CN101120314A - 用于在远程存储器上安装操作系统的方法：闪速部署和安装分区 - Google Patents

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CN101120314A CNA2006800051473A CN200680005147A CN101120314A CN 101120314 A CN101120314 A CN 101120314A CN A2006800051473 A CNA2006800051473 A CN A2006800051473A CN 200680005147 A CN200680005147 A CN 200680005147A CN 101120314 A CN101120314 A CN 101120314A
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M·巴尼卡泽米
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D·波夫
Z·拉斐洛奇
L·里德利
G·瓦伦廷
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Abstract

原始和克隆两种方法被用于在从共享存储器引导的客户端系统上安装诸如操作系统之类的软件。原始安装方法配置互连网络以创建客户端系统与共享存储系统之间的专用通信分区，并且使用该专用通信分区在客户端系统上安装操作系统。在安装软件之后，该方法终止该专用通信分区。克隆安装方法利用共享存储器的时间点拷贝功能来立即克隆操作系统驱动。在驱动被克隆之后，将其逻辑地附接到新的客户端，并且针对该客户端定制该操作系统。

Description

用于在远程存储器上安装操作系统的方法：闪速部署和安装分区
技术领域
本发明涉及用于供应微型计算机系统的方法，在微型计算机系统中操作系统数据被存储在数据共享存储系统中。特别地，本发明描述了用于创建和配置操作系统以及配置存储和联网系统的方法，使得可以以自动方式供应服务器。
背景技术
在互连计算机系统中，光纤通道(FC)交换机分区制用于根据安全策略保证服务器端口和存储控制器端口彼此间是可见的或不可见的。常规上，出于安全目的使用光纤通道分区。使用分区制的另一个主要原因是与添加/删除设备有关的性能影响，其中分区限制了在关联的光纤通道协议中涉及的设备。当存储区域网的规模增长时，这是非常重要的。分区是FC交换机管理的逻辑实体，在FC交换机中处于相同分区的FC端口通过FC网络彼此可见。通常，服务器的端口和存储控制器的端口被放在同一分区，使得它们彼此可见，并且使得主机能够访问存储控制器上的逻辑盘。
在典型的FC配置中，出于高可用性的目的，主机将具有从其自身到存储控制器端口的可用的多个路径。然而，在某些软件安装期间(诸如当安装操作系统时)，多个路径会使安装程序混乱，因为单个逻辑盘可能在多个路径上出现多次。例如，Window安装程序不知道如何处理多个路径。当这样的安装失败时，有时管理员必须物理地删除或禁用电缆/适配器/端口以删除多个路径。相反，如果这种软件程序的安装能够自动执行，则这是期望的。
发明内容
在此处的实施例中，一种用于在客户端系统上安装诸如操作系统之类的软件的方法和服务在共享存储系统内的存储单元上创建操作系统的时间点拷贝。该方法配置互连网络以创建客户端系统与共享存储系统之间的专用通信分区，并且使用该专用通信分区在客户端系统上安装该操作系统。在安装该软件之后，该方法终止该专用通信分区。
对于其中客户端系统缺少永久存储设备的SAN系统，该方法在终止专用通信分区之后还创建操作通信分区。当利用操作通信分区时，客户端系统操作为使用客户端系统访问端口中的任意端口在共享存储系统访问端口中的所选端口上与该存储单元通信。
为了配置专用通信分区和操作通信分区，该方法对互连网络内的交换机进行编程。这包括将客户端系统访问端口和共享存储系统访问端口专用地指定给彼此，并且禁止所有的其他访问端口在该专用通信分区存在时与该客户端系统访问端口和该共享存储系统访问端口进行通信。在一个替代方案中，多个客户端系统访问端口和多个共享存储系统可以包括在专用通信分区中。当创建操作系统的拷贝时，该方法可以利用操作系统的金盘，并且也可以利用闪速拷贝处理。
附图说明
现在将参考附图仅作为示例来描述本发明，在附图中：
图1是示出本发明关注的系统的例子的示意图；
图2是示出具有三个主机系统的系统的一个实例的示意图，其中该三个主机系统是使用两个金盘的三个时间点拷贝以及互连配置(分区制)供应的；
图3是示出具有互连配置(分区制)的系统的示意图，其中该互连配置用于准备主机系统(服务器)的安装以及接着的正常操作；
图4是示出此处实施例的流程图；
图5是示出此处实施例的流程图；以及
图6是本发明可以在其上进行操作的硬件示图。
具体实施方式
通过参考在附图中示出并在以下说明中详述的非限制性实施例更完整地说明了本发明及其各种特征以及优点细节。应该注意，附图中说明的特征不必按比例绘制。公知的部件和处理技术的描述被省略，以便不会不必要地模糊本发明。此处使用的例子仅仅旨在方便理解本发明的实施例以及使得本领域的普通技术人员能够实施本发明。因此，不应该将这些例子解释为限制了本发明的范围。
图1示出了关注的系统，其中称为主机系统或客户端的一个或多个微型计算机系统(110)通过互连网络(130)连接到共享存储系统(100)，其中互连网络(130)包括互连交换机和链路的集合。主机系统通过其主机通道适配器(HCA)端口(120)连接到互连网络，并且共享存储系统通过其传输通道适配器(TCA)端口(125)连接到互连网络。共享存储系统包括：称作存储控制器(102)的控制单元；可能还包括管理控制台(104)，其可以是或者不是共享存储系统的集成部分；以及一个或多个物理存储设备(106)，诸如硬盘，其中一些包含操作系统的金盘。共享存储系统能够或者不能够创建存储卷的时间点拷贝(108)。
根据本发明的方法和服务实施例，使用时间和空间有效的时间点拷贝操作(或其他类似拷贝操作)为给定主机系统(服务器)创建可引导盘，并且配置互连网络使得服务器能够从拷贝卷进行引导和操作。在该实施例中，假设存在已经安装在存储卷(206)上的要拷贝的软件(关注的操作系统(O/S))的镜像。接着，通过存储子系统创建该卷的时间点拷贝(208)。该拷贝操作可以是或者不是空间和时间有效的拷贝。如果共享存储系统能够支持时间/空间有效的拷贝操作，则几乎立即执行该拷贝操作。这导致安装和供应新服务器所需的时间显著减少。接着配置共享存储系统(200)和互连网络(230)，使得关注的主机系统(210)能够访问该拷贝卷，其中该主机系统可以从该拷贝卷引导。
在本发明的一个实施例中，共享存储系统被编程使得拷贝卷被映射到关注的主机系统。主机系统可以由唯一的ID来标识，该唯一的ID诸如其主机通道适配器(HCA)端口(220)的全球范围的ID。此外，互连网络被配置为使得主机系统可以访问拷贝卷。这可以通过对建立从主机到共享存储系统的连接所需的光纤通道交换机进行编程来实现。这创建了光纤通道分区(240)。主机的HCA端口(220)ID和共享存储系统的传输通道适配器(TCA)端口(225)ID被添加到该分区。一个或多个HCA端口和TCA端口可以被添加到为此目的创建的分区。因此，一个或多个路径在主机和共享存储系统之间是可用的，并且可以选择互连配置，使得如果关注的操作系统能够支持多路径连接则使用主机与共享存储系统之间的多个路径。
使用克隆安装或原始安装，在逻辑盘上设立关注的操作系统。在本发明中，有时称为闪速部署的克隆安装使用由共享存储系统提供的可用的闪速拷贝服务以进行快速安装。闪速拷贝的一个例子在美国专利申请2003/005235中示出，在此通过参考并入其内容。闪速拷贝是一种立即创建逻辑盘的时间点拷贝的高级存储控制器功能。以前，闪速拷贝仅用于完成盘的备份。出于在主机或客户端系统上供应(安装)操作系统的目的，本发明扩展了闪速拷贝的用途。
闪速部署的优点在于其能够使“克隆方法”的O/S安装时间从1-2小时的量级缩短到大约3分钟。闪速部署可以使用在存储控制器上的逻辑盘之一上的可用金盘。首先通过使用现有的盘镜像的方法克隆现有的O/S盘或者通过常规的O/S原始安装方法，创建金盘镜像。接着，使用闪速拷贝功能，根据需要多次克隆操作系统。每个克隆的逻辑盘被逻辑地附接到一个新的服务器，并且该服务器被从其引导，由此在几分钟内快速部署大量的服务器。
如先前提到的，本发明解决的另一个问题出现在从服务器的端口到存储控制器的端口存在多个路径时的原始安装期间。新操作系统的安装需要单个路径访问系统盘。因此，本发明控制互连网络内的交换机，以创建特殊的专用通信分区(安装分区)来解决该问题。
在O/S的安装期间，本发明发出一组命令给FC交换机以从服务器端口会在正常情况下存在于其中的分区中删除服务器端口。本发明将单个主机端口和单个存储控制器端口放到特殊的安装分区。基本上，当建立了专用通信分区时，在安装分区中存在单个服务器端口和单个存储控制器端口。此时，常规操作分区将包含用于除被安装的服务器之外的其他服务器的服务器端口和存储控制器端口。这保证了从主机到存储控制器将仅存在单个逻辑路径。在完成了软件的安装之后，本发明删除该安装分区，并且将所有的主机端口添加到它们正常情况下将存在于其中的并在其中进行操作的一个或多个分区中。本发明提供的一个优点在于当安装操作系统时，其不需要系统管理员物理地删除电缆/适配器。因此，利用本发明，在FC上安装诸如操作系统之类的软件可以通过管理工具自动进行。
在图3所示的本发明的另一个实施例中，配置互连网络，使得服务器可以在存储区域网(SAN)设备上安装操作系统，并且适当地从其进行引导。在SAN环境中，服务器通常不具有本地附接的盘。在远程存储控制器上存在物理盘。服务器经由包括光纤通道交换机、链路和适配器的I/O网络进行附接。通过发送给存储控制器的一组命令，从物理盘上建立逻辑盘，并且服务器可以通过FC网络访问该逻辑盘。
对于其中客户端系统缺少永久存储设备的SAN系统，该方法还在终止专用通信分区之后创建操作通信分区。为了通过网络服务器或操作系统CD执行安装，主机系统、互连网络和共享存储系统将被配置为使得主机系统在安装处理期间和完成该处理之后能够访问存储单元(LUN)。
在该实施例中，首先，选择LUN(301)以便将操作系统和其他应用程序安装在该LUN上。接着，配置共享存储系统(300)，使得该LUN被映射到关注的主机系统(310)，其可以由其HCA端口(322)中的一个端口的ID标识。接着，互连网络被配置为使得主机能够到达LUN。这是通过创建称为安装分区(340)的特殊分区并且将一个单个HCA端口(322)和一个TCA端口(324)添加到该分区来实现的。在安装分区的创建之前，搜索其他分区，并且从任何其他分区删除在安装分区中使用的HCA端口。这样，在主机与共享存储系统之间仅存在一个逻辑路径。如此使用原因在于一些操作系统在安装处理期间不能够支持多路径连接。
一旦完成安装，就删除安装分区并且创建新的操作分区(350)使得主机能够通过多个路径到达LUN，如果这是已安装系统支持的功能。特别地，如图3所示，如果主机通过两个HCA端口(322和326)连接到互连网络，则这些端口被添加到操作通信分区。类似地，一个或多个TCA端口可以被添加到该操作通信分区。在图3中，例如两个TCA端口(324和328)被添加到操作通信分区。此外，共享存储系统被配置为使得主机能够通过多个端口到达其LUN，如果主机选择如此做的话。
图4以流程图的形式说明了本发明提供的本发明的闪速部署方法和服务。更具体地，在条目400中，该方法在存储控制器的逻辑盘上创建操作系统的金盘。“金盘”不仅是文件的拷贝，并且作为替代包括整个逻辑盘的金镜像。例如，可以通过正常的操作系统原始安装方法来创建金盘。接下来，在条目402中，本发明创建金盘的至少一个时间点拷贝。时间点拷贝的创建包括克隆安装或原始安装。在条目404中，本发明将时间点拷贝逻辑地附接到客户端系统。接下来，在条目406中使用时间点拷贝来引导客户端系统，并且在条目408中该客户端系统开始使用金盘操作系统来进行操作。因此，当操作系统操作时，本发明修改金盘操作系统的时间点拷贝以适应客户端系统。创建时间点拷贝的处理可以创建金盘的多个时间点拷贝，其中每个时间点拷贝被附接到不同的客户端系统。因此，当根据每个单独的客户端系统的独特要求使用每个时间点拷贝时，本发明独特地修改每个时间点拷贝。
图5以流程图形式说明了专用通信分区方法。在条目500中，该方法配置互连网络以创建客户端系统与共享存储系统之间的专用通信分区。为了配置专用通信分区和操作通信分区，该方法对互连网络内的交换机进行编程。这将客户端系统访问端口和共享存储系统访问端口专用地指定给彼此，并且拒绝所有的其他访问端口在该专用通信分区存在时与该客户端系统访问端口进行通信。在一个可选方案中，在专用通信分区内可以包括多个共享存储系统和多个客户端系统访问端口。
在条目502中，本发明使用专用通信分区在客户端系统上安装操作系统。在安装了该软件之后，该方法在条目504中终止该专用通信分区。在终止该专用通信分区之后，该方法还在条目506中创建操作通信分区。当使用该操作通信分区时，客户端系统操作为使用客户端系统访问端口的任意端口在共享存储系统访问端口中的所选端口上与存储单元进行通信。
在图6中描绘了用于实施本发明实施例的代表性硬件环境。该示意图说明了根据本发明实施例的信息处理/计算机系统的硬件配置。该系统包括至少一个处理器或中央处理单元(CPU)10。CPU 10经由系统总线12与各个设备互连，诸如随机访问存储器(RAM)14、只读存储器(ROM)16和输入/输出(I/O)适配器18。I/O适配器18可以连接到外设，诸如盘单元11和磁带驱动器13，或者系统可读的其他程序存储设备。该系统可以读取程序存储设备上的本发明指令，并且遵照这些指令来执行本发明实施例的方法。该系统还包括用户接口适配器19，其将键盘15、鼠标17、扬声器24、麦克风22、和/或诸如触摸屏设备(未示出)之类的其他用户接口设备连接到总线12以收集用户输入。另外，通信适配器20将总线12连接到数据处理网络25，并且显示适配器21将总线12连接到显示设备23，显示设备23例如可以实现为输出设备，诸如显示器、打印机或发射机。
本发明使安装处理的自动化成为可能。特别地，安装分区的使用使得可能避免为了提供主机与共享存储系统之间的单个逻辑路径而需要删除物理连接(电缆和交换机)。一旦配置了系统，安装就可以开始。安装自身可以通过使用网络安装代理和服务器来手动地或者自动地(经由网络引导的模拟CD安装)执行。闪速部署允许在大约1分钟内为新客户端部署OS。标准克隆方法通常最少要花20分钟。
尽管已经通过优选实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员可以理解，可以在所附权利要求书的精神和范围内进行修改来实践本发明。

Claims (30)

1.一种用于在至少一个客户端系统上安装软件的方法，所述方法包括：
在共享存储系统内的存储单元上创建所述软件的拷贝；
配置网络以创建所述客户端系统与所述共享存储系统之间的专用通信分区；
使用所述专用通信分区在所述客户端系统上安装所述软件；
在完成所述软件的所述安装之后，终止所述专用通信分区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述专用通信分区的所述配置包括对所述网络内的交换机进行编程。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述专用通信分区的所述配置包括将客户端系统访问端口和共享存储系统访问端口专用地指定给彼此。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述指定处理禁止所有的其他访问端口在所述专用通信分区存在时与所述客户端系统访问端口进行通信。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述指定处理将多个客户端系统访问端口和多个共享存储系统访问端口包括在所述专用通信分区内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述软件的所述拷贝的所述创建使用所述软件的金盘来创建所述拷贝。
7.一种用于在至少一个客户端系统上安装操作系统的方法，其中所述客户端系统包括多个客户端系统访问端口，所述方法包括：
在共享存储系统内的存储单元上创建所述操作系统的拷贝，其中所述共享存储系统包括多个共享存储系统访问端口；
配置互连网络以创建所述客户端系统与所述共享存储系统之间的专用通信分区；
使用所述专用通信分区在所述客户端系统上安装所述操作系统；
在完成所述操作系统的所述安装之后，终止所述专用通信分区；以及
在终止所述专用通信分区之后，创建操作通信分区，在其中所述客户端系统操作为使用所述客户端系统访问端口中的任意端口在所述共享存储系统访问端口中的所选端口上与所述存储单元通信。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述专用通信分区的所述配置包括对所述互连网络内的交换机进行编程。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述专用通信分区的所述配置包括将客户端系统访问端口和共享存储系统访问端口专用地指定给彼此。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述指定处理禁止所有的其他访问端口在所述专用通信分区存在时与所述客户端系统访问端口进行通信。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述指定处理将多个客户端系统访问端口和多个共享存储系统访问端口包括在所述专用通信分区内。
13.根据权利要求7所述的方法，其中所述操作系统的所述拷贝的所述创建使用所述操作系统的金盘来创建所述拷贝。
14.一种用于在至少一个客户端系统上安装软件的服务，所述服务包括：
在共享存储系统内的存储单元上创建所述软件的拷贝；
配置网络以创建所述客户端系统与所述共享存储系统之间的专用通信分区；
使用所述专用通信分区在所述客户端系统上安装所述软件；以及
在完成所述软件的所述安装之后，终止所述专用通信分区。
15.根据权利要求14所述的服务，其中所述专用通信分区的所述配置包括对所述网络内的交换机进行编程。
16.根据权利要求14所述的服务，其中所述专用通信分区的所述配置包括将客户端系统访问端口和共享存储系统访问端口专用地指定给彼此。
17.根据权利要求16所述的服务，其中所述指定处理禁止所有的其他访问端口在所述专用通信分区存在时与所述客户端系统访问端口进行通信。
18.根据权利要求16所述的服务，其中所述指定处理将多个客户端系统访问端口和多个共享存储系统访问端口包括在所述专用通信分区内。
19.根据权利要求14所述的服务，其中所述软件的所述拷贝的所述创建使用所述软件的金盘来创建所述拷贝。
20.一种用于在连接到共享存储控制器的至少一个客户端系统上安装操作系统的方法，所述方法包括：
在所述存储控制器的逻辑盘上创建所述操作系统的金盘；
创建所述金盘的至少一个时间点拷贝；以及
将所述时间点拷贝逻辑地附接到所述客户端系统。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括使用所述时间点拷贝来引导所述客户端系统。
22.根据权利要求20所述的方法，还包括当所述客户端系统操作时，修改所述时间点拷贝以适应所述客户端系统。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述时间点拷贝的所述创建包括克隆安装和原始安装中的一种。
24.根据权利要求20所述的方法，其中所述时间点拷贝的所述创建创建所述金盘的多个时间点拷贝，其中每个时间点拷贝被附接到不同的客户端系统。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括根据每个单独的客户端系统的独特要求来独特地修改每个时间点拷贝。
26.一种机器可读的程序存储设备，其具体包括所述机器可执行的指令的程序，用于执行在至少一个客户端系统上安装软件的方法，所述方法包括：
在共享存储系统内的存储单元上创建所述软件的拷贝；
配置网络以创建所述客户端系统与所述共享存储系统之间的专用通信分区；
使用所述专用通信分区在所述客户端系统上安装所述软件；
在完成所述软件的所述安装之后，终止所述专用通信分区。
27.根据权利要求26所述的程序存储设备，其中所述专用通信分区的所述配置包括对所述网络内的交换机进行编程。
28.根据权利要求26所述的程序存储设备，其中所述专用通信分区的所述配置包括将客户端系统访问端口和共享存储系统访问端口专用地指定给彼此。
29.根据权利要求28所述的程序存储设备，其中所述指定处理禁止所有的其他访问端口在所述专用通信分区存在时与所述客户端系统访问端口进行通信。
30.根据权利要求28所述的程序存储设备，其中所述指定处理将多个客户端系统访问端口和多个共享存储系统访问端口包括在所述专用通信分区内。
31.根据权利要求26所述的程序存储设备，其中所述软件的所述拷贝的所述创建使用所述软件的金盘来创建所述拷贝。
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