CN102469025A - 多存储系统上的多路径交换 - Google Patents

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Abstract

一种多存储系统上的多路径交换。系统包括：第一存储系统，第二存储系统，多个交换机以及经由第一组交换机与第一存储系统连接并且经由第二组交换机与第二存储系统连接的服务器。第一组交换机和第二组交换机具有至少一个不包括在第一组交换机和第二组交换机这两个组中的交换机。第一存储系统经由第一组交换机从服务器接收以第一逻辑单元为目标的I/O指令。第一存储系统保持关于第一存储系统和第二存储系统二者的端口的第一信息。第一信息被用于在服务器与第一数据存储系统之间生成多路径通信，多路径通信包括通过第二数据存储系统的至少一条路径、以及不通过第二数据存储系统的至少一条其他路径。

Description

多存储系统上的多路径交换
技术领域
本发明总地涉及多路径存储系统，并且更具体地涉及通过在存储系统之上运行虚拟交换以及在存储器和服务器之间运行多路径而在多路径连接上进行的非毁坏数据迁移和I/O负载均衡。
背景技术
根据近来的趋势，已知作为TRILL(多链接透明互连)的新的多路径组网方法正处于标准化进程中，用于在层2(L2)以太网之上的组网。TRILL允许L2网络建立两个平行的数据传输路径，这在现有基于STP(生成树协议)的以太网中是不允许的。当TRILL被设置并且在存储网络中可用时，将通过多个路径执行服务器和存储器之间的数据传输。
图1是现有存储区域网络拓扑的示例。服务器计算机300连接到交换机200A，交换机200A并行地连接到交换机200B和200C，交换机200B和200C连接到交换机200D，交换机200D连接到数据存储器200。并行地通过路径300-200A-200B-200D-100以及300-200A-200C-200D-100执行服务器与存储器之间的数据传输。在该情况下，交换机200D的网络端口210A或者数据存储器100的网络端口110处(在这里不能处理通过两条路径接收到的太多的流量)会有性能瓶颈。
除了L2组网之外，另一个问题是通过存储系统之上的数据迁移发生I/O服务中断。图2是存储区域网络的现有逻辑配置的示例。服务器计算机300装配由存储系统100A服务的一个或多个逻辑单元530。在服务器300上运行的操作系统通过由其网络地址(MAC地址，FCID)或WWN(全球名称)识别的网络端口110A识别逻辑单元530。如果管理员试图将逻辑单元530从网络端口110A迁移到端口110B，则服务器操作系统必须停止I/O处理以挂起存储在逻辑单元中的静态数据图像，并且通过目的地网络端口110B再装配新的逻辑单元。然而，不能在保持商业稳定性的同时挂起公司数据中心处运行的关键任务应用或关键商业应用。
当例如从一个存储系统100A的端口110A向另一个存储系统100B的端口110C而在存储系统边界上迁移逻辑单元时，发生同样的问题。需要在系统之间的数据复制操作，从而I/O挂起时间将比内部LU迁移时间更长。另外，现有单路径网络的另外的问题在于在移除存储系统100A之后I/O服务可能被中断，因为网络路径必须被重置到新的数据存储设备。
发明内容
本发明的示例实施例提供了通过在存储系统之上运行虚拟交换以及在存储器和服务器之间运行多路径而在多路径连接上进行的非毁坏数据迁移和I/O负载均衡。该数据存储器具有交换功能以及虚拟端口(网络接口)。在多个数据存储系统之间共享网络路由以及路径配置设置。逻辑上，单个虚拟网络交换机在多个数据存储系统上运行。网络设备具有建立服务器和存储器之间的多路径通信的能力。这允许在移除旧的数据存储设备之后继续I/O服务，因为另一个数据路径仍然与迁移目标设备保持通信。以此方式，本发明允许在存储系统上运行虚拟交换以及在存储器和服务器之间运行多路径，从而完成多路径连接上的非毁坏数据迁移和I/O负载均衡。
根据本发明的方面，系统包括第一数据存储系统，所述第一数据存储系统包括至少一个第一接口端口、第一CPU、第一存储器、以及多个第一逻辑单元；第二数据存储系统，所述第二数据存储系统包括至少一个第二接口端口、第二CPU、第二存储器、以及多个第二逻辑单元，所述第二数据存储系统连接到所述第一数据存储系统；多个交换机；以及服务器，所述服务器经由所述交换机中的第一组交换机与所述第一数据存储系统连接并经由所述交换机中的第二组交换机与所述第二数据存储系统连接，所述第一组交换机和所述第二组交换机具有至少一个不包括在所述第一组交换机和所述第二组交换机这两个组中的交换机。所述第一数据存储系统经由所述第一组交换机从所述服务器接收以所述多个第一逻辑单元为目标的I/O指令。所述第一数据存储系统保持关于所述第一存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口的第一信息。所述第一信息被用于在所述服务器与所述第一数据存储系统之间生成多路径通信，所述多路径通信包括通过所述第二数据存储系统的至少一条路径、以及未通过所述第二数据存储系统的至少一条其他路径。
在有的实施例中，所述第一信息包括与所述第一数据存储系统、所述第二数据存储系统、所述多个交换机以及所述服务器的端口之间的路径有关的信息。所述第一信息包括用于在所述第一数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息、以及用于在所述第二数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息。通过WWPN识别所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口。
在特定实施例中，所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统中的一个是源系统，用于将数据迁移到所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统中的作为目的地系统的另一个；并且其中，为了进行数据迁移，所述目的地系统创建虚拟端口作为目标端口，所述目标端口具有与所述源系统上的源端口相同的识别符，并且所述目的地系统在所述目标端口上创建逻辑单元，所述源系统运行从包含所述源系统中的所述数据的逻辑单元到所述目的地系统中的所述目标端口上的所述逻辑单元的数据拷贝并且对所述源系统上的所述源端口进行去激活，且所述目的地系统激活所述目的地系统上的所述目标端口。在检测到有设备新连接到所述第一数据存储系统的端口中的一个端口时，所述第一数据存储系统添加与新连接的设备和所述第一数据存储系统的与所述新连接的设备连接的端口之间的路径有关的信息并通过与所述第一数据存储系统连接而将所添加的信息通知所述多个交换机、所述服务器以及所述第二数据存储系统。管理计算机连接到所述交换机中的一个交换机。响应于来自所述管理计算机的请求，所述交换机更新所述服务器与所述第一和第二数据存储系统中的至少一个系统的端口之间的路径信息。
本发明的另一个方面关于系统中的第一数据存储系统，所述第一数据存储系统在包括第二数据存储系统、多个交换机以及服务器的系统中，所述第二数据存储系统具有至少一个第二接口端口，所述服务器经由所述交换机中的第一组交换机与所述第一数据存储系统连接并且经由所述交换机中的第二组交换机与所述第二数据存储系统连接，所述第一组交换机和所述第二组交换机具有至少一个不包括在所述第一组交换机和所述第二组交换机这两个组中的交换机。所述第一数据存储系统包括：至少一个第一接口端口；第一CPU；第一存储器；以及多个第一逻辑单元。所述第一数据存储系统经由所述第一组交换机从所述服务器接收以所述多个第一逻辑单元为目标的I/O指令。所述第一数据存储系统保持关于所述第一存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口的第一信息。所述第一信息用于生成在所述服务器与所述第一数据存储系统之间的多路径通信，所述多路径通信包括通过所述第二数据存储系统的至少一条路径、以及不通过所述第二数据存储系统的至少一条其他路径。
在有的实施例中，所述第二数据存储系统是源系统，用于将数据迁移到作为目的地系统的所述第一数据存储系统。为了进行数据迁移，所述第一数据存储系统创建虚拟端口作为目标端口，所述目标端口具有与所述第二数据存储系统上的源端口相同的识别符；在所述目标端口上创建逻辑单元；以及在运行从包含所述第二数据存储系统中的所述数据的逻辑单元到所述第一数据存储系统中的所述目标端口上的所述逻辑单元的数据拷贝之后并且在去激活所述第二数据存储系统上的所述源端口之后，激活所述第一数据存储系统上的所述目标端口。
本发明的另一个方面是一种系统中的多路径通信方法，所述系统包括：第一数据存储系统，具有至少一个第一接口端口、第一CPU、第一存储器、以及多个第一逻辑单元；第二数据存储系统，包括至少一个第二接口端口、第二CPU、第二存储器、以及多个第二逻辑单元，所述第二数据存储系统连接到所述第一数据存储系统；多个交换机；以及服务器，所述服务器经由所述交换机中的第一组交换机与所述第一数据存储系统连接并经由所述交换机中的第二组交换机与所述第二数据存储系统连接，所述第一组交换机和所述第二组交换机具有至少一个不包括在所述第一组交换机和所述第二组交换机这两个组中的交换机。所述方法包括：经由所述交换机从所述服务器接收目标为所述多个第一和第二逻辑单元中的至少一个的I/O指令；保持与所述第一存储系统和所述第二存储系统这两个系统的所述端口有关的第一信息；以及使用所述第一信息生成在所述服务器和所述第一数据存储系统之间的多路径通信，所述多路径通信包括通过所述第二数据存储系统的至少一条路径和不通过所述第二数据存储系统的至少一条其他路径。
在特定实施例中，所述方法进一步包括用于将数据从所述第一和第二数据存储系统中的作为源系统的一个数据存储系统迁移到所述第一和第二数据存储系统中的作为目的地系统的另一个数据存储系统的数据迁移处理。所述数据迁移处理包括：创建虚拟端口作为目标端口，所述目标端口具有与所述源系统上的源端口相同的识别符；在所述目标端口上创建逻辑单元；运行从包含所述源系统中的所述数据的逻辑单元到所述目的地系统中的所述目标端口上的所述逻辑单元的数据拷贝；对所述源系统上的所述源端口进行去激活；以及激活所述目的地系统上的所述目标端口。响应于来自管理计算机的请求，所述方法进一步包括更新在所述服务器与所述第一和第二数据存储系统中的至少一个数据存储系统的端口之间的路径信息。
当结合下述特定实施例的具体描述来阅读时，本发明的这些和其它特征和优势对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。
附图说明
图1是现有存储区域网络的示例；
图2是现有存储区域网络的逻辑配置的示例；
图3示出了根据本发明实施例的存储网络配置的示例；
图4说明了服务器计算机的硬件配置；
图5说明了网络交换机的硬件配置；
图6说明了数据存储器的硬件配置；
图7说明了管理计算机的硬件配置；
图8说明了存储在存储器中并且运行在服务器计算机上的软件的示例；
图9说明了存储在存储器中并且运行在交换机上的软件的示例；
图10说明了存储在存储器中并且运行在数据存储器上的软件的示例；
图11说明了存储在存储器中并且运行在管理计算机上的软件的示例；
图12说明了服务器计算机的存储器中的卷配置信息的示例数据结构；
图13说明了交换机的存储器中的路由信息的示例数据结构；
图14说明了交换机的存储器中的发送端口信息的示例数据结构；
图15说明了数据存储器的内存中的本地存储网络路由信息的示例数据结构；
图16说明了数据存储器的内存中的共享存储网络路由信息的示例数据结构；
图17说明了数据存储器的内存中的存储发送端口信息的示例数据结构；
图18说明了数据存储器的内存中的LU配置信息的示例数据结构；
图19说明了根据本实施例的存储网络拓扑的示例；
图20是更新交换机上的路由信息和发送端口信息或数据存储器上的共享本地存储网络路由信息和存储发送端口信息的流程图的示例；
图21是选择从服务器至存储器的一个或多个路径的流程图的示例；
图22是组合两个数据存储系统的本地存储网络路由信息的流程图的示例；
图23是在数据存储系统上的数据迁移的流程图的示例；以及
图24是在虚拟交换机上的虚拟端口的逻辑说明的示例。
具体实施方式
在本发明的下述具体实施方式中，参考形成本揭示的一部分的附图，附图通过说明示例实施例的方式而不是限制示例实施例的方式示出，通过示例实施例可以实施本发明。在附图中，相似的附图标记描述各个图中基本相似的部件。进一步地，应该注意到尽管如下所述并且如图所说明的具体实施方式提供了各种示例实施例，本发明不限于这里描述和说明的实施例，而是能够延伸到如同本领域普通技术人员所知或会知道的其它实施例。说明书中引用的“一个实施例”、“该实施例”、或“这些实施例”的意思是联系实施例所描述的特定特征、结构或特点包括在本发明的至少一个实施例中，并且在说明书的各个地方出现的这些短语不是必须地指的是相同的实施例。另外，在下述具体实施方式中，提出多个特定细节从而提供对本发明的详细理解。然而，对本领域普通技术人员来说将显而易见不是必须所有的这些特定细节才能实施本发明。在其它环境下，公知的结构、材料、电路、处理和接口没有详细描述，和/或可以用框图的形式说明，从而不会不必要地使本发明模糊。
此外，通过计算机中操作的算法和符号表达来表述下面具体实施方式中的一些部分。这些算法描述和符号表达是在数据处理领域的普通技术人员使用的以最有效地将它们的创新实质传递给本领域的其它普通技术人员的手段。算法是一系列定义的步骤以导致期望的结束状态和结果。在本发明中，执行的步骤需要切实的物理量操作以实现切实的结果。尽管并不必须，通常这些量采用电或磁信号的形式，或者是能够被存储、传递、合并、比较和操作的指令的形式。为了共用的原因，已经多次被证明将这些信号参考为比特、值、元件、符号、字符、术语、数字、指令等是方便的。然而，应该牢记所有这些和类似的术语与恰当的物理量相关联，并且仅为施加到这些量上的方便的标签。除非另行提及，如从下面的讨论中显而易见，应该理解到在整个说明书中，利用例如“处理”、“计算”、“确定”、“显示”等的术语的讨论可以包括计算机系统或其它信息处理装置的行为和处理，该计算机系统或其它信息处理装置将在计算机系统的寄存器和存储器中的表示为物理(电子)量的数据操作和转换为计算机系统的存储器或寄存器或其它信息存储、传输和显示装置内的类似地表示为物理量的其它数据。
本发明还涉及一种用于执行这里的操作的装置。该装置可以被特别地构造用于所需目的，或者可以包括由一个或多个计算机程序选择性地激活或重配置的一个或多个通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于光盘、磁盘、只读存储器、随机访问存储器、固态设备和驱动、或任何适用于存储电子信息的其它类型的介质。这里示出的算法和显示并不内在地与任何特定的计算机或其它装置相关。各种通用系统可以根据这里的教示使用程序和模块，或者可以证明便于构造更加专业的装置以执行期望的方法步骤。此外，本发明并不通过参考任何特定编程语言来描述。应当理解可以使用多种编程语言来实施这里描述的本发明的教示。编程语言的指令可以由一个或多个处理设备来执行，处理设备例如是中央处理单元(CPU)、处理器或控制器。
如在下面将更加详细描述的，本发明的示例实施例提供通过在存储系统之上运行虚拟交换以及在存储器和服务器之间运行多路径而在多路径连接上进行的非毁坏数据迁移和I/O负载均衡的装置、方法和计算机程序。
图3示出了根据本发明实施例的存储网络配置的示例。第一和第二服务器计算机300A和300B连接到交换机200A，交换机200A连接到两个交换机200B和200D。交换机200B连接到交换机200C，交换机200C连接到第一数据存储器100A。交换机200D连接到交换机200E，交换机200E连接到第二数据存储器100B。管理计算机400连接到交换机200B。服务器300运行商业应用并且生成以存储器100为目标的I/O工作负载。交换机200是网络交换机，即支持TRILL协议的层2以太网交换机。数据存储器100是安装具有多个磁盘驱动(HDD)或固态驱动(SSD)的外部存储系统。管理计算机400提供整个存储网络的管理。在图3中，第一服务器计算机300A和第一数据存储器100A之间的通信能够通过路径300A-200A-200B-200C-100A以及300A-200A-200D-200E-100B-100A建立。
图4说明了服务器计算机300的硬件配置。CPU 330、存储器340、输入设备360(例如键盘、鼠标等)以及输出设备370(例如连接到外部显示监视器的视频图形卡)通过内存控制器350互连。由I/O控制器320处理的所有的I/O都在内部HDD设备380或者通过网络接口310在外部存储设备上处理。该配置能够由多用途PC实施。
图5说明了网络交换机200的硬件配置。CPU 230和存储器240通过内存控制器250互连。I/O控制器220处理的I/O通过多个网络接口210处理。
图6说明了数据存储器100的硬件配置。CPU 130和内存140通过内存控制器150互连。由I/O控制器120处理的I/O在内部HDD设备180或通过网络接口310在外部存储设备上处理。
图7说明了管理计算机400的硬件配置。CPU 430、内存440、输入设备460以及输出设备470通过内存控制器450互连。由I/O控制器420处理的I/O在内部HDD设备480或通过网络接口410在外部存储设备上处理。
图8说明了存储在内存340中并且运行在服务器计算机300上的软件的示例。应用程序3401是生成I/O工作负载(例如数据库、SAP、电子邮件、交换服务器、网络应用等)的商业应用。I/O传输控制程序3402控制在SCSI协议之上的外部数据I/O传输通信并且也设置在服务器300和存储器100之间的通信路径。卷配置信息3404是由服务器操作系统处理的数据卷的配置定义。“/etc/fstab”是卷配置信息3403的简单示例。在图12中说明了其数据结构。
图9说明了存储在内存240中并且运行在交换机200上的软件的示例。网络路由管理程序2401是设置和释放网络上的通信路由的程序。流量监控程序2402是测量网络接口210的流量的程序。可以通过例如bsp(每秒字节数)和IOPS的度量来测量。路由信息2403是表示由网络路由管理程序2401设置的通信路由的配置数据。发送端口信息2404是表示发送数据的目标网络接口210的配置数据。路由信息2403和发送端口信息2404使得能够确定网络上的通信路由。
图10说明了存储在内存140中并且运行在数据存储器100上的软件的示例。I/O传输控制程序1401在SCSI协议上操作外部数据I/O传输通信并且也设置数据存储器100和服务器300之间的通信路径。存储网络路由管理程序1402是本发明中的独特程序。该程序生成和更新本地存储网络路由信息1406和共享存储网络路由信息1407。其合并由多个数据存储系统创建的路由信息从而保持存储系统之间的一致性。配置管理程序1403如管理计算机400指示的那样来更新逻辑单元配置。数据复制程序1404将一个逻辑单元530中存储的整个数据复制到另一个逻辑单元530中从而复制原始逻辑单元530。流量监控程序1405测量网络接口110和逻辑单元530的I/O流量。Bps(每秒字节数)、IOPS等是可接受的度量。共享存储网络路由信息1407是在多个数据存储系统100之间共享的信息。其定义网络上的通信路由。存储发送端口信息1408允许确定网络上的通信路由。LU配置信息1409是逻辑单元530的配置设置。
图11说明了存储在内存440中并且运行在管理计算机400上的软件的示例。I/O路径控制程序4401与包括存储网络的设备通信。发出请求以设置或更新通信路径。LU配置请求程序4402与数据存储器100通信。其发出请求以设置或更新逻辑单元530。LU配置信息4403是从多个数据存储系统100的LU配置信息1408的收集。路由信息4404是从多个交换机200和数据存储系统300的路由信息2403和共享存储网络路由信息1407的收集。发送端口信息4405是发送端口信息2404和存储发送端口信息1408的收集。从交换机200收集的信息和从数据存储器100收集的信息不是必须被区分，而是能够以相同的方式处理。管理计算机400更新这些信息使得总是保持最新的配置。数据存储器100的内存140包括物理端口和虚拟端口之间的映射信息，从而虚拟端口可以被作为物理端口对待。虚拟端口和物理端口之间的关系不限于一对一的关系。一个物理端口可以与多个虚拟端口相关联并且一个虚拟端口可以与多个物理端口相关联。映射信息应当由管理计算机控制；从而数据存储器100的映射信息可以在管理计算机400的内存440中集成并且更新能够彼此通信。
图12说明了服务器计算机300的内存340中的卷配置信息3403的示例数据结构。装配点34031是在文件系统中定义的逻辑目录。例如逻辑单元的外部设备被装配在该位置。目标FCID 34032是网络接口110的标识，当发起网络登录处理时，网络接口110由光纤通道网络动态地分配。目标设备34033是网络接口110的标识。全球名称通常用作光纤通道网络中的标识符。LUN 34034是分配给每个逻辑单元530的“逻辑单元号”。
图13说明了交换机200的内存240中的路由信息2403的示例数据结构。本地端口地址24031是装配在交换机200上的网络接口。远程端口地址24032是装配在其它设备上的端口。远程端口必须是从一个或多个交换机200上的逻辑端口地址可到达的。传输成本24033是从本地端口到达远程端口的设备的跳数。
图14说明了交换机200的内存240中的发送端口信息2404的示例数据结构。远程端口地址24031是安装在其它设备上的网络接口。本地传递端口地址24032是与远程端口通信并且传输数据的本地网络接口。
图15说明了数据存储器100的内存140的本地存储网络路由信息1406的示例数据结构。第一表1406A是在图19的第一存储器100A上生成的路由信息的示例。第二表1406B是在图19的第二存储器100B上生成的路由信息的示例。本地端口地址14061、远程端口地址14062以及传输成本14063分别表示与图13中具有相同功能的相同实体。该表的独特特征在于在该数据存储器100上设置的虚拟端口520能够与物理端口110一样被记录。
图16说明了数据存储器100的内存140中的共享存储网络路由信息1407的示例数据结构。逻辑端口地址14071是安装在数据存储系统100之一上的网络接口110。远程端口地址14072是安装在数据存储系统100之外的外部设备上的网络接口。远程端口必须从本地端口可到达。传输成本14073是从本地端口到达远程端口的设备的跳数。图16中的表的内容与图19中的存储网络拓扑一致。例如，数据存储器100A上的网络接口110A直接连接到交换机#23上的网络接口210E，从而传输成本被计数为“1”。另一方面，从网络接口110A至服务器300A上的网络接口310A的路由需要四个设备的跳数。第三个条目的独特特征，网络接口110C被逻辑上认为连接到虚拟端口520A。当数据存储器100检测到在其它存储系统100上的配置改变时，其更新路由信息以将信息保持为当前的和一致的。
图17说明了数据存储器100的内存140中的存储发送端口信息1408的示例数据结构。远程端口地址14081是安装在其它设备上的网络接口110。本地传递端口地址14082是与远程端口通信和发送数据的本地网络接口110。
图18说明了数据存储器100的内存140中的LU配置信息1409的示例数据结构。逻辑端口地址14091是定义在存储器100上的网络接口110或虚拟网络接口520。虚拟网络接口520不是物理网络接口110但是看上去好像是安装在数据存储器100上而不是服务器计算机300上。全球名称14092是网络接口110或虚拟网络接口520的标识。LUN 14093是用来识别定义在网络接口110或虚拟网络接口520上的逻辑单元530的“逻辑单元号”。存储资源ID 14094是例如RAID组或HDD或SSD集的物理存储资源。
图19说明了根据本实施例的存储网络拓扑的示例。第一服务器300A连接到定义在第一数据存储器100A中的虚拟网络端口520A的“/装配/数据2”(见图12)处的逻辑单元530A。交换机200A被配置为使用通过网络接口210B和210C至虚拟网络端口520A的双通信路径(见图13和图14)。初始地，该配置并不发生，因为一个路径“210C-#24-#25-110B-110D-520A”在到达虚拟端口520A时具有传输成本“5”，这不等于仅具有传输成本“4”的另一条路径“210B-#22-#23-110A-520A”。如图16所示，通过将多个虚拟交换机看作单个设备能够实现。从服务器计算机300和交换机200的角度，物理地多个数据存储系统100被识别为单个数据存储器100。本实施例的该方面解决了背景技术部分提及的第一瓶颈问题。在直接连接的交换机#23不会发生瓶颈，因为经由第二数据存储器100B路由了另一个路径。
图20是更新交换机200上的路由信息2403和发送端口信息2404或数据存储器100上的共享本地存储网络路由信息1406和存储发送端口信息1408的流程图的示例。首先，交换机200或数据存储器100检测新连接到网络接口210或110上的设备(步骤S101)。然后在路由信息2403或1406上创建新条目，然后在其传输成本域24033或14063记录“1”(步骤S102)。交换机200或数据存储器100然后向通过网络接口210或110直接连接的其它设备通知新的条目记录(步骤S103)。接下来，已经接收到新设备发现通知的交换机200或数据存储器100更新自己的路由信息2403或1406(步骤S104)。在这种情况下，传输成本域24033或14063将被加“1”。该设备重复至其它网络设备的通知(步骤S105)。然后，确定到达新检测的网络接口的一个或多个路径(步骤S106，步骤S107)。在步骤S106和步骤S107，交换机200或数据存储器100选择到达新设备具有最小传输成本的一个或多个网络接口210或110，并且更新发送端口信息2404或1407。
图21是选择从服务器300至存储器100的一个或多个路径的流程图的示例。这不是强制处理，而是可选的处理。在步骤S201，管理计算机400选择通过目标存储器100的I/O路径。在步骤S202，管理计算机400请求路径更新。在步骤S203，交换机和虚拟交换机更新路径信息。这是现有的选择，尤其是在管理员在监视和分析数据流量之后想控制网络流量的情形下。同时，当三个或更多个路径可用并且管理员想缩减它们时，这是有用的。
图22是组合两个数据存储系统100(例如100A和100B)之间的本地存储网络路由信息1406的流程图的示例。在检测到在本地网络端口上的新连接的设备后，数据存储器100A在本地存储网络信息1406上增加新的路由信息条目。然后数据存储器100A将新的路由信息条目传输到另一个数据存储器100B(步骤S301)。数据存储器100B接收新的路由信息并且然后搜索自己的本地存储网络路由信息1406以确认是否存在与从原始数据存储器100中接收的路由信息相同的路由信息(步骤S302)。在图15的示例中，在数据存储器100B接收到新的条目以将至网络接口210F的路径目标以传输成本“2”表示时，其搜索并且找到传输成本为“1”的网络接口210F的相同目标路径条目。如果步骤S302的结果是“是”，则确定采用具有较低传输成本的路由(步骤S303)。在图15的情况下，数据存储器100B采用自己的以网络接口210F为目标的本地条目。其更新共享存储网络路由信息1407上的路由信息(步骤S304，步骤S305)。
图23是在数据存储系统100上的数据迁移的流程图的示例。目的地存储器100(即迁移目标设备)创建新的虚拟端口520(步骤S401)。该虚拟端口520具有与源端口520相同的标识符。然后创建在端口520上的逻辑单元530(步骤S402)。很清楚新的条目被增加到LU配置信息1409。然后数据复制程序1404在设备上从源LU至目的地LU运行数据复制(步骤S403)。在数据复制完成之后，源存储器100去激活源虚拟端口520(步骤S404)。在步骤S404之后，激活目标虚拟端口520(步骤S405)。通常响应于来自管理服务器400的请求来执行数据迁移。
图24是在虚拟交换机500上的虚拟端口520的逻辑说明的示例。在该实施例中，能够忽略数据存储器100上的硬件边界，从而在虚拟交换机500上虚拟端口位置是灵活的。同时，服务器300和交换机200不会受到数据迁移导致的影响。它们不需要重新配置自己的配置，并且具有在步骤S404和S405发生的非常短的I/O服务中断周期。
当然，图19所说明的系统配置仅是仅是示例信息系统，其中可以实施本发明，并且本发明不限于特定硬件配置。实施本发明的计算机和存储系统也能够具有已知I/O设备(例如CD和DVD驱动，软盘驱动，硬驱等)，这些设备能够存储和读取用于实施上述发明的模块、程序和数据结构。这些模块、程序和数据结构能够被编码在这样的计算机可读介质上。例如，本发明的数据结构能够在与记录了本发明中使用的程序的一个或多个计算机可读介质相独立的计算机可读介质上。可以通过任何形式的数字数据通信介质，例如通信网络，来将系统的这些组件相连。通信网络的例子包括局域网、广域网(例如互联网)、无线网络，存储区域网络等。
在说明书中，多个细节用于说明的目的以提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域普通技术人员来说，不需要全部的这些特定细节来实现本发明。也注意到本发明可以被描述作为处理，通常被描述作为流程图、流图、结构图或框图。尽管流程图可能将操作描述作为顺序处理，能够并行或同时执行许多操作。此外，操作的顺序可以重新安排。
如本领域公知，上述操作能够由硬件、软件或软件和硬件的一些组合来执行。可以使用电路和逻辑设备(硬件)来实施本发明实施例的各个方面，同时可以使用在机器可读介质上存储的指令(软件)来实施本发明实施例的其它方面，如果处理器执行该指令，该指令将使得处理器执行方法以实现本发明的实施例。另外，可以主要地在硬件中执行本发明的一些实施例，而可以主要地在软件中执行其它实施例。此外，能够在单个单元中执行描述的各种功能，或者该各种功能能够以多种方式分布在多个组件上。当由软件执行时，可以由处理器(例如通用计算机)基于计算机可读介质中存储的指令来执行方法。如果需要的话，能够以压缩和/或加密格式将指令存储在介质中。
由上述显而易见，本发明提供用于在多路径连接上非毁坏数据迁移和I/O负载均衡的方法、装置以及存储在计算机可读介质上的程序。另外，尽管在该说明书中描述了特定实施例，本领域普通技术人员应当理解设计为实现相同目的的任何适当的布置能够替代这里揭示的特定实施例。该揭示意欲覆盖本发明的任何和所有适配或变化，并且应当理解在所附权利要求中使用的术语不应当被理解为将本发明限制为说明书中揭示的特定实施例。相反，本发明的范围应当由所附权利要求以及这样的权利要求的等价物的完全范围来整体地确定，应当根据权利要求解释的已制定原则来理解所附权利要求。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
第一数据存储系统，所述第一数据存储系统包括至少一个第一接口端口、第一CPU、第一存储器、以及多个第一逻辑单元；
第二数据存储系统，所述第二数据存储系统包括至少一个第二接口端口、第二CPU、第二存储器、以及多个第二逻辑单元，所述第二数据存储系统连接到所述第一数据存储系统；
多个交换机；以及
服务器，所述服务器经由所述交换机中的第一组交换机与所述第一数据存储系统连接并经由所述交换机中的第二组交换机与所述第二数据存储系统连接，所述第一组交换机和所述第二组交换机具有至少一个不包括在所述第一组交换机和所述第二组交换机这两个组中的交换机；
其中，所述第一数据存储系统经由所述第一组交换机从所述服务器接收以所述多个第一逻辑单元为目标的I/O指令；
其中，所述第一数据存储系统保持关于所述第一存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口的第一信息；并且
其中，所述第一信息被用于在所述服务器与所述第一数据存储系统之间生成多路径通信，所述多路径通信包括通过所述第二数据存储系统的至少一条路径、以及未通过所述第二数据存储系统的至少一条其他路径。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中，所述第一信息包括与所述第一数据存储系统、所述第二数据存储系统、所述多个交换机以及所述服务器的端口之间的路径有关的信息。
3.根据权利要求2所述的系统，
其中，所述第一信息包括用于在所述第一数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息、以及用于在所述第二数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息。
4.根据权利要求3所述的系统，
其中，通过WWPN识别所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口。
5.根据权利要求1所述的系统，
其中，所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统中的一个是源系统，用于将数据迁移到所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统中的作为目的地系统的另一个；并且
其中，为了进行数据迁移，所述目的地系统创建虚拟端口作为目标端口，所述目标端口具有与所述源系统上的源端口相同的识别符，并且所述目的地系统在所述目标端口上创建逻辑单元，所述源系统运行从包含所述源系统中的所述数据的逻辑单元到所述目的地系统中的所述目标端口上的所述逻辑单元的数据拷贝并且对所述源系统上的所述源端口进行去激活，且所述目的地系统激活所述目的地系统上的所述目标端口。
6.根据权利要求1所述的系统，
其中，在检测到有设备新连接到所述第一数据存储系统的端口中的一个端口时，所述第一数据存储系统添加与新连接的设备和所述第一数据存储系统的与所述新连接的设备连接的端口之间的路径有关的信息并通过与所述第一数据存储系统连接而将所添加的信息通知所述多个交换机、所述服务器以及所述第二数据存储系统。
7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
连接到所述交换机中的一个交换机的管理计算机；
其中，响应于来自所述管理计算机的请求，所述交换机更新所述服务器与所述第一和第二数据存储系统中的至少一个系统的端口之间的路径信息。
8.第一数据存储系统，所述第一数据存储系统在包括第二数据存储系统、多个交换机以及服务器的系统中，所述第二数据存储系统具有至少一个第二接口端口，所述服务器经由所述交换机中的第一组交换机与所述第一数据存储系统连接并且经由所述交换机中的第二组交换机与所述第二数据存储系统连接，所述第一组交换机和所述第二组交换机具有至少一个不包括在所述第一组交换机和所述第二组交换机这两个组中的交换机，所述第一数据存储系统包括：
至少一个第一接口端口；
第一CPU；
第一存储器；以及
多个第一逻辑单元；
其中，所述第一数据存储系统经由所述第一组交换机从所述服务器接收以所述多个第一逻辑单元为目标的I/O指令；
其中，所述第一数据存储系统保持关于所述第一存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口的第一信息；并且
其中，所述第一信息用于在所述服务器与所述第一数据存储系统之间生成多路径通信，所述多路径通信包括通过所述第二数据存储系统的至少一条路径、以及不通过所述第二数据存储系统的至少一条其他路径。
9.根据权利要求8所述的第一数据存储系统，
其中，所述第一信息包括与所述第一数据存储系统、所述第二数据存储系统、所述多个交换机以及所述服务器的端口之间的路径有关的信息。
10.根据权利要求9所述的第一数据存储系统，
其中，所述第一信息包括用于在所述第一数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息、以及用于在所述第二数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息。
11.根据权利要求10所述的第一数据存储系统，
其中，通过WWPN识别所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口。
12.根据权利要求8所述的第一数据存储系统，
其中，所述第二数据存储系统是源系统，用于将数据迁移到作为目的地系统的所述第一数据存储系统；并且
其中，为了进行数据迁移，所述第一数据存储系统：
创建虚拟端口作为目标端口，所述目标端口具有与所述第二数据存储系统上的源端口相同的识别符；
在所述目标端口上创建逻辑单元；以及
在运行从包含所述第二数据存储系统中的所述数据的逻辑单元到所述第一数据存储系统中的所述目标端口上的所述逻辑单元的数据拷贝之后并且在对所述第二数据存储系统上的所述源端口进行去激活之后，激活所述第一数据存储系统上的所述目标端口。
13.根据权利要求8所述的第一数据存储系统，
其中，在检测到有设备新连接到所述第一数据存储系统的端口中的一个端口时，所述第一数据存储系统添加与新连接的设备和所述第一数据存储系统的与所述新连接的设备连接的端口之间的路径有关的信息并通过与所述第一数据存储系统连接而将所添加的信息通知所述多个交换机、所述服务器以及所述第二数据存储系统。
14.一种系统中的多路径通信方法，所述系统包括：第一数据存储系统，具有至少一个第一接口端口、第一CPU、第一存储器、以及多个第一逻辑单元；第二数据存储系统，包括至少一个第二接口端口、第二CPU、第二存储器、以及多个第二逻辑单元，所述第二数据存储系统连接到所述第一数据存储系统；多个交换机；以及服务器，所述服务器经由所述交换机中的第一组交换机与所述第一数据存储系统连接并经由所述交换机中的第二组交换机与所述第二数据存储系统连接，所述第一组交换机和所述第二组交换机具有至少一个不包括在所述第一组交换机和所述第二组交换机这两个组中的交换机；所述方法包括：
经由所述交换机从所述服务器接收以所述多个第一和第二逻辑单元中的至少一个的I/O指令为目标；
保持与所述第一存储系统和所述第二存储系统这两个系统的所述端口有关的第一信息；以及
使用所述第一信息在所述服务器和所述第一数据存储系统之间生成多路径通信，所述多路径通信包括通过所述第二数据存储系统的至少一条路径和不通过所述第二数据存储系统的至少一条其他路径。
15.根据权利要求14所述的方法，
其中，所述第一信息包括与所述第一数据存储系统、所述第二数据存储系统、所述多个交换机以及所述服务器的端口之间的路径有关的信息。
16.根据权利要求15所述的方法，
其中，所述第一信息包括用于在所述第一数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息、以及用于在所述第二数据存储系统和所述多个交换机以及所述服务器的端口之间发送数据的负载信息。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括，
通过WWPN识别所述第一数据存储系统和所述第二数据存储系统这两个系统的端口。
18.根据权利要求14所述的方法，进一步包括用于将数据从所述第一和第二数据存储系统中的作为源系统的一个存储系统迁移到所述第一和第二数据存储系统中的作为目的地系统的另一个存储系统的数据迁移处理，所述数据迁移处理包括：
创建虚拟端口作为目标端口，所述目标端口具有与所述源系统上的源端口相同的识别符；
在所述目标端口上创建逻辑单元；
运行从包含所述源系统中的所述数据的逻辑单元到所述目的地系统中的所述目标端口上的所述逻辑单元的数据拷贝；
对所述源系统上的所述源端口进行去激活；以及
激活所述目的地系统上的所述目标端口。
19.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
在检测到有设备新连接到所述第一数据存储系统的端口中的一个端口时，所述第一数据存储系统添加与新连接的设备和所述第一数据存储系统的与所述新连接的设备连接的端口之间的路径有关的信息并通过与所述第一数据存储系统连接而将所添加的信息通知所述多个交换机、所述服务器以及所述第二数据存储系统。
20.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
响应于来自管理计算机的请求，更新在所述服务器与所述第一和第二数据存储系统中的至少一个系统的端口之间的路径信息。
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