控制器240(图2、3)包括光纤通道交换机244(图2、3)和SES处理器242(图2、3)。多个通信链路330将光纤通道交换机244与中平面310互连。
信号经由通信链路320、通信链路340和中平面310由交换机214提供给数据存储设备270。类似地，信号经由通信链路330、通信链路340和中平面310由交换机244提供给数据存储设备270。
在图3B图示的实施例中，数据存储设备270被部署于六个单独的数据存储设备组合件中。参考图3A和3B，图3A的数据存储设备1、2和3包括图3B的数据存储设备组合件350。图3A的数据存储设备4、5和6包括图3B的数据存储设备组合件355。图3A的数据存储设备7、8和9包括图3B的数据存储设备组合件360。图3A的数据存储设备10、11和12包括图3B的数据存储设备组合件365。图3A的数据存储设备13、14和15包括图3B的数据存储设备组合件370。图3A的数据存储设备16、17和18包括图3B的数据存储设备组合件375。
在某些实施例中，数据存储设备组合件350、355、360、365、370和375包括数据存储设备的逻辑分组。在某些实施例中，数据存储设备组合件350、355、360、365、370和375包括数据存储设备的物理分组，其中每个物理分组包括三个数据存储设备以及所述三个数据存储设备与中平面310的相关联互连。
在某些实施例中，每个这种数据存储设备的物理分组包括完整组合件。在某些实施例中，每个这种数据存储设备的物理分组包括服务边界，其中修理或替换部署于该组合件中的任何一个数据存储设备需要从申请者的数据存储与检索系统中移除整个数据存储设备组合件。
图4示出了图3B的六个数据存储设备组合件。在图4图示的实施例中，数据存储设备组合件350包括数据存储设备405、数据存储设备410和数据存储设备415。数据存储设备组合件355包括数据存储设备420、数据存储设备425和数据存储设备430。数据存储设备组合件360包括数据存储设备435、数据存储设备440和数据存储设备445。数据存储设备组合件365包括数据存储设备450、数据存储设备455和数据存储设备460。数据存储设备组合件370包括数据存储设备465、数据存储设备470和数据存储设备475。数据存储设备组合件375包括数据存储设备480、数据存储设备485和数据存储设备490。
如本领域技术人员将认识到的，多种存储协议是公知的，例如多种RAID协议，其中个体数据存储设备被配置为包括存储阵列，并且其中数据通过使用公知的RAID协议被保存到部署于这种存储阵列中的两个或更多个数据存储设备。
在图5图示的实施例中，多个数据存储设备270被部署于六个组合件350、355、360、365、370和375之中，其中第一存储阵列510被配置为包括部署于数据存储设备组合件350和355中的数据存储设备。图5图示的实施例还示出了第二存储阵列520，第二存储阵列520被配置为包括部署于数据存储设备组合件360和365中的数据存储设备。图5图示的实施例还示出了第三存储阵列530，第三存储阵列530被配置为包括部署于数据存储设备组合件370和375中的数据存储设备。
在每个数据存储设备的物理分组(即，每个数据存储设备组合件)包括服务边界的实施例中，修理或替换部署于该组合件中的任何一个数据存储设备需要从申请者的数据存储与检索系统中移除整个数据存储设备组合件。现在参考图4和图5，在例如数据存储设备420发生故障的事件中，数据存储设备组合件355将必须被从数据存储与检索系统中移除以进行修理。在使用图5的存储阵列配置的情形中，对数据存储设备组合件355的移除移除了数据存储设备420、425和430。根据所使用的存储协议，从存储阵列510移除数据存储设备420、425和430可能导致存储阵列处于不可用的状态和/或无法重建在构成存储阵列510的剩余数据存储设备上存储的数据。
申请者的发明包括配置包括(N)个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统中的一个或多个存储阵列的方法，其中所述(N)个数据存储设备组合件中的每个包括(M)个数据存储设备，其中(N)大于等于2，并且其中(M)大于等于2。图6概述了申请者的方法的步骤。现在参考图6，在步骤610，申请者的方法提供了包括(N)个数据存储设备组合件的数据存储与检索系统，其中所述(N)个数据存储设备组合件中的每个包括(M)个数据存储设备。在某些实施例中，(M)是2。在某些实施例中，(M)是3。在某些实施例中，(M)大于3。
在步骤620，申请者的方法将第一存储阵列配置为包括部署于所述(N)个数据存储设备组合件的每个中的第(i)个数据存储设备，其中(i)大于等于1并且小于等于(M)。对于“第(i)个数据存储设备”，申请者指的是部署于所述(N)个数据存储设备组合件的每个中的数据存储设备的第一个，而不考虑数据存储设备组合件中的数据存储设备的物理位置。
在某些实施例中，步骤620是由部署于数据存储与检索系统中的处理器(例如处理器132(图1))执行的。在某些实施例中，步骤620是由部署于数据存储与检索系统中的启动器(例如启动器205a(图2))执行的。在某些实施例中，步骤620是由与申请者的数据存储与检索系统相通信的主机执行的。在某些实施例中，申请者的方法从步骤620转换到步骤640。
下面的示例被给出以进一步向本领域技术人员说明如何制造和使用本发明。然而，该示例不是要限制本发明的范围，本发明的范围仅由权利要求来限定。
示例I
作为示例并且现在参考图4和图6，在步骤620，第一存储阵列被配置为包括数据存储设备405和430，其中这些数据存储设备被分别部署于数据存储设备组合件350和355中。例如在数据存储设备430发生故障的情形中，将必须从数据存储与检索系统移除数据存储设备组合件355以进行修理。数据存储设备组合件355的移除移除了数据存储设备420、425和430，其中仅仅设备430被配置在第一存储阵列中。从第一存储阵列移除数据存储设备430将不影响第一存储阵列的可用性，并且不太可能会导致无法重建存储在包括第一存储阵列的剩余数据存储设备上的数据。
在某些实施例中，申请者的方法从步骤620转换到步骤640。在其它实施例中，申请者的方法从步骤620转换到步骤630，其中步骤620的第一存储阵列被配置为使用RAID协议。在申请者方法的某些实施例中，数据存储与检索系统由数据存储服务供应商拥有和/或操作，其中该供应商向一个或多个数据存储服务客户提供数据存储服务。
在某些实施例中，步骤620的申请者的第一存储设备在步骤630中被配置为使用由数据存储服务客户规定的数据存储协议。在这些实施例中，步骤630还包括从一个或多个数据存储服务客户拥有和/或操作的主机接收客户数据，并且将该客户数据写入申请者的第一存储阵列。申请者的方法从步骤630转换到步骤640。
在步骤640，申请者的方法将第二存储阵列配置为包括部署于所述(N)个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第(j)个数据存储设备，其中(j)大于等于1并且小于等于(M)，并且其中(j)不等于(i)。对于“第(j)个数据存储设备”，申请者指的是部署于所述(N)个数据存储设备组合件的每个中的第二数据存储设备，而不考虑数据存储设备组合件中的数据存储设备的物理位置。
在某些实施例中，步骤640是由部署于数据存储与检索系统中的处理器(例如处理器132(图1))执行的。在某些实施例中，步骤640是由部署于数据存储与检索系统中的启动器(例如启动器205a(图2))执行的。在某些实施例中，步骤640是由与申请者的数据存储与检索系统相通信的主机执行的。
下面的示例被给出以进一步向本领域技术人员说明如何制造和使用本发明。然而，该示例不是要限制本发明的范围，本发明的范围仅由权利要求来限定。
示例II
作为示例并且现在参考图4和图6，在步骤640，第二存储阵列被配置为包括数据存储设备415、425、455、475和490，其中这些数据存储设备被分别部署于数据存储设备组合件350、355、365、370和375中。例如在数据存储设备455发生故障的情形中，将必须从数据存储与检索系统移除数据存储设备组合件365以进行修理。数据存储设备组合件365的移除移除了数据存储设备450、455和460，其中仅仅设备455被配置在第二存储阵列中。从第二存储阵列移除数据存储设备455将不影响该存储阵列的可用性，并且不太可能会导致无法重建存储在包括第二存储阵列的剩余数据存储设备上的数据。
在某些实施例中，申请者的方法从步骤640转换到步骤680，从而结束。在其它实施例中，申请者的方法从步骤640转换到步骤660。在其它实施例中，申请者的方法从步骤640转换到步骤650，其中步骤640的第二存储阵列被配置为使用RAID协议。
在某些实施例中，步骤640的第二存储阵列在步骤650中被配置为使用由数据存储服务客户规定的数据存储协议。在这些实施例中，步骤650还包括从一个或多个数据存储服务客户拥有和/或操作的主机接收客户数据，并且将该客户数据写入申请者的第二存储阵列。在(M)为2的某些实施例中，申请者的方法从步骤650转换到步骤680，从而结束。在其它实施例中，申请者的方法从步骤650转换到步骤660。
在某些实施例中，申请者的数据存储设备组合件包括三个或更多个数据存储设备，即(M)大于等于3。在(M)大于等于3的某些实施例中，申请者的方法包括步骤660并可选地包括步骤670。在步骤660，申请者的方法将第三存储阵列配置为包括部署于所述(N)个数据存储设备组合件的两个或更多个之中的第(k)个数据存储设备，其中(k)大于等于1并且小于等于(M)，并且其中(k)不等于(i)或(j)。对于“第(k)个数据存储设备”，申请者指的是部署于所述(N)个数据存储设备组合件的每个中的第三数据存储设备，而不考虑数据存储设备组合件中的数据存储设备的物理位置。
在某些实施例中，步骤660是由部署于数据存储与检索系统中的处理器(例如处理器132(图1))执行的。在某些实施例中，步骤660是由部署于数据存储与检索系统中的启动器(例如启动器205a(图2))执行的。在某些实施例中，步骤660是由与申请者的数据存储与检索系统相通信的主机执行的。
下面的示例被给出以进一步向本领域技术人员说明如何制造和使用本发明。然而，该示例不是要限制本发明的范围，本发明的范围仅由权利要求来限定。
示例III
作为示例并且现在参考图4和图6，在步骤660，第三存储阵列被配置为包括数据存储设备410、420、445、450、470和480，其中这些数据存储设备被分别部署于数据存储设备组合件350、355、360、365、370和375中。例如在数据存储设备480发生故障的情形中，将必须从数据存储与检索系统移除数据存储设备组合件375以进行修理。数据存储设备组合件375的移除移除了数据存储设备480、485和490，其中仅仅设备480被配置在第三存储阵列中。从第三存储阵列移除数据存储设备480将不影响该第三存储阵列的可用性，并且不太可能会导致无法重建存储在包括第三存储阵列的剩余数据存储设备上的数据。
在某些实施例中，申请者的方法从步骤660转换到步骤680，从而结束。在其它实施例中，申请者的方法从步骤660转换到步骤670。其中步骤660的第三存储阵列在步骤670中被配置为使用RAID协议。在某些实施例中，步骤660的第三存储阵列在步骤670中被配置为使用由数据存储服务客户规定的数据存储协议。在这些实施例中，步骤670还包括从一个或多个数据存储服务客户拥有和/或操作的主机接收客户数据，并且将该客户数据写入申请者的第一存储阵列。申请者的方法从步骤670转换到步骤680，从而结束。
在某些实施例中，图6中列举的独立步骤可以被组合、消除或重新排序。
在某些实施例中，申请者的发明包括驻留在部署于中央处理/高速缓存单元130(图1、2)和140(图1、2)中的存储器内的指令，其中这些指令由处理器(例如分别由处理器132(图1)和/或142(图1))执行，以执行图6中列举的步骤620、630、640、650、660和/或670中的一个或多个。
在其它实施例中，申请者的方法包括驻留在任何其它计算机程序产品内的指令，其中这些指令由系统100内部或外部的计算机执行，以执行图6中列举的步骤620、630、640、650、660和/或670中的一个或多个。在任何一种情形中，指令可以在信息存储媒体中被编码，所述信息存储媒体例如包括磁信息存储媒体、光信息存储媒体、电子信息存储媒体等。例如对于“电子存储媒体”，申请者指的是诸如PROM、EPROM、EEPROM、快闪PROM、紧凑式闪存、智能媒体等的设备。
尽管已详细说明了本发明的优选实施例，但是对于本领域技术人员来说很明显，在不背离权利要求阐述的本发明的范围的条件下，可以对这些实施例作出修改和改变。