CN103631532A

CN103631532A - 用于在数据存储系统中访问数据的方法和设备

Info

Publication number: CN103631532A
Application number: CN201210313056.3A
Authority: CN
Inventors: 魏蜀曦; 陈烨; 郝若梦
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: US9223513B2; US20140068215A1; CN103631532B

Abstract

本发明涉及数据存储系统，公开了一种用于在数据存储系统中访问数据的方法，其中所述数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致，所述方法包括：将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符；利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径；利用主机到第一卷的第一路径访问数据；以及将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。

Description

用于在数据存储系统中访问数据的方法和设备

技术领域

本发明涉及数据存储系统，更具体地，涉及一种用于在数据存储系统中访问数据的方法和设备。

背景技术

云存储是在云计算基础上发展起来的通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。为了保证能够向用户提供可靠的云存储服务，云存储服务的提供者通常利用同步拷贝的方式为生产端存储系统的数据备份。当生产端存储系统发生故障或灾难时，可以通过启用备份端存储系统替代生产端存储系统继续向主机提供数据访问。在云存储环境中，需要服务提供者向用户提供连续的数据访问服务。

发明内容

本发明说明性实施例提供了一种用于在数据存储系统中访问数据的方法和设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于在数据存储系统中访问数据的方法，其中所述数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致，所述方法包括：将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符；利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径；利用主机到第一卷的第一路径访问数据；以及将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在数据存储系统中访问数据的设备，其中所述数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致，所述设备包括：标识符设置装置，配置为将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符；路径建立装置，配置为利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径；数据访问装置，配置为利用主机到第一卷的第一路径访问数据；以及路径设置装置，配置为将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的方法200的流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的设备300的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

下面将参照本发明实施例的方法、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。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其它可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令装置(instruction means)的制造品（manufacture）。

也可以把计算机程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图。图1显示的计算机系统/服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图1所示，计算机系统/服务器12以通用计算设备的形式表现。计算机系统/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件（包括系统存储器28和处理单元16）的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线，微通道体系结构（MAC）总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及外围组件互连（PCI）总线。

计算机系统/服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机系统/服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）30和/或高速缓存存储器32。计算机系统/服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图1未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图1中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组（至少一个）程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机系统/服务器12也可以与一个或多个外部设备14（例如键盘、指向设备、显示器24等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统/服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口22进行。并且，计算机系统/服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机系统/服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机系统/服务器12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

现在参看图2，其中显示了根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的方法200的流程图。根据本发明的一个实施例，数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致。同步拷贝是现有技术中保证存储系统中的互为备份的卷中的数据保持一致的常用技术手段，这里就不再赘述。这里，“卷”指的是用于存储数据的设备，可以磁盘、磁带等。在一个数据存储系统中，每个卷具有唯一标识符（UID），用于在该数据存储系统中唯一的识别该卷，也就是说，对于每个卷来说，其UID是唯一的。每个卷还可以具有至多一个虚拟唯一标识符（VUID）。虚拟唯一标识符是由数据存储系统为卷分配的别名，可以利用该别名访问卷。卷的UID和VUID之间的映射关系由数据存储系统维护以用于访问数据存储系统中的卷每个卷的UID是唯一的，但多个卷可以具有相同的VUID。在对卷进行访问时，主机通过其I/O端口、卷的I/O端口以及卷的VUID对卷进行访问。下面结合上面的描述说明根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的方法200。

根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的方法200从步骤202开始。接下来，方法200进入步骤204，其中将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符。这里，第一卷的唯一标识符为UID_V1，第二卷的唯一标识符为UID_V2，根据本发明的该实施例，将第二卷的虚拟唯一标识符VUID_V2设置为第一卷的唯一标识符UID_V1，即VUID_V2=UID_V1。

接下来，方法200进入步骤206，其中利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径。这里，主机到第一卷的第一路径Path_1为主机I/O端口P_H到第一卷的I/O端口P_V1到第一卷（UID_V1），即

Path_1=P_H→P_V1→UID_V1

主机到第二卷的第二路径Path_2为主机I/O端口P_H到第二卷的I/O端口P_V2到第二卷（UID_V1），即

Path_2=P_H→P_V2→UID_V1

这里，由于第二卷的VUID_V2等于第一卷的唯一标识符UID_V1，所以对主机来说，存在上面描述的两个路径到达UID_V1识别的卷（第一卷和第二卷）。

接下来，方法200进入步骤208，其中利用主机到第一卷的第一路径访问数据。接下来，方法200进入步骤210，其中将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。由于对主机来说，存在上面描述的两个路径到达UID_V1识别的卷（第一卷和第二卷），因此，需要限定主机只能通过一个路径到达UID_V1识别的卷。这里，利用第一路径Path_1访问数据，而将第二路径Path_2设置为不可用。

接下来，方法200进入步骤212，结束。

至此，已经结合图2对根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的方法200进行了描述。在该实施例中，由于存在通过同步拷贝关系保持一致的第一卷和第二卷，因此，可以保证连续的数据访问。

根据本发明的一个实施例，响应于第一卷出现故障，将主机到第一卷的第一路径设置为不可用，将主机到第二卷的第二路径设置为可用，并且利用主机到第二卷的第二路径访问数据。对应于上面描述的数据存储系统，第一卷出现故障将导致第一路径Path_1出现故障。通过将第一路径Path_1设置为不可用并将第二路径Path_2设置为可用，之后就可以利用第二路径Path_2访问数据。由于第一卷和第二卷通过同步关系保持一致并且存在两个路径到达UID_V1识别的卷，因此，对于主机来说只需要简单的将数据访问路径从第一路径Path_1切换到第二路径Path_2继续进行数据访问，因而数据访问不会中断。

进一步地，根据本发明的一个实施例，响应于第一卷出现故障时，暂停第一卷和第二卷之间的同步拷贝。由于第一卷出现故障，因此第一卷和第二卷之间的同步拷贝可能会收到影响，因此需要将其暂停。

进一步地，根据本发明的一个实施例，响应于第一卷恢复，恢复第一卷和第二卷之间的同步拷贝。当第一卷恢复，为了保持第一卷和第二卷之间的一致性，需要恢复第一卷和第二卷之间的同步拷贝。这时，由于第二卷的数据为准确数据，因此，第一卷和第二卷之间的同步拷贝关系为第二卷指向第一卷。

进一步地，根据本发明的一个实施例，响应于第一卷和第二卷之间再次保持一致，将主机到第二卷的第二路径设置为不可用，将主机到第一卷的第一路径设置为可用，以及利用主机到第一卷的第一路径访问数据。在第一卷恢复并通过同步拷贝与第二卷保持一致后，数据存储系统可以切换回由主机通过第一路径访问数据，即将Path_2设置为不可用并将Path_1设置为可用，进而通过Path_1访问数据。替代的，也可以不切换，即主机可以继续通过Path_2访问数据而保持Path_1不可用。

下面参看图3，其中显示了根据本发明的一个实施例的用于在数据存储系统中访问数据的设备300的框图。根据本发明的一个实施例，数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致。设备300包括：

标识符设置装置302，配置为将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符；路径建立装置304，配置为利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径；数据访问装置306，配置为利用主机到第一卷的第一路径访问数据；以及路径设置装置308，配置为将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。

根据本发明的一个实施例，响应于第一卷出现故障，路径设置装置308进一步配置为：将主机到第一卷的第一路径设置为不可用；将主机到第二卷的第二路径设置为可用；数据访问装置306进一步配置为：利用主机到第二卷的第二路径访问数据。

根据本发明的一个实施例，设备300进一步包括：同步拷贝控制装置（未示出），配置为暂停第一卷和第二卷之间的同步拷贝。

根据本发明的一个实施例，响应于第一卷恢复，同步拷贝控制装置进一步配置为恢复第一卷和第二卷之间的同步拷贝。

根据本发明的一个实施例，响应于第一卷和第二卷之间再次保持一致：路径设置装置308进一步配置为：将主机到第二卷的第二路径设置为不可用；将主机到第一卷的第一路径设置为可用；数据访问装置306进一步配置为：利用主机到第一卷的第一路径访问数据。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims

1.一种用于在数据存储系统中访问数据的方法，其中所述数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致，所述方法包括：

将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符；

利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径；

利用主机到第一卷的第一路径访问数据；以及

将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括：

响应于第一卷出现故障：

将主机到第一卷的第一路径设置为不可用；

将主机到第二卷的第二路径设置为可用；以及

利用主机到第二卷的第二路径访问数据。

3.根据权利要求2的方法，进一步包括：

暂停第一卷和第二卷之间的同步拷贝。

4.根据权利要求3的方法，进一步包括：

响应于第一卷恢复，恢复第一卷和第二卷之间的同步拷贝。

5.根据权利要求4的方法，进一步包括：

响应于第一卷和第二卷之间再次保持一致：

将主机到第二卷的第二路径设置为不可用；

将主机到第一卷的第一路径设置为可用；以及

利用主机到第一卷的第一路径访问数据。

6.一种用于在数据存储系统中访问数据的设备，其中所述数据存储系统至少包括第一卷和第二卷，并且第一卷和第二卷通过同步拷贝关系保持一致，所述设备包括：

标识符设置装置，配置为将第二卷的虚拟唯一标识符设置为第一卷的唯一标识符；

路径建立装置，配置为利用第一卷的唯一标识符建立主机到第一卷的第一路径以及主机到第二卷的第二路径；

数据访问装置，配置为利用主机到第一卷的第一路径访问数据；以及

路径设置装置，配置为将主机到第二卷的第二路径设置为不可用。

7.根据权利要求6的设备，其中：

响应于第一卷出现故障，

路径设置装置进一步配置为：

将主机到第一卷的第一路径设置为不可用；

将主机到第二卷的第二路径设置为可用；

数据访问装置进一步配置为：

利用主机到第二卷的第二路径访问数据。

8.根据权利要求7的设备，进一步包括：

同步拷贝控制装置，配置为暂停第一卷和第二卷之间的同步拷贝。

9.根据权利要求8的设备，其中：

响应于第一卷恢复，同步拷贝控制装置进一步配置为恢复第一卷和第二卷之间的同步拷贝。

10.根据权利要求9的设备，其中：

响应于第一卷和第二卷之间再次保持一致：

路径设置装置进一步配置为：

将主机到第二卷的第二路径设置为不可用；

将主机到第一卷的第一路径设置为可用；

数据访问装置进一步配置为：

利用主机到第一卷的第一路径访问数据。