TWI715066B - Method for locating a hard disk physical installation location in cluster storage system - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種關於儲存裝置之硬碟的定位方法,特別是指一種用於定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法。 The present invention relates to a method for locating hard disks of storage devices, in particular to a method for locating physical installation positions of hard disks in a clustered storage system.
目前的叢集式儲存系統包含一主機及與至少一連接該主機的儲存設備。該主機安裝有Linux作業系統來操作該主機本身與該儲存設備。其中,該儲存設備包含有多個硬碟擴充介面(Expander),以及安裝於每一硬碟擴充介面的非揮發性記憶體主機控制器介面規範(NVM Express,Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification)之固態硬碟(SSD,Solid-state drive)。 The current cluster storage system includes a host and at least one storage device connected to the host. The host is installed with a Linux operating system to operate the host itself and the storage device. Among them, the storage device includes multiple hard disk expansion interfaces (Expander), and a non-volatile memory host controller interface specification (NVM Express, Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) installed on each hard disk expansion interface The solid-state drive (SSD, Solid-state drive).
然而,現有對於非揮發性記憶體主機控制器介面規範之固態硬碟的技術,無法得知該主機之Linux作業系統中相關於每一 固態硬碟的資訊係對應到該儲存設備中是哪一顆固態硬碟。因此,當技術開發人員於該主機之Linux作業系統中發現存在有固態硬碟之資訊發生錯誤而必須檢修對應之固態硬碟時,技術開發人員便無從得知該儲存設備中到底是哪一顆固態硬碟出現錯誤,以致無法進行後續的檢修。 However, the existing technology for non-volatile memory host controller interface specifications for solid-state hard disks, it is impossible to know that the host’s Linux operating system is related to each The information of the solid state drive corresponds to which solid state drive is in the storage device. Therefore, when the technical developer finds that there is an error in the information of the solid-state drive in the Linux operating system of the host and the corresponding solid-state drive must be repaired, the technical developer has no way of knowing which one is in the storage device. The solid-state drive has an error that prevents subsequent maintenance.
因此,本發明的目的,即在提供一種用於定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法。 Therefore, the object of the present invention is to provide a method for locating the physical installation location of hard disks in a cluster storage system.
於是,本發明定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法藉由包含一主機及一電連接該主機的儲存設備的該叢集式儲存系統來實施。該主機安裝有一用於操作該主機與該儲存設備的作業系統。該儲存設備包括至少一硬碟擴充介面,及多個皆電連接至該至少一硬碟擴充介面的硬碟,每一硬碟擴充介面包括多個用於裝設該等硬碟的硬碟插槽。該主機儲存有每一硬碟擴充介面所對應的硬碟插槽對應表。其中,每一硬碟插槽對應表包含所對應之硬碟擴充介面的一位址,及所對應之硬碟擴充介面之每一硬碟插槽的一第一虛擬插槽名稱與一實體插槽名稱。 Therefore, the method for locating the physical installation position of the hard disk of the clustered storage system of the present invention is implemented by the clustered storage system including a host and a storage device electrically connected to the host. The host is installed with an operating system for operating the host and the storage device. The storage device includes at least one hard disk expansion interface and a plurality of hard disks electrically connected to the at least one hard disk expansion interface, and each hard disk expansion interface includes a plurality of hard disk plugs for installing the hard disks groove. The host stores a corresponding table of hard disk slot corresponding to each hard disk expansion interface. Among them, each hard disk slot mapping table includes the address of the corresponding hard disk expansion interface, and a first virtual slot name and a physical slot of each hard disk slot of the corresponding hard disk expansion interface. Slot name.
該定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法包含一步驟(A)、一步驟(B),及一步驟(C)。 The method for locating the physical installation position of the hard disk of the cluster storage system includes a step (A), a step (B), and a step (C).
該步驟(A)是藉由該主機,獲得每一硬碟於該作業系統中且唯一對應的一專用裝置名稱。 The step (A) is to obtain a dedicated device name uniquely corresponding to each hard disk in the operating system through the host.
該步驟(B)是對於每一硬碟,藉由該主機,根據該硬碟所對應的該專用裝置名稱,獲得該專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱及一裝設對應該專用裝置名稱之硬碟之硬碟擴充介面的位址。 The step (B) is for each hard disk, by the host, according to the dedicated device name corresponding to the hard disk, obtain the second virtual slot name corresponding to the dedicated device name and an installation corresponding dedicated The address of the hard disk expansion interface of the hard disk of the device name.
該步驟(C)是對於每一硬碟,藉由該主機,根據該等硬碟插槽對應表、該硬碟之專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱及該硬碟擴充介面的位址,獲得一包含該硬碟的專用裝置名稱及所對應之硬碟插槽的實體插槽名稱的硬碟定位對應表。 This step (C) is for each hard disk, with the host, according to the hard disk slot mapping table, the name of the second virtual slot corresponding to the dedicated device name of the hard disk, and the expansion interface of the hard disk Address, obtain a hard disk location correspondence table including the dedicated device name of the hard disk and the physical slot name of the corresponding hard disk slot.
本發明之功效在於:藉由該主機於獲得每一硬碟所對應的專用裝置名稱後,對於每一硬碟,根據該硬碟所對應的專用裝置名稱,獲得該專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱及一裝設對應該專用裝置名稱之硬碟之硬碟擴充介面的位址,最後根據所有硬碟插槽對應表、每一硬碟之專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱及該硬碟擴充介面的位址,獲得該硬碟定位對應表,技術開發人員便能根據該硬碟定位對應表,得知該作業系統中每一硬碟對應於該儲存設備中的實體裝設位置,以進行後續的檢修。 The effect of the present invention is that after the host obtains the name of the dedicated device corresponding to each hard disk, for each hard disk, according to the name of the dedicated device corresponding to the hard disk, obtain the first device name corresponding to the dedicated device name. Two virtual slot names and an address of the hard disk expansion interface for the hard disk corresponding to the dedicated device name. Finally, according to the table of all hard disk slots, the second virtual corresponding to the dedicated device name of each hard disk The slot name and the address of the expansion interface of the hard disk, and the hard disk location mapping table is obtained. The technical developer can know that each hard disk in the operating system corresponds to the storage device according to the hard disk location mapping table. The physical installation location for subsequent maintenance.
100:叢集式儲存系統 100: Clustered storage system
1:主機 1: host
2:儲存設備 2: storage equipment
21:硬碟擴充介面 21: Hard Disk Expansion Interface
22:硬碟 22: Hard Disk
51~53:步驟 51~53: Steps
521、522:子步驟 521, 522: Substep
531~533:子步驟 531~533: substeps
61、62:步驟 61, 62: steps
71~73:步驟 71~73: Steps
本發明的其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一方塊圖,說明一執行本發明定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法之一實施例的叢集式儲存系統;圖2是一流程圖,說明該實施例之一硬碟定位程序;圖3是一流程圖,說明該硬碟定位程序如何獲得一硬碟所對應的一第二虛擬插槽名稱、裝設該硬碟之硬碟擴充介面之位址,以及該硬碟之位址的細部流程;圖4是一流程圖,說明該硬碟定位程序如何獲得一硬碟定位對應表的細部流程;圖5是一流程圖,該實施例之一第一硬碟管理程序;及圖6是一流程圖,該實施例之一第二硬碟管理程序。 Other features and effects of the present invention will be clearly presented in the embodiments with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram illustrating a method for implementing the present invention to locate the physical installation position of a hard disk in a clustered storage system An embodiment of the cluster storage system; FIG. 2 is a flowchart illustrating a hard disk positioning procedure of this embodiment; FIG. 3 is a flowchart illustrating how the hard disk positioning procedure obtains a corresponding one of a hard disk The name of the second virtual slot, the address of the hard disk expansion interface where the hard disk is installed, and the detailed flow of the hard disk address; Figure 4 is a flowchart illustrating how the hard disk positioning process obtains a hard disk The detailed flow of the positioning correspondence table; FIG. 5 is a flowchart of a first hard disk management program of this embodiment; and FIG. 6 is a flowchart of a second hard disk management program of this embodiment.
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。 Before the present invention is described in detail, it should be noted that in the following description, similar elements are represented by the same numbers.
參閱圖1,執行本發明定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法之一實施例的一叢集式儲存系統100,包含一主機1,以及一電連接該主機1的儲存設備2。
Referring to FIG. 1, a
該主機1安裝有一用於操作該主機1與該儲存設備2的作
業系統。其中,該作業系統為Linux。
The
該主機1預先儲存有每一硬碟擴充介面21(Expander)所對應的硬碟插槽對應表,以及一指示出每一硬碟擴充介面21之每一硬碟插槽所欲裝設之硬碟22之型號規格的硬碟型號規格對應表。每一硬碟插槽對應表包含所對應之硬碟擴充介面21的一位址(PCIe address),及所對應之硬碟擴充介面21之每一硬碟插槽的一第一虛擬插槽名稱與一實體插槽名稱。值得特別說明的是,每一硬碟插槽的該第一虛擬插槽名稱係根據對應之該硬碟插槽的位址而定義,其中,部份的該第一虛擬插槽名稱與其對應之該硬碟插槽的地址至少部份相同。特別地,於較佳本實施例中,每一硬碟插槽對應表還能包含所對應之硬碟擴充介面21的一實體介面名稱,以便於技術開發人員快速得知每一硬碟插槽對應表所對應的該實體介面名稱。而在另一較佳實施例中,該主機1還預先儲存有一橋接插槽對應表,該橋接插槽對應表包含每一硬碟擴充介面21所對應的該實體介面名稱,及裝設每一硬碟擴充介面21之多個橋接器位址名稱。
The
舉例來說,該主機1所儲存之該等硬碟插槽對應表之其中一者舉例如下表1,而表1所列之位址、該實體介面名稱、該第一虛擬插槽名稱及該實體插槽名稱的命名方式僅為在本說明書中方便說明而使用,並非實際的命名方式。
For example, one of the corresponding tables of the hard disk slots stored in the
該儲存設備2包括至少一硬碟擴充介面21,及多個皆電連接至該至少一硬碟擴充介面21的硬碟22。每一硬碟擴充介面21包括多個用於裝設該等硬碟22的硬碟插槽。其中,每一硬碟22於該作業系統中且對應有一唯一的專用裝置名稱(NVMe Node)。
The
在該實施例中,該主機1之實施態樣例如為具有一般計算功能的電腦,但不以此為限。
In this embodiment, the implementation of the
在該實施例中,每一硬碟22之實施態樣例如為一固態硬碟,但不以此為限。
In this embodiment, the implementation of each
以下將藉由本發明定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法之該實施例應用於開機完成進入作業系統執行階段時自動地執行,或是應用於該主機1之作業系統偵測到有裝設新的儲存設備2時自動地執行,以藉此說明該叢集式儲存系統100之該主機1,以及該至少一儲存設備2各元件定位管理的運作細節。該定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法包含一硬碟定位程序、一第一硬碟管理程序,以及一第二硬碟管理程序。
In the following, the embodiment of the method for locating the physical installation position of the hard disk of the cluster storage system of the present invention is applied to automatically execute when the boot is completed and enters the operating system execution phase, or the operating system of the
參閱圖2,該硬碟定位程序係用於定位每一硬碟22的實體裝設位置,並包含一步驟51、一步驟52,以及一步驟53。
Referring to FIG. 2, the hard disk positioning program is used to locate the physical installation position of each
在該步驟51中,該主機1執行一相關於該作業系統中之硬碟名稱及規格的名稱規格獲取指令,獲得每一硬碟22於該作業系統中且唯一對應的該專用裝置名稱,以及一型號規格資訊,其中,該名稱規格獲取指令為「nvme list」。在該實施例中,該主機1藉由在Linux上執行「nvme list」,以獲得每一硬碟22所對應的專用裝置名稱,以及該型號規格資訊。舉例來說,假設該儲存設備2有裝設二個硬碟擴充介面21,而每一硬碟擴充介面21各裝設二十個硬碟22(總共四十個硬碟22),則該主機1執行「nvme list」後,便會獲得當下每一硬碟22於該作業系統中所對應的專用裝置名稱(例如:nvme0、nvme1、nvme2、…、nvme39),及每一專用裝置名稱所對應的該型號規格資訊。特別地,該型號規格資訊包
含一產品序號(Serial Number)及一裝置型號名稱(Model Name)其中至少一者,但不以此為限。其中,需特別說明的是,上述所舉例之專用裝置名稱的命名方式僅為在本說明書中方便說明而使用,並非在Linux中實際的命名方式。
In
在該步驟52中,對於每一硬碟22,該主機1根據該硬碟22所對應的該專用裝置名稱,獲得該專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱、一裝設對應該專用裝置名稱之硬碟22之硬碟擴充介面21的位址,以及一對應該專用裝置名稱之硬碟22的位址。
In this
參閱圖3,值得特別說明的是,在該實施例中,該步驟52還進一步包含一子步驟521,以及一子步驟522。
Referring to FIG. 3, it is worth noting that in this embodiment, the
在該子步驟521中,對於每一硬碟22,該主機1根據該硬碟22所對應的專用裝置名稱執行一相關於該作業系統中之裝設路徑的路徑獲取指令,獲得一對應該專用裝置名稱的系統裝設路徑,其中,該路徑獲取指令為「readlink」。在該實施例中,該主機1藉由在Linux上執行「readlink-f/sys/class/nvme/該專用裝置名稱」,以獲得當下每一硬碟22於該作業系統中所對應的系統裝設路徑。舉例來說,該主機1執行「readlink-f/sys/class/nvme/nvme9」指令後,便會獲得該專用裝置名稱為nvme9所對應的系統裝設路徑「../../devices/pci0000:17/0000:17:00.0/0000:18:00.0/0000
:19:0d.0/0000:23:00.0/nvme/nvme9」。
In this
在該子步驟522中,對於每一硬碟22,該主機1根據該硬碟22所對應的系統裝設路徑,獲得該專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱、一裝設對應該專用裝置名稱之硬碟22之硬碟擴充介面21的位址,以及一對應該專用裝置名稱之硬碟22的位址。特別地,該第二虛擬插槽名稱係根據所對應的該專用裝置名稱之該系統裝設路徑中之硬碟插槽的位址而定義,其中,部份的該第二虛擬插槽名稱與其對應之該硬碟插槽的地址至少部份相同。舉例來說,該專用裝置名稱為nvme9之硬碟22所對應的系統裝設路徑為「../../devices/pci0000:17/0000:17:00.0/0000:18:00.0/0000:19:0d.0/0000:23:00.0/nvme/nvme9」。其中「0000.19.0d.0」為該專用裝置名稱nvme9所對應之硬碟22之硬碟插槽的位址,以藉此將「0d.0」作為該專用裝置名稱nvme9所對應的該第二虛擬插槽名稱,「0000:17:00.0」及「0000:18:00.0」各自皆能作為裝設對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22之硬碟擴充介面21的位址,「0000:23:00.0」為對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22的位址。值得特別說明的是,在此「0000:17:00.0」為裝設對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22之硬碟擴充介面21相對於上一階硬體(例如:橋接器)的位址,而「0000:18:00.0」為裝設對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22之硬碟擴充介面21相對於下
一階硬體(例如:硬碟22)的位址,因此「0000:17:00.0」及「0000:18:00.0」各自皆能為裝設對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22之硬碟擴充介面21的位址。
In the
在該步驟53中,對於每一硬碟22,該主機1根據該等硬碟插槽對應表、該硬碟22之專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱及該硬碟擴充介面21的位址,獲得一包含該硬碟22的專用裝置名稱及所對應之硬碟插槽的實體插槽名稱的硬碟定位對應表。值得特別說明的是,在其他實施例中,該硬碟定位對應表亦可為包含該硬碟22的位址、該硬碟22之專用裝置名稱所對應之硬碟擴充介面21的實體介面名稱及所對應之硬碟插槽的實體插槽名稱。
In this
參閱圖4,值得特別說明的是,在該實施例中,該步驟53還進一步包含一子步驟531、一子步驟532,以及一子步驟533。 4, it is worth noting that in this embodiment, step 53 further includes a sub-step 531, a sub-step 532, and a sub-step 533.
在該子步驟531中,對於每一硬碟22,該主機1根據該硬碟22之專用裝置名稱所對應的硬碟擴充介面21的位址,自該等硬碟插槽對應表,獲得一對應該硬碟22的目標硬碟插槽對應表,以及該目標硬碟插槽對應表所對應的實體介面名稱。其中,該目標硬碟插槽對應表之所對應之硬碟擴充介面21的位址與該硬碟22之專用裝置名稱所對應的硬碟擴充介面21的位址相符。舉例來說,假設在該步驟52中所獲得的該硬碟22之專用裝置名稱nvme9所對應的硬碟擴充介面21的位址為「0000:17:00.0」及「0000:18:00.0」其
中一者,則所獲得之該目標硬碟插槽對應表即為表1及其對應之該實體介面名稱「A01」。而在另一較佳實施例中,該主機1亦可根據該專用裝置名稱為nvme9所對應的該橋接器位址名稱「pci0000:17」(擷取自nvme9所對應的系統裝設路徑)及該橋接插槽對應表,查找獲得該專用裝置名稱為nvme9所對應的該實體介面名稱「A01」。
In the sub-step 531, for each
在該子步驟532中,對於每一硬碟22,該主機1根據該硬碟22之專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱,自該硬碟22所對應該目標硬碟插槽對應表的該等實體插槽名稱中,獲得一與該第二虛擬插槽名稱相符之第一虛擬插槽名稱所對應的目標實體插槽名稱。舉例來說,假設根據對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22,所獲得之該目標硬碟插槽對應表如表1(對應硬碟擴充介面21的實體介面名稱:A01),而藉由該路徑獲取指令所獲得之該第二虛擬插槽名稱為「0d.0」,則在該目標硬碟插槽對應表中比對出與該第二虛擬插槽名稱相符之第一虛擬插槽名稱亦為「0d.0」,以及其所對應的該目標實體插槽名稱為「Slot#4」。
In this sub-step 532, for each
在該子步驟533中,對於每一硬碟22,該主機1根據該硬碟22之專用裝置名稱所對應的目標硬碟插槽對應表的實體介面名稱及該目標實體插槽名稱,獲得該硬碟定位對應表。舉例來說,假設根據對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22,所獲得之該目標硬
碟插槽對應表如表1(對應硬碟擴充介面21的實體介面名稱:A01),而所獲得之目標實體插槽名稱便為「Slot#4」,技術研發人員根據該硬碟定位對應表便可得知對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22的實體裝設位置為裝設於實體插槽名稱為「Slot#4」的硬碟插槽上,更詳細的說,該專用裝置名稱nvme9之硬碟22的實體裝設位置為裝設於實體介面名稱為「A01」的硬碟擴充介面21之實體插槽名稱為「Slot#4」的硬碟插槽上,也就是說對應該專用裝置名稱nvme9之硬碟22的實體裝設位置係裝設於具有位址為「0000:17:00.0」及「0000:18:00.0」其中一者的硬碟擴充介面21之實體插槽名稱為「Slot#4」上。
In the sub-step 533, for each
參閱圖5,該第一硬碟管理程序係管理儲存設備2中所有硬碟22是否裝設錯誤,並包含一步驟61,以及一步驟62。
Referring to FIG. 5, the first hard disk management program manages whether all
在該步驟61中,該主機1根據該硬碟型號規格對應表及該步驟51所獲得之每一硬碟22所對應的型號規格資訊,判定該等硬碟22中是否存在至少一裝設錯誤的誤裝硬碟22。當該主機1判定出該等硬碟22中不存在任一誤裝硬碟22時,結束該第一硬碟管理程序;當該主機1判定出該等硬碟22中存在該至少一誤裝硬碟22時,進行流程步驟62。
In
在該步驟62中,對於每一誤裝硬碟22,該主機1根據該誤裝硬碟22所對應的專用裝置名稱及該硬碟定位對應表,定位出該
誤裝硬碟22所對應的硬碟擴充介面21的實體介面名稱及該誤裝硬碟22所裝設的硬碟插槽所對應的實體插槽名稱至少其中一者。
In this
參閱圖6,該第二硬碟管理程序係管理儲存設備2中所有硬碟22是否故障損壞,並包含一步驟71、一步驟72,以及一步驟73。
Referring to FIG. 6, the second hard disk management program manages whether all
在該步驟71中,對於每一硬碟22,該主機1根據該子步驟522所獲得之該硬碟22的位址執行一相關於該作業系統中之硬碟效能的效能獲取指令,獲得對應該硬碟22的效能資訊,其中,該效能獲取指令為「lspci」,該效能資訊包含該硬碟22的連結速率(link speed)和頻寬(bandwidth),但不以此為限。在該實施例中,該主機1藉由在Linux上執行「lspci-s該硬碟22的位址-vvv」,以獲得每一硬碟22所對應的效能資訊。舉例來說,假設對應該專用裝置名稱之硬碟22所對應的位址為「23」,該主機1執行「lspci-s 23-vvv」指令後,便會獲得該專用裝置名稱為nvme9所對應的效能資訊。
In the
在該步驟72中,該主機1判定該等硬碟22中是否存在至少一所對應之效能資訊所指示出之效能值低於一預設值的受損硬碟22。當該主機1判定出該等硬碟22中不存在任一受損硬碟22時,結束該第二硬碟管理程序;當該主機1判定出該等硬碟22中存在該至少一受損硬碟22時,進行流程步驟73。
In this
在該步驟73中,對於每一受損硬碟22,該主機1根據該受損硬碟22所對應的專用裝置名稱及該硬碟定位對應表,定位出該受損硬碟22所對應的硬碟擴充介面21的實體介面名稱及該受損硬碟22所裝設的硬碟插槽所對應的實體插槽名稱至少其中一者。
In this
綜上所述,本發明定位叢集式儲存系統之硬碟實體裝設位置的方法,而當該主機1於作業系統執行時,藉由所有硬碟插槽對應表、每一硬碟22之專用裝置名稱所對應的第二虛擬插槽名稱及該硬碟擴充介面21的位址,自動地獲得該硬碟定位對應表,使得技術開發人員能除了根據該硬碟定位對應表,得知該作業系統中每一硬碟22對應於該儲存設備中的實體裝設位置外,更能於該主機1根據該硬碟型號規格對應表、每一硬碟22所對應的型號規格資訊及每一硬碟22的效能資訊,自動地檢測出有任何的該誤裝硬碟22及/或該受損硬碟22時,將所有誤裝硬碟22及/或所有受損硬碟22的實體裝設位置顯示於螢幕,又或是發送通知訊息(E-mail)告知技術開發人員,以進行後續的檢修。因此,故確實能達成本發明的目的。
In summary, the method of the present invention for locating the physical installation position of the hard disk of the cluster storage system, and when the
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。 However, the above are only examples of the present invention. When the scope of implementation of the present invention cannot be limited by this, all simple equivalent changes and modifications made in accordance with the scope of the patent application of the present invention and the content of the patent specification still belong to Within the scope of the patent for the present invention.
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