CN100401245C - 磁盘阵列设备、信息处理装置、数据管理系统以及相关方法 - Google Patents

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Abstract

磁盘阵列设备、信息处理装置、数据管理系统设备、从目标器侧向到始发器侧发布命令的方法以及计算机产品。信息处理装置通过轮询向磁盘阵列设备发送用于检验磁盘阵列设备的状态的状态检验消息。磁盘阵列设备在接收到该状态检验消息后，立即将对于待执行处理命令的请求附加给对于状态检验消息的响应消息，并且将该响应消息发送给信息处理装置。信息处理装置基于附加于响应消息的请求来生成命令，并且将所生成的命令发送给磁盘阵列设备。

Description

磁盘阵列设备、信息处理装置、数据管理系统以及相关方法
技术领域
本发明涉及在只具有目标器(target)功能的磁盘阵列设备和只具有始发器(initiator)功能的信息处理装置之间从目标器侧向始发器侧发布命令的方法，采用了该方法的磁盘阵列设备和信息处理装置，以及采用了此方法的数据管理系统，该数据管理系统包括只具有目标器功能的磁盘阵列设备和只具有始发器功能的信息处理装置。
背景技术
传统的磁盘阵列设备(廉价冗余磁盘阵列：RAID)能够高速地存取大量存储在与主计算机相连的外部存储设备上的数据，在发生错误时由于提供了数据冗余而具有改善的可靠性(例如参见日本特开2004-164675号公报)。通常，根据存取数据的速度和冗余水平，将磁盘阵列设备分为5个等级，RAID1到RAID5。图9是常规磁盘阵列设备的框图。磁盘阵列设备包括：构成为硬盘装置的多个磁盘装置201a，201b，201c，...201x和201y，以及对磁盘装置201a到201y进行控制的磁盘阵列控制单元202。
对应于不同的RAID级别，将磁盘装置201a到201y分别用于不同的用途。这些用途可以是：存储数据、对存储在磁盘装置中的数据进行镜像、存储为存储在磁盘装置上的数据而生成的奇偶校验数据等等。磁盘阵列控制单元202包括：通道适配器203，其与主计算机210的主机总线适配器211(图9中的HBA)相连，并对主计算机210执行接口控制；磁盘阵列控制器204，其与磁盘装置201a到210y相连，并且在读和写数据时执行各种控制；以及，设备适配器205a，205b，205c，...205x和205y，其在读和写数据时基于来自磁盘阵列控制器204的命令，对每个磁盘装置201a到201y执行控制。
通道适配器203和主机总线适配器211例如是，ANSI(美国国家标准协会)标准的小型计算机系统接口(SCSI)设备，它们中的一些包括只具有发布命令功能(以下称为“始发器功能”)的主计算机210的SCSI设备(主机总线适配器211)和只具有接收并执行命令功能(以下称为“目标器功能”)的磁盘阵列设备的SCSI设备(通道适配器203)。在这种类型的磁盘阵列设备中，具有SCSI设备(只具有始发器功能)的主计算机210基于SCSI标准与具有SCSI设备(只具有目标器功能)的磁盘阵列设备进行通信，以进行双向的数据通信。例如，当通道适配器203从主机总线适配器211接收到读命令时，磁盘阵列设备只是通过设备适配器205a到205y对磁盘装置201a到201y执行读处理，并将该读处理的结果返回给主机总线适配器211(例如参见日本特开平9-167132号公报)。在此情况下，仅当只具有始发器功能的主计算机发布命令时，只具有目标器功能的磁盘阵列设备仅可以对该命令进行响应。
但是，目前，对与主计算机相连的存储单元具有更大的容量和更高的读取速度的要求正在激增。实现了这种要求的数据管理系统是已知的。这种数据管理系统包括：分级管理单元，其对磁盘阵列设备、大容量存储单元(例如光盘)、待存储到该磁盘阵列设备中的数据、以及待存储到大容量存储单元中的数据执行分级管理。这种类型的数据管理系统通过执行分级管理使得从主计算机对数据的存取顺利进行，例如，在该分级管理中，在存储在大容量存储单元中的数据中，那些被频繁使用的数据被置于磁盘阵列设备中。在这种类型的数据管理系统中，因为例如删除或写入数据的处理是必要的，所以在磁盘阵列设备和分级管理单元之间进行发送和接收命令的双向通信。
但是，事实是：目前只具有目标器功能的磁盘阵列设备被广泛地使用。利用这种类型的磁盘阵列设备，磁盘阵列设备不可能将消息发送给具有始发器功能的主计算机或者是数据管理系统中的分级管理单元。因此，在频繁进行磁盘阵列设备和分级管理单元之间的双向通信的数据管理系统中，不能使用只具有目标器功能的常规的磁盘阵列设备。因此，有必要使用一种具有始发器功能和目标器功能的磁盘阵列设备(其包括通道适配器)、主计算机和分级管理单元。换句话说，必须对设备适配器进行改变，使得磁盘阵列设备的通道适配器和分级管理单元或主计算机的主机总线适配器都具有始发器功能和目标器功能。
发明内容
本发明的一个目的是至少解决常规技术中的这些问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种在系统中从目标器向始发器发布命令的方法。该系统包括：信息处理装置，其具有只具有发布命令的始发器功能的主机总线适配器；以及，磁盘阵列设备，其具有只具有接收并执行命令的目标器功能的通道适配器，所述信息处理装置和所述磁盘阵列设备通过通信线路相连，所述方法包括以下步骤：第一生成步骤，其包括：当出现待在所述磁盘阵列设备中执行的处理时，所述磁盘阵列设备生成执行该处理的请求；存储步骤，其包括：如果生成了所述请求，则所述磁盘阵列设备存储所生成的请求；轮询步骤，其包括：所述信息处理装置向所述磁盘阵列设备发送用于检验所述磁盘阵列设备的状态的状态检验消息；准备步骤，其包括：所述磁盘阵列设备准备作为对于接收到的状态检验消息的响应的响应消息，其中所述响应消息对应于附加有所述请求的第一响应消息或未附加所述请求的第二响应消息，如果在当接收到所述状态检验消息时开始的预定时期中检测到所存储的请求，则准备所述第一响应消息，而如果在所述预定时期中未检测到所存储的请求，则准备所述第二响应消息；第一发送步骤，其包括：所述磁盘阵列设备将所述响应消息发送给所述信息处理装置；第二生成步骤，其包括：所述信息处理装置基于附加于所述响应消息的所述请求来生成命令；以及，第二发送步骤，其包括：所述信息处理装置将所生成的命令发送给所述磁盘阵列设备。
根据本发明的另一个方面，一种磁盘阵列设备与信息处理装置相连。该信息处理装置包括只具有发布命令的始发器功能的主机总线适配器，该磁盘阵列设备包括只具有接收并执行该命令的目标器功能的通道适配器，所述磁盘阵列设备包括：生成单元，其在出现待执行的处理时，生成执行该处理的请求；以及，生成请求存储单元，如果生成了所述请求，则其存储所述请求；处理单元，其准备作为对于通过轮询从所述信息处理装置发送来的状态检验消息的响应的响应消息，并且将该响应消息发送给所述信息处理装置，其中所述响应消息对应于附加有所述请求的第一响应消息或未附加所述请求的第二响应消息，如果在当接收到所述状态检验消息时开始的预定时期中检测到所存储的请求，则准备所述第一响应消息，而如果在所述预定时期中未检测到所存储的请求，则准备所述第二响应消息。
根据本发明的另一方面，一种信息处理装置与磁盘阵列设备相连，该磁盘阵列设备包括只具有接收并执行命令的目标器功能的通道适配器，该信息处理装置包括只具有向该磁盘阵列设备发布命令的始发器功能的主机总线适配器，所述信息处理装置包括：轮询单元，其向所述磁盘阵列设备发送用于检验所述磁盘阵列设备的状态的状态检验消息；处理单元，如果在当所述轮询单元发送所述状态检验消息时开始的预定时期中从所述磁盘阵列设备接收到作为对于所述状态检验消息的响应的附加有所述磁盘阵列设备要执行的请求的响应消息，则其生成对应于该请求的命令，如果在所述预定时期中从所述磁盘阵列设备接收到作为对于所述状态检验消息的响应的未附加所述请求的响应消息，则其识别出所述磁盘阵列设备处于无要请求的处理的正常状态，而如果在所述预定时期中未接收到响应消息，则其确定在所述磁盘阵列设备中发生了某种错误；接收消息存储单元，其存储所生成的命令；发送单元，其将所生成的命令发送给所述磁盘阵列设备；以及控制单元，其控制各个所述单元。
根据本方面的再一方面，一种数据管理系统包括主存储单元，其包括：由多个磁盘装置形成的磁盘阵列单元，对所述磁盘阵列单元进行控制的磁盘阵列控制单元，以及，只具有接收并执行命令的目标器功能的通道适配器，该主存储单元与主计算机相连，其中该主存储单元进一步包括：生成单元，其在出现待执行的处理时，生成执行该处理的请求；以及，生成请求存储单元，如果生成了所述请求，则其存储所述请求；第一处理单元，其准备作为对于从分级管理服务器发送来的状态检验消息的响应的响应消息，并且将该响应消息发送给所述分级管理服务器，其中所述响应消息对应于附加有所述请求的第一响应消息或未附加所述请求的第二响应消息，如果在当接收到所述状态检验消息时开始的第一预定时期中检测到所存储的请求，则准备所述第一响应消息，而如果在所述第一预定时期中未检测到所存储的请求，则准备所述第二响应消息；以及控制单元，其控制各个所述单元，以及副存储单元，其具有比所述主存储单元更大的容量；以及所述分级管理服务器，其包括只具有发布命令的始发器功能的主机总线适配器，并且通过对基于预定标准从存储在所述副存储单元中的数据中选择的特定数据进行存储，来对数据进行分级管理，该分级管理服务器与所述主存储单元和所述副存储单元相连，其中该分级管理服务器进一步包括：轮询单元，其向所述主存储单元发送用于检验所述主存储单元的状态的所述状态检验消息；第二处理单元，如果在当所述轮询单元发送所述状态检验消息时开始的第二预定时期中从所述主存储单元接收到所述第一响应消息，则其生成与该请求相对应的命令，如果在所述第二预定时期中从所述主存储单元接收到所述第二响应消息，则其识别出所述主存储单元处于无要请求的处理的正常状态，而如果在所述第二预定时期中未从所述主存储单元接收到响应消息，则其确定在所述主存储单元中出现了某种错误；接收消息存储单元，其存储所生成的命令；以及发送单元，其将所生成的命令发送给所述主存储单元。
本发明的其他目的、特征和优点在以下本发明的详细说明中得到具体阐述，并且将通过结合附图阅读以下对本发明的详细说明而变得明确。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的数据管理系统的框图；
图2是图1所示的主存储单元的详细框图；
图3是图2所示的请求通告处理单元的功能框图；
图4是图1所示的分级管理服务器的框图；
图5是用于对执行命令的处理的示例进行说明的流程图；
图6是用于对轮询处理的示例进行说明的流程图；
图7是用于对生成请求处理的示例进行说明的流程图；
图8是用于对在数据管理系统中的发布命令的过程的示例进行说明的流程图；并且
图9是常规磁盘阵列设备的框图。
具体实施方式
将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明实施例的数据管理系统的框图。该数据管理系统包括：主存储单元10、分级管理服务器60以及副存储单元40。这些单元通过通信线路相互连接，该通信线路可以是光纤通道(FC)或者SCSI电缆。副存储单元40具有比主存储单元10更大的容量，并且对待存储在主存储单元10中的数据进行存储。所述分级管理服务器60管理在副存储单元40上的数据。可以提供多个分级管理服务器60和副存储单元40。
该数据管理系统和主计算机70相连，并且将该数据管理系统用作主计算机70的外部存储单元。所述主计算机70是例如个人计算机和服务器之类的信息处理终端，例如，其可以是连接到网络的客户终端、布置在网络中的实验数据管理服务器、或者数据管理服务器(例如文本数据管理服务器和图像数据管理服务器)。根据本发明的实施例，主计算机70具有如下功能：当对作为外部存储单元的数据管理系统进行存取，以读取和写入数据时，其重复执行该存取，直到达到期望的目标。主计算机70对应于权利要求中的信息处理装置和主计算机。
副存储单元40存储利用记录介质再现单元所形成的数据，例如实验数据、文本数据以及静态和/或动态图像的图像数据，该记录介质再现单元存储并且再现诸如磁带、光盘和光磁盘的记录介质。对于副存储单元40的存储容量，例如，如果主存储单元10具有万亿字节(1012)数量级的容量，则优选地，副存储单元40具有千万亿字节(1015)数量级的容量。换句话说，与主存储单元10相比，副存储单元40具有大得多的容量。在副存储单元40中，基于为识别各个物理扇区而添加的逻辑块地址(LBA)和添加给连续逻辑块的集合体的逻辑单元号(LUN)，来管理数据。
主存储单元10包括：存储数据的磁盘阵列单元30和控制磁盘阵列单元30的磁盘阵列控制单元20。图2是主存储单元10的框图。尽管如上所述，磁盘阵列单元的结构取决于RAID的级别，但是本例中的该磁盘阵列单元30包括多个磁盘装置(硬盘装置)31a，31b，...31x，例如：用于存储数据的磁盘装置、用于镜像该数据的磁盘装置以及用于存储所存储数据的奇偶校验数据的磁盘装置。存储在磁盘阵列单元30中的数据是由主计算机70从存储在副存储单元40中的数据中存取的数据。主存储单元10相当于权利要求中的磁盘阵列设备和主存储单元。
磁盘阵列控制单元20包括：第一通道适配器21，执行关于分级管理服务器60的接口控制；第二通道适配器22，执行关于主计算机70的接口控制；磁盘阵列控制器23，控制磁盘阵列单元30；设备适配器24，控制构成磁盘阵列单元30的各个磁盘装置31a到31x；以及，请求通告处理单元25，执行处理，使得执行要在主存储单元10中处理的命令。
第一通道适配器21和第二通道适配器22是这样的适配器：只具有用于接收并执行命令的目标器功能，并且对分别由分级管理服务器60和主计算机70发布的命令的接收执行控制，并且将这些命令发送给请求通告处理单元25。同时，第一通道适配器21和第二通道适配器22具有如下功能：将由磁盘阵列控制单元20的各个处理单元根据来自外部设备(例如分级管理服务器60和主计算机70)的命令而生成的响应发送给外部设备。磁盘阵列控制器23具有如下功能：当通过第一通道适配器21和第二通道适配器22所发送的命令是读/写命令或者其它预定的命令时，执行多种控制或处理。设备适配器24具有如下功能：基于来自磁盘阵列控制器23的指令，对磁盘装置31a到31x进行控制。磁盘阵列控制器23和设备适配器24具有与控制常规磁盘阵列设备的磁盘阵列控制单元和设备适配器相同的功能。
图3是请求通告处理单元25的功能框图。请求通告处理单元25包括存储数据信息存储单元51、地址检验单元52、请求生成单元53、生成请求存储单元54、命令响应处理单元55、通告请求存储单元56和执行命令检验单元57。
存储数据信息存储单元51对存储数据信息进行存储，所述存储数据信息表示存储在主存储单元10中的磁盘阵列单元30中的数据在副存储单元40中的逻辑区域和地址(存储位置)。因为，在副存储单元40中，数据是基于逻辑单元号和逻辑块地址来管理的，所以该存储数据信息包括表示存储在磁盘阵列单元30中的数据在副存储单元40中的存储位置的逻辑单元号和逻辑块地址。
地址检验单元52具有如下功能：基于存储在存储数据信息存储单元51中的存储数据信息，判断由通过第一通道适配器21或者第二通道适配器22从分级管理服务器60或者主计算机70发送来的命令进行存取的数据是否是存储在主存储单元10的磁盘阵列单元30中的数据。换句话说，地址检验单元52判断包含在该命令中的存取目的地的逻辑单元号和逻辑单元地址是否包含在存储数据信息存储单元51中的存储数据信息中。当判断结果是在磁盘阵列单元30中存储有要存取的数据时，将该命令传送给磁盘阵列控制器23，并且由磁盘阵列控制器23执行常规命令处理。另一方面，当在磁盘阵列单元30中未存储有要存取的数据时，将该命令发送给磁盘阵列控制器23，同时，将该判断结果输出给请求生成单元53。
请求生成单元53具有如下功能：将主存储单元10所需的命令生成为请求，并且将所生成的请求存储到生成请求存储单元54中。主存储单元10所需的命令可以是主存储单元10自身所需的命令，也可以是根据来自分级管理服务器60或者主计算机70的输入而进行处理所需的命令。在前一情况中，尽管有必要在启动时去获取主存储单元10的系统配置信息，以发挥数据管理系统中主存储单元10的功能，但是也可以提供用于获取该信息的命令。在后一情况中，例如，当地址检验单元52的判定结果是在主存储单元10中未存储有主计算机70所需的数据时，可以提供用于从副存储单元40向主存储单元10复制与该数据相对应的信息的命令。
生成请求存储单元54具有对由请求生成单元53生成的请求进行存储的功能。理想地，按照生成顺序来存储该请求。
命令响应处理单元55具有如下功能：对用于检验主存储单元10(从分级管理服务器60对其进行轮询)的状态(是否主存储单元10包括有请求)的状态检验消息作出响应。当在生成请求存储单元54中存储有该请求时，将请求附加给状态检验消息的响应消息，并且将其发送给分级管理服务器60。另一方面，当在生成请求存储单元54中未存储有该请求时，在接收到状态检验消息时，命令响应处理单元55进入等待状态等待预定的时期，该时期比从接收状态检验消息直到检测到在分级管理服务器60中设置的超时为止的时间要短。在该预定的时期内，命令响应处理单元55监测是否一请求被存储在生成请求存储单元54中。当在该预定的时期内，一请求被存储在生成请求存储单元54时，将该请求附加给响应消息，并且立即将其发送到分级管理服务器60。当在该预定时期内未将一请求存储在生成请求存储单元54中时，在该预定时期经过后，发送常规的响应消息。附加于响应消息的请求的数量不限于特定数量，这意味着可以附加多个请求。将附加给响应消息的请求从生成请求存储单元54中删除，同时，将其存储到通告请求存储单元56中。
通过这种机制，当在生成请求存储单元54中存储有请求时，由于在收到状态检验消息后，立即返回附加有请求的响应消息，因此分级管理服务器60立即执行主存储单元10所需的相应请求。而且，当在生成请求存储单元54中未存储有请求时，由于在等待了比由分级管理服务器60确定为超时的时间略短的预定时期后将响应消息返回，而且，当在直到响应消息被返回为止的等待时间内有一请求被存储在生成请求存储单元54中时，立即将附加有该请求的响应消息返回，因此可以几乎实时地将所生成的请求发送到分级管理服务器60。
通告请求存储单元56具有如下功能：将作为附加给响应消息的存储在生成请求存储单元54中的请求的内容存储为通告请求消息。换句话说，将发送到分级管理服务器60的请求存储在通告请求存储单元56中。
执行命令检验单元57具有如下功能：对存储在通告请求存储单元56中的通告请求信息进行监测，判断附加给响应消息的请求是否由分级管理服务器60执行。执行命令检验单元57检查通过第一通道适配器21获取的命令，并且当在通告请求信息中包含有该请求时，从存储在通告请求存储单元56中的通告请求信息中删除对应的请求。
分级管理服务器60是具有如下分级管理功能的服务器：从存储在副存储单元40中的数据中选择要存储在主存储单元10中的数据，将所选择的数据存储在主存储单元10中，并且在存储数据时将存储在主存储单元10中的数据删除。图4是分级管理服务器60的框图。该分级管理服务器60包括：主机总线适配器61，执行关于主存储单元10的接口控制；轮询处理单元62，执行状态检验消息的轮询，以检验主存储单元10的状态；消息处理单元63，对来自主存储单元10的关于轮询的响应消息进行处理；接收消息存储单元64，存储所请求的命令；命令发送单元65，向主存储单元10发送读/写命令或者所请求的命令；管理处理单元66，执行对分级管理服务器60、主存储单元10和副存储单元40中的数据执行分级管理所必要的其他处理；以及，控制各个处理单元的控制单元67。分级管理服务器60对应于权利要求中的信息处理装置和分级管理服务器。
主机总线适配器61是只具有用于发布命令的始发器功能的适配器，其包括如下功能：发送由轮询处理单元62发布的状态检验消息或由命令发送单元65发布的用于控制主存储单元10的命令。因为分级管理服务器60与主存储单元10和副存储单元40相连，所以分级管理服务器60包括两个主机总线适配器61。
轮询处理单元62具有如下功能：发布状态检验消息以检验主存储单元10的状态(即，主存储单元10是否保存有送至只具有始发器功能的分级管理服务器60的消息(请求))。一旦状态检验消息被发送到主存储单元10，则在从主存储单元10接收到响应消息后，立即发送下一状态检验消息。但是，根据本实施例，当在主存储单元10中没有请求时，在等待一预定时期后发送响应消息，该预定时期比分级管理服务器60检测到超时的时间要短，从而可以抑制在分级管理服务器60上的载荷。
消息处理单元63具有如下功能：根据对于从轮询处理单元62发送到主存储单元10的状态检验消息的响应，来管理由分级管理服务器60执行的处理。在自从将状态检验消息从轮询处理单元62发送到主存储单元10开始经过了预定的时期后，仍没有接收到关于该状态检验消息的响应消息时，则判断为：作为超时，在主存储单元10中已经发生了某种错误。另外，当在该预定的时期内接收到响应消息时，消息处理单元63确定响应消息是否附加有请求。当该响应消息附加有请求时，消息处理单元63生成对应于该响应消息的命令，并且将所生成的命令存储在接收消息存储单元64中。另一方面，当该响应消息未附加有请求时，消息处理单元63不执行处理。
接收消息存储单元64存储命令，该命令是基于对来自主存储单元10的关于从轮询处理单元62发送的状态检验消息的响应消息所附加的请求而生成的。也就是说，将待由主存储单元10执行的命令存储在接收消息存储单元64中。同样理想的是，按照命令接收的顺序依次将命令存储在接收消息存储单元64中。
命令发送单元65具有用于发布执行关于主存储单元10的数据读/写处理的命令的功能。当命令被存储在接收消息存储单元64中时，命令发送单元65发布所存储的命令。在这种情况下，同样理想的是，按照将命令存储到接收消息存储单元64中的顺序(即从较早存储的命令开始)来发布命令。
管理处理单元66具有执行与本实施例不直接相关的处理的功能，这些处理是由分级管理服务器60执行的，例如对副存储单元40的管理。
利用数据管理系统的上述结构，甚至在以下的系统中也可以执行待由主存储单元10执行的命令：在该系统中，将包括只具有目标器功能的通道适配器21，22的主存储单元与包括只具有始发器功能的主机总线适配器61的分级管理服务器60相连。
下面是对如下处理的说明：(1)由数据管理系统命令进行的命令执行处理；(2)由分级管理服务器60进行的轮询处理；(3)由主存储单元10进行的生成请求的处理；以及，(4)由数据管理系统进行的发布命令的处理。
图5是用于说明由数据管理系统进行的命令执行处理的示例的流程图。主计算机70根据用户的请求发送命令，例如对存储在外部存储单元中的数据的读命令和写命令(步骤S11)。在主存储单元10处通过第二通道适配器22接收命令(步骤S12)。主存储单元10的磁盘阵列控制单元20的地址检验单元52基于逻辑单元号和逻辑块地址，判断包含在所接收的命令中的存取目的地是否是存储在磁盘阵列单元30中的数据，并且将该命令传送到磁盘阵列控制器23。磁盘阵列控制器23执行所传送的命令(步骤S13)，磁盘阵列控制器23通过第二通道适配器22将执行命令的结果发送给主计算机70(步骤S14)。然后，完成在主存储单元10侧的处理。
主计算机70判断在自从发送命令开始的预定的时期内，是否有来自主存储单元10的响应消息(步骤S15)。当在该预定时期内有响应消息(在步骤S15的“是”)时，主计算机70获取该命令的执行结果，并且完成对所发送的命令的处理。另一方面，当在该预定时期内没有响应消息(在步骤S15的“否”)时，主计算机70检测到超时(步骤S16)，并且完成对所发送命令的处理。此外，可以对检测到超时之后的处理进行任意设置，并且可以将在步骤S11中发布的命令再次发送给主存储单元10。
图6是用于说明由分级管理服务器60进行的轮询处理的示例的流程图。这里，仅对由分级管理服务器60进行的轮询处理进行了说明，并且在后面将对可能由轮询处理引发的命令发布处理进行说明。首先，分级管理服务器60的轮询处理单元62通过主机总线适配器61发送用于检验主存储单元10的状态的状态检验消息(步骤S31)。主存储单元10的磁盘阵列控制单元20的请求通告处理单元25的命令响应处理单元55对所接收的状态检验消息生成响应消息，并且将所生成的响应消息发送给分级管理服务器60。当在主存储单元10中发生错误时，不可能发送该状态检验消息的响应消息，分级管理服务器60会经历持续没有状态检验消息的响应的状态。
分级管理服务器60的消息处理单元63判断在参考时间内是否从主存储单元10接收到响应消息，以确定在主存储单元10是否发生了某种错误(步骤S32)。当在参考时间内没有响应消息(在步骤S32为“否”)时，也就是说，当检测到超时时，消息处理单元63判定在主存储单元10中发生了某种错误(步骤S33)，并且执行必要的处理，例如向数据管理系统的管理员通告错误的发生。然后，结束轮询处理。
另一方面，当在该参考时间内接收到响应(在步骤S32为“是”)时，处理回到步骤S31，并且轮询处理单元62重复上述过程，以执行获取主存储单元10的状态的处理。换句话说，在接收到响应消息后，立即发送下一状态检验消息。此时，分级管理服务器60启动对附加在该响应消息中的请求的背景处理。在这种机制中，轮询处理单元62在从主存储单元10接收到响应消息后立即发送状态检验消息(该响应消息是在等待一比检测到超时的时间稍短的预定时间后返回的)，从而抑制了分级管理服务器60上的载荷。
图7是用于说明由主存储单元10进行的生成请求处理的示例的流程图。这里，仅对在接收到命令时出现的请求生成处理进行说明。首先，当从主计算机70发布了命令(例如用于执行关于数据管理系统的存取以读取或写入数据的读命令和写命令)时，主存储单元10的磁盘阵列控制单元20的第二通道适配器22接收该命令(步骤S51)，并且将所接收的命令传送给请求通告处理单元25。
请求通告处理单元25的地址检验单元52通过与存储在存储数据信息存储单元51中的存储数据信息进行比较，判断在主存储单元10中是否包括有所接收的命令的存取目的地(步骤S52)。换句话说，地址检验单元52通过使用存储数据信息，来判断在主存储单元10的磁盘阵列单元30中是否存储有表示存取目的地址的逻辑单元号和逻辑块地址。当在主存储单元10中未存储有该命令的存取目的地址(在步骤S52为“否”)时，请求生成单元53生成对于将包括所接收的命令的存取目的地址的数据从副存储单元40写入主存储单元10的命令的请求(步骤S53)，并且将所生成的命令存储在生成请求存储单元54(步骤S54)。然后，结束由主存储单元10进行的生成请求的处理。该请求例如包括如下命令：当在主存储单元10中的磁盘容量中没有足够的空闲空间时，从存储在主存储单元10中的数据中删除最近最少使用的数据；以及，将从副存储单元40中提取的包括存取目的地址的新数据写入所删除数据的位置。此后，将该命令发送给磁盘阵列控制器23。
另一方面，当在主存储单元10中存储有该命令的存取目的地址(在步骤S52的“是”)时，因为没有请求要生成，所以请求通告处理单元25将所接收的命令传送给磁盘阵列控制器23，并且完成生成命令的处理。然后，如图5所示，磁盘阵列控制器23基于包括在该命令中的存取目的地址，执行从磁盘阵列单元30存取由主计算机70指定的数据的处理，并且将该处理的结果返回到主计算机70。
图7中说明了根据从主计算机70接收的命令的内容来生成请求的情况。但是，在此情况中，并不限于由主存储单元10生成请求。例如，当从分级管理服务器60接收到命令时也生成请求。而且，在以下情况中请求生成单元53也生成请求：在启动数据管理系统时，当磁盘阵列控制单元20必须自主获取配置信息时，请求用于获取数据管理系统的配置信息的命令。
图8是用于说明从主存储单元10向分级管理服务器60发布命令的过程的一个示例的流程图。首先，分级管理服务器60的轮询处理单元62通过主机总线适配器61向主存储单元10发送状态检验消息(步骤S71)。当主存储单元10的磁盘阵列控制单元20的第一通道适配器21从分级管理服务器60接收到状态检验消息时(步骤S72)，将所接收到的状态检验消息传送给命令响应处理单元55。命令响应处理单元55判断在生成请求存储单元54中是否存储有请求(步骤S73)。
当在生成请求存储单元54中未存储有请求时(在步骤S73为“否”)，命令响应处理单元55进一步判断从接收了状态检验消息开始是否已经过了预定的时期(步骤S74)，并且当未经过该预定时期时(在步骤S74为“否”)，返回步骤S73。将该预定时期设定成比参考时间要短，该参考时间用于由分级管理服务器60来确定在主存储单元10中是否已发生了某种错误。另一方面，当从接收到状态检验消息开始已经过了该预定的时期时(在步骤S74为“是”)，命令响应处理单元55通过第一通道适配器21向分级管理服务器60发送对于状态检验消息的响应消息(步骤S75)，并且结束当未存储有来自主存储单元10的请求时的发布命令的处理。
当在步骤S73中在生成请求存储单元54中存储有请求时(在步骤S73为“是”)，则命令响应处理单元55将存储在生成请求存储单元54中的请求附加到对于状态检验消息的响应消息上，并且通过第一通道适配器21立即将该响应消息发送给分级管理服务器60(步骤S76)。同时，命令响应处理单元55从生成请求存储单元54中删除附加在该响应消息中的请求(步骤S77)，并且将该请求存储在通告请求存储单元56(步骤S78)。
分级管理服务器60通过主机总线适配器61接收响应消息(步骤S79)，并且将所接收的响应消息传送给消息处理单元63。消息处理单元63判断是否该响应消息附加有请求(步骤S80)。
当该响应消息附加有请求时(在步骤S80为“是”)，消息处理单元63基于所附加的请求生成命令，并且将所生成的命令存储在接收消息存储单元64中(步骤S81)。命令发送单元65通过主机总线适配器61将存储在接收消息存储单元64中的命令发送给主存储单元10(步骤S82)，并且结束当附加有请求时在分级管理服务器60中的发布命令的处理。
主存储单元10接收该命令(步骤S83)，并且将该命令传送给磁盘阵列控制器23，以执行该命令(步骤S84)。磁盘阵列控制单元20的请求通告处理单元25的执行命令检验单元57监测由磁盘阵列控制器23执行的命令。当所执行的命令与存储在通告请求存储单元56中的请求的内容相对应时，执行命令检验单元57从通告请求存储单元56中删除对应的请求(步骤S85)，并且结束当存储有请求时由主存储单元10进行的发布命令的处理。在如图6所示的轮询处理的背景下执行在步骤S81到S85所执行的命令。
当在分级管理服务器60中在步骤S80响应消息未附加有请求时(在步骤S80为“否”)，消息处理单元63认为主存储单元10处于正常状态而不需要请求处理，并且结束当未附加有请求时在分级管理服务器60中的发布命令的处理。
可以通过以下方式来实现从目标器侧向始发器侧发布命令的上述方法：将包括该方法的处理过程的计算机程序存储在计算机可读记录介质上，并且通过具有在磁盘阵列设备中处理该计算机程序的功能的操作处理单元来读取并执行该计算机程序。计算机可读记录介质例如包括：便携式记录介质，例如软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、光磁盘、数字万能光盘(DVD)以及集成电路(IC)卡；固定记录介质，例如计算机的内部硬盘驱动器或外部硬盘驱动器、随机存取存储器(RAM)以及只读存储器(ROM)；以及，当发送计算机程序时临时存储该计算机程序的通信介质，例如通过调制解调器连接的公共线路、以及局域网(LAN)/广域网(WAN)。
如上所述，根据本实施例，可以建立一种数据管理系统，该数据管理系统可以通过使用包括只具有目标器功能的通道适配器的主存储单元10和包括只具有始发器功能的主机总线适配器61的服务器(分级管理服务器60)来执行双向信息交换(即发布命令)。利用该数据管理系统，可以在具有目标器功能的磁盘阵列控制单元20中将待执行的命令实时地发送给服务器，并且确定地执行该命令。
而且，在数据管理系统的实际操作中，可以通过简单地改变只具有目标器功能的常规主存储单元10的部分功能，来执行双向数据通信。同时，当通过将比主存储单元10具有更大容量的副存储单元40和服务器(分级管理服务器60)进行组合来建立甚至更大容量的数据管理系统时，可以有效地使用现有的资源。利用此配置，可以消除为执行双向数据通信而要求主存储单元10的磁盘阵列控制单元和分级管理服务器60两者中的适配器都具有目标器功能和始发器功能的必要性。结果，因为与两者的适配器都具有目标器功能和始发器功能的情况相比，仅对具有目标器功能的磁盘阵列控制单元的部分规格进行的改变使成本更低，所以可以降低实现数据管理系统的成本。
根据本发明，即使在只具有目标器功能(只进行所接收的命令的执行)的磁盘阵列设备中存在期望执行的处理，也可以确定地将该处理的内容发送给具有发布命令的始发器功能的信息处理装置，以执行该处理。通过这种方式，使得在磁盘阵列设备和信息处理装置之间进行双向通信在实践中成为可能。
而且，根据本发明，当在接收到从信息处理装置通过轮询发送来的状态检验消息时没有对于待执行处理的请求时，即使该请求是在接收下一状态检验消息之前生成的，也可以立即将该请求发送给信息处理装置。
此外，根据本发明，可以在磁盘阵列设备中生成待执行的处理。
而且，根据本发明，即使用只具有用于接收并执行命令的目标器功能的磁盘阵列设备，也可以将待由磁盘阵列设备执行的处理作为请求发送给信息处理装置，从而确定地执行该处理。
此外，根据本发明，可以单独地管理已经通告的请求和还未被通告的请求，并同时在已经通告的多个请求中管理已执行的请求。因此，可以消除再次通告已经被通告的请求的多余处理。
而且，根据本发明，当存在待由磁盘阵列设备执行的处理时，可以将该处理的内容立即发送给信息处理装置，以无延迟地确定地执行对应的命令。
此外，根据本发明，当没有生成请求时，直到检测到超时之前将没有响应消息返回。因此，可以抑制信息处理装置上的轮询处理的载荷。此外，可以将应该实时执行的请求通告给信息处理装置。
而且，根据本发明，可以推断出待由只具有目标器功能的磁盘阵列设备执行的处理的内容，并且无延迟地确定地执行用于磁盘阵列设备的期望执行的处理。
此外，根据本发明，即使利用只具有目标器功能的现有的主存储单元，也可以将待由主存储单元执行的处理作为请求通告给分级管理服务器，使得该具有始发器功能的分级管理服务器发送与该请求相对应的命令，从而，无延迟地确定地执行处理。通过这种机制，可以建立一种数据管理系统，其通过使用只具有目标器功能的现有磁盘阵列设备作为主存储单元，来以分级方式管理多个存储单元中的数据。换句话说，可以充分利用现有的磁盘阵列设备。
而且，根据本发明，即使利用只具有用于接收并执行命令的目标器功能的磁盘阵列设备，也可以将待由磁盘阵列设备执行的处理作为请求发送给信息处理装置，从而确定地执行该处理。而且，即使利用仅具有目标器功能的现有磁盘阵列设备，也可以通过读取并执行磁盘装置中的根据本发明的计算机程序来执行实质的双向通信。
尽管出于完整和清楚公开的目的，根据具体实施例对本发明进行了说明，但是后附的权利要求并不由此受到限制，而应将其解释为：包含本领域技术人员可以想到的确切地落入本文所阐述的基本教示范围内的所有改进和替换构造。

Claims (12)

1.一种在系统中从目标器向始发器发布命令的方法，所述系统包括：信息处理装置，其具有只具有发布命令的始发器功能的主机总线适配器；以及，磁盘阵列设备，其具有只具有接收并执行命令的目标器功能的通道适配器，所述信息处理装置和所述磁盘阵列设备通过通信线路相连，所述方法包括以下步骤：
第一生成步骤，其包括：当出现待在所述磁盘阵列设备中执行的处理时，所述磁盘阵列设备生成执行该处理的请求；
存储步骤，其包括：如果生成了所述请求，则所述磁盘阵列设备存储所生成的请求；
轮询步骤，其包括：所述信息处理装置向所述磁盘阵列设备发送用于检验所述磁盘阵列设备的状态的状态检验消息；
准备步骤，其包括：所述磁盘阵列设备准备作为对于接收到的状态检验消息的响应的响应消息，其中所述响应消息对应于附加有所述请求的第一响应消息或未附加所述请求的第二响应消息，如果在当接收到所述状态检验消息时开始的预定时期中检测到所存储的请求，则准备所述第一响应消息，而如果在所述预定时期中未检测到所存储的请求，则准备所述第二响应消息；
第一发送步骤，其包括：所述磁盘阵列设备将所述响应消息发送给所述信息处理装置；
第二生成步骤，其包括：所述信息处理装置基于附加于所述响应消息的所述请求来生成命令；以及，
第二发送步骤，其包括：所述信息处理装置将所生成的命令发送给所述磁盘阵列设备。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：
在所述准备步骤之前，在接收到所述状态检验消息时判断是否存在对于待执行处理的命令的请求；并且
当在判断步骤中判定不存在请求时，将所述磁盘阵列设备的状态改变为待机状态等待所述预定时期。
3.一种磁盘阵列设备，其与信息处理装置相连，该信息处理装置包括只具有发布命令的始发器功能的主机总线适配器，该磁盘阵列设备包括只具有接收并执行该命令的目标器功能的通道适配器，所述磁盘阵列设备包括：
生成单元，其在出现待执行的处理时，生成执行该处理的请求；以及，
生成请求存储单元，如果生成了所述请求，则其存储所述请求；
处理单元，其准备作为对于通过轮询从所述信息处理装置发送来的状态检验消息的响应的响应消息，并且将该响应消息发送给所述信息处理装置，其中所述响应消息对应于附加有所述请求的第一响应消息或未附加所述请求的第二响应消息，如果在当接收到所述状态检验消息时开始的预定时期中检测到所存储的请求，则准备所述第一响应消息，而如果在所述预定时期中未检测到所存储的请求，则准备所述第二响应消息。
4.根据权利要求3所述的磁盘阵列设备，该磁盘阵列设备进一步包括：
附加请求存储单元，其对附加于所述响应消息的请求进行存储；以及
检验单元，其对来自所述信息处理装置的命令进行监测，并且当该命令与存储在所述附加请求存储单元中的请求相对应时，将该请求从所述附加请求存储单元中删除。
5.根据权利要求3所述的磁盘阵列设备，其中
当准备了所述响应消息时，所述处理单元立即将所准备的响应消息发送给所述信息处理装置。
6.根据权利要求5所述的磁盘阵列设备，其中
当在接收到所述状态检验消息时在所述生成请求存储单元中不存在请求时，所述处理单元进入待机状态等待所述预定时期，所述预定时期比从接收到所述状态检验消息起直到所述信息处理装置检测到超时为止的时间短。
7.一种信息处理装置，其与磁盘阵列设备相连，该磁盘阵列设备包括只具有接收并执行命令的目标器功能的通道适配器，该信息处理装置包括只具有向该磁盘阵列设备发布命令的始发器功能的主机总线适配器，所述信息处理装置包括：
轮询单元，其向所述磁盘阵列设备发送用于检验所述磁盘阵列设备的状态的状态检验消息；
处理单元，如果在当所述轮询单元发送所述状态检验消息时开始的预定时期中从所述磁盘阵列设备接收到作为对于所述状态检验消息的响应的附加有所述磁盘阵列设备要执行的请求的响应消息，则其生成对应于该请求的命令，如果在所述预定时期中从所述磁盘阵列设备接收到作为对于所述状态检验消息的响应的未附加所述请求的响应消息，则其识别出所述磁盘阵列设备处于无要请求的处理的正常状态，而如果在所述预定时期中未接收到响应消息，则其确定在所述磁盘阵列设备中发生了某种错误；
接收消息存储单元，其存储所生成的命令；
发送单元，其将所生成的命令发送给所述磁盘阵列设备；以及
控制单元，其控制各个所述单元。
8.一种数据管理系统，该数据管理系统包括：
主存储单元，其包括：由多个磁盘装置形成的磁盘阵列单元，对所述磁盘阵列单元进行控制的磁盘阵列控制单元，以及，只具有接收并执行命令的目标器功能的通道适配器，该主存储单元与主计算机相连，其中该主存储单元进一步包括：
生成单元，其在出现待执行的处理时，生成执行该处理的请求；以及，
生成请求存储单元，如果生成了所述请求，则其存储所述请求；
第一处理单元，其准备作为对于从分级管理服务器发送来的状态检验消息的响应的响应消息，并且将该响应消息发送给所述分级管理服务器，其中所述响应消息对应于附加有所述请求的第一响应消息或未附加所述请求的第二响应消息，如果在当接收到所述状态检验消息时开始的第一预定时期中检测到所存储的请求，则准备所述第一响应消息，而如果在所述第一预定时期中未检测到所存储的请求，则准备所述第二响应消息；以及
控制单元，其控制各个所述单元，以及
副存储单元，其具有比所述主存储单元更大的容量；以及
所述分级管理服务器，其包括只具有发布命令的始发器功能的主机总线适配器，并且通过对基于预定标准从存储在所述副存储单元中的数据中选择的特定数据进行存储，来对数据进行分级管理，该分级管理服务器与所述主存储单元和所述副存储单元相连，其中该分级管理服务器进一步包括：
轮询单元，其向所述主存储单元发送用于检验所述主存储单元的状态的所述状态检验消息；
第二处理单元，如果在当所述轮询单元发送所述状态检验消息时开始的第二预定时期中从所述主存储单元接收到所述第一响应消息，则其生成与该请求相对应的命令，如果在所述第二预定时期中从所述主存储单元接收到所述第二响应消息，则其识别出所述主存储单元处于无要请求的处理的正常状态，而如果在所述第二预定时期中未从所述主存储单元接收到响应消息，则其确定在所述主存储单元中出现了某种错误；
接收消息存储单元，其存储所生成的命令；以及
发送单元，其将所生成的命令发送给所述主存储单元。
9.根据权利要求8所述的数据管理系统，其中所述主存储单元进一步包括：
附加请求存储单元，其存储附加于所述响应消息的请求；以及
检验单元，其对来自所述分级管理服务器的命令进行监测，并且当该命令与存储在所述附加请求存储单元中的请求相对应时，将该请求从所述附加请求存储单元中删除。
10.根据权利要求9所述的数据管理系统，其中当准备了所述响应消息时，所述第一处理单元立即将该响应消息发送给所述分级管理服务器。
11.根据权利要求9所述的数据管理系统，其中
当在接收到所述状态检验消息时在所述生成请求存储单元中不存在请求时，所述第一处理单元进入待机状态等待所述第一预定时期，所述第一预定时期比所述第二预定时期短。
12.根据权利要求8所述的数据管理系统，其中所述主存储单元进一步包括：
存储数据信息存储单元，其对存储数据信息进行存储，所述存储数据信息是待存储在所述磁盘阵列设备中的数据在所述副存储单元中的存储位置；以及
地址检验单元，其基于所述存储数据信息来判断包含在所接收的命令中的存取目的地址是否是待存储在所述磁盘阵列单元中的数据，并且
当所述地址判断单元判定所述存取目的地址不在所述磁盘阵列单元中时，所述请求生成单元生成一请求，所述请求用于从所述副存储单元中提取包含所述存取目的地址的数据，并且将所提取的数据复制到所述磁盘阵列单元。
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