DE112011104419B4

DE112011104419B4 - Bereichsmigration für gepaarte Speicherung

Info

Publication number: DE112011104419B4
Application number: DE112011104419.4T
Authority: DE
Inventors: Todd Charles Sorenson; Paul Anthony Jennas II; David Montgomery; Larry Juarez
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2031-12-03
Also published as: DE112011104419T5; US20140359217A1; GB2500353A; US20120272030A1; US20120159097A1; US20160291890A1; CN103262019B; GB2500353B; US20140032869A1; US9207874B2; CN103262019A; US8560792B2; US20160048340A1; WO2012080001A1; US8560793B2; GB201312055D0; US8868871B2; US9519435B2; US9389801B2

Abstract

Verfahren für die Bereichsmigration durch eine Prozessoreinheit in einer Datenspeicherumgebung, die für synchrone Replikation zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität konfiguriert ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen, wobei die Ebenen der mehrschichtigen Speichereinheiten jeweils in einer Speicherhierarchie organisiert sind, welche zumindest einer Leistungsmaßzahl entspricht und deren höchste Ebene einem höchsten Wert der zumindest einen Leistungsmaßzahl entspricht, aufweisend:Identifizieren eines Bereichs als einen Kandidaten für Bereichsmigration aufgrund mindestens eines Speicheraktivitätsfaktors durch die Primärspeicherentität,Berechnen einer relativen Priorität des zu migrierenden Bereichs auf der Grundlage einer geordneten Primär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität,wobei die Primärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Primärspeicherentität berechnet,Senden einer Migrationsanweisung durch die Primärspeicherentität an die Sekundärspeicherentität, wobei die Migrationsanweisung die relative Priorität des zu migrierenden Bereichs enthält; wobei die Primär- und Sekundärspeicherentitäten dieselbe oder eine unterschiedliche hierarchisch organisierte Struktur von mehrschichtigen Speichereinheiten umfassen,wobei die Sekundärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Sekundärspeicherentität berechnet,Empfangen einer Antwort der Sekundärspeicherentität durch die Primärspeicherentität, wobei die Antwort die berechnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität angibt,wobei die Primärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität durchführt, falls die beiden zugeordneten Ebenen identisch sind,wobei die Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität den zu migrierenden Bereich jeweils auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen verschieben, welcher einer niedrigeren Leistungsmaßzahl entspricht, falls die beiden zugeordneten Ebenen unterschiedlich sind und das Verschieben auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen, welcher die niedrigere Leistungsmaßzahl entspricht, eine Leistungssteigerung ergibt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Computer und genauer Vorrichtungs-, Verfahrens- und Computerprogrammprodukt-Ausführungsformen für die Bereichsmigration in einer Datenspeicherumgebung, die für die Replikation zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität eingerichtet ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen.
HINTERGRUND
Computer und Computersysteme sind in der heutigen Gesellschaft in einer Vielfalt von Situationen anzutreffen. Datenverarbeitungsumgebungen und Netzwerke sind zu Hause, bei der Arbeit, in der Schule, bei Behörden und in anderen Situationen anzutreffen. Datenverarbeitungsumgebungen speichern zunehmend Daten in einer oder mehreren Speicherumgebungen, die in vielen Fällen von der einem Benutzer angezeigten lokalen Oberfläche entfernt angeordnet sind.
Diese Datenverarbeitungs-Speicherumgebungen können viele Speichereinheiten, wie beispielsweise Plattenlaufwerke, verwenden, die oftmals gemeinsam arbeiten, um eine große Datenmenge zu speichern, abzurufen und zu aktualisieren, die dann einem Hostcomputer bereitgestellt wird, der die Daten anfordert oder sendet. In manchen Fällen wird eine Anzahl von Datenspeicher-Teilsystemen gemeinsam als ein einziges Datenspeichersystem verwaltet. Diese Teilsysteme können durch Host-„Sysplex“ (system complex)-Konfigurationen verwaltet werden, die mehrere Verarbeitungseinheiten oder Cluster von Verarbeitungseinheiten vereinen. Auf diese Weise können mehrschichtige/Mehrsystem-Datenverarbeitungsumgebungen, die oftmals eine Vielzahl von Speichereinheitentypen enthalten, dazu verwendet werden, große Datenmengen zu organisieren und zu verarbeiten.
Aktuelle Architekturen mit mehrschichtiger Speicherung wie vorstehend beschrieben enthalten eine Vielfalt von Speichermedien. Dazu können solche Medien wie Enterprise-Festplattenlaufwerke (HDDs), Serial Advanced Technology Attachment (SATA)-Plattenlaufwerke, Halbleiterlaufwerke (solid state drives (SSD)), Magnetbandlaufwerke und andere Einheiten zählen. Daten können zwischen solchen Einheiten migriert werden. Das Platzieren bestimmter Arten von Daten auf dem geeigneten Medium kann die Gesamtleistung der Speicherumgebung enorm verbessern.
Die US 2010/0274826 A1 beschreibt ein System, welches unnötige Dateimigrationen zwischen Ebenen begrenzt und eine Dateimigration zwischen Ebenen bereitstellt, die dem Nutzungsstatus entspricht. Ein hierarchisches Speicherverwaltungssystem migriert jeweils eine Datei, auf die häufig zugegriffen wird, in eine obere Ebene und eine Datei, auf welche selten zugegriffen wird, in eine untere Ebene.
Die EP 1 840 723 A2 beschreibt ein Verfahren und ein System, bei denen von einem lokalen Speichersystem in ein Remote-Speichersystem kopierte Dateien so kopiert werden, dass sie die Anordnung und Hierarchie dieser Dateien im lokalen Speichersystem einschließlich der Speicherklasse widerspiegeln. Auf diese Weise kann das Remote-Speichersystem die gewünschten Eigenschaften und das gewünschte Leistungsvermögen für die Dateien auf dieselbe Weise wie das lokale Speichersystem bereitstellen. In dem Fall, in dem eine Datei im lokalen Speichersystem von einer Speicherklasse in eine andere Speicherklasse migriert wird, sendet das lokale Speichersystem einen Migrationsbefehl an das Remote-Speichersystem. Der Migrationsbefehl enthält die Zielspeieherklasse, in welche die entsprechende Datei im Remote-Speichersystem migriert werden soll.
KURZDARSTELLUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Bereichsmigration zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität zu schaffen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß verschiedener Aspekte der Erfindung werden ein System, ein Verfahren und Computerprogrammprodukt-Ausführungsformen für die Bereichs- (d.h. Datensegment-)Migration in einer Datenspeicherumgebung bereitgestellt, die für die synchrone Replikation zwischen einem Paar aus. Primär- und Sekundärspeicherentität eingerichtet ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen.
Das Verfahren für die Bereichsmigration durch eine Prozessoreinheit in einer Datenspeicherumgebung, die für synchrone Replikation zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität konfiguriert ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen, wobei die Ebenen der mehrschichtigen Speichereinheiten jeweils in einer Speicherhierarchie organisiert sind, welche zumindest einer Leistungsmaßzahl entspricht und deren höchste Ebene einem höchsten Wert der zumindest einen Leistungsmaßzahl entspricht, weist auf:

Identifizieren eines Bereichs als einen Kandidaten für Bereichsmigration aufgrund mindestens eines Speicheraktivitätsfaktors durch die Primärspeicherentität,
Berechnen einer relativen Priorität des zu migrierenden Bereichs auf der Grundlage einer geordneten Primär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität, wobei die Primärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Primärspeicherentität berechnet,
Senden einer Migrationsanweisung durch die Primärspeicherentität an die Sekundärspeicherentität, wobei die Migrationsanweisung die relative Priorität des zu migrierenden Bereichs enthält; wobei die Primär- und Sekundärspeicherentitäten dieselbe oder eine unterschiedliche hierarchisch organisierte Struktur von mehrschichtigen Speichereinheiten umfassen, wobei die Sekundärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Sekundärspeicherentität berechnet,
Empfangen einer Antwort der Sekundärspeicherentität durch die Primärspeicherentität, wobei die Antwort die berechnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität angibt, wobei die Primärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität durchführt, falls die beiden zugeordneten Ebenen identisch sind, wobei die Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität den zu migrierenden Bereich jeweils auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen verschieben, welcher einer niedrigeren Leistungsmaßzahl entspricht, falls die beiden zugeordneten Ebenen unterschiedlich sind und das Verschieben auf die diejenige der beiden zugeordneten Ebenen, welcher die niedrigere Leistungsmaßzahl entspricht, eine Leistungssteigerung ergibt.

Es wird eine Migrationsanweisung durch die Primärspeicherentität an die Sekundärspeicherentität gesendet, wobei die Migrationsanweisung eine relative Priorität auf der Grundlage einer geordneten Primär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität enthält. Die relative Priorität wird gegenüber einer geordneten Sekundär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität verwendet, um die Bereichsmigration unabhängig davon durchzuführen, ob die Primär- und Sekundärspeicherentitäten identisch sind.
Somit können zum Beispiel bei einem Paar mehrschichtiger Speichersysteme (z.B. primär und sekundär), welche zueinander in einer synchronen Spiegelungsbeziehung stehen, die Speichersysteme den Vorteil der Datenmigrationsfunktionalität nicht voll ausschöpfen, weil das Sekundärsystem zumindest teilweise keine Host-Eingaben/Ausgaben (E/A) empfängt. Die Profilalgorithmen, die im Primärsystem allgemein verwendet werden, um zu ermitteln, welche Daten migriert werden sollten, können auf dem Sekundärsystem nicht genau verwendet werden. Als Ergebnis kann die Leistungsfähigkeit und Effizienz der gesamten Speicherumgebung negativ beeinflusst werden. Die vorliegende Erfindung strebt an, einen Mechanismus bereitzustellen, bei dem solche Speicherentitäten Daten jeweils auf jeder Entität annähernd gleichzeitig migrieren können.
Über die vorhergehende beispielhafte Ausführungsform hinaus werden nachstehend vielfältige weitere Verfahrens-, System- und Computerprogrammprodukt-Ausführungsformen beschrieben und in den angehängten Ansprüchen festgelegt.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun in lediglich beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine Blockschaubilddarstellung einer beispielhaften Datenverarbeitungs-Speicherumgebung gemäß bestimmter Ausführungsformen zeigt;
2 eine Blockschaubilddarstellung einer beispielhaften Speicherhierarchie in einem Speicherserver zeigt;
3 eine Blockschaubilddarstellung beispielhafter Speichersysteme zeigt, die eine ähnliche Gesamtkapazität, jedoch einen unterschiedlichen mehrschichtigen Speicher aufweisen;
4A eine Blockschaubilddarstellung einer beispielhaften Migrationsanweisungs-Datenstruktur zeigt;
4B eine Blockschaubilddarstellung einer beispielhaften Bereichskennungs-Datenstruktur zeigt; und
5 eine Ablaufplandarstellung eines beispielhaften Verfahrens für die Bereichsmigration in einer Speicherumgebung mit einem Paar synchron gespiegelter Speicherentitäten zeigt, in der vielfältige Aspekte der veranschaulichenden Ausführungsformen realisiert werden können.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie zuvor erwähnt, sind mehrschichtige Speichersysteme, die in einer synchronen Spiegelbeziehung konfiguriert sind, derzeit nicht eingerichtet, die Vorteile einer Bereichsmigrationsfunktionalität voll zu nutzen, weil das Sekundärspeichersystem keine Host-Eingaben/Ausgaben empfängt. E/A wird stattdessen vom Primärspeichersystem empfangen. Wie wiederum zuvor erwähnt, können als Ergebnis die Profilalgorithmen zum Ermitteln, welche Datensegmente migriert werden sollten, auf dem Sekundärsystem nicht exakt durchgeführt werden, weil das Sekundärsystem nur Schreib-E/A-Operationen empfängt. Wenn das Primärsystem, bestimmt, einen Bereich zu migrieren, erfährt das Sekundärsystem unter Umständen nichts davon, den Bereich zu verschieben. Es wird das folgende Beispiel betrachtet. Da die Sekundärmaschine den Bereich noch auf einer niedrigeren Ebene aufweist und Schreibvorgänge vor dem Senden eines Beendigungsstatus zurück an den Host sowohl auf dem Primär- als auch dem Sekundärsystem abgeschlosseh werden müssen, handelt es sich bei der Schreibleistung noch um die Schreibleistung der unteren Ebene, auch wenn das Primärsystem den Bereich anschließend auf eine höhere Ebene verschoben hat.
Darüber hinaus erfordern aktuelle Verfahrensweisen im Falle, dass der Host aufgrund eines Fehlers auf das Sekundärsystem umschaltet (fails over to), dass das Sekundärsystem „lernt“, welche Datensegmente umfassend genutzt werden und bei welchen dies nicht der Fall ist (d.h. „heiße“ und „kalte“ Datensegmente) und die Datensegmente entsprechend verschieben muss. Dieser Lernprozess kostet Zeit und Ressourcen, wobei die Leistungsfähigkeit beeinträchtigt ist.
Eine zusätzliche Schwierigkeit entsteht, wenn es sich bei dem Primär- und dem Sekundärsystem nicht um zueinander gespiegelte Version handelt. Zum Beispiel kann die Speicherkapazität jedes Speichersystems einen unterschiedlichen Satz von Typen von Speichereinheiten enthalten, die Gesamtkapazität jedoch dieselbe oder größer sein (z.B. kann das Primärsystem mehr Halbleitereinheiten (SSDs) aufweisen als das Sekundärsystem). In dieser Situation ergibt sich eine zusätzliche Schwierigkeit daraus, dass das Sekundärsystem den Wert, welchen das Primärsystem einem bestimmten Datensegment (relativ zu anderen Datensegmenten) zuordnet, nicht erkennt. Ohne zusätzliche Informationen ist es für das Sekundärsystem schwierig oder unmöglich, die korrekte, seinen Wert widerspiegelnde Platzierung des Datensegmentes in seinem System zu ermitteln.
Die veranschaulichten Ausführungsformen stellen Mechanismen für eine effiziente Bereichsmigrationsfunktionalität zwischen mehrschichtiger Speicherung in einer Speicherumgebung bereit, die in einer Beziehung der synchronen Spiegelung eingerichtet ist. Wie weiter beschrieben werden wird, realisieren diese Mechanismen in einem Aspekt eine Migrationsanweisung, die zwischen dem Primär- und dem Sekundärsystem gesendet wird. Bei der Migrationsanweisung handelt es sich um eine Datenstruktur, die mit mehreren Feldern konfiguriert sein kann, wie weiter beschrieben werden wird. In einem solcher Felder ist eine Zeitverzögerung enthalten. Diese Berechnung ermöglicht es dem Sekundärspeichersystem, den korrekten Zeitpunkt zum Migrieren eines bestimmten Bereichs zu ermitteln, so dass sowohl das Primär- als auch das Sekundärspeichersystem den Bereich zu annähernd demselben Zeitpunkt migrieren.
Um mögliche Probleme zu lösen, die entstehen können, wenn Speichersysteme wie zuvor beschrieben keine Spiegelbilder (mirror images) voneinander sind, wird in einem weiteren Aspekt ein zusätzliches Datenfeld für relative Prioritätsdaten auf der Grundlage einer geordneten Primär-Heat-Map der mehrstufigen Speichereinheiten des Primärspeichersystems konfiguriert. Die relative Priorität wird gegenüber einer geordneten Sekundär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten des Sekundärspeichersystems verwendet, um die Bereichsmigration durchzuführen, wie weiter beschrieben werden wird. Zusätzliche Aspekte und Vorteile werden nachfolgend weiter beschrieben.
1 zeigt eine Blockschaubilddarstellung eines beispielhaften Speichersystems 50, das in einer synchronen Spiegelungsbeziehung konfiguriert ist (wie beispielsweise < ein IBM® TotalStorage® Peer-to-Peer Redundant Copy (PPRC)-System). Ein Primärspeicherserver 54 empfängt Eingaben/Ausgaben (E/A) wie gezeigt von einem oder mehreren Clients 52. Der Speicherserver 54 ist über ein Netzwerk 56 mit einem entfernt angeordneten Sekundärspeicherserver 58 verbunden..
Als eine beispielhafte synchrone Spiegelungsfunktion handelt es sich bei PPRC um eine Funktion, die eine Sekundär (Ziel-) Kopie eines Speicherdatenträgers kontinuierlich so aktualisiert, dass sie mit Änderungen übereinstimmt, welche an einem Primär (Quell)-Datenträger vorgenommene werden. Jedes Paar gleichgroßer Datenträger kann für eine PPRC-Beziehung konfiguriert werden, während der alle auf der Quelle durchgeführten Schreibvorgänge synchron auf die Zieleinheit gespiegelt werden. Das PPRC-Protokoll garantiert, dass die Sekundärkopie konstant auf aktuellem Stand ist, indem sichergestellt wird, dass die Primärkopie nur geschrieben wird, wenn das Primärspeicher-Teilsystem die Bestätigung empfangen hat, dass die Sekundärkopie geschrieben wurde. Die gepaarten Datenträger befinden sich üblicherweise auf zwei separaten und räumlich getrennten ESS-Einheiten, die über ESCON® oder über eine Fibre-Channel-Verbindung Daten austauschen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nun ein Blockschaubild einer Datenverarbeitungs-Speicherumgebung 100 gemäß bestimmter Ausführungsformen veranschaulicht. Die Datenverarbeitungs-Speicherumgebung 100 enthält wie zuvor veranschaulicht eine erste Berechnungseinheit, wie beispielsweise einen Speicherserver 54, der mit einer oder mehreren Berechnungseinheiten, wie beispielsweise Clients 52, verbunden ist. In bestimmten Ausführungsformen können der Speicherserver 54 und die Clients 52 jede beliebige geeignete Berechnungseinheit, einschließlich den derzeit im Stand der Technik bekannten, umfassen, wie beispielsweise einen PC, einen Arbeitsplatzrechner, einen Großrechner, einen mittelgroßen Computer, eine Netzwerkeinheit (network appliance), einen Palmtop-Computer, einen Handheld-Computer usw.
In manchen Ausführungsformen kann ein Speicherverwalter 106, wie beispielsweise der IBM® Tivoli® Storage Manager® (TSM), zum sicheren Speichern und Verwalten von Datensegmenten gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Speicherverwalter 106 kann auf einem Speicherverwaltungsserver, wie beispielsweise einem TSM-Server 102, oder andernorts ausgeführt werden. In einer Ausführungsform ist der Speicherverwalter wie gezeigt durch und/oder in Verbindung mit einer Prozessoreinheit 105 betreibbar. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass vielfältige andere Konfigurationen des Prozessors 105, des Speicherverwalters 106 und zugehöriger weiterer Verarbeitungs- und/oder Speicherkomponenten betrachtet werden. IBM, Tivoli und Tivoli Storage Manager sind Marken oder eingetragene Marken der IBM Corporation.
Der TSM kann Clients, wie beispielsweise TSM-Clients 104a, Datenspeicherdienste für die Verwaltung von Daten bereitstellen. Der TSM-Server 102 kann Dateien speichern, die durch einen oder mehrere TSM-Clients an den TSM-Server 102 gesendet wurden. Der Speicherverwalter 106 und/oder die Prozessoreinheit 105 können es einem Systemadministrator ermöglichen, Speicherpools zu konfigurieren, wobei ein Speicherpool eine Gruppe von Einheiten aufweist, die zum Speichern von vom TSM-Client 104a empfangenen Daten verwendet werden. Speicherpools werden als Ziele für Speicheroperationen vom TSM-Client 104a verwendet und werden in TSM-Serverrichtlinien und anderen Konstrukten für die Verarbeitung referenziert.
Wie gezeigt kann eine Vielfalt von Speichereinheiten in einer Speicherhierarchie organisiert werden. Speichermedien innerhalb der Speicherhierarchie können somit in Datenstrukturen gruppiert werden, die hierin als Speicherpools bezeichnet werden. Die Speicherhierarchie kann so organisiert sein, dass sie einer oder mehreren Maßzahlen, wie beispielsweise einer Leistungsmaßzahl, entspricht, wozu auch Schreib- oder Lesegeschwindigkeiten zählen. Die gezeigte Speicherhierarchie 108 kann so organisiert sein, dass die Spitze der Hierarchie einen Cachespeicherpool 110 enthalten kann, der eine höchste Menge oder Qualität einer bestimmten Leistungsmaßzahl aufweist. Unterhalb des Cachespeicherpools 110 kann eine Anzahl von Halbleiterlaufwerk (SSD)-Klasseneinheiten nach denselben, ähnlichen oder anderen Maßzahlen in SSD-Pools organisiert sein (z.B. SSD-Pools 112 und 114).
Unterhalb der SSD-Pools 112 und 114 kann dann eine erste Ebene von Plattenpools (z.B. Plattenpools 116, 118 und 120) organisiert sein. Wie für den Fachmann ersichtlich ist, können die Plattenpools 116, 118 und 120 eine Vielfalt von Platteneinheiten enthalten, wie beispielsweise.Pools von Enterprise-Plattenlaufwerken, SATA-Plattenlaufwerken, in einer bestimmten Konfiguration eines Array unabhängiger redundanter Platten (redundant array of independent disks (RAID)) konfigurierte Platteneinheiten und Ähnliches.
Die erste Ebene von Plattenpools kann aufgrund einer größeren Menge, eines stärkeren Attributs oder stärkerer Attribute, oder der Qualität der Leistungsmaßzahl über einer zweiten Ebene von Plattenpools (z.B. Pools 122, 124 und 126) angeordnet sein. Unterhalb der zweiten Ebene von Plattenpools kann dann eine zusätzliche Ebene von Magnetbandpools (z.B. Mangnetbandpools 128, 130 und 132) organisiert sein. Vielfältige Überlegungen für die Organisation solcher Speicherhierarchien 108 können für den Fachmann offensichtlich sein. In einer Ausführungsform kann der Systemadministrator dazu beitragen, solche Konfigurationen in der Speicherhierarchie 108 durch Eingaben an den administrativen TSM-Client 104b oder einen anderen Mechanismus durchzuführen.
Die veranschaulichten Ausführungsformen stellen Mechanismen zum effizienten Platzieren entsprechender Daten in den SSD-Pools 112 und 114 und dadurch der Gesamtplatzierung von Daten zwischen Speichermedien, wie beispielsweise den in der Speicherhierarchie 108 anzutreffenden, bereit. In einer Ausführungsform, die eine einer Anzahl von SSD-Einheiten entsprechende Ebene von Plattenpools enthält, führt der Speicherserver 54 E/A-Profilierungsaktivitäten an bestimmten Datensegmenten durch, indem solche statistischen Daten, wie beispielsweise das vorstehend erwähnte Lese/Schreibverhältnis, untersucht werden. Diejenigen Datensegmente mit einem höheren Lese-Schreib-Verhältnis (z.B. weniger Schreibvorgänge) sind bessere Kandidaten für die SSD-Speicherung als diejenigen Datensegmente mit einem niedrigeren Lese-Schreib-Verhältnis (z.B. mehr Schreibvorgänge).
Jedes Datensegment in einer Kandidatengruppe (wie beispielsweise diejenigen auf einem bestimmten Datenträger oder einem bzw. einer bestimmten Datenträgergruppe, Pool, Ebene von Pools oder ähnlichen Gruppe) kann zuerst analysiert werden, um zu ermitteln, ob auf das bestimmte Datensegment wiederholt zugegriffen wurde. Wenn dies der Fall ist, wird das bestimmte Datensegment als guter Kandidat für SSD-Speicherung angesehen, da sein bestimmtes E/A-Profil zeigt, dass das Datensegment gefragt ist und dass die Gesamtleistung der Datenverarbeitungsumgebung davon profitieren würde, wenn die Latenzzeit dieses bestimmten Datensegments verringert werden würde.
Wenn ein bestimmtes Datensegment wie vorstehend beschrieben identifiziert wurde, kann es anschließend zu einer „heißen“ Liste von Datensegmenten hinzugefügt werden. Die heiße Liste von Datensegmenten kann dann einer Iteration unterzogen werden, und für einen bestimmten Bereich wird das Lese/Schreib-Verhältnis untersucht, Wenn ermittelt wird, dass das Lese/Schreib-Verhältnis größer als ein zuvor festgelegter Schwellenwert ist, wird das heiße Datensegment zu einer zusätzlichen Liste von „Verhättnis“-Datensegmenten hinzugefügt, bei denen ein höheres Lese/Schreib-Verhältnis identifiziert wurde.
Unter Bezugnahme auf 3 ist nun eine beispielhafte Veranschaulichung 134 von zwei Speichersystemen (z.B. primär und sekundär) zu sehen. Jedes Speichersystem enthält Angaben zur schwankenden Kapazität der jeweiligen Ebenen von enthaltenen Speichereinheiten. Zum Beispiel enthält das veranschaulichte Primärspeichersystem annähernd 2/3 der Gesamtkapazität als Serial Advanced Technology Attachment (SATA)-Laufwerke (in Ebene 2), während sich das verbleibende 1/3 der Gesamtkapazität aus SSD-Laufwerken aufbaut (in Ebene 1). Das veranschaulichte Sekundärspeichersystem enthält wiederum annähernd 2/3 seiner Gesamtkapazität als SATA-Laufwerke, wie dies zuvor der Fall war (hier als Einheiten der Ebene 3), das verbleibende 1/3 der Gesamtkapazität teilen sich jedoch wie gezeigt SSD-Laufwerke der Ebene 1 und Fibre-Channel-Laufwerke der Ebene 2.
Angesichts der in 3 gezeigten Darstellung 134 wirkt sich jedoch wie zuvor beschrieben ein Problem aus, bei dem Speichersysteme keine Spiegelbilder zueinander darstellen, wobei ein Speichersystem die Kapazität besitzen kann, ein Datensegment zur Leistungssteigerung auf eine gegebene Ebene zu verschieben, das gegenüberstehende Speichersystem jedoch nicht genug Kapazität besitzt, die Datenstruktur auf dieselbe Ebene zu verschieben. Abhängig von der bestimmten Arbeitslast sorgt ein Verschieben der Datenstruktur auf eine höhere Ebene unter Umständen nicht für eine entsprechende Leistungssteigerung. Dementsprechend kann das bestimmte System den Speicherplatz genauso für ein Datensegment sichern, dass den Leistungsvorteil bereitstellen würde.
Um dieses Problem so zu lösen, dass die beiden Systeme bessere Entscheidungen darüber treffen können, ob ein Datensegment verschoben werden sollte, wird einer Migrationsanweisung, die zwischen dem Primär- und den Sekundärspeichersystem gesendet wird, ein Feld einer relativen Priorität hinzugefügt, wenn das Primärspeichersystem ermittelt, ein bestimmtes Datensegment zu verschieben. In einer Ausführungsform wird die relative Priorität durch Verwenden einer Heat-Map pro Datenstruktur (d.h. Bereich) und Ordnen der Bereiche von heiß nach kalt berechnet. Dem heißesten Bereich wird die oberste Priorität oder eine Priorität von 100 % zugewiesen. Dem nächstheißesten Bereich kann die nächsthöchste Priorität (z.B. eine Priorität von 99 %) zugewiesen werden und so weiter bis allen Bereichen auf der Grundlage eines prozentualen Anteils eine gegebene Priorität zugewiesen wurde, aufgrund derer der Bereich in die geordnete Heat-Map eingeordnet wird. In Hinblick auf das Vorhergehende wird in einer Ausführungsform die relative Priorität als Zahl der geordneten Heat-Map geteilt durch die Gesamtanzahl von Bereichen im System multipliziert mit 100 berechnet.
Um die relative Priorität eines bestimmten Speichersystems weiter zu verdeutlichen, wird das folgende Beispiel betrachtet. Die Kapazität einer Primärspeicher-Steuereinheit ist aus annähernd 40 % SSD-Einheiten und 60 % SATA-Einheiten aufgebaut, während die Kapazität der Sekundärspeicher-Steuereinheit aus annähernd 10 % SSD-, 40 % Fibre-Channel-Einheiten und 50 % SATA-Einheiten aufgebaut ist. Das Primärspeichersystem veranschlagt seine heißesten 40 % der Datensegmente auf den SSD-Einheiten und die verbleibenden auf den SATA-Einheiten. Das Sekundärspeichersystem veranschlagt seine heißesten 10 % der Bereiche auf SSD-Einheiten, die nächsten 40 % der Bereiche auf den Fibre-Channel-Einheiten und die verbleibenden 50 % der Daten auf den langsameren SATA-Einheiten.
Unter Bezugnahme auf 4A ist eine als eine Migrationsanweisung 140 zum Realisieren vielfältiger Aspekte der veranschaulichten Ausführungsformen eingerichtete beispielhafte Datenstruktur gezeigt. Die Migrationsanweisung 140 wird vom Primärspeichersystem zum Sekundärspeichersystem gesendet, wie weiter beschrieben werden wird. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Migrationsanweisung wie gezeigt mit einem Nachrichtentypfeld 141, einem Bereichskennungsfeld 142, einem Zeitverzögerungsfeld 144, einem Zielebenennummern-Feld 146 und einem Feld einer relativen Priorität 148 konfiguriert. Bei dem Nachrichtentypfeld 141 handelt es sich in einer Ausführungsform um eine eindeutige Kennung, die festlegt, welcher Typ von Nachricht gesendet wird. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den folgenden um zulässige Nachrichtentypen. Als Erstes kann eine Nachricht zur Abfrage der relativen Prioritätsebene durch das Primärspeichersystem verwendet werden, um das Sekundärspeichersystem danach abzufragen, auf welche Ebene die Sekundärspeichereinheit einen Bereich auf der Grundlage der in der Nachricht enthaltenen relativen Prioritätsdaten verschieben könnte. Als Zweites kann eine Sekundärantwortnachricht der relativen Priorität durch das Sekundärspeichersystem verwendet werden, um auf die Nachricht zur Abfrage der relativen Prioritätsebene zu antworten. Als drittes kann eine Nachricht „Bereich verschieben“ durch das Primärspeichersystem verwendet werden, um dem Sekundärspeichersystem ein Verschieben eines Bereichs auf eine gegebene Ebene mitzuteilen. Schließlich kann eine Sekundärbestätigungsnachricht (secondary acknowledge (ACK) message) an das Primärspeichersystem gesendet werden, um anzuzeigen, dass ein bestimmter Bereich erfolgreich migriert wurde.
Bei dem Bereichskennungsfeld 142 handelt es sich in einer Ausführungsform um eine eindeutige Kennung, die das (zum Beispiel innerhalb eines bestimmten Datenträgers) zu verschiebende Datensegment (hier ein Bereich) anzeigt. Das Zeitverzögerungsfeld 144 gibt die betreffende Zeitverzögerung an, wann das Sekundärsystem das Datensegment verschieben sollte, wie weiter beschrieben werden wird. Die Zielebenennummer 146 gibt in einer Ausführungsform die betreffende Ebene an, auf die das Primärspeichersystem plant, das Datensegment zu verschieben. Schließlich gibt eine relative Priorität 148 wie zuvor beschrieben einen prozentualen Anteil innerhalb einer geordneten Liste aller nach ihrer Heat-Map sortierten Bereiche an. In einer Ausführungsform weist der heißeste Bereich wie zuvor beschrieben wiederum eine Priorität von 100 % auf, während der kälteste Bereich eine Priorität von 0 % aufweist.
4B veranschaulicht eine beispielhafte Datenstruktur, die wiederum als Bereichskennung 150 zum Realisieren vielfältiger Aspekte der veranschaulichten Ausführungsformen konfiguriert ist In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Bereichskennung 150 mit drei Parametern konfiguriert, um einen bestimmten Bereich zu kennzeichnen. Als Erstes ist die Nummer des logischen Speicherteilsystems (logical storage subsystem (LSS) number) für den bestimmten Bereich enthalten. Als Nächstes ist die betreffende Datenträgernummer 154 für den bestimmten Bereich enthalten. Schließlich ist wie gezeigt eine betreffende Bereichsnummer 156 im Datenträger enthalten.
Es wird das folgende Beispiel eines Datenträgers A mit Bereichen 0 bis 0xFFFF (hexadezimal) betrachtet. Das Primärspeichersystem ermittelt, dass ein Bereich 1 im Datenträger 1 in LSS 1 migriert werden sollte (zum Beispiel wird ermittelt, dass es sich bei dem Bereich um einen heißen Bereich handelt). Dementsprechend folgt die an das Sekundärsystem gesendete Bereichskennung mit 0x1 |0×1 | 0x1.
Nun wird das folgende Beispiel einer Ausführungsform betrachtet, bei der relative Prioritätsdaten zum Erreichen von Bereichsmigration verwendet werden. Als erster Schritt im Beispiel stellt das Primärsystem fest, dass ein Bereich heiß genug geworden ist, dass er auf eine höhere Eben verschoben werden muss (z.B. eine SSD-Ebene). Dann wird vom Primärsystem die relative Priorität des Bereichs aus seiner Perspektive berechnet. Als ein folgender Schritt werden vom Primärsystem die notwendigen Berechnungen ausgeführt, um alle Felder in der Nachricht zu füllen (z.B. Bereichskennung, Zeitpunkt zum Verschieben des Bereichs, Relative Priorität, Zielebenennummer),
Als ein nächster Schritt wird eine „Nachricht zum Abfragen der relativen Prioritätsebene“ wie zuvor beschrieben an das Sekundärspeichersystem gesendet. Das Sekundärspeichersystem empfängt die Nachricht und berechnet, welcher Ebene die relative Priorität auf der Grundlage seines Speichersystems zugeordnet würde.
Wenn zum Beispiel die relative Prioritätszahl 80 betragen würde, würde der Bereich in diesem Beispiel der Ebene der Fibre-Channel-Laufwerke zugeordnet (das Sekundärsystem weist 10 % SSD, 40 % FC, 50 % SATA auf, so dass eine relative Priorität von 90 oder höher SSDs zugeordnet werden würde, eine relative Priorität von weniger als 90 aber höher als 50 FC zugeordnet werden würde und eine relative Prioritätszahl kleiner als 50 der SATA-Ebene zugeordnet werden würde).
Dann sendet das Sekundärspeichersystem wie zuvor beschrieben eine „Sekundärantwortnachricht“ an das Primärsystem, die angibt, auf welche Ebene es den Bereich auf der Grundlage der relativen Prioritätsangaben verschieben würde. Das Primärsystem empfängt die Antwort und unternimmt auf der Grundlage der Antwort Folgendes. Als Erstes sendet das Primärsystem im Falle, dass das Sekundärsystem in der Lage ist, den Bereich auf dieselbe Ebene zu verschieben, eine Nachricht „Bereich verschieben“ an das Sekundärsystem, die Nachricht zu einer gegebenen Zeit zu verschieben, und beide Systeme verschieben den Bereich auf die gegebenen Ebene. Wenn das Sekundärsystem den Bereich nicht auf dieselbe Ebene verschieben kann, ermittelt dann das Primärsystem als Zweites wie folgt, was mit dem Bereich geschehen soll. In einer Ausführungsform kann das Primärsystem das Folgende berücksichtigen, wozu Lese/Schreib-Verhältnisse, Verhältnisse sequentieller Zugriffe zu nicht-sequenziellen Zugriffe und Anforderungen der Dienstgüte (quality of service) zählen können, um zu ermitteln, was für die Hostanwendung am vorteilhaftesten wäre.
Wenn die E/A ein hohes Lese/Schreib-Verhältnis aufweist (hohe Lesedaten), verschiebt das Sekundärsystem die Daten auf die gegebene Ebene. Dies erfolgt, da alle Lesevorgänge nur an das Primärsystem gehen und ein Verschieben des Bereichs zur entsprechenden Ebene durch das Primärsystem somit die Leseleistung verbessern würde. Wenn das Lese/Schreib-Verhältnis so gestaltet ist, dass ein Verschieben auf die Ebene, mit der das Sekundärsystem geantwortet hat, eine Leistungssteigerung ergeben würde, sendet das Primärsystem eine „Verschiebenachricht“ an das Sekundärsystem und beide Systeme verschieben den Bereich auf diese Ebene. Wenn zum Beispiel ein Bereich auf einer SATA-Ebene gefunden würde und das Primärsystem den Bereich auf eine SSD verschieben wollte, das Sekundärsystem die Daten jedoch nur auf eine Fibre-Channel-Ebene verschieben könnte, könnte das Primärsystem entscheiden, die Daten zumindest auf die Fibre-Channel- Ebene zu verschieben, was dem Host zu einer besseren Leistung verhelfen würde.
Das Primärsystem kann in einer Ausführungsform entscheiden, den Bereich überhaupt nicht zu verschieben. Wenn zum Beispiel das Lesen/Schreib-Verhältnis niedrig wäre (viele Schreibvorgänge) und das Sekundärsystem den Bereich nicht auf eine höhere Ebene verschieben könnte, wäre das Verschieben des Bereichs auf dem Primärsystem von geringem Vorteil, da alle Schreibvorgänge sowohl auf dem Primär- als auch dem Sekundärsystem ausgeführt werden müssen, bevor an den Host ein Beendigungsstatus ausgegeben wird. Daher wird das Schreiben stets durch die langsamste Ebene begrenzt, und somit würde das Primärsystem ohne Vorteil für den Host nur wertvollen Platz auf einer höheren Ebene verbrauchen. Dementsprechend wäre es besser, den Bereich auf der aktuellen Ebene zu belassen.
Unter Bezugnahme auf 5 ist nun folgend eine Ablaufplandarstellung eines beispielhaften Verfahrens 200 für die Bereichsmigrationsfunktionalität in einem Speichersystem mit Paaren synchron gespiegelter Speicherentitäten dargestellt, in dem vielfältige Aspekte der veranschaulichenden Ausführungsformen realisiert sein können. Wie für den Fachmann ersichtlich ist, können vielfältige Schritte beim Verfahren 200 auf unterschiedliche Arten realisiert werden, um einer bestimmten Anwendung gerecht zu werden. Darüber hinaus kann das beschriebene Verfahren 200 durch vielfältige Mittel realisiert werden, wie beispielsweise Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination davon, die in der Datenverarbeitungs-speicherumgebung betreibbar oder dieser anderweitig zugeordnet ist. Zum Beispiel können die Verfahren 200 teilweise oder als Ganzes als Computerprogrammprodukt realisiert werden, wozu ein computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten computerlesbaren Programmcodeteilen zählt. Zu dem computerlesbaren Speichermedium können Plattenlaufwerke (einschließlich SSD-Einheiten), Flash-Speicher, Digital Versatile Disks (DVDs), Compact Disks (CD) und andere Typen von Speichermedien zählen.
Das Verfahren 200 beginnt (Schritt 202) mit einem Konfigurieren einer Migrationsanweisung mit mindestens einem von einem Feld eines Nachrichtentyps, einer Bereichskennung, einer Zeitverzögerung, einer Zielebenennummer und einer relativen Priorität (Schritt 204). Zu einem späteren Zeitpunkt wird ein bestimmter Bereich als ein Kandidat für eine Bereichsmigration identifiziert (Schritt 206). Diese Identifizierung kann wie zuvor beschrieben durch eine Analyse vielfältiger Speichercharakteristika und Faktoren in Verbindung mit dem Bereich erhalten werden, wie beispielsweise Lese/Schreib-Verhältnisse und Ähnliches. Sobald ein Bereichsmigrationskandidat ausgewählt ist, werden die notwendigen Berechnungen zum Füllen jedes der zuvor konfigurierten Felder für Bereichskennung, Zeitverzögerung und Zielebenennummer vorgenommen (Schritt 208). Nachdem diese Felder gefüllt sind, wird die Datenstruktur vom Primärspeichersystem zum Sekundärspeichersystem als eine Migrationsanweisung gesendet (Schritt 210). Das Sekundärspeichersystem empfängt die Migrationsanweisungsnachricht (Schritt 212) und sendet als Reaktion (und wiederum auf der Grundlage der relativen Prioritätsangaben) eine Sekundärantwortnachricht an das Primärsystem, die angibt, auf welche Ebene es den Bereich verschieben könnte.
Sobald die Antwort empfangen wird, sendet das Primärspeichersystem im Falle, dass das Sekundärspeichersystem ermittelt hat, dass es den Bereich auf dieselbe Ebene verschieben kann wie das Primärspeichersystem (Schritt 213), eine Nachricht „Bereich verschieben“ an das Sekundärspeichersystem (Schritt 215) und reiht dementsprechend den Bereich für die Migration zu einem Migrationszeitpunkt, der auf die aktuelle Zeit des Speichersystems plus die Zeitverzögerung für die gegebene Ebene bemessen ist, in eine Warteschlange ein (Schritt 217). Wenn sich die Migrationszeit nähert, wird der Bereich dann auf dem Sekundärspeichersystem zu einem Zeitpunkt migriert, der annähernd gleich demjenigen ist, zu dem der Bereich auch auf dem Primärsystem migriert wird (Schritt 219). Dann kehrt das Verfahren 200 zu Schritt 206 zurück, in dem das Primärsystem zu einem späteren Zeitpunkt erneut einen neuen Bereich als Migrationskandidat identifiziert.
Zurückkehrend zu Schritt 213 berücksichtigt das Primärsystem im Falle, dass der Bereich nicht auf dieselbe Ebene verschoben werden kann, eine Anzahl von Faktoren, wie beispielsweise Lese/Schreib-Verhältnisse, Verhältnisse sequenzieller zu nicht sequenziellen Zugriffen, Anforderungen der Dienstgüte und Ähnliches, um zu ermitteln, welcher Ansatz für die Hostanwendung vorteilhaft wäre (Schritt 216). Wenn zum Beispiel die E/A ein hohes Lese/Schreib-Verhältnis aufweist (z.B. hohe Lesedaten wie zuvor beschrieben), kehrt das Verfahren 200 zu Schritt 217 zurück, um den Bereich in eine Warteschlange einzureihen und den Bereich auf die gegebene Ebene zu migrieren, und fährt wie zuvor beschrieben mit Schritt 219 fort. Wenn (zu Schritt 216 zurückkehrend) das Lese/Schreib-Verhältnis dergestalt ist, dass die Migration auf die ausgewählte Ebene die Leistung erhöhen würde (Schritt 218), reiht das Sekundärspeichersystem alternativ dazu den Bereich für die Migration auf die ausgewählte Ebene zum Migrationszeitpunkt in die Warteschlange ein (Schritt 220), und der Bereich wird wie zuvor angegeben zum Migrationszeitpunkt migriert (Schritt 219). Alternativ dazu kann (zu Schritt 218 zurückkehrend) das Primär- und/oder Sekundärspeichersystem entscheiden, den Bereich nicht zu migrieren (Schritt 222), und das Verfahren kehrt wie angegeben zu Schritt 206 zurück.
Wie für den Fachmann ersichtlich ist, kann das Verfahren 200 anstatt der zuvor beschriebenen Speicheranfrage darüber hinaus in einem geplanten Intervall durchgeführt werden. Das Planen kann gemäß vielfältiger Realisierungen der Datenverarbeitungs-Speicherumgebung erfolgen. Zum Beispiel kann das Planen mit Zeiten hoher und/oder niedriger Speicheraktivität zusammenfallen. Das Planen kann durch einen Systemadministrator unter Verwendung des Speicherverwalters 106 (2) oder durch andere ähnliche Mittel konfiguriert werden.
Wie für den Fachmann ersichtlich ist, können Aspekte der vorliegenden Erfindung als System, Verfahren, oder Computerprogrammprodukt ausgebildet werden. Dementsprechend können Aspekte der vorliegenden Erfindung in Form einer vollständigen Hardwareausführungsform, einer vollständigen Softwareausführungsform (darunter Firmware, residente Software, Mikrocode usw.) oder in einer Ausführungsform ausgebildet werden, die Software- und Hardwareaspekte kombiniert, was hierin sämtlich allgemein als „Schaltung“, „Modul“ oder „System“ bezeichnet sein kann. Weiterhin können Aspekte der vorliegenden Erfindung in Form eines Computerprogrammprodukts ausgebildet werden, das in einem oder mehreren computerlesbaren Medien mit darauf enthaltenem computerlesbarem Programmcode enthalten sein kann.
Jede beliebige Kombination aus einem oder mehreren computerlesbaren Medien kann verwendet werden. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium handeln. Bei einem computerlesbaren Speichermedium kann es sich zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, um ein System, eine Vorrichtung oder eine Einheit elektronischer, magnetischer, optischer, elektromagnetischer, Infrarot oder Halbleiter verwendender Art sowie jede beliebige geeignete Kombination des Vorgenannten handeln. Zu spezielleren Beispielen für das computerlesbare Speichermedium kann Folgendes gehören (nicht erschöpfende Liste): eine elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine transportable Computerdiskette, eine Festplatte, ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), ein Lichtwellenleiter, ein transportabler Compact-Disk-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine optische Speichereinheit, eine magnetische Speichereinheit oder eine beliebige geeignete Kombination des Vorgenannten. Im Kontext dieses Dokuments kann es sich bei einem computerlesbaren Speichermedium um jedes gegenständliche Medium handeln, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem System, einer Vorrichtung oder einer Einheit zur Ausführung von Anweisungen beinhalten oder speichern kann.
Der in einem computerlesbaren Medium ausgebildete Programmcode kann mittels jedes beliebigen geeigneten Mediums übertragen werden, darunter, jedoch nicht beschränkt auf, kabellose, kabelgebundene, Lichtwellenleiterkabel, Hochfrequenz (HF) usw. oder eine beliebige geeignete Kombination des Vorgenannten. Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen für Aspekte der vorliegenden Erfindung kann in jeder Kombination einer oder mehrerer Programmiersprachen, darunter eine objektorientierte Programmiersprache wie Java, Smalltalk, C++ oder Ähnliches und herkömmliche prozedurale Programmiersprachen wie die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen, geschrieben sein. Der Programmcode kann vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Softwarepaket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernt angeordneten Computer oder vollständig auf dem entfernt angeordneten Computer oder Server ausgeführt werden. In letzterem Szenario kann der entfernt angeordnete Computer mit dem Computer des Benutzers über jede beliebige Art von Netzwerk, darunter ein lokales Netzwerk (local area network (LAN)) oder ein Weitverkehrsnetzwerk (wide area network (WAN)) verbunden sein, oder es kann eine Verbindung zu einem externen Computer (zum Beispiel mittels eines Internetdienstanbieters über das Internet) hergestellt werden.
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf Abbildungen von Ablaufplänen und/oder Blockschaltbilder von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Abbildungen von Ablaufplänen und/oder der Blockschaubilder sowie Kombinationen von Blöcken in den Abbildungen von Ablaufplänen und/oder den Blockschaubildern durch Computerprogrammanweisungen realisiert werden kann. Diese Computerprogrammanweisungen können einem Prozessor eines universellen Computers, eines zweckbestimmten Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine so zu erzeugen, dass die Anweisungen, die über den Prozessor des Computers oder der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, ein Mittel zum Realisieren der im Block oder in den Blöcken des Ablaufplans und/oder Blockschaubildes angegebenen Funktionen/Handlungen erzeugen.
Diese Computerprogrammanweisungen können auch in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Einheiten anleiten kann, auf eine bestimmte Weise zu funktionieren, so dass die in dem computerlesbaren Medium gespeicherten Anweisungen einen Herstellungsartikel einschließlich Anweisungen erzeugen, welche die im Block oder in den Blöcken des Ablaufplans und/oder des Blockschaubildes angegebene Funktion/Handlung ausführen. Die Computerprogrammanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Einheiten geladen werden, um eine Reihe von auf dem Computer, der anderen programmierbaren Vorrichtung oder den anderen Einheiten auszuführenden Operationsschritten hervorzurufen, um einen auf dem Computer realisierten Prozess so zu erzeugen, dass die auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführten Anweisungen Prozesse zum Realisieren der im Block oder in den Blöcken des Ablaufplans und/oder Blockschaubildes angegebenen Funktionen/Handlungen bereitstellen.
Der Ablaufplan und das Blockschaubild in den vorstehenden Figuren veranschaulichen die Architektur, Funktionalität und die Arbeitsweise möglicher Realisierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß vielfältigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block im Ablaufplan oder den Blockschaubildern für ein Modul, ein Segment oder einen Codeabschnitt stehen, der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Realisieren der angegebenen logischen Funktion(en) aufweist. Es soll zudem angemerkt werden, dass bei einigen alternativen Realisierungen die im Block angegebenen Funktionen in anderer Reihenfolge als der in den Figuren angegebenen auftreten können. Zum Beispiel können zwei aufeinander folgend abgebildete Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal abhängig von der betreffenden Funktionalität in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es wird ebenfalls angemerkt, dass jeder Block der Blockschaubilder und/oder Abbildung von Ablaufplänen und Kombinationen von Blöcken in den Blockschaubildern und/oder der Abbildung von Ablaufplänen durch zweckbestimmte hardwaregestützte Systeme oder Kombinationen von zweckbestimmter Hardware und Computeranweisungen realisiert werden kann, welche die angegebenen Funktionen oder Handlungen durchführen.

Claims

Verfahren für die Bereichsmigration durch eine Prozessoreinheit in einer Datenspeicherumgebung, die für synchrone Replikation zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität konfiguriert ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen, wobei die Ebenen der mehrschichtigen Speichereinheiten jeweils in einer Speicherhierarchie organisiert sind, welche zumindest einer Leistungsmaßzahl entspricht und deren höchste Ebene einem höchsten Wert der zumindest einen Leistungsmaßzahl entspricht, aufweisend: Identifizieren eines Bereichs als einen Kandidaten für Bereichsmigration aufgrund mindestens eines Speicheraktivitätsfaktors durch die Primärspeicherentität, Berechnen einer relativen Priorität des zu migrierenden Bereichs auf der Grundlage einer geordneten Primär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität, wobei die Primärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Primärspeicherentität berechnet, Senden einer Migrationsanweisung durch die Primärspeicherentität an die Sekundärspeicherentität, wobei die Migrationsanweisung die relative Priorität des zu migrierenden Bereichs enthält; wobei die Primär- und Sekundärspeicherentitäten dieselbe oder eine unterschiedliche hierarchisch organisierte Struktur von mehrschichtigen Speichereinheiten umfassen, wobei die Sekundärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Sekundärspeicherentität berechnet, Empfangen einer Antwort der Sekundärspeicherentität durch die Primärspeicherentität, wobei die Antwort die berechnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität angibt, wobei die Primärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität durchführt, falls die beiden zugeordneten Ebenen identisch sind, wobei die Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität den zu migrierenden Bereich jeweils auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen verschieben, welcher einer niedrigeren Leistungsmaßzahl entspricht, falls die beiden zugeordneten Ebenen unterschiedlich sind und das Verschieben auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen, welcher die niedrigere Leistungsmaßzahl entspricht, eine Leistungssteigerung ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Migrationsanweisung weiterhin eine Zeitverzögerung enthält, deren Ende annähernd gleich einer Zeit der beabsichtigten Migration auf der Primärspeicherentität ist, die für eine Übertragungszeit so abgestimmt ist, dass die Primär- und die Sekundärspeicherentitäten die Bereichsmigration zu annähernd derselben Zeit durchführen.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin beinhaltend ein Konfigurieren der Migrationsanweisung mit mindestens einem von einem Nachrichtentypfeld, einem Bereichskennungsfeld, einem Zeitverzögerungsfeld, in dem die Zeitzeitverzögerung enthalten ist, einem Zielebenennummern-Feld und einem Feld einer relativen Priorität.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin beinhaltend bei Empfang der Migrationsanweisung durch die Sekundärspeicherentität: der Primärspeicherentität diejenige Speichereinheit der mehrstufigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität zu bestätigen, auf welche der Bereich migriert werden soll.
Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin beinhaltend ein Ermitteln durch die Primärspeicherentität auf der Grundlage der Bestätigung der Sekundärspeicherentität, ob die Bereichsmigration auf die bestätigte Speichereinheit der mehrstufigen Speichereinheiten durchzuführen ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Ermitteln, ob die Bereichsmigration durchzuführen ist, ein Berücksichtigen von mindestens einem von einem Lese/Schreib-Verhältnis, einem Verhältnis sequenzieller Zugriffe zu nicht-sequenziellen Zugriffen und einer Anforderung der Dienstgüte beinhaltet.
System für die Bereichsmigration in einer Datenspeicherumgebung, die für synchrone Replikation zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität konfiguriert ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen, wobei die Ebenen der mehrschichtigen Speichereinheiten jeweils in einer Speicherhierarchie organisiert sind, welche zumindest einer Leistungsmaßzahl entspricht und deren höchste Ebene einem höchsten Wert der zumindest einen Leistungsmaßzahl entspricht, wobei das System aufweist: mindestens ein in der Datenspeicherumgebung betreibbares Speicherverwaltungsmodul, wobei das mindestens eine Speicherverwaltungsmodul konfiguriert ist zum: Identifizieren eines Bereichs als einen Kandidaten für Bereichsmigration aufgrund mindestens eines Speicheraktivitätsfaktors durch die Primärspeicherentität, Berechnen einer relativen Priorität des zu migrierenden Bereichs auf der Grundlage einer geordneten Primär-Heat-Map der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität, wobei die Primärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Primärspeicherentität berechnet, Senden einer Migrationsanweisung durch die Primärspeicherentität an die Sekundärspeicherentität, wobei die Migrationsanweisung die relative Priorität enthält; wobei die Primär- und Sekundärspeicherentitäten dieselbe oder eine unterschiedliche hierarchisch organisierte Struktur von mehrschichtigen Speichereinheiten umfassen, wobei die Sekundärspeicherentität eine Zuordnung der relativen Priorität zu einer Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität auf der Grundlage des Speichersystems der Sekundärspeicherentität berechnet, Empfangen einer Antwort der Sekundärspeicherentität durch die Primärspeicherentität, wobei die Antwort die berechnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität angibt, wobei die Primärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität die Migration des zu migrierenden Bereichs auf die zugeordnete Ebene der mehrschichtigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität durchführt, falls die beiden zugeordneten Ebenen identisch sind, wobei die Primärspeicherentität und die Sekundärspeicherentität den zu migrierenden Bereich jeweils auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen verschieben, welcher einer niedrigeren Leistungsmaßzahl entspricht, falls die beiden zugeordneten Ebenen unterschiedlich sind und das Verschieben auf diejenige der beiden zugeordneten Ebenen, welcher die niedrigere Leistungsmaßzahl entspricht, eine Leistungssteigerung ergibt.
System nach Anspruch 7, wobei die Migrationsanweisung weiterhin eine Zeitverzögerung enthält, deren Ende annähernd gleich einer Zeit der beabsichtigten Migration auf der Primärspeicherentität ist, die für eine Übertragungszeit so abgestimmt ist, dass die Primär- und die Sekundärspeicherentitäten die Bereichsmigration zu annähernd derselben Zeit durchführen.
System nach Anspruch 8, wobei das mindestens eine Speicherverwaltungsmodul weiterhin konfiguriert ist, die Migrationsanweisung mit mindestens einem von einem Nachrichtentypfeld, einem Bereichskennungsfeld, einem Zeitverzögerungsfeld, in dem die Zeitverzögerung enthalten ist, einem Zielebenennummern-Feld und einem Feld einer relativen Priorität zu konfigurieren.
System nach Anspruch 7, wobei das mindestens eine Speicherverwaltungsmodul weiterhin konfiguriert ist, bei Empfang der Migrationsanweisung durch die Sekundärspeicherentität: der Primärspeicherentität diejenige Speichereinheit der mehrstufigen Speichereinheiten der Sekundärspeicherentität zu bestätigen, auf welche der Bereich migriert werden soll.
System nach Anspruch 10, wobei das mindestens eine Speicherverwaltungsmodul weiterhin konfiguriert ist, durch die Primärspeicherentität auf der Grundlage der Bestätigung der . Sekundärspeicherentität zu ermitteln, ob die Bereichsmigration auf die bestätigte Speichereinheit der mehrstufigen Speichereinheiten durchzuführen ist.
System nach Anspruch 11, wobei mindestens ein Speicherverwaltungsmodul weiterhin konfiguriert ist, gemäß dem Ermitteln, ob die Bereichsmigration durchzuführen ist, mindestens eines von einem Lese/Schreib-Verhältnis, einem Verhältnis sequenzieller Zugriffe zu nicht-sequenziellen Zugriffen und einer Anforderung der Dienstgüte zu berücksichtigen.
System nach Anspruch 7, wobei: das mindestens eine Speicherverwaltungsmodul als eine Speicherverwaltungsprozessor (storage management processor (SMP))-Einheit betreibbar ist, und die Primär- und die Sekundärspeicherentitäten mindestens eine von einer Magnetbandebene, einer Festplattenlaufwerk (Enterprise HDD)-Ebene, einer Halbleiterlaufwerk (SSD)-Ebene und einer Cachespeicherebene zum Durchführen der Bereichsmigration zwischen ihnen enthalten.
Computerprogrammprodukt für die Bereichsmigration in einer Datenspeicherumgebung, die für synchrone Replikation zwischen einem Paar aus Primär- und Sekundärspeicherentität konfiguriert ist, die jeweils mehrschichtige Speichereinheiten besitzen, wobei die Ebenen der mehrschichtigen Speichereinheiten jeweils in einer Speicherhierarchie organisiert sind, welche zumindest einer Leistungsmaßzahl entspricht und deren höchste Ebene einem höchsten Wert der zumindest einen Leistungsmaßzahl entspricht, wobei das Computerprogrammprodukt ein computerlesbares Speichermedium mit darauf gespeicherten Programmcodeteilen aufweist, wobei die computerlesbaren Programmcodeteile bei Ausführen durch eine Prozessoreinheit den Computer veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.