CN102341786A - 改变对光纤通道组织的访问 - Google Patents
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Abstract
提供一种机制，用于改变对网络的访问。虚拟I/O服务器操作系统中的虚拟I/O服务器控制器接收所识别的通信适配器需要注意的指示。虚拟I/O服务器控制器向耦合至所识别的通信适配器的一组N端口识别虚拟化(NPIV)服务器适配器发出一组调用。所述一组调用的每个向所述一组NPIV服务器适配器的每个指示将一组客户端从所识别的通信适配器上的他们分配的端口移动至故障转移通信适配器上的可用端口的请求。所述一组NPIV服务器适配器将所述一组客户端从所识别的通信适配器移动至所述故障转移通信适配器。
Description
技术领域
概括地说，本发明涉及改进的数据处理装置和方法，更具体地，涉及管理对光纤通道组织(fabric)的访问的装置和方法。
背景技术
N端口ID虚拟化(NPIV)允许个体光纤通道主机总线适配器(HBA)向组织名服务器登记多个全球端口名称(WWPN)。全球端口名称是光纤通道网络中的唯一名称。当全球端口名称与组织关联时，向每个登记的全球端口名称分配唯一标识符，例如节点端口(N端口)ID。通过N端口ID虚拟化，单个光纤通道HBA可看作光纤通道组织中的多个全球端口名称。提供NPIV的每个NPIV服务器适配器通过一个或多个光纤通道主机总线适配器(FC HBA)连接至光纤通道网络。FC HBA通过光纤通道组织向其他网络和存储设备提供主机系统的连接。
发明内容
在现在应参照的所附权利要求中定义了本发明的各个方面。
在一个示例性实施例中，提供一种在数据处理系统中改变对网络的访问的方法。示例性实施例接收所识别的通信适配器需要注意的指示。示例性实施例向耦合至所识别的通信适配器的一组N端口识别虚拟化(NPIV)服务器适配器发出一组调用(call)。在示例性实施例中，所述一组调用的每个向所述一组服务器适配器的每个指示将一组客户端从所识别的通信适配器上的他们分配的端口移动至故障转移通信适配器上的可用端口的请求。示例性实施例将所述一组客户端从所识别的通信适配器移动至所述故障转移通信适配器。
在其他示例性实施例中，提供一种计算机程序产品，包括具有计算机可读程序的计算机可用或可记录介质。所述计算机可读程序当在计算设备上执行时，使得所述计算设备执行关于示例性实施例的方法的以上概括的任一操作、和操作组合。
在另一示例性实施例中，提供一种系统/装置。所述系统/装置可包括一个或多个处理器以及耦合至一个或多个处理器的存储器。所述存储器包括指令，当由所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行关于示例性实施例的方法的以上概括的任一操作、和操作组合。
在本发明的示例性实施例的以下具体实施方式中，将描述本发明的这些和其他特点和优点，并且对于本领域技术人员来说将据此变得清楚。
附图说明
当结合附图阅读时，参照示例性实施例的以下具体描述，将最好地理解本发明，及其优选使用模式和其他目的和优点，其中：
图1示出可实现示例性实施例的示例性分布式数据处理系统的图形表示；
图2示出可实现示例性实施例的方面的示例性数据处理系统的框图；
图3示出示出一个示例性框图，其展示了根据示例性实施例的具有虚拟化环境的数据处理系统；
图4A示出一个简化的示例性框图，其展示了根据示例性实施例的具有虚拟化环境的数据处理系统，例如图3的数据处理系统300；
图4B示出根据示例性实施例的FC HBA的示例性故障或维护；
图4C示出根据示例性实施例从故障的示例性恢复或FC HBA的成功维护；
图4D示出根据示例性实施例在一组光纤通道主机总线适配器(FCHBA)之间的示例性工作负载平衡；
图5示出根据示例性实施例在光纤通道主机总线适配器(FC HBA)的故障或维护期间由数据处理系统的虚拟输入/输出服务器(VIOS)操作系统执行的操作的示例性流程图；
图6示出根据示例性实施例在从光纤通道主机总线适配器(FC HBA)的故障或维护期间由数据处理系统的虚拟输入/输出服务器(VIOS)操作系统执行的操作的示例性流程图；以及
图7示出根据示例性实施例用于一组光纤通道主机总线适配器(FCHBA)之间的工作负载平衡由数据处理系统的虚拟输入/输出服务器(VIOS)操作系统执行的操作的示例性流程图。
具体实施方式
当维护或替换光纤特点主机总线适配器(FC HBA)硬件时，当将工作负载从一个FC HBA移动至另一FC HBA时，或当将工作负载从FCHBA上的一个端口移动至相同FC HBA上的另一端口时，出现许多问题。
执行这些操作的已知方案典型地需要冗余硬件和/或来自管理员的手工介入。此外，为了保持或替换FC HBA，管理员需要针对所涉及的FCHBA访问每个目标。即，需要管理员参与将FC HBA上的端口的全球端口名称(WWPN)映射至客户端可访问的目标端口。
示例性实施例提供一种机制，使用N端口识别虚拟化(NPIV)解决利用最小的硬件和/或管理员的参与的相同问题。NPIV允许多个客户端使用光纤通道端口，其中向每个客户端分配唯一全球端口名称(WWPN)。示例性实施例使用虚拟I/O服务器(VIOS)作为控制器；然而，也可使用其他类型的中介或虚拟机器管理器(VMM)，例如
和XenTM。VIOS经由虚拟化层与多个物理光纤通道主机总线适配器(FC HBA)通信，其使用多个全球端口名称提供虚拟FC HBA。每个客户端的操作系统利用虚拟NPIV适配器经由VIOS中的NPIV服务器适配器连接至虚拟FC HBA上的一个或多个端口。VIOS可经由他们的虚拟NPIV适配器将从物理FCHBA端口接收的适当组织事件转发至每个客户端，和/或将对于每个客户端的光纤通道事务排队。在FC HBA故障、FC HBA的维护、两个或更多个FC HBA之间的工作负载平衡等的事件中，示例性实施例使用VIOS将客户端NPIV适配器从分配的FC HBA端口映射至另一FC HBA端口。
如本领域技术人员将了解，本发明可体现为一系统、方法或计算机程序产品。相应地，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固体、常驻软件、微码等)或组合软件与硬体方面的实施例的形式，这些实施例在本文中都可通称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明可采用体现于任何有形表现媒体中的计算机程序产品的形式，该有形表现媒体具有体现于该媒体中的计算机可用程序代码。
可利用一个或多个计算机可用或计算机可读媒体的任何组合。举例而言，计算机可用或计算机可读媒体可为(但不限于)电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、装置、器件或传播媒体。计算机可读媒体的更特定实例(非穷尽列表)将包括以下各项：具有一个或多个导线的电连接件、携带型计算机盘片、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、携带型紧密光盘只读存储器(CDROM)、光学储存器件、传输媒体(诸如，支持因特网或内部网络的传输媒体)，或磁性储存器件。应注意，计算机可用或计算机可读媒体甚至可为程序被印刷于上面的纸张或另一合适媒体，因为该程序可经由(例如)对纸张或其它媒体的光学扫描来以电子方式捕获，接着经编制、解译或以合适方式另外处理(若必要)，且接着储存于计算机存储器中。在此文件的背景下，计算机可用或计算机可读媒体可为可含有、储存、传达、传播或传送由指令执行系统、装置或器件使用或与之结合而使用的程序的任何媒体。计算机可用媒体可包括在基频中或作为载波的部分的其中体现有计算机可用程序代码的传播数据信号。可使用任何适当的媒体(包括，但不限于，无线、有线线路、光纤电缆、RF等)来传输计算机可用程序代码。
可以一种或多种程序设计语言的任何组合撰写用于执行本发明的操作的计算机程序码，该一种或多种编程语言诸如Java、Smalltalk、C++或其类似者的面向对象程序设计语言及诸如“C”程序设计语言的公知编程程序设计语言，或类似编程语言。程序代码可完全在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为独立软件包执行，部分地在用户的计算机上执行且部分地在远程计算机上执行，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可经由任何类型的网络(包括局域网络(LAN)或广域网络(WAN))连接至用户的计算机，或可(例如，使用因特网服务提供者，经由因特网)连接至外部计算机(例如，使用因特网服务提供商经由因特网)。此外，程序代码可在服务器或远程计算机上的计算机可读存储介质上实现，并且可在网络上下载至远程计算机或用户计算机的计算机可读存储介质用于存储和/或执行。此外，计算系统或数据处理系统中的任一个可在从远程计算系统或数据处理系统在网络上下载程序代码之后将程序代码存储在计算机可读存储介质中。
以下参照方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明实施例的方面。流程图和/或框图的每个框、以及流程图和/或框图中的框的组合可通过计算机可读介质中实现的计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可提供至通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理装置以生成机器，从而经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令建立用于实现由流程图和/或框图的一个或多个框指定的功能/行为的部件。
这些计算机程序指令也可存储于可指引计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式运行的计算机可读介质中，从而计算机可读介质中存储的指令生成制品，其包括实现由流程图和/或框图的一个或多个框指定的功能/行为的指令。
计算机程序指令也可加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得一系列操作在计算机、其他可编程装置、或其他设备上执行以生成计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个框指定的功能/行为的处理。
附图中的流程图和框图示出根据本发明各个实施例的系统、方法、和计算机程序产品的可能实现的架构、功能、和操作。由此，流程图或框图中的每个框可表示包括用于实现特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、段、或代码部分。还应注意，在一些实施例中，在框中提及的功能可并非按照附图中提及的顺序发生。例如，连续示出的两个框可事实上基本同时执行，或所述框有时候可按相反顺序执行，这取决于涉及的功能。框图和/或流程图的框的每个框、以及框图和/或流程图的框的组合可通过执行特定功能或行为的基于专用硬件系统与专用硬件和计算机指令结合来实现。
因此，示例性实施例可用于包括分布式数据处理环境、单个数据处理设备等的许多不同类型的数据处理环境中。为了提供示例性实施例的特定元素和功能的描述的环境，以下提供图1和2作为可实现示例性实施例的方面。尽管图1和2之后的描述将主要关注于用于改变对光纤通道组织的访问的个体数据处理设备实现，这仅是实例，并非用于阐述或暗示对于本发明的特征的任何限制。相反，示例性实施例用于包括分布式数据处理环境，以及可改变对光纤通道组织的访问的实施例。
现在参照附图，具体地参照图1-2，提供可实现本发明的示例性实施例的数据处理环境的示例性视图。应理解，图1-2仅是实例，并非用于声明或暗示对于可实现本发明的方面或实施例的环境的任何限制。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对于所示环境做出许多修改。
现在，参照附图，图1示出可实现示例性实施例的方面的示例性分布式数据处理系统的图形表示。分布式数据处理系统100可包含可实现示例性实施例的方面的计算机的网络。分布式数据处理系统100包含至少一个网络102，所述网络102是用于提供在分布式数据处理系统100中连接在一起的各个设备以及计算机之间的通信链路的介质。网络102可包括例如导线、无线通信链路或光缆的连接。
在所示的实例中，服务器104和服务器106与存储单元108一起连接至网络102。此外，客户端110、112和114也连接至网络102。这些客户端110、112和114可以是例如个人计算机或网络计算机。在所示的实例中，服务器104向客户端110、112和114提供数据，例如，引导文件、操作系统图像和应用。在该实例中，客户端110、112和114是服务器104的客户端。分布式数据处理系统100可包括附加服务器、客户端和其它没有示出的设备。
在所示的实例中，分布式数据处理系统100是具有网络102的互联网，其表示使用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)的协议族彼此通信的网络和网管的世界范围的集合。在互联网的中心是主节点或主计算机之间的高速数据通信线路的骨干，包括对数据和消息进行路由的几千个金融、政府、教育和其它计算机系统。当然，分布式数据处理系统100也可以实现为多个不同类型网络，例如，内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)。图1用作实例，而不是对本发明的不同实施例的架构限制，因此，图1中所示的特定元件不应认为是对于可实现本发明的示例性实施例的环境的限制。
现在，参照图2，示出在其中可实现示例性实施例的方面的示例性数据处理系统的框图。数据处理系统200是计算机的实例，例如图1中的客户端110，其中可设置有用以实现示例性实施例的处理的计算机可用代码或指令。
在所示的实例中，数据处理系统200采用集线器架构，包括北桥芯片和存储控制器中心(NB/MCH)202以及南桥芯片和输入/输出(I/O)控制器中心(SB/ICH)204。处理单元206、主存储器208和图形处理器210连接至NB/MCH 202。图形处理器210可通过加速图形端口(AGP)连接至NB/MCH 202。
在所示的实例中，局域网(LAN)适配器212连接至SB/ICH 204。音频适配器216、键盘和鼠标适配器220、调制解调器222、只读存储器(ROM)224、硬盘驱动器(HDD)226、CD-ROM驱动器230、通用串行总线(USB)端口和其它通信端口232和PCI/PCIe设备234通过总线238和240连接至SB/ICH 204。PCI/PCIe设备可包括例如以太网适配器、插入卡、和用于笔记本计算机的PC卡。PCI使用卡总线控制器，而PCIe不使用。ROM224可以是例如闪速二进制输入/输出系统(BIOS)。
HDD 226和CD-ROM驱动器230通过总线240连接至SB/ICH 204。HDD 226和CD-ROM驱动器230可以使用例如电子集成驱动器(IDE)或串行高级技术附加装置(SATA)接口。超级I/O(SIO)设备236可连接至SB/ICH 204。
操作系统运行在处理单元206上，并且协调和提供在图2中的数据处理系统200中的各个组件的控制。作为客户端，操作系统可以是商业可用的操作系统，例如
XP(Microsoft和Windows是微软公司在美国、其它国家或两者中的商标)。面向对象编程系统(例如JavaTM编程系统)可结合操作系统运行，并提供从数据处理系统200上执行的JavaTM编程或应用对操作系统的调用(Java是Sun Microsystems公司在美国、其它国家或两者中的商标)。
作为服务器，数据处理系统200可以是例如运行高级交互执行体
操作系统或
操作系统的
eServerTM 
计算机系统(eServer，pSeries和AIX是国际商业机器公司在美国、其它国家或两者中的商标，而LINUX是Linus Torvalds在美国、其它国家或两者中的商标)。数据处理系统200可以是在处理单元206中包括多个处理器的对称多处理器(SMP)系统。或者，可采用单处理器系统。
将用于操作系统、面向对象编程系统和应用或程序的指令设置在存储设备(例如HDD 226)上，并且可加载到主存储器208中，用于处理单元206执行。通过处理单元206使用计算机可用程序代码执行对于本发明的示例性实施例的处理，所述计算机可用程序代码可设置在例如主存储器208、ROM 224或一个或多个外围设备226和230中。
如图2所示的总线238或总线240的总线系统可包括一个或多个总线。当然，总线系统可使用提供与组织或架构附连的不同组件或设备之间的数据传送的任意类型的通信组织或架构。例如图2的调制解调器222或网络适配器212的通信单元可包括用于发送和接收数据的一个或多个设备。存储器可以是例如主存储器208、ROM 224、或例如图2中的NB/MCH 202中找到的高速缓存。
本领域普通技术人员可以理解，在图1-2中的硬件可以根据实施方式而改变。除了或代替图1-2中所示的硬件，可以使用其它内部硬件或外围设备，例如闪存、等同非易失性存储器或光盘驱动器等。此外，可对除了先前所述的SMP系统之外的多处理器数据处理系统采用示例性实施例的处理，而不脱离本发明的精神和范围。
此外，数据处理系统200可采用多个不同数据处理系统中的任一个的形式，包括客户端计算设备、服务器计算设备、桌面型计算机、膝上型计算机、电话或其他通信设备、个人数字助理(PDA)等。在一些示例性实例中，数据处理系统200可以是通过闪速存储器配置以提供用于存储例如操作系统文件和/或用户生成的数据的非易失性存储器的便携式计算设备。实质上，数据处理系统200可以是任意已知或稍后开发的数据处理系统，而没有架构限制。
同样，示例性实施例提供一种机制，使用N端口识别虚拟化(NPIV)利用最小硬件和/或SAN管理解决相同问题。示例性实施例使用耦合至多个物理光纤通道主机总线适配器(FC HBA)的虚拟I/O服务器(VIOS)，并通过使用虚拟化层向虚拟FC HBA提供他们自身的全球端口名称。通过经由他们的虚拟NPIV适配器将接收适当的组织事件的虚拟FC HBA端口转发至每个客户端和/或将对于每个客户端或发起方的光纤通道事务排队，VIOS规定每个发起方共享一个FC HBA，从而两个FC HBA可向多个发起方提供冗余性，由此节省硬件。示例性实施例中断了FC HBA全球端口名称和对于SCSI目标的发起方访问之间的依赖性，因为全球端口名称是VIOS受控的NPIV适配器而并非物理FC HBA的属性。VIOS规定当客户端所连接的FC HBA丢失或正在丢失与光纤通道组织的连接时，或当发生预期维护事件时，向每个受影响的客户端发送下行LINK的通知，这需要将NPIV适配器的虚拟端口重映射至另一FC HBA上的新物理端口上。当建立了到另一FC HBA的新映射时，VIOS发送上行LINK。
图3示出一个示例性框图，其展示了根据示例性实施例的具有虚拟化环境的数据处理系统。数据处理系统300具有多个逻辑分区(LPAR)310、330、350，他们还可称为客户端或发起方。LPAR 310具有包括一组应用程序接口(API)314的操作系统312的实例，和运行的一个或多个应用316。LPAR 330具有包括API 334的操作系统332，和一个或多个应用336。LPAR 350具有虚拟输入/输出服务器(VIOS)分区，并具有包括API 354的VIOS操作系统352，和运行的一个或多个应用356。由于包括VIOS软件的应用356，LPAR 350可以是VIOS分区。尽管数据处理系统300仅示出LPAR 310和330，以及VIOS分区350，示例性实施例不限于此。相反，可通过示例性实施例的机制利用任意数目LPAR，而不脱离本发明的精神和范围。
LPAR 310和330以及VIOS分区350可经由虚拟化层370彼此通信。虚拟化层370是执行通信和资源管理以允许操作系统312和332以及VIOS操作系统352的多个实例同时在数据处理系统300上运行的软件。虚拟化层370执行例如处理器时间片共享、存储器分配等的任务。虚拟化层370可以是例如管理程序。
应用316和336可包括与光纤通道网络382上的设备通信的网络应用。当与光纤通道网络382通信时，应用316和336向API 314和334进行调用，并且分别经由N端口识别虚拟化(NPIV)适配器320和340与VIOS分区350中的N端口识别虚拟化(NPIV)服务器适配器360和362通信的操作系统312和332通信的操作系统312和332使用各自分配的全球端口名称(WWPN)。在示例性实施例中，NPIV服务器360和362的每个形成两个关系。NPIV服务器适配器360和362每个形成到NPIV适配器320和NIPV适配器340的各自的第一关系。此外，NPIV服务器适配器360和362每个形成与虚拟化层370中的光纤通道主机适配器(FC HBA)372或374上的端口的第二关系。FC HBA 372或374上的每个端口可同时服务于许多NPIV服务器适配器。FC HBA上的单个端口的当前限制受限于64NPIV服务器适配器。然而，这是当前已知的FC HBA的限制，并且示例性实施例不限于这样当前已知的限制。
NPIV服务器适配器360和362提供直接映射至虚拟化层370中虚拟化的光纤通道主机总线适配器(FC HBA)372或374的WWPN的虚拟WWPN。即，虚拟化层370使用多个全球端口名称提供映射至物理FC HBA的虚拟FC HBA 372和374。尽管数据处理系统300示出FC HBA 372和374，但是示例性实施例不限于此。相反，可通过示例性实施例的机制利用任意数目FC HBA或其他通信适配器，而不脱离本发明的精神和范围。然后，NPIV服务器适配器360经由虚拟化层370中虚拟化的FC HBA 372或374以及网络层380将来自应用316和336的调用通信或传递至网络382。网络层380是执行用于网络通信的任务的软件。网络层380可执行例如端到端分组传递、维护服务质量、差错控制等的任务。
网络382可以是包括存储区网络(SAN)384(在示例性实例中为光纤通道兼容SAN)的网络。光纤通道是映射若干共同传输协议的可扩展技术的数据传送接口技术，包括因特网协议(IP)和小型计算机系统接口(SCSI)，允许其在一个连接技术中合并高速I/O和网络功能。光纤通道是由美国国家标准化组织(ANSI)和国际标准化组织(ISO)定义的一组开放性协议。关于各种光纤通道标准的详细信息可从ANSI认可标准委员会(ASC)X3T11获得，其主要负责光纤通道项目。在本说明书中，这些标准统称为光纤通道标准或光纤通道规范。光纤通道在铜和光纤电缆上以多达10千米的距离运行，并支持多个互操作拓扑，包括点到点、仲裁环、和切换(及其组合)。
应理解，尽管示例性实施例将使用光纤通道和光纤通道组织来描述，但是示例性实施例不限于此。相反，可通过示例性实施例的机制利用任意接口技术、通信集、或通信协议，而不脱离本发明的精神和范围。光纤通道仅用作实例，并非用于阐述或暗示关于可通过示例性实施例的机制使用的通信连接或协议的类型的任何限制。
SAN 384的所示实施例包括经由光纤通道组织网络388互连的一组节点386。网络382的节点386可包括各种设备或系统中的任一个，包括数据处理系统300、数据处理系统398(计算机)、带子系统390、RAID设备392、盘子系统394、光纤通道仲裁环(FCAL)396、或其他适合的数据存储和数据处理系统。网络382的节点386中的一个或多个可连接至由标号399指示的外部网络。外部网络399可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)等。例如，外部网络399可以是因特网协议(IP)支持的网络，例如因特网。
图4A示出一个简化的示例性框图，其展示了根据示例性实施例的具有虚拟化环境的数据处理系统，例如图3的数据处理系统300。在数据处理系统400中，客户端402使用N端口识别虚拟化(NPIV)适配器404经由虚拟化层410连接至虚拟输入/输出服务器(VIOS)408连接至NPIV服务器适配器406。同样，在数据处理系统400中，客户端412使用NPIV适配器414，经由虚拟化层410连接至VOIS 408中的NPIV服务器416。NPIV服务器适配器406和416分别规定光纤通道主机总线适配器(FCHBA)418和420上的端口的逻辑分区，以将客户端402和412连接至光纤通道(FC)组织。通过逻辑分区FC HBA 418和420上的端口，FC HBA418和420能够支持均具有唯一N端口ID的多个客户端。
VIOS 408使用VIOS控制器422与FC HBA 418和420通信。当FCHAB 418或420开始经历指示悬置故障的差错时，FC HAB 418或420经由VIOS控制器422向VIOS 408发送作为组织事件的差错。VIOS 422可使用一个或多个预定差错阈值，以确定接收的差错是否指示FC HBA 418和/或420正开始故障。VIOS 408可随后使用VIOS控制器422将从FCHBA 418和/或420接收的适当组织事件传送至客户端402或412的适当一个(多个)。如果由于停电、客户端离线等，与客户端402和412的通信不可能，VIOS控制器422也可对组织事件排队。VIOS控制器422提供每个NPIV适配器404或414到FC HBA 418或420上的分配的端口的映射。此外，VIOS控制器422将FC HBA 418和420和/或虚拟化层410提供的信息存储至一组目标，所述信息识别由FC HBA 418和420的每个端口提供的连接。当向FC HBA上的特定端口添加目标时，随后FC HBA和/或FC HBA驻留所在的虚拟化层提供对于VIOS控制器422的更新。因此，VIOS控制器422也规定，在需要注意的情况下(例如FC HBA 418或420中的悬置故障、FC HBA 418或420的维护、FC HBA 418和420之间的工作负载平衡等)，从一个FC HBA端口到另一FC HBA端口的NPIV适配器404或414的映射。
图4B示出根据示例性实施例的FC HBA的示例性故障或维护。在FCHBA 418的悬置故障但并非完全故障或维护的事件中，例如，VIOS控制器422调用NPIV服务器适配器406。调用指示了NPIV服务器适配器406要将客户端402从FC HBA 418上的其分配的端口移动至FC HBA 420上的可用端口。NPIV服务器适配器406随后向客户端402发送事件信号(例如下行LINK信号)，其指示连接临时丢失。NPIV服务器适配器406随后向FC HBA 418发送命令，以中断对于客户端402的现有连接424。在接收命令时，FC HBA 418中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器406返回确认。在这个实例中，NPIV服务器适配器406随后向FC HBA 420发送连接命令，以建立对于客户端402到达FC HBA 420的新连接426。在接收命令时，FC HBA 420建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器406返回确认。NPIV服务器适配器406随后向客户端402发送重建了连接的事件信号(例如上行LINK信号)。通过重建的连接，客户端402随后能够经由FC HBA 420执行与FC组织的通信，而不会出现如果FCHBA 418完全故障所通常引起的服务的重大损失。
图4C示出根据示例性实施例从故障的示例性恢复或FC HBA的成功维护。在从FC HBA 418的成功维护的故障的恢复的事件中，例如，VIOS控制器422从FC HBA 418接收恢复消息或初始化消息。响应于来自FCHBA 418的恢复消息或初始化消息，VIOS控制器422调用NPIV服务器适配器406。调用指示NPIV服务器适配器406要将客户端402从FC HBA420上的其分配的端口移动至FC HBA 418上的可用端口。NPIV服务器适配器406随后向客户端402发送指示连接临时丢失的事件信号。NPIV服务器适配器406随后向FC HBA 420发送中断对于客户端402的连接426的命令。在接收命令时，FC HBA 420中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器406返回确认。在这个实例中，NPIV服务器适配器406随后向FC HBA 418发送连接命令，以建立对于客户端402到达FC HBA 418的新连接424。在接收命令时，FC HBA 418建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器406返回确认。NPIV服务器适配器406随后向客户端402发送重建了连接的事件信号。通过重建的连接，客户端402随后能够经由FC HBA 418执行与FC组织的通信。
图4D示出根据示例性实施例在一组光纤通道主机总线适配器(FCHBA)之间的示例性工作负载平衡。VIOS控制器422从FC HBA 418和420的每个接收工作负载信息。同样，尽管示例性图4D示出仅FC HBA 418和420，但是示例性实施例不限于此。相反，可通过示例性实施例的机制利用任意数目FC HBA，而不脱离本发明的精神和范围。在来自FC HBA418和420的工作负载信息基于预定的工作负载平衡阈值指示需要执行工作负载平衡的事件中，随后VIOS控制器启动FC HBA 418和420之间的工作负载平衡。在这个实例中，VIOS控制器422识别出，相比于支持客户端402和430的FC HBA 418执行的工作，支持客户端412、432、434和436的FC HBA 420正在执行的工作多于其50％。VIOS控制器422随后识别与FC HBA 420连接的客户端412、432、434或436中的哪个可从FC HBA 420移动至FC HBA 418。基于与FC HBA 420通信的每个客户端的工作负载，VIOS控制器422可识别将基本平衡FC HBA 420和FC HBA418之间的工作负载的1至N个客户端。
一旦VIOS控制器422识别了要从FC HBA 420移动至FC HBA 418的一组客户端，在这个实例中的客户端432和434，随后VIOS控制器422调用NPIV服务器适配器406和NPIV服务器适配器416。对于NPIV服务器适配器406的调用指示了NPIV服务器适配器406要将客户端432从FCHBA 420上的其分配的端口移动至FC HBA 418上的可用端口。NPIV服务器适配器406随后向客户端432发送指示连接临时丢失的事件信号。NPIV服务器适配器406随后向FC HBA 420发送中断对于客户端432的连接的命令。在接收命令时，FC HBA 420中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器406返回确认。在这个实例中，NPIV服务器适配器406随后向FC HBA 418发送连接命令，以建立对于客户端402到达FC HBA 418的新连接424。在接收命令时，FC HBA 418建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器406返回确认。NPIV服务器适配器406随后向客户端432发送重建了连接的事件信号。通过重建的连接，客户端432随后能够经由FC HBA 418执行与FC组织的通信。
对于NPIV服务器适配器416的调用指示NPIV服务器适配器416要将客户端434从FC HBA 420上的其分配的端口移动至FC HBA 418上的可用端口。NPIV服务器适配器416随后向客户端434发送指示连接临时丢失的事件信号。NPIV服务器适配器416随后向FC HBA 420发送中断对于客户端434的连接的命令。在接收命令时，FC HBA 420中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器416返回确认。在这个实例中，NPIV服务器适配器416随后向FC HBA 418发送连接命令，以建立对于客户端434到达FC HBA 418的连接。在接收命令时，FC HBA 418建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器416返回确认。NPIV服务器适配器416随后向客户端434发送重建了连接的事件信号。通过重建的连接，客户端434随后能够经由FC HBA 418执行与FC组织的通信。
因此，示例性实施例提供一种机制，使用N端口识别虚拟化(NPIV)解决利用最小的硬件和/或管理员的参与的相同问题。NPIV允许多个客户端使用光纤通道端口，其中向每个客户端分配唯一全球端口名称(WWPN)。在FC HBA故障、FC HBA维护、两个或更多个FC HBA之间的工作负载平衡等的情况下，示例性实施例使用VIOS将客户端NPIV适配器从分配的FC HBA端口映射至另一FC HBA。
图5示出根据示例性实施例在光纤通道主机总线适配器(FC HBA)的故障或维护期间由数据处理系统的虚拟输入/输出服务器(VIOS)操作系统执行的操作的示例性流程图。在操作开始时，VIOS数据处理系统中的VIOS控制器接收所识别的FC HBA需要注意的指示(步骤502)。响应于这样的指示，VIOS控制器系统调用耦合至所识别的FC HBA的一组NPIV服务器适配器的每个(步骤504)。每个调用向各个NPIV服务器适配器指示要将一个或多个客户端从所识别的FC HBA上的他们分配的端口移动至故障转移FC HBA上的可用端口。对于每个NPIV服务器适配器所服务的每个客户端，NPIV服务器适配器向客户端发送指示连接临时丢失的事件信号(步骤506)。NPIV服务器适配器随后向所识别的FC HBA发送请求所识别的FC HBA中断对于该客户端的连接的命令(步骤508)。在接收命令时，所识别的FC HBA中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器返回确认(步骤510)。NPIV服务器适配器随后向故障转移FC HBA发送连接命令，以建立对于客户端到达故障转移FC HBA的连接(步骤512)。在接收命令时，故障转移FC HBA建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器返回确认(步骤514)。NPIV服务器适配器随后向客户端发送重建了连接的事件信号(步骤516)，随后操作结束。通过重建的连接，客户端能够经由故障转移FC HBA执行与FC组织的通信。
图6示出根据示例性实施例在从光纤通道主机总线适配器(FC HBA)的故障或维护期间由数据处理系统的虚拟输入/输出服务器(VIOS)操作系统执行的操作的示例性流程图。在操作开始时，在从所恢复的FC HBA的成功维护的故障恢复的事件中，VIOS数据处理系统中的VIOS控制器从所恢复的FC HBA接收恢复消息或初始化消息(步骤602)。响应于来自所恢复的FC HBA的恢复消息或初始化消息，VIOS控制器调用耦合至故障转移FC HBA的一组NPIV服务器适配器的每个(步骤604)。调用指示NPIV服务器适配器要将客户端从故障转移FC HBA上的其分配的端口移动至所恢复的FC HBA上的可用端口。NPIV服务器适配器随后向客户端发送指示连接临时丢失的事件信号(步骤606)。NPIV服务器适配器随后向故障转移FC HBA发送中断对于客户端的连接的命令(步骤608)。在接收命令时，故障转移FC HBA中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器返回确认(步骤610)。NPIV服务器适配器随后向所恢复的FC HBA发送连接命令，以建立对于客户端到达所恢复的FC HBA的连接(步骤612)。在接收命令时，所恢复的FC HBA建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器返回确认(步骤614)。NPIV服务器适配器随后向重建了连接的客户端发送事件信号(步骤616)，随后操作结束。通过重建的连接，客户端能够经由所恢复的FC HBA执行与FC组织的通信。
图7示出根据示例性实施例用于一组光纤通道主机总线适配器(FCHBA)之间的工作负载平衡由数据处理系统的虚拟输入/输出服务器(VIOS)操作系统执行的操作的示例性流程图。在操作开始时，VIOS数据处理系统中的VIOS控制器从一组FC HBA中的每个接收工作负载信息(步骤702)。VIOS控制器基于预定的工作负载平衡阈值确定工作负载信息是否指示需要执行工作负载平衡(步骤704)。如果在步骤704，VIOS控制器确定不需要执行工作负载平衡，则操作返回至步骤702。如果在步骤704，VIOS控制器确定需要执行工作负载平衡，则VIOS控制器启动一组FC HBA之间的工作负载平衡(步骤706)。在这个实例中，VIOS控制器识别出，正在执行多于预定的工作负载平衡阈值的一组FC HBA中的一个或多个，以及正在执行少于预定的工作负载平衡阈值的一组FC HBA中的一个或多个，这里分别称为一组过多工作的FC HBA和一组过少工作的FC HBA(步骤708)。VIOS控制器随后基于一个或多个客户端执行的工作负载识别出可从一组过多工作的FC HBA向一组过少工作的FC HBA移动的、连接至一组过多工作的FC HBA的一组客户端(步骤710)。
一旦VIOS控制器识别出一组客户端，随后VIOS控制与一组客户端相关的一组NPIV服务器适配器的调用(步骤712)。对于一组NPIV服务器适配器的调用(多个)指示一组NPIV服务器适配器要将一组客户端从一组过多工作的FC HBA上的他们分配的端口移动至一组过少工作的FC HBA上的可用端口。对于一组客户端中的每个客户端，一组NPIV服务器适配器中的相关NPIV服务器适配器向客户端发送指示连接临时丢失的事件信号(步骤714)。相关NPIV服务器适配器随后向一组过多工作的FC HBA中的相关的过多工作的FC HBA发送中断对于该客户端的连接的命令(步骤716)。在接收命令时，相关的过多工作的FC HBA中断所请求的连接，并向NPIV服务器适配器返回确认(步骤718)。NPIV服务器适配器随后向一组过少工作的FC HBA中的相关的过少工作的FC HBA发送连接命令，以建立对于客户端到达过少工作的FC HBA的连接(步骤720)。在接收命令时，过少工作的FC HBA建立所请求的连接，并向NPIV服务器适配器返回确认(步骤722)。NPIV服务器适配器随后向客户端发送重建了连接的事件信号(步骤724)，随后操作结束。通过重建的连接，客户端随后能够经由过少工作的FC HBA执行与FC组织的通信。
因此，示例性实施例提供一种机制，使用N端口识别虚拟化(NPIV)解决利用最小的硬件和/或SAN管理的相同问题。示例性实施例使用耦合至多个物理光纤通道主机总线适配器(FC HBA)的虚拟I/O服务器(VIOS)，并通过使用虚拟化层向虚拟FC HBA提供他们自身的全球端口名称。通过经由他们的虚拟NPIV适配器将接收适当的组织事件的虚拟FC HBA端口转发至每个客户端和/或将对于每个客户端或发起方的光纤通道事务排队，VIOS规定每个发起方共享一个FC HBA，从而两个FCHBA可向多个发起方提供冗余性，由此节省硬件。因此，示例性实施例中断了FC HBA全球端口名称和对于SCSI目标的发起方访问之间的依赖性，因为全球端口名称是VIOS受控的NPIV适配器而并非物理FC HBA的属性。VIOS规定当客户端所连接的FC HBA丢失或正在丢失与光纤通道组织的连接时，或当发生预期维护事件时，向每个受影响的客户端发送下行LINK的通知，这需要将NPIV适配器的虚拟端口重映射至另一FC HBA上的新物理端口上。当建立了到另一FC HBA的新映射时，VIOS发送上行LINK。
如上所述，应理解，示例性实施例采用完全硬件实施例、完全软件实施例或含有硬件和软件元件的实施例的形式。在一个示例性实施例中，示例性实施例的机制在软件或程序代码中实现，这包括但不限于固件、驻留软件、微码等。
适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统包括直接或通过系统总线间接与存储器元件耦合的至少一个处理器。存储器元件可包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、海量存储装置、以及提供至少一些程序代码的临时存储以减少在执行期间必须从海量存储装置提取代码的次数的高速缓存。
输入/输出或I/O设备(包括但不限于键盘、显示器、定点设备等)可直接或通过中间I/O控制器耦合至系统。网络适配器也可耦合至系统，以使得数据处理系统能够通过中间专用网络或公共网络耦合至其他数据处理系统或远程打印机或存储设备。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡仅是网络适配器的几个当前可用类型。
为了说明和描述的目的提出本发明实施例的以上描述，并且其不是穷尽的，以及并没有将本发明限制在所公开的特定形式。对于本领域普通技术人员，许多变形和改变是清楚的。选择和描述实施例以最佳地解释发明原理、实际应用，以及使得本领域普通技术人员能够通过适用于特定用途的具有各种修改的各种实施例理解本发明。
本领域普通技术人员可理解，尽管针对先前示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此，并且存在落入本发明的范围内的许多可能变形和修改。
本发明的范围包括任意新颖性特征或这里公开的特征的组合。由此，申请人认为，可在本说明书或从中导出的任意这样的进一步应用的规定期间将新权利要求公式化成这样的特征或特征的组合。具体地，参照附图，从属权利要求的特征可与独立权利要求的特征组合，并且各个独立权利要求的特征可通过任意适当方式组合，不仅在权利要求书中列举的特定组合中。
为了避免疑问，说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不可理解为“仅由...组成”。
Claims (14)
1.一种在数据处理系统中改变对网络的访问的方法，所述方法包括：
通过所述数据处理系统的虚拟I/O服务器操作系统中的虚拟I/O服务器控制器接收所识别的通信适配器需要注意的指示；
通过所述虚拟I/O服务器控制器向耦合至所识别的通信适配器的一组N_端口识别虚拟化(NPIV)服务器适配器发出一组调用，其中所述一组调用的每个向所述一组服务器适配器的每个指示将一组客户端从所识别的通信适配器上的他们分配的端口移动至故障转移通信适配器上的可用端口的请求；以及
通过所述一组NPIV服务器适配器将所述一组客户端从所识别的通信适配器移动至所述故障转移通信适配器。
2.如权利要求1所述的方法，其中所需要的注意是以下内容中的至少一个：所述通信适配器的悬置故障、所述通信适配器的维护、或所述通信适配器和至少一个其他通信适配器之间的工作负载平衡。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中由于在所识别的通信适配器完全故障之前将所述一组客户端从所识别通信适配器移动至所述故障转移通信适配器，所以所述一组客户端不经历服务的重大损失。
4.如任意先前权利要求所述的方法，其中将所述一组客户端中的每个客户端从所识别的通信适配器移动至所述故障转移通信适配器还包括：
通过所述一组服务器适配器中的相关NPIV服务器适配器向所述客户端发送指示连接临时丢失的第一事件信号；
通过所述相关NPIV服务器适配器向所识别的通信适配器发送请求所识别的通信适配器中断对于所述客户端的现有连接的命令；
通过所述相关NPIV服务器适配器接收所识别的通信适配器中断了现有连接的确认；
通过所述相关NPIV服务器适配器向所述故障转移通信适配器发送请求对于所述客户端的新连接的连接命令；
通过所述相关NPIV服务器适配器接收所述故障转移通信适配器建立了所述新连接的确认；以及
通过所述相关NPIV服务器适配器向所述客户端发送指示重建了连接的第二事件信号。
5.如任意先前权利要求所述的方法，还包括：
通过所述虚拟I/O服务器控制器接收恢复了所识别的通信适配器的指示；
通过所述虚拟I/O服务器控制器向所述一组NPIV服务器适配器发出随后的一组调用，其中所述随后的一组调用的每个向所述一组NPIV适配器的每个指示将一组客户端从所述故障转移通信适配器上的他们分配的端口移动至所识别的通信适配器上的可用端口的请求；以及
通过所述虚拟I/O服务器控制器将所述一组客户端从所述故障转移通信适配器移动至所识别的通信适配器。
6.如任意先前权利要求所述的方法，其中所识别的通信适配器需要注意的指示识别了所识别的通信适配器需要工作负载平衡，以及其中平衡所述通信适配器的工作负载包括：
通过所述虚拟I/O服务器控制器确定执行与所识别的通信适配器的工作负载平衡所利用的一个或多个额外通信适配器；
通过所述虚拟I/O服务器控制器识别连接至所识别的通信适配器的一组客户端的子集，以从所识别的通信适配器移动至所述一个或多个额外通信适配器；
通过所述虚拟I/O服务器控制器向耦合至所识别的通信适配器的一组NPIV服务器适配器和所述一个或多个额外通信适配器发出一组工作负载平衡调用，其中所述一组工作负载平衡调用向所述一组NPIV服务器适配器指示将所述一组客户端的子集从所识别的通信适配器上的他们分配的端口移动至所述一个或多个额外通信适配器的请求；以及
通过所述一组NPIV服务器适配器将所述一组客户端的子集从所识别的通信适配器移动至所述一个或多个额外通信适配器。
7.一种计算机程序产品，包括上面记录有计算机可读程序的计算机可记录介质，其中所述计算机可读程序当在计算设备上执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至6中任一项的方法。
8.一种计算机可读程序，当在计算设备上执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至6中任一项的方法。
9.一种装置，包括：
处理器；以及
存储器，耦合至所述处理器，其中所述存储器包括指令，当由所述处理器执行时使得所述处理器执行以下步骤：
接收所识别的通信适配器需要注意的指示；
向耦合至所识别的通信适配器的一组N端口识别虚拟化(NPIV)服务器适配器发出一组调用，其中所述一组调用的每个向所述一组服务器适配器的每个指示将一组客户端从所识别的通信适配器上的他们分配的端口移动至故障转移通信适配器上的可用端口的请求；以及
将所述一组客户端从所识别的通信适配器移动至所述故障转移通信适配器。
10.如权利要求9所述的装置，其中所需要的注意是以下内容中的至少一个：所述通信适配器的悬置故障、所述通信适配器的维护、或所述通信适配器和至少一个其他通信适配器之间的工作负载平衡。
11.如权利要求9或10所述的装置，其中由于在所识别的通信适配器完全故障之前将所述一组客户端从所识别通信适配器移动至所述故障转移通信适配器，所以所述一组客户端不经历服务的重大损失。
12.如权利要求9、10或11所述的装置，其中将所述一组客户端中的每个客户端从所识别的通信适配器移动至所述故障转移通信适配器的指令还使得所述处理器执行以下步骤：
向所述客户端发送指示连接临时丢失的第一事件信号；
向所识别的通信适配器发送请求所识别的通信适配器中断对于所述客户端的现有连接的命令；
接收所识别的通信适配器中断了现有连接的确认；
向所述故障转移通信适配器发送请求对于所述客户端的新连接的连接命令；
接收所述故障转移通信适配器建立了所述新连接的确认；以及
向所述客户端发送指示重建了连接的第二事件信号。
13.如权利要求9至12中任一项所述的装置，其中所述指令还使得所述处理器执行以下步骤：
接收恢复了所识别的通信适配器的指示；
向所述一组NPIV服务器适配器发出随后的一组调用，其中所述随后的一组调用的每个向所述一组NPIV适配器的每个指示将一组客户端从所述故障转移通信适配器上的他们分配的端口移动至所识别的通信适配器上的可用端口的请求；以及
将所述一组客户端从所述故障转移通信适配器移动至所识别的通信适配器。
14.如权利要求9至13中任一项所述的装置，其中所识别的通信适配器需要注意的指示识别了所识别的通信适配器需要工作负载平衡，以及其中平衡所述通信适配器的工作负载还使得所述处理器执行以下步骤：
确定执行与所识别的通信适配器的工作负载平衡所利用的一个或多个额外通信适配器；
识别连接至所识别的通信适配器的一组客户端的子集，以从所识别的通信适配器移动至所述一个或多个额外通信适配器；
向耦合至所识别的通信适配器的一组NPIV服务器适配器和所述一个或多个额外通信适配器发出一组工作负载平衡调用，其中所述一组工作负载平衡调用向所述一组NPIV服务器适配器指示将所述一组客户端的子集从所识别的通信适配器上的他们分配的端口移动至所述一个或多个额外通信适配器的请求；以及
将所述一组客户端的子集从所识别的通信适配器移动至所述一个或多个额外通信适配器。
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