CN100380307C - 在存储系统中配置卷的方法和系统 - Google Patents

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CN100380307C CNB2005101247680A CN200510124768A CN100380307C CN 100380307 C CN100380307 C CN 100380307C CN B2005101247680 A CNB2005101247680 A CN B2005101247680A CN 200510124768 A CN200510124768 A CN 200510124768A CN 100380307 C CN100380307 C CN 100380307C
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Abstract

提供了用于在存储系统中配置卷的方法、系统、和程序。提供有关多个存储设备组的信息,其中每个存储组包括具有共同存储设备属性的存储设备。接收至少一个存储设备组和阵列类型的选择。使用包括在至少一个所选择的存储组中的存储设备,将阵列配置为所选择的阵列类型。将所配置的阵列分配给盘区池。在盘区池中配置多个盘区,其中一个盘区池中的每个盘区包含分配给该盘区池的一个阵列的一部分。卷被配置为包括来自一个盘区池的至少一个盘区。

Description

在存储系统中配置卷的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于在存储系统中配置卷的方法、系统、和程序。
背景技术
在某些计算环境中,多个主机系统可以与诸如IBM企业存储服务器(ESS)的一个或多个控制单元进行通信,以便存取在由接收该请求的ESS所管理的存储设备中的数据。控制单元通过一个或多个逻辑路径管理对诸如互连的硬盘驱动器之类的存储设备的存取(IBM和ESS是IBM的注册商标)。互连的驱动器可以被配置为直接存取存储设备(DASD)、独立磁盘冗余阵列(RAID)、仅仅一串磁盘(JBOD)等。
一般地,由控制单元管理的存储设备包含多个互连的硬盘驱动器,根据这些硬盘驱动器对卷进行配置,用于由主机使用。存储设备可以配置为诸如RAID阵列之类的一个或多个阵列,并且然后将阵列存储空间分配给卷。
发明内容
提供了用于在存储系统中配置卷的方法、系统、和程序。提供有关多个存储设备组的信息,其中每个存储组包括具有共同存储设备属性的存储设备。接收至少一个存储设备组和阵列类型的选择。使用包括在至少一个所选择的存储组中的存储设备,将阵列配置为所选择的阵列类型。将所配置的阵列分配给盘区(extent)池。在盘区池中配置多个盘区,其中一个盘区池中的每个盘区包含分配给该盘区池的一个阵列的一部分。卷被配置为包括来自一个盘区池的至少一个盘区。
附图说明
图1说明了计算环境的一个实施例。
图2、3、4、和5分别说明了所保持的、有关存储设备组、阵列、盘区池(extent pool)、和卷的信息。
图6、7、和8说明了图形用户界面(GUI)页,其中用户可以输入信息以便分别配置阵列、盘区池、和卷。
图9、10、11、和12分别说明了定义存储设备组、阵列、盘区池、和卷的操作。
具体实施方式
图1说明了计算环境的一个实施例。多个主机2a、2b...2n在网络8上、将送往在一个或多个存储设备4中配置的卷的输入/输出(I/O)请求传送到控制单元6,其中控制单元6管理对存储设备4的存取。控制单元6包括处理器10,其执行I/O管理代码12,以配置和管理在存储系统4中的卷。卷包含在存储系统4中的一个或多个存储设备4上配置的部分存储空间的逻辑表示,其可以由主机2a、2b...2n存取。控制单元6包括诸如非易失性存储器的存储器18以及用于配置在存储设备4中的卷的信息。当正在主机2a、2b...2n和卷14a、14b...14n之间传输数据时,I/O管理器代码12缓存更新和所请求的数据。控制单元6和存储设备4形成存储系统9。
在一个实施例中,控制单元6保持有关存储设备组20、阵列22、盘区池24、和卷26的信息,其中存储设备组20包含有关存储设备4的分组的信息,阵列22包括有关从存储设备4配置的存储阵列的信息,盘区池24包含一个或多个阵列的分组,且卷26包含在一个或多个盘区池内的存储空间的盘区(extent)。
主机2a、2b...2n可以包含能够在网络上传送I/O请求的计算系统,诸如服务器、工作站、桌面计算机、大型机、膝上型计算机、手持计算设备、电话设备等。控制单元6可以包含用于管理到所连接的存储设备4的I/O请求的存储服务器、大型机、企业存储服务器、存储控制器或者其它设备。存储设备4可以包含本领域已知的适当的存储设备,诸如硬盘驱动器等,其可以来自不同的生产商并且具有不同的性能、可靠性和接口属性。可以以本领域已知的适当配置,诸如DASD、RAID、JBOD等,从包含互连的硬盘驱动器的存储设备4中配置阵列。
图2说明了为每个定义的存储设备组保持的存储设备组信息50,其包括存储设备组的标识符52、分配给该存储设备组的存储设备54、以及分配给该组的存储设备的组属性56。例如,分配给一个组的存储设备4可以具有共同的属性,诸如存储设备容量、性能(例如,每分钟转数(RPM)、数据传输速率等)、磁盘可靠性、接口等。分配给一个组的存储设备4可以来源于不同的厂家。一般自动地从同一存储设备组中选择分配给一个阵列的存储设备4,以便被选择用于该阵列的设备具有相同的存储设备特性,诸如相同的存储设备容量。在某些实施例中,其中阵列配置局限于某些阵列配置,可以这样组织存储设备组,使得每个存储设备组是用于阵列配置的候选地点,其中当配置阵列时,将阵列的RAID配置分配给该存储设备组。如果为一个或者多个阵列配置备用存储设备4,则同样可以从给定存储设备组中选择备用存储设备,以便该备用存储设备具有恰当的设备特性用于阵列集,其中该备用存储设备用作该阵列集的备用存储设备。
图3说明了为每个根据存储设备4配置的阵列保持的阵列信息70,其包括阵列标识符72、在该阵列中配置的存储设备74、以及阵列属性76。阵列属性76可以指示阵列配置的类型,例如RAID配置和RAID级别,以及在该阵列配置中使用的存储设备的属性,诸如性能、可靠性、接口等。当在阵列中有存储设备类型的混合时,如果其它存储设备替换在该阵列内发生故障的设备,则为该阵列保持的、用于它的存储设备的属性一般是存储设备所需要的属性。例如,阵列中最小容量的设备将确定阵列的深度,并且任何替代的设备将至少需要那么多的容量,以便成为适当的替代设备。
图4说明了用于一个定义的盘区池的盘区池定义80,其包括盘区池标识符82、分配给该盘区池的阵列84、以及用于该盘区池中的盘区的共同属性88。总是共同的盘区池中的一个属性88为盘区池内的盘区的固定大小。控制单元内可以支持超过一个的盘区大小,但是每个盘区池仅仅可以具有一个盘区大小。例如,在一个实施例中,盘区大小可以是一千兆字节(230字节)。分配给盘区池的每个阵列被分为整数个盘区。用于执行这个划分的机制可以是阵列相关的,以便每个阵列可以具有不同的容量并且提供不同的盘区数目。对于盘区池内的阵列共享诸如RAID类型、性能(RPM、接口类型)等共同属性的程度,可以将那些属性分配给盘区池,因为该盘区池内的所有盘区共享那些共同的特性。
图5说明了为每个配置的卷提供的卷信息90,其包括卷标识符92和分配给该卷的一个或多个盘区94。
I/O管理器代码12可以向控制单元6或者主机2a、2b...2n的用户,诸如管理员或者其它用户给出图形用户界面(GUI)页,以允许用户配置存储设备组20、阵列22、盘区池24、以及根据盘区池24中的盘区配置卷。图6说明了阵列配置页100,其显示了用户可以选择以用于配置阵列的存储设备组102。所显示的存储设备组102可以包含所有具有至少一个存储设备还没有在所配置的阵列中使用的存储设备组50(图2)。用户可以进一步选择阵列配置类型104和阵列数目106,以使用所选择的配置类型和所选择的存储设备组102进行配置。用户可以选择阵列配置按钮108,以使用所输入的参数启动该配置。
图7说明了盘区池配置页120,其中用户可以输入参数以用于定义盘区池。用户可以选择将在阵列部分122中显示的一个或多个阵列分配给在输入框124中标识的盘区池,然后选择按钮126以把所选择的一个或多个阵列122添加到在盘区池ID框124中标识的盘区池中。阵列部分122可以显示所有还没有分配给盘区池的阵列122。
图8说明了卷配置页150,其中用户可以输入参数以用于定义卷。为该卷所指定的一个参数是配置卷所需要的盘区数目154。在创建卷时,用户可以选择使用来自在盘区池部分152所显示的盘区池之一的盘区。盘区池部分152可以显示包括一个或多个没有分配给卷90的盘区的所有盘区池(图5)。被选择用于配置卷的盘区集一般来自一个盘区池。因为盘区池包含具有某些共同特性(诸如性能、RAID类型、驱动可靠性等)的盘区,所以根据单个盘区池内的盘区配置的逻辑卷可以具有与盘区池相同的共同特性。因而,向卷提供某些存储特性可以简化为选择一个适当的盘区池,以在那个盘区池内配置卷。在一个实施例中,控制单元自动地从盘区池中选择一组未分配的盘区用于该卷。在另一个实施例中,用户可以指定如何选择在该盘区池内的盘区的某些首选项,诸如将选择限制为盘区池内的某些阵列,避免盘区池内的某些阵列,乃至指定要用于该卷的明确盘区。至多,可以将所配置的卷分配为跨越其上的阵列的数目受限于在盘区池内的阵列。因而,存储系统的用户可以将阵列故障的暴露(exposure)限制为有限数量的卷(即,在包含该阵列的盘区池中配置的卷)。对将卷放置到盘区池内的特定阵列的管理可以进一步限制阵列故障对较小配置卷集的影响。
图9说明了由I/O管理器12执行以定义存储设备组50的操作。在用户启动定义存储设备组50的操作(在块200)之前或者响应于该操作,I/O管理器12查询(在块202)还没有分配给存储设备组50(图2)的多个存储设备4中每一个,以确定未分配的设备16的容量、可靠性和性能属性。可以在表格中保持这个收集的存储设备信息。然后提供(在块204)来自为多个存储设备中的每个指示容量、可靠性和性能属性的查询结果的信息,以帮助用户定义存储设备组。还可以查询其它的属性,诸如所使用的存储接口、可用的存储空间等。然后接收(块206)用户对存储设备4的选择,并且然后用所选择的存储设备4配置存储设备组50。用户可以选择具有共同容量、可靠性和性能属性的存储设备用于一个存储设备组50,以提供同类(homogeneous)组。做为选择,控制单元6可以通过为每个唯一的设备特性(例如,容量、可靠性、性能等)集进行分组,为用户自动地形成存储设备组。
图10说明了响应于用户选择、由I/O管理器12执行以根据存储设备4配置存储阵列的操作。当用户启动(在块230)操作以配置阵列时,提供(在块232)有关多个存储设备组50的信息,其中每个存储设备组50(图2)可以包括具有共同存储设备属性的存储设备4。这个信息可以在阵列配置页100(图4)中给出。当诸如在页面100(图6)的存储设备组选择区域102中接收到至少一个存储设备组50的用户选择(在块234),以及阵列数目(在字段106中)和阵列类型(在列表框104中)的选择时,I/O管理器12使用包括在至少一个所选择的存储设备组50中、在字段54中标识的存储设备,将阵列配置(在块238)为具有所选择的阵列类型。
图11说明了响应于用户选择、由I/O管理器12执行以创建盘区池80(图4)的操作。当启动创建盘区池80的操作(在块250)时,I/O管理器12从阵列配置页120(图7)的阵列选择区域122中接收(在块252)所配置阵列的选择。用户可以选择一个阵列或者多个阵列,这些阵列具有诸如共同阵列类型的共同属性,并且包括具有共同性能和可靠性属性的存储设备。做为选择,用户可以选择阵列以包括在具有多相属性的盘区池中。然后把所选择的阵列分配(在块254)给盘区池。I/O管理器可以在共同属性88中进一步指示(在块256)所创建的盘区池具有所选择阵列(多个)的阵列类型(多个)以及在所选择阵列(多个)中使用的存储设备的存储设备性能和可靠性属性的信息。在所创建的盘区池中配置(在块258)多个盘区,其中一个盘区池中的每个盘区包含分配给该盘区池的一个阵列的一部分。盘区到阵列的映射86指示可具有固定大小的盘区怎样映射到分配给盘区池80的一个或者多个阵列中的部分。
图12说明了由I/O管理器12执行、以使用一个或多个选择的盘区池中的盘区对卷90(图5)进行配置的操作。当启动(在块280)操作以配置卷90时,I/O管理器12提供(在块282)指示盘区池属性的信息,诸如在卷配置页150(图8)的盘区池部分152所示的信息。I/O管理器12接收(在块284)用户对一个盘区池的选择以用于配置卷,诸如在卷配置页150的盘区池部分152中的一个复选框的选择。在一个实施例中,可以将用户限制为仅仅选择一个盘区池以用于配置卷,其中卷不能包括来自多个盘区池的盘区。在替换实施例中,卷可以包括来自多个盘区池的盘区。I/O管理器12诸如在盘区数目字段154中或者通过间接确定所需要的盘区数目的卷容量的规范,进一步接收(在块286)用于配置该卷的、用户对盘区数目的选择。卷90被配置(在块288)为包括来自所选择的至少一个盘区池的所选择数目的盘区。
在一个实施例中,用户可以通过选择包含来自多个阵列的盘区的一个盘区池用于卷配置,选择使用在多个阵列中的盘区对卷进行配置。用户可以进行阵列选择,以基于用户阵列选择(例如,从特定阵列中,排除特定阵列,通过指定特定盘区,或者通过指定选择所期望的盘区的某些条件,诸如“所有来自任何一个阵列”)选择盘区。做为选择,用户可以允许控制单元选择用于配置该卷的盘区。在任何情况下,用户都可以通过当配置盘区池时选择要添加到该盘区池中的阵列,控制可以在其上配置卷的阵列集。
在一个实施例中,用户可以选择用于选择盘区池的策略,其中依据所选择的盘区池对卷进行配置。如果用户想要将卷配置为最大化带宽,则I/O管理器可以自动地将卷配置为包含来自具有多个阵列的盘区池的盘区,以便所配置的卷具有跨越多个阵列的盘区,这增加了带宽。做为选择,用户想要将卷配置为最大化可靠性,则I/O管理器可以自动地将卷配置为包含来自仅仅具有一个阵列的盘区池中的盘区,或者可以把盘区的选择限制为多阵列盘区池中的单个阵列,使得所配置的卷具有仅仅来自单个阵列的盘区。
在进一步的实施例中,其中用户对源卷和目标卷进行配置,以复制或者备份源卷中的数据,则用户可以优选配置来自不同盘区池的源和目标卷。这确保源和目标卷处于不同的存储阵列上,以便形成源卷的基础阵列的故障不会同样导致目标卷的故障。
另外的实施例细节
所描述的操作可以使用标准编程和/或工程技术产生软件、固件、硬件、或者它们的任何组合,实现为方法、设备或者产品。此处使用的术语“产品”是指在硬件逻辑(例如,集成电路芯片、可编程门阵列(PGA)、专用集成电路(ASIC)等)或者诸如磁存储介质(例如硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光存储器(CD-ROM、光盘等)、易失和非易失性存储器设备(例如、EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可编程逻辑等)的计算机可读介质中实现的代码或逻辑。由处理器访问和执行计算机可读介质中的代码。其中实现了优选实施例的代码还可以通过传输介质进行存取,或者可通过网络从文件服务器中存取。在此情况下,其中实现了代码的产品可以包含诸如网络传输线、无线传输介质、通过空间传播的信号、无线电波、红外信号等的传输介质。因此,“产品”可以包含其中包括了代码的介质。另外,“产品”可以包含其中包括、处理、和执行代码的硬件和软件部件的组合。当然,本领域的技术人员将意识到,可以对这个配置进行许多修改而不背离本发明的范围,而且产品可以包含本技术领域已知的任何信息承载介质。
某些实施例可以针对用于通过人或者自动处理将计算机可读代码集成到计算系统中来部署计算指令的方法,其中该代码与计算系统相结合,能够执行所描述实施例的操作。
图2-5示出了包括在存储设备组、阵列、盘区池和卷中的某些信息。在替换实施例中,这个信息可以存储在具有与所示不同的格式和信息的不同数据结构中。例如,可能有分离的数据结构,其将阵列与分配有这些阵列的盘区池相关联。
图9-12中说明的操作示出以某一次序出现的某些事件。在替换实施例中,可以以不同的次序执行某些操作、或者可以修改或者删除某些操作。此外,可以将步骤添加到上述逻辑中,并且仍然符合所描述的实施例。此外,此处描述的操作可以顺序出现,或者可以并行处理某些操作。此外,操作可以由单个处理单元或者由分布式处理单元执行。
为了说明和描述的目的,已经给出了本发明各种实施例的上述描述。它不用于穷举或者将本发明限制为所公开的确切形式。根据上述示教,许多修改和变化是可能的。本发明的范围不由这个详细说明所限制,而是由权利要求所限制。上述说明书、示例和数据提供了制造和使用本发明的组成的完整描述。因为可以做出本发明的许多实施例而不背离本发明的精神和范围,所以本发明存在于后附的权利要求书中。

Claims (28)

1.一种在存储系统中定义卷的方法,包含:
提供有关多个存储设备组的信息,其中每个存储设备组包括具有共同存储设备属性的存储设备;
接收至少一个存储设备组的选择;
接收阵列类型的选择;
使用包括在至少一个所选择存储设备组中的存储设备,将阵列配置为所选择的阵列类型;
将配置的阵列分配给盘区池;
在盘区池中配置多个盘区,其中一个盘区池中的每个盘区包含分配给该盘区池的一个阵列的一部分;以及
将卷配置为包括来自一个盘区池的至少一个盘区。
2.如权利要求1所述的方法,还包含:
提供指示多个存储设备中每个的容量、可靠性和性能属性的信息;以及
接收多个具有共同容量、可靠性和性能属性的存储设备的选择,以添加到一个存储设备组中。
3.如权利要求2所述的方法,还包含:
查询多个存储设备中每一个的容量、可靠性和性能属性,其中从对存储设备的查询的响应中获得所提供的信息。
4.如权利要求2所述的方法,还包含:
查询多个存储设备中每一个的容量、可靠性、和性能属性,其中所提供的信息用于自动地形成存储设备组。
5.如权利要求1所述的方法,其中,所选择的阵列类型包含独立磁盘冗余阵列RAID的阵列级别。
6.如权利要求1所述的方法,其中,来自多个存储设备组的存储设备用于配置该阵列,其中来自存储设备组、用于配置阵列的存储设备可以具有不同的容量、可靠性和性能属性。
7.如权利要求1所述的方法,其中将配置的阵列分配给一个盘区池还包含:
接收具有共同阵列类型、并且包括具有共同性能和可靠性属性的存储设备的配置阵列的选择,其中将所选择的配置阵列分配给一个盘区池;以及
指示该盘区池提供这样的存储区,其具有共同的阵列类型和共同的存储设备性能和可靠性属性作为属性。
8.如权利要求1所述的方法,其中,盘区池中的每个盘区具有固定大小。
9.如权利要求1所述的方法,其中,仅仅将一个阵列分配给一个盘区池。
10.如权利要求1所述的方法,还包含:
提供指示该盘区池的属性的信息;以及
接收至少一个盘区池的选择,以用于配置卷,其中根据所选择的盘区池中的盘区对卷进行配置。
11.如权利要求10所述的方法,还包含:
接收要包括在该卷中的盘区数量的选择,其中该卷被配置为具有来自所选择的至少一个盘区池的所选择数量的盘区。
12.如权利要求1所述的方法,其中将多个阵列分配给一个盘区池,而且其中该卷被配置为包括盘区,该盘区包含在分配给该盘区池的不同阵列上的存储区。
13.如权利要求1所述的方法,还包含:
接收用于配置卷的第一策略或者第二策略的选择;
响应于第一策略的选择,从仅仅具有一个分配的阵列的一个盘区池中选择盘区,以便对卷进行配置;以及
响应于第二策略的选择,从具有多个分配的阵列的一个盘区池中选择盘区,以便对卷进行配置。
14.如权利要求1所述的方法,还包含:
从第一盘区池中配置源卷;以及
从第二盘区池中配置目标卷,其中将来自源卷的数据复制到目标卷。
15.一种在存储系统中定义卷的系统,包含:
(i)提供有关多个存储设备组的信息的装置,其中每个存储器组包含具有共同存储设备属性的多个存储设备;
(ii)接收至少一个存储设备组的选择的装置;
(iii)接收阵列类型的选择的装置;
(iv)使用包括在至少一个所选择的存储器组中的存储设备,将阵列配置为所选择的阵列类型的装置;
(v)将配置的阵列分配给盘区池的装置;
(vi)在盘区池中配置多个盘区的装置,其中一个盘区池中的每个盘区包含分配给该盘区池的一个阵列的一部分;以及
(viii)将卷配置为包括来自一个盘区池的至少一个盘区的装置。
16.如权利要求15所述的系统,还包含:
提供指示多个存储设备中每个的容量、可靠性和性能属性的信息的装置;以及
接收具有共同容量、可靠性和性能属性的多个存储设备的选择,以添加到一个存储设备组中的装置。
17.如权利要求16所述的系统,还包含:
查询多个存储设备中每一个的容量、可靠性和性能属性的装置,其中从对存储设备的查询的响应中获得所提供的信息。
18.如权利要求15所述的系统,还包含:
查询多个存储设备中每一个的容量、可靠性、和性能属性的装置,其中所提供的信息用于自动地形成存储设备组。
19.如权利要求15所述的系统,其中,所选择的阵列类型包含独立磁盘冗余阵列RAID阵列级别。
20.如权利要求15所述的系统,其中,来自多个存储设备组的存储设备用于配置该阵列,其中来自存储设备组、用于配置阵列的存储设备可以具有不同的可靠性和性能属性。
21.如权利要求15所述的系统,其中将配置的阵列分配给一个盘区池的装置还包含:
接收具有共同阵列类型、并且包括具有共同性能和可靠性属性的存储设备的配置阵列的选择的装置,其中将所选择的配置阵列分配给一个盘区池;以及
指示该盘区池提供这样的存储区,其具有共同的阵列类型和共同的存储设备性能和可靠性属性作为属性的装置。
22.如权利要求15所述的系统,其中盘区池中的每个盘区具有固定大小。
23.如权利要求15所述的系统,其中仅仅将一个阵列分配给一个盘区池。
24.如权利要求15所述的系统,还包含:
提供指示该盘区池的属性的信息的装置;以及
接收用于配置卷的至少一个盘区池的选择的装置,其中根据所选择的盘区池中的盘区对卷进行配置。
25.如权利要求15所述的系统,还包含:
接收要包括在该卷中的盘区数量的选择的装置,其中该卷被配置为具有来自所选择的至少一个盘区池的所选择数量的盘区。
26.如权利要求15所述的系统,其中将多个阵列分配给一个盘区池,而且其中该卷被配置为包括盘区,该盘区包含在分配给该盘区池的不同阵列上的存储区。
27.如权利要求15所述的系统,还包含:
接收用于配置卷的第一策略或者第二策略的选择的装置;
响应于第一策略的选择,从仅仅具有一个分配的阵列的一个盘区池中选择盘区,以对卷进行配置的装置;以及
响应于第二策略的选择,从具有多个分配的阵列的一个盘区池中选择盘区,以对卷进行配置的装置。
28.如权利要求15所述的系统,还包含:
从第一盘区池中配置源卷的装置;以及
从第二盘区池中配置目标卷,其中将来自源卷的数据复制到目标卷的装置。
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