CN101981552A - 由不知道raid阵列的操作系统访问raid阵列 - Google Patents
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Abstract
一种系统包括配置为执行第一操作系统和第二操作系统的处理器。该系统进一步包括多个存储驱动器。第二操作系统将多个存储驱动器配置为RAID阵列。第一操作系统在不知道存储驱动器被配置为RAID阵列的情况下访问存储驱动器。
Description
背景技术
机电硬驱动器(hard drive)容易受到磨损以及来自震颤冲击、功率骤增等的意外损坏。随着对于较大容量硬驱动器和介质密度的需求的增加,对硬驱动器的潜在损坏变得更加严峻。结果,一些用户倾向于将他们的数据存储在廉价盘冗余阵列(RAID)存储系统中。RAID存储系统提供冗余意义:其中一个驱动器可能发生故障并且在发生故障的驱动器上存储的数据可以根据其他驱动器上的数据再现。传统RAID系统提供一种可靠的方式来在安全/可靠环境中维护数据,但是实施起来可能是困难和昂贵的。
附图说明
为了详细描述本发明的示例性实施例,现在将参考附图,附图中:
图1示出了根据各种实施例的系统图;
图2示出了根据各种实施例的在两个操作系统和管理程序(hypervisor)之间的关系;以及
图3示出了根据各种实施例的方法。
符号和术语
某些术语在整个下面的描述以及权利要求书中用来指代特定的系统部件。如本领域的技术人员将领会的,计算机公司可以用不同名字来指代一个部件。本文档不打算区分名字不同但不是功能不同的部件。在下面的讨论和权利要求中,术语“包括”和“包含”以开放式的方式使用,并且从而应该解释为意指“包括,但不限于...”。此外,术语“耦合”打算意指间接、直接、光学或无线电连接。从而,如果第一装置耦合到第二装置,则该连接可以是通过直接电连接、通过经由其他装置和连接的间接电连接、通过光学电连接、或通过无线电连接。此外,术语“系统”指的是两个或更多硬件和/或软件部件的集合,并且可以用来指代电子装置,诸如计算机、计算机的一部分、计算机的组合等。
具体实施方式
图1示出根据各种实施例的系统10。如所示,系统10包括处理器12、北桥14、南桥16、存储器18、管理逻辑20和多个存储驱动器24。在至少一些实施例中,存储驱动器包括硬盘驱动器或其他形式的可以被配置为RAID阵列的非易失性存储装置。
在至少一些实施例中,管理逻辑20耦合到处理器12和北桥14并从而与之分开,并且包括执行一种或多种功能的半导体装置(例如,微控制器)。至少一种功能是提供例如由信息技术(IT)人员对系统10进行“后门”访问。经由管理逻辑20,系统10可以被监视,并且如果需要,可以从远程位置进行调节。这种调节的示例包括加载新的驱动程序,改变配置设置等。从“辅助”供电21来操作管理逻辑20,即使系统10另外断电,“辅助”供电21也是起作用的(active)。辅助供电21使得远程用户(例如IT人员)能够在系统另外断电时从远程位置引导、监视和/或调节系统10。
对存储驱动器24的访问(例如,读取和写入访问)通过北桥和南桥14和16发生。至少其中一个存储驱动器24包括管理程序30和一对操作系统(OS)32和36(这里称为“第一”和“第二”操作系统)。在一些实施例中,第一和第二操作系统分别称为用户和服务操作系统。第二(服务)操作系统36由管理逻辑20用来提供后门服务访问(因此命名为“服务”操作系统),如上提及的。第一(用户)操作系统32提供平台,在该平台上运行系统的用户应用(因此命名为“用户”操作系统)。用户应用在用户OS 32下运行并且通常可能不知道第二操作系统36的存在。此外,第一操作系统32通常不知道第二操作系统的存在。因此,第二(服务)OS 36通常被认为对于用户、用户应用和第一(用户)OS 32是“透明的”,而第一OS 32被认为“暴露于”用户和用户应用。在一些实施例中,第一(用户)OS 32从属于(subservientto)第二(服务)OS 36,意味着第一(用户)OS 32例如将网络接口控制器(NIC)和音频请求(如果提供音频子系统的话)引导至第二(服务)OS 36。因此,第二OS 36可以被认为是主OS。
管理程序30包括可执行代码,其使两个或更多操作系统(在该情况中,为用户OS 32和服务36)能够在相同的系统10中运行。由管理程序30执行的至少一个功能是实现用户和服务操作系统32,36之间的通信。每个操作系统对于要提供给这种操作系统或由其发送的消息可以实施不同的协议。管理程序30被编程有每个操作系统32,36的消息格式并且从而可以促进操作系统内的通信。
管理逻辑20包括嵌入式存储器22。该嵌入式存储器22包括一段可执行代码,在初始化管理逻辑20时,该可执行代码使得管理逻辑从其中一个存储驱动器24将第二(服务)操作系统36加载到存储器18。根据各种实施例,服务(第二)操作系统36被预配置为将存储驱动器24配置为RAID阵列。在一些实施例中,服务OS 36包括可以创建并使用RAID阵列的Linux操作系统或其他操作系统。Linux具有将存储驱动器配置为RAID阵列的能力。用户可以指定在RAID阵列创建过程期间使用的各种参数,如驱动器的数量、条带大小等。当加载服务OS 36时,服务OS开始根据预设参数将存储驱动器配置为RAID阵列。由于服务OS 36,而不是用户OS 32,已经配置了RAID阵列,用户OS 32通常不知道存储驱动器24已经被配置成作为RAID阵列进行操作。
参考图2,用户OS 32,通过在其上运行的应用35,发出对于目标存储驱动器24的访问请求(读取和/或写入)。这种请求被提供给服务OS 36。在一些实施例中,请求从用户OS 32提供给管理程序30,并且通过管理程序30提供给服务OS 36。在其他实施例中,请求绕过管理程序30并且直接从用户OS 32提供给服务OS 36,如虚线箭头38所指示的。在存储驱动器访问请求流经管理程序30的实施例中,用户OS 32中的驱动程序34(经由驱动程序34)将请求格式化为与管理程序的通信协议兼容的格式。然后,管理程序30将请求转换为与服务OS 36兼容的格式。然后,服务OS 36将请求转换为与RAID阵列兼容的形式。已经包括创建RAID阵列的能力的Linux具有从在Linux下运行的应用接收访问请求并且将请求转换为与RAID阵列兼容的格式的能力。然而,在公开的实施例中,请求源自在用户OS 32下运行的应用35。如果用户OS 32发出读取请求,从RAID阵列返回的读取数据被返回到服务OS 36,通过驱动程序34,服务OS 36将数据格式化为适合于用户OS 32。再次,Linux已经具有将从RAID阵列读取的数据适当地格式化为由在Linux下运行的应用合适消耗的形式的能力。
在一些实施例中,用户OS 32而不是服务OS 36执行存储驱动器访问请求。在这种实施例中,服务OS 32中的驱动程序34被实施为具有将存储驱动器24配置为RAID阵列的能力,而不是服务OS 36。这种知晓RAID的驱动程序34可以执行来自在用户OS 32下运行的应用的访问请求,并且将访问请求格式化为适合访问RAID阵列的格式,与在前实施例中服务OS 36所做的大致相同。来自读取请求的返回数据也由驱动程序34进行格式化,如上所述。
此外,在存在不止一个OS且该OS能够访问存储驱动器24的这种实施例中,每个OS以原子方式(atomically)访问RAID阵列。提供文件系统(FS)40,通过该文件系统40,OS访问RAID阵列中的目标数据(例如,文件)。在这种实施例中,如果用户OS 32通过驱动程序34尝试访问RAID阵列,用户OS 32必须获得文件系统40的独占使用以防止服务OS 36并发地访问RAID阵列。两个不同OS的并发访问例如可能损坏由访问的OS存储在RAID阵列上的元数据(例如,上一次访问的时间的标识等)。锁定变量(如标志)可以用来准予一个OS或另一OS的独占访问。如果锁定变量被设置为锁定值,没有其他OS可以访问并使用文件系统40。在一些实施例中,管理程序30存储锁定变量并且从而OS 32和36访问管理程序以获得文件系统40的独占使用。
图3示出了根据各种实施例的方法50。如图所示,方法50包括管理逻辑16使得从存储驱动器24将服务OS加载到存储器18中(52)。在步骤54中,该方法包括服务OS 36将存储驱动器24配置为RAID阵列。在步骤56中,用户OS 32发出用于访问存储驱动器24的请求。在步骤58中,访问请求提供给服务OS 36(例如,通过管理程序30或直接绕过管理程序)。在步骤60中,服务OS 36将对于存储驱动器访问的请求转换为与RAID阵列兼容的形式。在步骤62中,该方法包括服务OS根据访问请求访问RAID阵列。
这里所讨论的软件-管理程序30、第一(用户)OS 32、第二(服务OS)36和文件系统40-被提供在任何合适的计算机可读介质上,诸如存储驱动器24、紧致盘只读存储器(CD ROM),只读存储器(ROM),易失性存储器(例如,随机存取存储器)或其组合。这种软件使得处理器12和/或管理逻辑20执行这里描述的某些或全部功能。
上述讨论仅打算说明本发明的原理和各种实施例。一旦充分理解了上述公开,许多改变和修改对本领域的技术人员来说将变得显而易见。意欲将下面的权利要求解释为包含全部这些改变和修改。
Claims (17)
1.一种系统,包括:
处理器,其被配置为执行第一操作系统和第二操作系统;
多个存储驱动器;
其中所述第二操作系统将所述多个存储驱动器配置为RAID阵列并且所述第一操作系统在不知道所述存储驱动器被配置为RAID阵列的情况下访问所述存储驱动器。
2.如权利要求1的系统,进一步包括能够由第一和第二操作系统访问的管理程序。
3.如权利要求2的系统,其中所述第一操作系统包括驱动程序,其使得用于访问存储驱动器的请求被提供给所述管理程序。
4.如权利要求2的系统,其中管理程序接收来自第一操作系统的存储驱动器访问请求,并且将所述存储驱动器访问请求提供给第二操作系统以供完成。
5.如权利要求4的系统,其中第二操作系统将所述访问请求转换为与RAID阵列兼容的形式。
6.如权利要求1的系统,其中所述第一操作系统将存储驱动器访问请求提供给第二操作系统,以将其转换为与RAID阵列兼容的形式。
7.如权利要求1的系统,进一步包括与所述处理器分开的逻辑,其孵化所述第二操作系统。
8.如权利要求1的系统,其中所述逻辑还使得能够在不利用所述第一操作系统的情况下从网络访问所述系统。
9.一种包括软件的计算机可读介质(CRM),当由处理器执行时,该软件使得处理器:
接收来自第一操作系统的对存储在存储驱动器上的信息的访问请求,来自第一操作系统的所述访问请求与RAID阵列不兼容;
将所述访问请求转换为与RAID阵列兼容的形式;以及
将与所述RAID阵列兼容的访问请求提供给所述RAID阵列;
其中所述第一操作系统不被编程为从RAID阵列进行读取以及向RAID阵列写入。
10.如权利要求9的CRM,其中所述软件使得处理器配置所述RAID阵列。
11.如权利要求9的CRM,其中所述软件使得处理器将从所述RAID阵列返回的读取数据转换为与所述第一操作系统兼容的格式。
12.如权利要求10的CRM,其中所述软件包括管理程序。
13.如权利要求10的CRM,其中所述软件包括管理程序,以及配置所述RAID阵列的第二操作系统。
14.一种方法,包括:
第二操作系统将多个存储驱动器配置为RAID阵列;以及
第一操作系统在不知道所述存储驱动器被配置为RAID阵列的情况下访问所述存储驱动器。
15.如权利要求14的方法,进一步包括第二操作系统将来自第一操作系统的存储驱动器访问请求转换为与RAID阵列兼容的形式。
16.如权利要求15的方法,其中第一操作系统将用于访问存储驱动器的请求提供给第二操作系统。
17.如权利要求15的方法,进一步包括使得所述第二操作系统由与执行所述第一操作系统的处理器分开的逻辑加载。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110223 |