CN103729144A - 用于维持状态信息的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供了用于维持状态信息的计算机实现方法、计算机程序产品和系统。标识附属于不可用设备适配器的可用节点和附属于可用设备适配器的不可用节点，其中为可用节点分配盘阵列的第一子集，以及其中为不可用节点分配盘阵列的第二子集。可用设备适配器附属于可用节点。描述盘阵列第一子集的状态的第一节点的第一状态信息用描述盘阵列第二子集的状态的第二节点的第二状态信息来更新。使用更新的第一状态信息，通过可用节点和可用设备适配器提供对盘阵列第一子集和盘阵列第二子集的访问。

Description

用于维持状态信息的方法和系统

技术领域

本发明的实施例涉及当设备适配器对节点的亲和性改变时防止访问丢失。

背景技术

在具有两个或者更多个节点的存储子系统中，每个节点拥有设备适配器。节点包括处理器和存储子系统。存储子系统管理对存储空间（例如，硬盘驱动器，或者称为直接访问存储设备（DASD））的访问。

盘阵列配置在每个设备适配器上，并且因此盘阵列由每个节点拥有。主机输入/输出（I/O）在配置在盘阵列上的逻辑卷上运行。

有时（例如，故障转移），设备适配器从第一节点移动至第二（新）节点，并且由于还没有在第二节点上重建设备适配器状态，因此存在第一节点的底层盘阵列不可访问的一段时间。在此期间，当盘阵列不可访问时，没有主机I/O到达那些不可访问的盘阵列上的卷（即，存在访问的临时丢失）。

在设备适配器移动至第二新节点之后，一些系统依靠重建设备适配器状态。由此，存在对卷的访问的临时丢失直到在新节点上重建设备适配器状态。

发明内容

提供了用于维持状态信息的计算机实现方法、计算机程序产品和系统。标识附属于不可用设备适配器的可用节点和附属于可用设备适配器的不可用节点，其中为可用节点分配磁盘阵列的第一子集，以及其中为不可用节点分配磁盘阵列的第二子集。可用设备适配器附属于可用节点。描述磁盘阵列第一子集的状态的第一节点的第一状态信息用描述磁盘阵列第二子集的状态的第二节点的第二状态信息来更新。使用更新的第一状态信息，通过可用节点和可用设备适配器提供对磁盘阵列第一子集和磁盘阵列第二子集的访问。

附图说明

在附图中，相同的附图标记始终表示对应的部分。

图1在框图中图示了根据某些可选实施例的存储子系统。

图2在框图中图示了根据某些可选实施例当节点变得不可用时的存储子系统。

图3在流程图中图示了根据某些实施例用于处理状态变化的操作。

图4在流程图中图示了根据某些实施例用于从第一节点至第二节点的过渡的操作。

图5在框图中图示了根据某些实施例可以使用的计算机体系结构。

具体实施方式

已经出于说明的目的给出了对本发明的各种实施例的描述，但并不旨在以所公开的实施例穷举或限制本发明。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员是显而易见的。这里所使用的术语是为了更好地解释实施例的原理、实际应用或相对于市场上能得到的技术的技术改进，或者为了使得本领域的其他普通技术人员能够理解这里公开的实施例而选择。

在当设备适配器的亲和性从一个节点改变至另一个节点时没有访问丢失的情况下，实施例确保盘阵列始终是可访问的。

图1在框图中图示了根据某些可选实施例的存储子系统100。存储子系统100具有两个节点110、120和一个设配适配器对112、122。设备适配器112、122在不同的节点110、120上（即，对不同节点110、120具有亲和性）。在任何时候，DA1 112或者DA2 122在工作节点110、120上。设备适配器对（DA1 112、DA2 122）上的盘阵列130可以由节点1 110或者节点2 120拥有。在某些实施例中，存储子系统100中的每个节点110、120拥有盘阵列的子集。在图1中，盘阵列的一个子集是盘阵列R1…盘阵列Rm，以及盘阵列的另一个子集是盘阵列S1…盘阵列Sn，其中“m”和“n”是整数并且可以是相同值或者不同值。在某些实施例中，将所有的盘阵列分配至工作节点。在某些可选实施例中，可以存在没有分配至工作节点的盘阵列（例如，如果针对该节点的先前分配的盘阵列离线或者不可用时的可以分配至工作节点的备用盘阵列）。

在存储子系统100中，节点1 110耦合至设备适配器1（DA1）112。可以说DA1 112对节点1 110具有亲和性并且访问盘阵列130的第一子集（例如，盘阵列R1…盘阵列Rm）。DA1 112存储状态信息114，其包括关于DA1 112的状态的信息和关于配置用于DA1112的盘阵列130的第一子集的状态信息。在某些实施例中，关于盘阵列130的状态信息针对每个盘阵列表明该盘阵列是否是可访问的、不可访问的、离线的、未配置的等。

另外，在存储子系统100中，节点2 120耦合至设备适配器2（DA）122。可以说DA2 122对节点120具有亲和性并且访问盘阵列130的第二子集（例如，盘阵列S1…盘阵列Sn）。DA2 122存储状态信息124，该状态信息124包括关于DA2 122的状态的信息和关于配置用于DA2 122的盘阵列130的第二子集的状态信息。

因此，在良好的存储系统状态中，DA1 112由节点1 110拥有，以及DA2 122由节点2 120拥有。盘阵列130可由DA1 112和DA2122从节点110、120访问。然而，在错误状态中，当（1）节点中的一个变得不可用（例如，出故障或者为了维护已经离线等）并且附属于可用的设备适配器时，以及（2）另一个可用节点（即，幸存节点）附属于不可用的设备适配器时，随后可用节点变得附属于可用的设备适配器。此时，可用节点拥有已经分配至可用节点的盘阵列的子集并且拥有由不可用节点拥有的盘阵列的子集。当前通过可用节点和可用设备适配器访问盘阵列的这些子集。

图2在框图中图示了根据某些可选实施例的当节点变得不可用时的存储子系统100。在图2中，节点2 120和DA1 112变得不可用（即，这些被认为是隔离的或者故障的）并且DA2 122（即，可用设备适配器）的亲和性从节点2 120（即，不可用节点）移动至节点1110（即，可用节点）。随着该过渡：

在节点1 110上，DA2的状态信息124与它在节点2 120上的状态信息相同。

在节点1 110上，由节点1 110拥有的每个盘阵列目前由设备适配器DA2 122拥有。

在节点1 110上，针对不可用节点2 112的盘阵列的第二子集的状态信息124被添加至针对可用节点1 110的盘阵列的第一子集的状态信息112。因此，更新的状态信息112包括盘阵列的第一子集和盘阵列的第二子集的状态。配置用于可用节点1 110的状态信息112是可立即访问的，其使得盘阵列的第二子集（和盘阵列的第一子集）可通过可用DA2 122立即访问。

设备适配器一旦改变节点亲和性，状态信息就会发生变化，并且不需要新设备适配器在新节点上建立它自身。状态信息被保存在新节点上，以使得当设备适配器亲和性再次改变时，状态信息延用至每个随后的新节点。

图3在流程图中图示了根据某些实施例用于处理状态变化的操作。在框300处，控制开始于存储子系统100检测设备适配器亲和性的变化。例如，存储系统100将参照图2中的示例检测DA2 122从节点2 120至节点1 110的亲和性变化。在框302中，存储子系统100使用存储的状态信息将不可用节点的盘阵列的状态信息转移（拷贝）至可用节点的状态信息。例如，参照图2的示例，DA1 112是不可用的设备适配器，并且DA2 122是改变亲和性的设备适配器，并且由DA1 112管理的盘阵列的第二子集的状态信息124被拷贝至状态信息114。

因此，当存储子系统100确定两个节点中的一个是不可用的（即，故障的）并且同样可用节点的设备适配器是不可用的（即，故障的），那么可用设备适配器将其盘阵列的状态延用至可用节点阵列。换句话说，由于不可用节点的设备适配器当前由可用节点拥有，因此可用节点的盘阵列将具有与不可用节点的盘阵列相同的状态。

图4在流程图中图示了根据某些实施例用于从第一节点至第二节点的过渡的操作。在框400处，控制开始于存储子系统100标识附属于不可用设备适配器的可用节点和附属于可用设备适配器的不可用节点，其中为可用节点分配盘阵列的第一子集，以及其中为不可用节点分配盘阵列的第二子集。在框402中，不可用的第一节点的可用设备适配器附属于可用的第二节点。在框404中，存储子系统100用第二节点的第二状态信息（描述盘阵列第二子集的状态）更新第一节点的第一状态信息（描述盘阵列第一子集的状态）。在某些实施例中，更新包括将第二状态信息从不可用的第一节点转移至可用的第二节点。此时，可用节点具有针对盘阵列的第一子集和盘阵列的第二子集（之前由不可用的第二节点拥有）的状态信息。在框406中，存储子系统100使用更新的第一状态信息，通过可用节点和可用设备适配器提供对盘阵列第一子集和盘阵列第二子集的访问。

当设备适配器对节点的亲和性改变时，实施例防止了访问的丢失。实施例通过保存旧节点上设备适配器状态以及将状态延用至新节点来防止对卷的访问丢失。针对该设备适配器上盘阵列的盘阵列状态同样被延用。因而，给定设备适配器上的盘阵列始终是可访问的，并且不存在对盘阵列访问的丢失。

实施例在每个节点上保存设备适配器和设备阵列状态。例如，当节点故障时，对不可用节点具有亲和性的设备适配器可以从不可用节点移动至另一个（新）节点。当该情况发生时，不可用节点上设备适配器状态被延用至新节点。底层设备阵列状态也被延用至新节点。这些状态接着被保存在新节点上。虽然设备适配器当前在新节点上，但是主机I/O继续到达在该设备适配器上的卷。该设备适配器至新节点的过渡从主机I/O的角度来看是透明的。

当设备适配器移动至新节点时，实施例避免确定设备适配器和盘阵列状态的任何额外查询。由于实施例关闭引起访问丢失的任何窗口，因而实施例是可靠的。

实施例提供多节点（主机）数据存储系统，其中不断地在节点之间传送关于各设备适配器的存储亲和性的状态信息，以使得如果节点故障，另一个节点具有所有需要的信息，包括关于每个其它节点的盘阵列状态的当前状态信息。

附加实施例细节

所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面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、便携式计算机盘、硬盘、ASIC、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、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、固定存储器、磁带、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、有线、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的任意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++等，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）。

下面将参照根据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/或框图描述本发明的实施例的各个方面。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，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品（article of manufacture）。

计算机程序指令也可以被加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备，以产生在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行的一系列操作处理（例如操作或步骤），以产生计算机实现的过程，从而在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个或多个框中所指定的功能/动作的步骤。

实现所述操作的代码还可以在硬件逻辑或电路（例如集成电路芯片、可编程门阵列（PGA）、专用集成电路（ASIC）等）中实现。硬件逻辑可以耦合至处理器以执行操作。

除非另外明确指出，否则相互通信的设备不需要持续相互通信。另外，互相通信的装置可以直接或通过一个或多个中间媒介间接地通信。

对具有几个互相通信的组件的实施例的描述并不意味着所有这些组件都是必须的。相反，描述了多种可选的组件以说明更多可能的本发明的实施例。

而且，虽然过程步骤、方法步骤等等以顺序的步骤描述，但是这些过程、方法和算法可以被配置为以替代的顺序工作。可以描述的步骤的任何顺序或次序不一定表示要求这些步骤以该次序执行。这里所描述的过程的步骤实际上可以以任何次序执行。而且，某些步骤可以同时执行。

当单个设备或物品描述与此，将会容易的看到，可以使用一个以上的设备/物品（不管它们是否合作）来代替单个设备/物品。类似地，在一个以上的设备或物品在这里被描述的场合下（不管它们是否合作），将容易地看到，可以使用单个设备/物品来代替一个以上的设备/物品，或者可以使用不同数目的设备/物品来代替所显示的数目的设备或程序。设备的功能和/或特征可以替代地由一个或多个其它未明确描述为具有此类功能/特性的设备来体现。因此，本发明的其它实施例不一定包括装置本身。

流程图说明的操作示出了按照某种顺序出现的某些事件。在可选的实施例中，可以按照不同的顺序执行、修改或移除某些操作。操作可以添加到上述逻辑，并且仍然与所描述的实施例相符。而且，这里描述的操作可以顺序出现，或者某些操作可以并行处理。此外，可由单个处理单元或由分布式处理单元执行。

这里所使用的术语只是用于描述特定的具体实施例，而旨在限制本发明。如本文中所使用的，单数形式“一（a）”、“一（an）”和“该（the）”也旨在包括复数形式，除非文中明确指出。应该进一步理解，当术语“包括（comprise）”和/或“包括（comprising）”用于本说明书中时，其意旨所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并非排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或增加。

术语“一个实施例”、“实施例”、“多个实施例”、“该实施例”、“该多个实施例”、“一个或多个实施例”、“某些实施例”、“一个实施例”是指“本发明的一个或多个（但不是全部）实施例”，除非另外明确指出。

名词“包含”、“包括”、“具有”和它们的变体的意思是“包括但不限于”，除非另外明确指出。

图5图示了根据某些实施例可以使用的计算机系统结构500。在某些实施例中，存储子系统100和/或每个节点110、120可以实现计算机系统结构500。计算机系统结构500适用于存储和/或执行程序代码并且包括至少一个处理器502，该至少一个处理器502通过系统总线520直接或者间接耦合至存储器元件504。存储器元件504可以包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储器和为了减少在执行期间必须从大容量存储器检索代码的次数而提供对至少一些程序代码的临时存储的高速缓冲存储器。存储器元件504包括操作系统505和一个或者多个计算机程序506。

输入/输出（I/O）设备512、514（包括但不限于键盘、显示器、指示设备等）可以直接或者通过介入I/O控制器510耦合至系统。

网络适配器508还可以耦合至系统以使得数据处理系统能够通过介入专用或者公用网络耦合至其它数据处理系统或者远程打印机或者存储设备。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡仅仅是当前可用类型的网络适配器508中的几个。

计算机系统结构500可以耦合至存储装置516（例如，任何类型的存储设备；非易失性存储区域，例如磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器等）。存储装置516可以包括内部存储设备或者附接或网络可访问存储装置。存储装置516中的计算机程序506可以加载至存储器元件504中并且由处理器502以本领域中公知的方法执行。

计算机系统结构500可以包括比图示更少的组件，这里未示出另外的组件，或者一些示出的组件和另外组件的组合。计算机系统结构500可以包括本领域中公知的任何计算设备，例如主机、服务器、个人计算机、工作站、膝上型电脑、手持式计算、电话设备、网络设备、虚拟设备、存储控制器等。

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动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。

已经出于说明和描述的目的给出了本发明实施例的上述介绍。其并不意在穷尽或是将实施例限制为所公开的具体形式。根据上述教导，许多修改和变型都是可能的。实施例的范围并不被具体的描述所限制，而是由所附的权利要求所限制。上述说明、例子和数据提供了对制造者和使用实施例内容的全面的描述。由于在没有背离本发明精神和范围的情况下给出了多个实施例，因此实施例蕴含在以下所附的权利要求书或任何后续提交的权利要求及其等同物中。

Claims (12)

1.一种用于维持状态信息的方法，包括：

用计算机的处理器标识附属于不可用设备适配器的可用节点和附属于可用设备适配器的不可用节点，其中为所述可用节点分配盘阵列的第一子集，以及其中为所述不可用节点分配盘阵列的第二子集；

使所述可用设备适配器附属于所述可用节点；

用描述盘阵列的所述第二子集的状态的所述第二节点的第二状态信息更新描述盘阵列的所述第一子集的状态的所述第一节点的第一状态信息；以及

使用所更新的第一状态信息，通过所述可用节点和所述可用设备适配器提供对盘阵列的所述第一子集和盘阵列的所述第二子集的访问。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二状态信息包括关于所述可用设备适配器的状态的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

检测所述可用设备适配器的附属关系从所述不可用节点至所述可用节点的改变。

4.根据权利要求1所述的方法，其中更新所述第一状态信息包括将所述第二状态信息从所述不可用节点转移至所述可用节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述不可用节点和所述不可用设备适配器已经故障。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述可用节点和所述不可用节点是存储子系统的一部分。

7.一种用于维持状态信息的计算机系统，包括：

至少一个处理器；以及

耦合至所述至少一个处理器的存储设备，其中所述存储设备在其上存储了程序，以及其中所述至少一个处理器被配置为执行所述程序的指令以进行操作，其中所述操作包括：

标识附属于不可用设备适配器的可用节点和附属于可用设备适配器的不可用节点，其中为所述可用节点分配盘阵列的第一子集，以及其中为所述不可用节点分配盘阵列的第二子集；

使所述可用设备适配器附属于所述可用节点；

用描述盘阵列的所述第二子集的状态的所述第二节点的第二状态信息更新描述盘阵列的所述第一子集的状态的所述第一节点的第一状态信息；以及

使用所更新的第一状态信息，通过所述可用节点和所述可用设备适配器提供对盘阵列的所述第一子集和盘阵列的所述第二子集的访问。

8.根据权利要求7所述的计算机系统，其中所述第二状态信息包括关于所述可用设备适配器的状态的信息。

9.根据权利要求7所述的计算机系统，其中所述操作进一步包括：

检测所述可用设备适配器的附属关系从所述不可用节点至所述可用节点的改变。

10.根据权利要求7所述的计算机系统，其中更新所述第一状态信息包括将所述第二状态信息从所述不可用节点转移至所述可用节点。

11.根据权利要求7所述的计算机系统，其中所述不可用节点和所述不可用设备适配器已经故障。

12.根据权利要求7所述的计算机系统，其中所述可用节点和所述不可用节点是存储子系统的一部分。

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