CN104503701A - 一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于扩展柜的磁盘命名方法和装置，属于计算机存储技术领域。在本方法中：磁盘名包括但不限于前缀域和id域；前缀域为任意字符串，id域为能体现磁盘在所属扩展柜中的位置关系，以及所属扩展柜与其他扩展柜或SAS卡的级联关系的数字或字符串；磁盘id既可以通过修改驱动直接获取，也可以通过设备接口间接计算出。与现有的磁盘命名方法相比，在多扩展柜的级联存储环境下，优点如下：(1)不需要换算即可获取磁盘在系统中的位置，更方便问题定位及故障排除；(2)对扩展柜的尺寸规格无限制，可适用于多种扩展柜混用的情况；(3)磁盘id与扩展柜的上电顺序无关，可以确保存储配置不因意外断电或重启丢失。
Description
技术领域
本发明涉及一种更加有效的多级扩展柜下的磁盘命名方法和装置，属于计算机存储技术领域。
背景技术
扩展柜是存储领域中一类重要的存储设备，扩展柜主要包括背板和磁盘，一般是通过背板连接多块磁盘，通常为满足大容量存储应用而存在。
如图2所示，部署存储阵列时，为满足高密度大容量存储需求，通常部署1个主柜和若干级扩展柜，主柜利用外置SAS/RAID卡或集成SAS/RAID芯片充当SAS控制器(SAS Controller)的角色；扩展柜背板的输入端口(In Port)通过SAS线缆连接到SAS Controller引出的SAS端口(SAS port)或其他背板的输出端口(Out Port)；终端存储设备一般是磁盘，通过SAS接口连接到背板。
在Linux系统中，通常用sd[a-z]来表示磁盘的设备名，且设备名与磁盘识别顺序相关；当磁盘数目较多(比如超过26块)时，这样的命名方式尤其不直观，无法反应磁盘的任何信息，因此显然不适于于大容量存储系统。在存储系统中实际使用时，一般会利用一定的命名算法建立指向设备的软链接，软链接名称一般为字符串加数字的形式，作为磁盘别名呈现给用户；数字部分，一般用背板id和磁盘在背板上的位置计算得出，当问题发生时，通过磁盘名反推磁盘的位置，从而进一步分析定位问题。
通用的命名方法中，磁盘id跟背板id及slot_id的关系如下所示：
Disk_id(Expander_id,Slot_id)＝SlotPerExpander×Expander_id+Slot_id
其中，SlotPerExpander代表每块背板可以连接的磁盘数目，Expander_id代表当前背板在所有背板中的序号，Slot_id代表当前磁盘在所属背板上的插槽位置；后两个参数均从驱动中导出。
通用的命名方法有以下问题：
(1)不够直观：要想获取Expander_id和Slot_id，必须通过公式进行换算，在多级扩展柜的情况下非常不利于磁盘出现问题时的快速定位；
(2)受制于背板规格：根据上述公式，SlotPerExpander必须是预先手动指定的且所有的背板规格必须是统一的，否则就可能出现不同背板上的不同磁盘有相同的Disk_id的情况；
(3)受制于扩展柜上电顺序：不同的上电顺序下，扩展柜的Expander_id是会发生变化的，因此Disk_id也会相应变化，用户使用时若不人工指定上电顺序，在使用时会造成极大的困扰。
综上而言，通用的命名方法不利于快速磁盘定位、要求背板规格统一且无法保证Disk_id的稳定，在实际应用时会带给用户诸多不便和限制。
发明内容
本发明的目的是为解决现有磁盘命名存在的不够直观、受制于背板规格和上电顺序等问题，提出一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法和装置。
本发明的思想是磁盘名包括但不限于前缀域和id域；前缀域为任意字符串，id域为能体现磁盘在所属扩展柜中的位置关系，以及所属扩展柜与其他扩展柜或SAS卡的级联关系的数字或字符串；磁盘id既可以通过修改驱动直接获取，也可以通过设备接口间接计算。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法，包括以下步骤：
步骤一、根据WWN为SAS Controller各个端口指定一个全局唯一的端口号，并建立SAS Controller的端口与WWN的映射表；
步骤二、根据磁盘所属背板的上级SAS设备的WWN确定当前背板的端口号和级别；
作为优选，可以采用下述步骤确定：
(1)若所属背板的上级SAS设备的WWN与SAS Controller的某个端口相匹配，则该端口的端口号即为背板的端口号port_id，该背板的expander_level为0；
(2)若所属背板的上级SAS设备的WWN与SAS Controller的任一端口都不匹配，则该背板的port_id即为上级SAS设备的端口号port_id，该背板的expander_level则为上级SAS设备的expander_level加1；
步骤三、读取磁盘所在背板的插槽位置，并将其作为slot_id；
作为优选，可以利用SES协议进行磁盘所在背板的插槽位置的读取；
步骤四、将磁盘所属背板的port_id和expander_level与磁盘的slot_id组合起来，即为磁盘的disk_id；
作为优选，可以采用将三者所代表的数字字符依次连接得到的字符串作为disk_id；
步骤五、选择合适的字符串，确定磁盘的前缀域；
步骤六、将前缀域与disk_id组合起来，即为磁盘名；
作为优选，可以采用将二者所代表的字符串进行连接后得到的字符串作为磁盘名。
一种适用于多级扩展柜的磁盘命名装置，包括用户空间模块和内核空间模块两部分，其中用户空间模块包括前缀域生成模块、磁盘别名生成模块和软链接管理模块，内核空间模块包括SAS Controller端口管理模块、磁盘背板从属关系管理模块、磁盘插槽读取模块、背板端口及级别计算模块和磁盘Disk_id合成模块；
所述前缀域生成模块用于生成磁盘前缀；
所述磁盘别名生成模块用于将所述磁盘前缀与所述内核空间得到的Disk_id合并为磁盘命名；
所述软链接管理模块用于插拔磁盘时在特定目录下建立或删除指向实际设备的链接；
所述SAS Controller端口管理模块用于管理SAS控制器的端口映射关系；
所述磁盘背板从属关系管理模块用于管理磁盘与背板间的从属关系；
所述磁盘插槽读取模块用于读取磁盘所在的插槽位置；
所述背板端口及级别计算模块用于根据所述SAS Controller端口管理模块及所述磁盘背板从属关系管理模块的内容计算磁盘所属背板的端口及级别；
所述磁盘Disk_id合成模块用于根据所述磁盘背板的端口、级别和所述磁盘插槽位置合成磁盘Disk_id。
有益效果
本发明实现了一种磁盘命名方法，尤其适用于多级扩展柜下的存储环境。磁盘名的前缀域可以体现厂商或产品信息，id域可以体现磁盘的位置关系。磁盘的id由三级构成，第一级是SAS Controller的端口号，第二级是磁盘所属背板在SAS Controller某端口上的串联级别，第三级是磁盘在所属背板上的插槽位置，因此磁盘的位置关系非常直观，便于问题发生时快速定位；磁盘所属背板的端口号和级别都与背板规格以及上电顺序无关，因此磁盘id也不再受制于背板规格及上电顺序，可以实现多种背板的混用，也减少了对用户操作的限制。
附图说明
图1为本发明一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法的命名区域划分示意图；
图2为本发明一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法的适用环境拓扑图；
图3为本发明一种适用于多级扩展柜的磁盘命名装置组成结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种新的磁盘命名方法和装置，应用于多级扩展柜下的存储环境中，总体思想如图1所示，假设扩展柜直接连接到SASController的第0个端口，则该扩展柜的第11块磁盘即pd0011。以图2所示的环境为例进行讲解，其处理步骤如下：
根据步骤一，将SAS Controller的N+1个端口分别命名为Port0——Port N；
根据步骤二，计算各背板的port_id和expander_level：
(1)背板A的上级SAS设备为SAS Controller的Port0，因此其port_id为0，expnader_level为0；
(2)背板B的上级SAS设备为SAS Controller的Port1，因此其port_id为1，expaner_level为0；
(3)背板C的上级SAS设备为背板A，因此其port_id等同于背板A的port_id，即为0，其expander_level为背板A的expander_level+1，即为1；
(4)背板D的上级SAS设备为背板B，因此其port_id等同于背板B的port_id，即为1，其expander_level为背板B的expnader_level+1，即为1；
根据步骤三，规定各背板上的插槽位置从左到右依次从0开始递增，以此确定各磁盘的slot_id；
根据步骤四，背板A上左数第1块磁盘的id即为背板A的port_id、expander_level与磁盘的slot_id的组合，即为“0000”，左数第2块磁盘的id即为“0001”；
以此类推，背板B上左数第1块磁盘的id即为“1000”，左数第2块磁盘的id即为“1001”；背板C上左数第1块磁盘的id即为“0100”，左数第2块磁盘的id即为“0101”；背板D上左数第1块磁盘的id即为“1100”，左数第2块磁盘的id即为“1101”；
根据步骤五，确定磁盘前缀域，在这里不妨将前缀字符串设定为磁盘类型；
根据步骤六，确定最终磁盘名称，假设背板A左数第1块磁盘为SAS盘，则其磁盘名最终为“sas0000”，假设背板D左数第2块磁盘为SATA盘，则其磁盘名最终为“sata1101”。
如图3所示为应用本发明方法实现的一种适用于多级扩展柜的磁盘命名装置组成结构示意图，该装置包括用户空间模块和内核空间模块两部分内容，本发明方法所述步骤一、步骤二、步骤三和步骤四的内容由内核空间模块实现，且该模块需要与SAS Controller Driver和背板Firmware进行交互，本发明方法所述步骤五和步骤六的内容由用户空间模块实现。本发明装置已成功应用于x86、MIPS、Sparc平台，且运行良好。下面将详述本发明装置各组成部分。
用户空间模块包括前缀域生成模块、磁盘别名生成模块和软链接管理模块，内核空间模块包括SAS Controller端口管理模块、磁盘背板从属关系管理模块、磁盘插槽读取模块、背板端口及级别计算模块和磁盘Disk_id合成模块；
所述SAS Controller端口管理模块用于管理SAS控制器的端口映射关系；
所述磁盘背板从属关系管理模块用于管理磁盘与背板间的从属关系；
所述磁盘插槽读取模块用于读取磁盘所在的插槽位置；
所述背板端口及级别计算模块用于根据所述SAS Controller端口管理模块及所述磁盘背板从属关系管理模块的内容计算磁盘所属背板的端口及级别；
所述前缀域生成模块用于生成磁盘前缀；此处采用用户指定与系统默认两种方式进行，有用户指定的情况下采用用户指定的字符串作为磁盘前缀，否则采用系统默认的字符串作为磁盘前缀；
所述磁盘别名生成模块用于将所述磁盘前缀与所述内核空间得到的Disk_id合并为磁盘命名；
所述软链接管理模块用于插拔磁盘时在特定目录下建立或删除指向实际设备的链接；
所述磁盘Disk_id合成模块用于根据所述磁盘背板的端口、级别和所述磁盘插槽位置合成磁盘Disk_id。
以上所述仅为本发明在一种适用环境下的具体实施而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的设计思路内，不管使用何种SASController，何种端口划分方法，何种扩展柜连接方式，何种扩展柜规格，何种类型存储介质，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、根据WWN为SAS Controller各个端口指定一个全局唯一的端口号，并建立SAS Controller的端口与WWN的映射表；
步骤二、根据磁盘所属背板的上级SAS设备的WWN确定当前背板的端口号(port_id)和级别(expander_level)；
步骤三、读取磁盘所在背板的插槽位置(slot_id)；
步骤四、将磁盘所属背板的port_id、expander_level与磁盘的slot_id组合起来得到磁盘标识(disk_id)；
步骤五、选择合适的字符串，确定磁盘的前缀域；
步骤六、将前缀域与disk_id组合起来得到磁盘名。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法，其特征在于：所述步骤二可以采用下述步骤确定当前背板的port_id和expander_level：
(1)若所属背板的上级SAS设备的WWN与SAS Controller的某个端口相匹配，则该端口的端口号即为背板的端口号port_id，该背板的expander_level为0；
(2)若所属背板的上级SAS设备的WWN与SAS Controller的任一端口都不匹配，则该背板的port_id即为上级SAS设备的端口号port_id，该背板的expander_level则为上级SAS设备的expander_level加1。
3.根据权利要求1所述的一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法，其特征在于：所述步骤三读取磁盘所在背板的插槽位置可以利用SES协议进行读取。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法，其特征在于：所述步骤四将磁盘所属背板的port_id、expander_level与磁盘的slot_id组合起来得到disk_id，可以采用将三者所代表的数字字符依次连接得到的字符串作为disk_id。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多级扩展柜的磁盘命名方法，其特征在于：步骤六将前缀域与disk_id组合起来得到磁盘名，可以采用将二者所代表的字符串进行连接后得到的字符串作为磁盘名。
6.一种适用于多级扩展柜的磁盘命名装置，其特征在于，包括用户空间模块和内核空间模块两部分，其中用户空间模块包括前缀域生成模块、磁盘别名生成模块和软链接管理模块，内核空间模块包括SAS Controller端口管理模块、磁盘背板从属关系管理模块、磁盘插槽读取模块、背板端口及级别计算模块和磁盘Disk_id合成模块；
所述前缀域生成模块用于生成磁盘前缀；
所述磁盘别名生成模块用于将所述磁盘前缀与所述内核空间得到的Disk_id合并为磁盘命名；
所述软链接管理模块用于插拔磁盘时在特定目录下建立或删除指向实际设备的链接；
所述SAS Controller端口管理模块用于管理SAS控制器的端口映射关系；
所述磁盘背板从属关系管理模块用于管理磁盘与背板间的从属关系；
所述磁盘插槽读取模块用于读取磁盘所在的插槽位置；
所述背板端口及级别计算模块用于根据所述SAS Controller端口管理模块及所述磁盘背板从属关系管理模块的内容计算磁盘所属背板的端口及级别；
所述磁盘Disk_id合成模块用于根据所述磁盘背板的端口、级别和所述磁盘插槽位置合成磁盘Disk_id。
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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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150408 |