CN1749978A - 具有逻辑分区功能的磁盘控制器 - Google Patents
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Abstract
提供一划分成逻辑分区的存储系统。该存储系统包括：多个磁盘驱动器；和一与磁盘驱动器连接磁盘控制器，其从磁盘驱动器读取数据/将数据写入磁盘驱动器，其中磁盘控制器包括：一与磁盘驱动器交换数据的磁盘控制单元；一与另一计算机交换数据的信道控制单元；一与磁盘控制单元和信道控制单元连接的且与它们交换数据的交换单元；和一控制磁盘控制单元，信道控制单元，和交换单元的控制单元，而且其中将磁盘控制器分区成多个逻辑分区，控制单元控制该分区成逻辑分区的操作，而且交换单元通过为每一交换的数据获取一信息，且为逻辑分区仲裁交换的数据的传输而控制每一逻辑分区的数据传输带宽，该信息表示该数据属于哪一逻辑分区。
Description
技术领域
本发明涉及一存储系统，特别涉及一逻辑分区存储系统。
背景技术
为减少存储系统管理的成本，存在有将多个存储系统整合成一单个大规模存储系统的存储整合技术。
此存储整合在商业运行上有如下问题。
即使在执行存储整合之后，尽管通过主计算机以各种形式访问一存储系统，且存储系统要求的处理容量基于所使用的访问形式而变换，其需要商业运行和整合之前一样平稳。例如，当存储系统用作数据库时，就需要可以处理大量请求的容量。同样，当存储系统用来备份一天天累积的数据时，需要大规模数据的处理容量。
如上所述，存储系统需求的处理容量基于主计算机使用的访问形式而变换，所以在整合时，熟悉旧的和新的存储系统配置的系统管理员不得不进行系统设置。例如，提出一存储系统，其中，由每一用户选择的一特定服务水平通过一服务水平保证合同向客户保证，而且当存储性能有可能下降时，通过例如移动存储在存储卷中的数据分配集中在其中的访问(例如，见JP2002-182859A)。
依照JP2002-182859A中描述的发明，在承担数据管理外包的数据中心商业中，有可能保证一基于每一用户选择的服务水平协议(SLA)的特定的服务水平。
发明内容
本发明提供一存储系统，其有可能不需对存储系统配置信息施加任何影响而执行存储整合，从而使得有可能继续商业运行。
以JP2002-182859A中描述的发明，仍然可基于平均使用率，磁盘驱动器的容量或类似的信息向每一用户保证一特定的服务水平，但是没有给出可支持不同访问形式的服务水平保证的任何整合。
因而本发明的目的是提供一存储系统，其资源已被逻辑分区，从而实现可支持不同访问形式的SLA保证。
依照本发明的一存储系统包括：多个磁盘驱动器；和连接到磁盘驱动器的且读取/写入数据来自/到磁盘驱动器的磁盘控制器，其中磁盘控制器包括：一与磁盘驱动器交换数据的磁盘控制单元；一与另一计算机交换数据的信道控制单元；一与磁盘控制单元和信道控制单元连接且与其交换数据的交换单元；和一控制磁盘控制单元，信道控制单元，和交换单元的控制单元，其中磁盘控制器划分成多个逻辑分区，控制单元控制划分成逻辑分区，并且交换单元通过为要交换的每一个数据获取表示该数据属于哪一逻辑分区的信息，并且通过仲裁为逻辑分区要交换的数据的传输，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
依照本发明，给磁盘控制器300的一内部交换单元330中的每一个LPAR分配带宽，从而保证一内部网络的到LPAR的带宽。以这种配置，在一整合有多个系统的后整合系统中的内部网络的带宽的使用率之间的仲裁变得简单。结果，有可能整合使用不同访问形式的处理。
附图说明
图1是显示依照本发明的第一实施例的一存储系统的配置的方框图。
图2是依照本发明的第一实施例从SVP输入的LPAR信息的说明图。
图3是依照本发明的第一实施例的LPAR分配信息计算处理的流程图。
图4是显示依照本发明的第一实施例的一处理器单元的配置的方框图。
图5是显示依照本发明的第一实施例的一信道控制单元的配置的方框图。
图6是显示依照本发明的第一实施例的一内部交换单元的配置的方框图。
图7A是依照本发明的第一实施例的一内部交换单元LPAR信息的说明图。
图7B是依照本发明的第一实施例的一内部交换单元LPAR信息的说明图。
图8显示依照本发明的第一实施例的数据包的实例。
图9是显示依照本发明的第二实施例的一内部交换单元的配置的方框图。
图10显示依照本发明的第二实施例的存储器的内容的实例。
图11是显示依照本发明的第三实施例的一内部交换单元的配置的方框图。
图12显示本发明的第三实施例的存储器内容的实例。
图13是显示依照本发明的第四实施例的存储系统的配置的方框图。
图14是显示依照本发明的第四实施例的信道控制单元的配置的方框图。
图15是显示依照本发明的第四实施例的一LPAR表的实例的说明图。
具体实施方式
下文中，将参考附图描述本发明的第一实施例。
图1是显示一包含依照本发明的第一实施例的存储系统的系统的配置的实例的方框图。图1所示的系统包含多个主计算机100和一存储系统。该存储系统包含一磁盘控制器300和多个磁盘驱动器300。
多个主计算机100和多个磁盘驱动器200连接到磁盘控制器300。
磁盘控制器300包含多个信道控制单元310，多个磁盘控制单元320，多个内部交换单元330，多个处理器单元340，多个高速缓冲存储器单元350，和多个共享存储器单元360。这些单元的每一个通过一管理网络370连接到一服务处理器(SVP)380。
信道控制单元310是建立与主计算机100的连接的接口。
内部交换单元320是建立与磁盘驱动器200的连接的接口。
内部交换单元330将信道控制单元310，磁盘控制单元320，处理器单元340，高速缓冲存储器单元350，和共享存储器单元360互相连接，并传输/接收在这些单元之间交换的数据例如数据包。应该注意的是内部网络是由内部交换单元330形成的。
处理器单元340控制磁盘控制器300的每一个单元。
高速缓冲存储器单元350暂存在信道控制单元310和磁盘控制单元320之间交换的数据。
共享存储器单元360保存控制信息和缓存的目录信息，该控制信息例如为主计算机100，磁盘驱动器200，和磁盘控制器300的配置信息。
管理网络370是一互相连接SVP380和磁盘控制器300的每一单元的网络。
SVP380是一用来改变磁盘控制器300的每一单元的设置和配置的终端。特别的，就如下面将要描述的，SVP380设置每一单元的逻辑分区(LPAR)在本实施例中，SVP380通过网络370连接到每一单元，尽管该连接可以通过同样的在磁盘控制器300之外的网络建立。
内部交换单元330包含内部交换单元LPAR信息331，处理器单元340包含处理器单元LPAR信息341，而且共享存储器单元360包含高速缓冲存储器单元LPAR信息361。应该注意的是信道控制单元310可以包含信道控制单元LPAR信息。
依照这些LPAR信息，将信道控制单元310，磁盘控制单元320，内部交换单元330，处理器单元340，高速缓冲存储器单元350，和共享存储器单元360中的每一个分区成多个逻辑单元。作为分区成逻辑单元(LPAR)的结果，磁盘控制器300操作为多个逻辑磁盘控制器。
处理器单元LPAR信息341是显示分配给通过分区获取的每一LPAR的处理器单元340的处理比例的信息。例如使用分时共享实现处理的分配。应该注意的是可以通过执行叫做“系统管理程序(hypervisor)”的固件而执行逻辑分区。在这种情况下，在由系统管理程序提供的逻辑处理器上执行客户OS，而且通过系统管理程序将多个逻辑处理器映射到物理处理器。
内部交换单元LPAR信息331是显示分配给每一分区的LPAR的带宽的比例的信息。更特别的，对于每一个LPAR序号，内部交换单元LPAR信息331显示分配给其相应的LPAR的带宽的比例。
高速缓冲存储器单元LPAR信息361是显示每一分区的LPAR所使用的高速缓冲存储器容量的比例。处理器单元340通过参考高速缓冲存储器单元LPAR信息361分辨每一LPAR可以使用的高速缓冲存储器的容量，并且使用高速缓冲存储器的一区域。
每一个磁盘驱动器200包含有多个硬盘或类似的器件。在那些硬盘中，设置多个是逻辑区域的逻辑单元(LU)。
依照以上述方式配置的本实施例存储系统以下面描述的方式执行处理。
主计算机100将访问请求发送到存储系统。
存储系统的信道控制单元310接收此请求。然后，信道控制单元310分析该请求并确定一应该处理该请求的LPAR。然后，信道控制单元310将表示确定的LPAR的信息加入到所接收的请求中，并且发送给每一处理器单元340。处理器单元340基于所接收的请求执行处理。在处理过程中，内部交换单元330基于表示相应于请求的LPAR的信息控制通信带宽。
下面，将描述磁盘控制器300的LPAR的设置。
在依照本实施例的磁盘控制器300中，已经由管理员作出了该如何执行逻辑分区的设置。在处理器单元LPAR信息341，内部交换单元LPAR信息331，高速缓冲存储器单元LPAR信息361等中具有表示该设置的信息。
在整合多个系统的整合期间，管理员在磁盘控制器300的LPAR信息341等中设置每一系统的预整合性能信息。结果是，磁盘控制器300逻辑操作为在整合之前操作的多个系统。
图2显示在磁盘控制器300的LPAR的设置的时候通过SVP380输入的LPAR信息的一个实例。
管理员将性能信息输入到SVP380。输入的性能数据包含每秒IO(IOPS(处理能力))的数值，缓存命中比例[％]，块大小，高速缓存容量[GB]，磁盘驱动器容量，吞吐量[MB/s]和类似的信息。应该注意的是吞吐量不是所必须明确输入的，而且由块大小乘以IOPS而自动计算出。管理员为每一设定的LPAR输入该性能信息。应该注意的是也有可能创建没有输入也没有指定其性能信息的LPAR。当没有为每一LPAR指定性能时，例如基于预定的一定的数值创建具有相同性能的LPAR。同样，在没有为每一LPAR指定性能时，在设置指定性能的LPAR之后，例如利用没有分配的资源自动创建剩余的LPAR。
然后，由管理员输入的性能信息计算LPAR分配信息。
图3是由SVP380执行的LPAR分配信息计算处理的流程图。
首先，由输入的性能信息的IOPS，SVP380计算分配给其相应的LPAR的处理器执行率。通过由每个处理器的最大IOPS划分IOPS计算处理器执行率。应该注意的是，当执行率超过100％时，作出一设置从而将LPAR的处理分配给多个处理器(1001)。
然后，为被LPAR使用的磁盘驱动器的数目确定下限(1002)。
磁盘驱动器的数目确定由磁盘驱动器形成的相应的LU的IOPS。换句话说，当由多个磁盘驱动器形成LU时，随着使用的驱动器的数目的增加，磁盘驱动器的访问的并行性(parallelism)增强了，而且提高了是磁盘驱动器的集合的LU的IOPS。
通过用数值“100”减去缓存命中率(％)的差值获取缓存未中率(％)，用缓存未中率乘以IOPS，并且用该乘积除以每一磁盘驱动器的最大IOPS而计算磁盘驱动器的数目的下限。应该注意的是：当所计算数目的磁盘驱动器的总容量比管理员输入的性能信息中所示的磁盘驱动器容量要低时，给予由管理员设置的磁盘驱动器容量更高的优先权。因而，重新计算满足设置的磁盘驱动器容量的驱动器数目。
然后，由输入的性能信息中所示的高速缓存容量的数值，为LPAR设置高速缓存容量(1003)。
然后，参考用块大小乘以处理器IOPS而获得的吞吐量数值，设置分配给LPAR的内部网络的带宽的比例。更特别的是进行一计算，其中用吞吐量数值除以内部网络的总带宽(1004)。
然后，为其它的LPAR执行步骤1001到步骤1004中的操作。
然后，在对于已经输入性能信息的LPAR进行了分配信息的设置之后，将剩余的资源分配给没有输入性能信息的LPAR(1006)。另外，当对于每一LPAR的设置完成之后，对分配规格化从而LPAR用尽磁盘控制器300的每一资源。例如，即使在对每一LPAR的设置之后，处理器单元340的执行率的总和也没有达到100％时，对每一LPAR重新计算执行率从而执行率的总和变成100％。
通过上述的处理，设置了磁盘控制器300的LPAR分配信息。
应该注意的是，从SVP380发送设置信息到信道控制单元310，磁盘控制单元320，内部交换单元330，处理器单元340，和共享存储器单元360并且保存该信息在其中。在信道控制单元310中，保存分配之后的LPAR和LU之间的对应。处理器单元保存由每一LPAR使用的处理器处理的比例。内部交换单元330保存由每一LPAR使用的带宽的比例。共享存储器单元360保存由每一LPAR使用的高速缓冲存储器350的容量，和由每一LPAR使用的磁盘驱动器200的LU的配置信息(磁盘驱动器容量，驱动器的数量，块大小，和类似的信息)。
下面，将描述依照本实施例的磁盘控制器300的处理器单元340，信道控制单元310，和内部交换单元330的配置和操作。应该注意的是在下面的描述中，通过分时共享执行LPAR。
主计算机100将一读取请求或一写入请求发送到磁盘控制器300。在接收来自主计算机的请求时，每一信道控制单元310在相应于已发出的请求的磁盘控制器300中找到一逻辑单元(LU)
信道控制单元310参考显示LU和LPAR之间的对应的表(图5中所示的LPAR表312)，并且找到一相应于已发出的请求的负责LU的LPAR。然后，信道控制单元310将请求通过每一内部交换单元发送到每一处理器单元340，作为LPAR的处理。接下来，在应该执行LPAR处理的时限(timing)，处理器单元340处理请求，且通过经内部交换单元330发出一指示到每一高速缓冲存储器单元350或每一磁盘控制单元320，执行到磁盘驱动器200的访问处理。
图4是显示处理器单元340的配置的方框图。
处理器342包含一CPU或类似的器件。应该注意的是，尽管可以以多个处理器提供处理器单元340，但是图4中只显示一个处理器342。
一内部网络接口(I/F)单元343是一在处理器单元340和内部交换单元330之间建立连接并且实现其之间的数据交换的接口。
一LPAR指示单元344指示处理器342执行对每一LPAR的分配处理。在LPAR指示单元344中显示正在处理的LPAR的LPAR的序号。处理器单元LPAR信息341存储表示如上所述分配给每一LPAR的处理比例的信息。LPAR指示单元344从处理器单元LPAR信息获取每一LPAR的比例，并且将执行时间分配给LPAR。
将描述在设置两个LPAR，一“LPAR1”和一“LPAR2”的情况下的具体实例。
首先，LPAR指示单元344将一执行时间(LPAR1的比例)分配给LPAR1，并且指示处理器342开始LPAR1的处理。在这种状态下，正在处理的LPAR变成LPAR1。LPAR指示信息单元344从LPAR1的处理开始的时间的那一点起开始计时，在分配的执行时间到达的时候指示处理器342结束LPAR1的处理，并且存储在LPAR1的处理中使用的数据和记录。
然后，LPAR指示单元344将一执行时间(LPAR2的比例)分配给LPAR2，并且指示处理器342开始LPAR2的处理。在这种状态下，正在处理的LPAR变成LPAR2。LPAR指示信息单元344从LPAR2的处理开始的时间的那一点起开始计时，在分配的执行时间到达的时候指示处理器342结束LPAR2的处理，并且存储在LPAR2的处理中使用的数据和记录。
然后，LPAR指示单元344将一执行时间分配给LPAR1。之后，重复LPAR1和LPAR2的处理。
主存储器345是由处理器单元340使用的存储器，主存储器345包含存储程序的程序区域346和存储数据的数据区域347。
将数据区域347划分成由多个LPAR分别使用的多个区域。在每一区域中，保存相应的LPAR使用的数据和通信队列。
图5是显示信道控制单元310的配置的方框图。
协议转换单元311通过一网络或类似的装配连接到每一主计算机100。协议转换单元311执行磁盘控制器300内部或外部使用的每一协议的转换，并且传输/接收数据。
内部网络接口(I/F)313是一连接到每一内部交换单元330且与磁盘控制器300的每一单元交换数据的接口。
LPAR表312是显示LPAR和分配给LPAR且被LPAR使用的逻辑单元(LU)的表。
至于由各个LPAR使用的LU，在通过参考图3描述的处理确定分配给每一LPAR的磁盘容量之后，管理员使用SVP380将一相应于磁盘容量的LU分配给LPAR，并且设置它。协议转换单元311参考LPAR表312，并且识别负责相应于已经发出的请求的LU的LPAR。
例如，当通过主计算机100发出一请求到序号是“2”的LU时，协议转换单元311参考LPAR表，并且分辨出相应于序号是“2”的LU的LPAR是“1”。然后，协议转换单元311将获取的LPAR的序号加到请求中，并通过内部网络I/F单元313把请求发送到每一内部交换单元330。
图6是显示内部交换单元330的配置的方框图。
内部交换单元330包含传输单元332，交换单元333，和接收单元334。设置交换单元333的序号被设置成与LPAR的序号相同。每一传输单元332和接收单元334的序号被设置成与连接到内部交换单元330的通路的序号相同。
每一传输单元332包含一TX接口(TX I/F)3331，LPAR传输缓冲器3332(3332-0到3332-n)，一LPAR仲裁单元3333，和一内部交换单元LPAR信息331。
TX I/F3331是一内部交换的的输出端接口。
LPAR传输缓存器3332-0到3332-0是为各个LPAR提供的传输缓冲器，而且将那些缓冲器的序号设置成与已设置的LPAR的序号(0到n(提供n+1个缓冲器))相同。
LPAR仲裁单元3333仲裁由TX I/F3331为每一LPAR数据包的传输。内部交换单元LPAR信息331存储关于分配给每一LPAR的内部交换单元330的带宽比例的信息。
将交换单元333-0到333-n的序号设置成与已设置的LPAR的序号相同，而且每一交换单元基于传输目的地地址，将从接收单元334传输来的数据包发送到目的传输单元332。
每一接收单元334包含一RX接口(RX I/F)3341，一LPAR判断单元3342，和LPAR接收缓冲器3343-0到3343-n。
RX I/F3341是内部交换的输入端接口。
LPAR判断单元3342为每一由RX I/F3341接收的数据包找到该数据包所属的LPAR，并且将接收到的数据包发送给相应于LPAR的接收缓冲器(LPAR接收缓冲器3343)。
LPAR接收缓冲器3343-0到3343-n是提供给各个LPAR的接收缓冲器，而且这些缓冲器的序号被设置成与已设置的LPAR序号相同(0到n，即提供n1个缓冲器)
下面，将描述内部交换单元330的操作。
首先，接收单元3341的RX I/F3341将每一个接收到的数据包发送给LPAR判断单元3342。LPAR判断单元3342参考已发送的数据包的报头部分，并且获取该数据包属于的LPAR的LPAR序号。然后，LPAR判断单元3342将数据包发送到相应于获取的LPAR序号的LPAR接收缓冲器3343。在接收到数据包之后，LPAR接收缓冲器3343以一预定定时将数据包发送到交换单元333。
交换单元333参考所接收的数据包的报头，获取数据包的传输目的地地址，并将数据包发送到相应于该地址的LPAR传输单元332。在传输单元332中，由相应于LPAR序号的LPAR传输缓冲器3332接收数据包。
由LPAR传输缓冲器3332接收的数据包发送到TX I/F3331，而且从那里依照来自LPAR仲裁单元3333的指示进行传输。
LPAR仲裁单元3333参考内部交换单元LPAR信息331，且确定如何传输数据包。如上所述，内部交换单元LPAR信息331存储表示分配给每一LPAR的带宽比例的信息。
图7A显示内部交换单元LPAR信息331的一实例。在图7A中所示的实例中，分配给序号“0”的LPAR的带宽的比例被设置为30％，分配给序号“1”的LPAR的带宽的比例被设置为20％，分配给序号“2”的LPAR的带宽的比例被设置为40％，…，且分配给序号“n”的LPAR的带宽的比例被设置为10％。
LPAR仲裁单元3333参考内部交换单元LPAR信息331，且确定用来发送该数据包给相应的LPAR所使用的带宽比例。
实际上，如图7B所示，使用在内部交换单元LPAR信息331中存储的例如“仲裁优胜表”和“仲裁优胜指针”。在仲裁优胜表中，基于分配给LPAR的带宽预先存储指示如何为数据包传输选择LPAR的信息。更确定的，仲裁优胜表由索引序号和相应于索引序号的LPAR序号组成。仲裁优胜指针是确定从仲裁优胜表中选择哪一个LPAR的信息。以图7B中所示的实例中的仲裁优胜表，以3/10，2/10和5/10的比例分别选择LPAR序号“0”，“1”和“2”。
LPAR仲裁单元3333在仲裁开始的时候，对仲裁优胜指针进行增值(一次指针加“1”)。然后，LPAR仲裁单元3333获取一相应于在仲裁优胜表中的索引序号的LPAR序号，该索引序号具有和指针相同的数值。接下来，传输相应于以这种方式获取的LPAR序号的数据包。
图8显示由依照本实施例磁盘控制器300使用的数据包400的一个实例。
数据包400包含一数据包类型401，一LPAR序号402，一传输目的地地址403，一传输源地址404，和数据405。
数据包类型401显示数据包的类型(例如，数据包是一指令还是一回复)。LPAR序号402显示处理数据包的LPAR的序号。传输目的地地址403和传输源地址404分别显示数据包的传输目的地地址和传输源地址。数据405是数据包传输的数据的内容。
在依照以上述方式配置的第一实施例的存储系统中，在磁盘控制器300的内部交换单元330中，每一LPAR分配一带宽。其结果是，在一整合后的系统中的内部网络的带宽的使用率之间的仲裁变的简单，该系统中整合有多个系统。
下面，将描述第二实施例。
第二实施例和第一实施例的不同在于内部交换单元的配置和处理。应该注意的是，对和第一实施例相同的组件给予相同的标号，并省略了其中的描述。
图9是显示依照第二实施例的内部交换单元的配置的方框图。
内部交换单元600包含传输单元601，一交换单元602，和接收单元603。传输单元601的序号和接收单元603的序号被设置成分别与内部交换单元600所连接的通路的序号相同。同样，在内部交换单元600中提供至少一个交换单元602。每一传输单元601包含一TX接口(TX I/F)6011，一传输指示单元6012，一存储控制器6013，和一存储器6014。
TX I/F6011是内部交换的输出端接口。
传输指示单元6012基于为每一LPAR设置的带宽的比例，指示在存储器6014中保存的每一数据包的传输。
存储控制器6013控制到达/来自存储器6014的每一数据包的写入/读取。
存储器6014暂存每一数据包。同样，存储器6014存储一信息，该信息表示分配给通过逻辑分区获取的每一LPAR的带宽比例。
交换单元602基于传输目的地地址，将从接收单元603传来的数据包发送到目的传输单元601。
每一接收单元603包含一RX接口(RX I/F)6031和一接收缓冲器6032。
RX I/F6031是一内部交换的输入端接口。
接收缓冲器6032暂存由RX I/F6031接收的每一数据包。
下面，将描述依照第二实施例的内部交换单元600的操作。
接收单元603的RX I/F6031将接收的每一数据包发送到接收缓冲器6032。在接收到数据包之后，接收缓冲器6032以预定的定时将数据包发送到交换单元602。
交换单元602参照接收的数据包的报头，将数据包发送到目的传输单元601。该数据包通过传输单元601的存储控制器6013保存在存储器6014中。
将在存储器6014中保存的数据包发送到TX I/F6011，且依照来自传输指示单元6012的指示将该数据包从TX I/F6011传输。
图10显示存储器6014的内容的实例。
将存储器6014划分成内部交换单元LPAR信息6015和数据区域6016。
如上所述，内部交换单元LPAR信息6015是表示分配给由逻辑分区获取的每一LPAR的带宽比例的信息。在该实例中，内部交换单元LPAR信息6015包含很多对LPAR序号和表示在数据区域中的地址的指针。
每一发自交换单元602的数据包存储在由存储控制器6013控制的数据区域6016中。当这样做的时候，存储控制器6013将一存储数据包的地址存储在一指针中，该指针为相应于由数据包的报头信息获取的LPAR序号的内部交换单元LPAR信息6015的指针。
然后，传输指示单元6012以预定的时间间隔依次参考内部交换单元LPAR信息6015，获取指针表示的地址所保存的数据包，将数据包发送到TXI/F6011，并且指示数据包的传输。
结果，依照在内部交换单元LPAR信息6015中设置的LPAR的比例传输数据包。
在依照以上述方式配置的第二实施例的存储系统中，和第一实施例一样，带宽比例被分配给磁盘控制器300的内部交换单元330中的每一LPAR。结果，在整合后的系统中的通路带宽的使用比例之间的仲裁变得简单了，该系统中已整合多个系统。另外，提供了充分的接收缓冲器而且实现了没有传输缓冲器的配置，该接收缓冲器的序号和连接到内部交换单元的通路的序号相同。结果，防止了LPAR的数目限制了缓冲器的数目的状况，使得更灵活的进行系统配置变得可能。
下面，将描述第三实施例。
第三实施例和第一实施例的不同在于内部交换单元的配置和处理。应该注意的是，对和第一实施例相同的组件给予相同的标号，并省略了其中的描述。
图11是显示依照第三实施例的内部交换单元700的配置的方框图。
内部交换单元700包含传输单元701，连接单元702和705，一存储控制器703，一存储器704，和接收单元706。传输单元701的序号(701-0到701-n)和接收单元706的序号(706-0到706-m)每一个都被设置成和物理设置的端口(接收端口和传输端口)提供m+1个传输单元和m+1个接收单元)的序号(相同。
每一传输单元701包含一TX接口(TX I/F)7011，一数据包传输单元7012，和一存储控制器7013。
TX I/F是内部交换的输出端接口。
数据包传输单元7012基于在内部交换单元LPAR信息7013中存储的，且表示分配给每一LPAR的内部交换单元700的带宽比例的信息，传输在存储器704中保存的每一数据包。
连接单元702将存储控制器703和接收传输单元701-0到701-m互相连接。
存储控制器703控制到达/来自存储器704的每一数据包的写入/读取。
存储器704暂存每一数据包。
连接单元705将存储控制器703和接收传输单元706-0到706-m互相连接。
每一接收单元706包含一RX接口(RX I/F)7061，一数据包接收单元7062，和一转送表7063。
RX I/F7061是内部交换的输入端接口。数据接收单元7062通过存储控制器703在存储器704中存储由RX I/F7061接收的每一数据包。在转送表7063中，预先存储数据包的传输目的地地址和传输单元701的相应的端口序号。数据包接收单元7602从由RX I/F7061接收的数据包的报头获取一LPAR序号和传输目的地地址，并且在相应于端口序号的存储器704的数据区域中存储该数据包。
下面，将描述依照第三实施例的内部交换单元700的操作。
将由接收单元706的RX I/F7061接收的每一数据包通过数据包接收单元7062传送到存储控制器703。在这样做的时候，数据包接收单元7062获取一在数据包中包含的传输目的地地址，且从转送表7063中获取一相应于获取的传输目的地地址的端口序号。然后，数据包接收单元7062将端口序号通知给存储控制器703。同样，数据包接收单元7062从接收的数据包的LPAR序号和数据包的传输目的地端口序号确定一存储器704的区域。
存储控制器接收来自数据包接收单元7062的数据包，并且将其保存在由数据包接收单元确定的存储器704的区域中。
图12显示存储器704的内容的实例。
将存储器704划分成一接收表目(entry)7041，一接收数据区域7042，和一传输表目7043。
接收表目7041包含相应于各个接收端口序号的表目，而且每一接收端口的表目包含相应于各个设置的LPAR的表目。
传输表目7043包含相应于各个传输端口序号的表目，而且每一传输端口的表目包含相应于各个设置的LPAR的表目。
存储控制器703通过参考相应于接收的数据包的LPAR区域，搜索接收表目7041，以在相应于接收到数据包的接收单元706的端口序号的表目中找到空闲表目。存储控制器703判断每一在其“有效”的区域写入了指针的表目为已经使用的表目，并且判断每一在其“有效”的区域写入“错误”值的表目为空闲表目。
然后，在接收数据区域7042保存接收到的数据包。然后，在作为上述搜索的结果的所找到的空闲表目中写入其上保存有数据包的地址。
存储控制器703获取一随着来自接收单元706的数据包一起发送的传输端口序号，并在一相应于该分组的LPAR区域中存储指向已经写入地址的表目的指针，该LPAR区域在相应于传输表目7043中的传输端口序号的表目中。。
如上所述，在相应于接收表目7041的接收端口序号和LPAR序号的接收表目7041的表目中依次保存由接收单元706接收的每一数据包，而且指向该表目的指针依次写入传输表目7043中。
应该注意的是，以先入先出(FIFO)的方式为每一端口序号和每一LPAR序号保存传输表目7043。
由传输单元701传输以这种方式保存的每一数据包。
首先，数据包传输单元7012参考内部交换单元LPAR信息7013，且获取分配给每一LPAR的带宽。然后，数据包传输单元7012读取每一数据包且依照获取的分配将其传输。
在数据包读取中，传输单元701参考相应于其自己的端口序号和应该传输数据包的LPAR的LPAR序号的传输表目7043，通过参考保存在传输表目7043中的指针获取接收表目7041中的表目，并且获取一在接收表目7041中的表目中的指针，该指针指示在接收数据区域7042中的地址。然后，传输单元701依照获取的地址读取数据包。
关于带宽分配，可以想到一如同参考图7描述的第一实施例一样的配置，其中，在内部交换单元LPAR信息7013中预先存储一仲裁优胜表和一仲裁优胜指针，数据包传输单元7012传输一数据包，该数据包具有一相应于仲裁优胜指针的LPAR序号。
依照以上述方式配置的第三实施例的存储系统中，和第一实施例一样，将带宽的比例分配给磁盘控制器300的内部交换单元330中的每一LPAR。结果，在一整合后的系统中的通路带宽的使用率之间的仲裁变得简单了，该系统中整合有多个系统。另外，没有为每一由此设置的LPAR提供接收缓冲器或者传输缓冲器，使得可以更灵活的执行系统配置。
下面，将描述第四实施例。
第四实施例和第一实施例的不同在于磁盘控制装置300的配置和处理。应该注意的是，对和第一实施例相同的组件给予相同的标号，并省略了其中的描述。
图13是显示依照第四实施例的存储系统配置的方框图。
第四实施例和图1所示的第一实施例的不同在于没有出现处理器单元340，而且使用一信道控制单元800而取代了信道控制单元310。其它的组件和图1的相同。
在第四实施例中，信道控制单元800实现在第一实施例中的处理器单元340的功能。应该注意的是，可以使用一配置，其中磁盘控制单元320取代信道控制单元800实现处理器340的功能。同样，在信道控制单元800和磁盘控制单元320中可以包含处理器，从而分散处理器的功能。
图14是显示依照第四实施例的信道控制单元800的配置的方框图。
在依照第四实施例的信道控制单元800中，图4所示的处理器单元340的功能包含在依照第一实施例的图5所示的信道控制单元310中。
通过一网络或类似的装置将协议转换单元连接到每一主计算机100。协议转换单元810执行在主计算机100或磁盘控制器300中使用的每一协议的转换，并且传输/接收数据。
内部网络接口(I/F)850是连接到每一内部交换单元330且与磁盘控制器300的每一单元交换数据的接口。
处理器820包含一CPU或类似的装置。图14中应该注意的是，尽管在信道控制单元800中可以提供多个处理器，但是只显示了一个处理器820。
一LPAR指示单元830指示处理器820执行LPAR分配处理。在LPAR指示单元830中，显示正在处理的LPAR的LPAR序号。信道控制单元LPAR信息83 1如上所述存储显示分配给每一LPAR的处理比例的信息。LPAR指示单元830从信道控制单元LPAR信息831获取每一LPAR的比例，且将一执行时间分配给每一LPAR。
主存储器840是由信道控制单元800使用的存储器。主存储器840包含存储程序的程序区域841，存储数据的数据区域842，和一LPAR表844。
LPAR表844是显示LPAR和分配给且由LPAR使用的LU的表。
数据区域842包含由各个LPAR使用的多个区域842-0到842-n和一协议转换单元通信队列843。在每一LPAR区域842中保存由其相对应的LPAR使用的数据和通信队列。
协议转换单元通信队列843是一由协议转换单元810使用的通信队列。从主计算机接收一请求时，协议转换单元810暂存在协议转换单元通信队列843中的请求的内容。
在开始每一LPAR的处理之前，处理器820首先参考协议转换单元通信队列843。当在协议转换单元通信队列743中保存有任何数据时，处理器将数据传输到在相应的LPAR区域中的通信队列中。
另一方面，对于由内部网络I/F单元850接收的每一数据包，内部网络I/F单元850通过参考数据包中的报头，获取一LPAR序号且在相应于获取的LPAR序号的LPAR区域中保存在通信队列中的数据包。
图15显示LPAR表844的实例。
LPAR表844包含一显示收到主机命令的端口的标识符的“端口ID”列，一显示已发出的主机命令的主机所属的主机组的“主机组”列，一显示对应于已经发出的主机命令的LU的LU序号的“LU”列，和一显示主机命令的LPAR序号的“LPAR”列。
在接收来自主计算机100的请求(主机命令)时，信道控制单元800的处理器820通过参考主机的主机ID找到一主机所属的主机组。处理器820通过参考主机命令的内容获取一“端口ID”，“主机组”，和一“LU序号”。处理器820通过参考LPAR表844使用作为关键字的每一条获取的信息，获取一相应的LPAR序号。然后，处理器820将获取的LPAR序号加到数据包的报头信息中，且将其存储在主存储器840的一相应LPAR区域中。
如在第一实施例中的描述，在通过参考图3描述的处理确定分配给每一LPAR磁盘容量之后，由SVP380通过相应于由管理员设置的磁盘容量的LU的分配设置LPAR表。
应该注意的是：在依照第一实施例的信道控制单元320的LPAR表312中，可以执行图15所示的处理。这种情况下，协议转换单元311通过参考主机命令的内容获取一LPAR序号。
依照上述方式配置的第四实施例的存储系统中，将带宽的比例分配给磁盘控制器300的内部交换单元330中的每一LPAR。结果，在整合后的系统中的通路带宽的使用率之间的仲裁变得简单，其中该系统中整合有多个系统。
应该注意的是对于依照第四实施例的内部交换单元，有可能使用依照图6所示的第一实施例的内部交换单元，依照图9所示的第二实施例的内部交换单元，依照图11所示的第三实施例的内部交换单元中的任意一个。
已经具体描述且用附图描述了本发明，但是本发明并不局限于这样的细节，而是涵盖了在权利要求的范围中的不同的修改和等同的配置。
Claims (11)
1.一存储系统包括：
多个磁盘驱动器；以及
一磁盘控制器，其与磁盘驱动器连接，且从磁盘驱动器读取数据/将数据写入磁盘驱动器，
其中磁盘控制器包括：
一与磁盘驱动器交换数据的磁盘控制单元；
一与另一计算机交换数据的信道控制单元；
一与磁盘控制单元和信道控制单元连接的且与它们交换数据的交换单元；以及
一控制磁盘控制单元，信道控制单元，和交换单元的控制单元，
其中磁盘控制器被分区成多个逻辑分区，
控制单元控制该分区成逻辑分区的操作，以及
交换单元通过为每一交换的数据获取一表示该数据属于的逻辑分区的信息，且为逻辑分区仲裁交换的数据的传输而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
2.如权利要求1所述的存储系统，
其中交换单元包含一接收数据的接收单元和一传输数据的传输单元，
其中每一接收单元和传输单元划分成逻辑分区，
传输单元包含带宽信息和用于每一逻辑分区的传输缓冲器，在该带宽信息中为每一逻辑分区确定了数据传输带宽的比例，以及
传输单元基于在带宽信息中为逻辑分区确定的数据传输带宽的比例，通过将用于一逻辑分区的每一传输命令发送到一相应的传输缓冲器，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
3.如权利要求1所述的存储系统，
其中交换单元包含一接收数据的接收单元和传输数据的传输单元，
其中每一接收单元和传输单元划分成逻辑分区，
传输单元包含分配信息和保存数据的保存单元，在该分配信息中为每一逻辑分区确定了数据传输的分配，以及
传输单元基于在分配信息中为逻辑分区确定的分配，通过从保存单元读取用于每一逻辑分区的数据且传输读取的数据，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
4.如权利要求1所述的存储系统，
其中交换单元包含一接收数据的接收单元，一传输数据的传输单元，和保存数据的数据存储器单元，
其中接收单元在数据存储器单元中保存每一接收的数据，数据的传输目的地，和表示该数据所属于的逻辑分区的序号，
传输单元包含分配信息，在该分配信息中为每一逻辑分区确定数据传输的分配，以及
传输单元基于分配信息中为逻辑分区确定的分配，通过从数据存储器单元读取用于每一逻辑分区的数据且传输读取的数据，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
5.如权利要求1所述的存储系统，进一步包括
接收信息输入的终端，该信息关于磁盘控制器的逻辑分区的设置，
其中该终端为每一逻辑分区确定控制单元的执行率，磁盘驱动器的序号，高速缓冲存储器的容量，和被逻辑分区使用的交换单元的带宽比例，以及
将控制单元，磁盘驱动器，高速缓冲存储器，和交换单元的每一资源的使用率规格化从而使得逻辑分区几乎用尽每一资源。
6.一存储系统包括：
多个磁盘驱动器；以及
一磁盘控制器，其与磁盘驱动器连接，且从磁盘驱动器读取数据/将数据写入磁盘驱动器，
其中磁盘控制器包括：
一与磁盘驱动器交换数据的磁盘控制单元；
一与另一计算机交换数据的信道控制单元；
一与磁盘控制单元和信道控制单元连接的且与它们交换数据的交换单元；以及
其中信道控制单元被分区成多个逻辑分区，
信道控制单元控制该分区成逻辑分区的操作，以及
交换单元通过为每一交换的数据获取表示该数据所属于的逻辑分区的信息，且为逻辑分区仲裁交换的数据的传输而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
7.如权利要求6所述的存储系统，
其中交换单元包含一接收数据的接收单元和传输数据的传输单元，
其中每一接收单元和传输单元划分成逻辑分区，
传输单元包含带宽信息和用于每一逻辑分区的传输缓冲器，在该带宽信息中为每一逻辑分区确定了数据传输的比例，以及
传输单元基于在带宽信息中为逻辑分区确定的数据传输带宽带宽的比例，通过将用于一逻辑分区的每一传输命令发送到相应的传输缓冲器，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
8.如权利要求6所述的存储系统，
其中交换单元包含一接收数据的接收单元和传输数据的传输单元，
其中每一接收单元和传输单元划分成逻辑分区，
传输单元包含分配信息和保存数据的数据存储器单元，在该分配信息中为每一逻辑分区确定了数据传输的分配，以及
传输单元基于在分配信息中为逻辑分区确定的分配，通过从数据存储器单元读取用于每一逻辑分区的数据且传输读取的数据，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
9.如权利要求6所述的存储系统，
其中交换单元包含一接收数据的接收单元，一传输数据的传输单元，和保存数据的数据存储器单元，
其中接收单元在数据存储器单元中保存每一接收的数据，数据的传输目的地，和表示该数据所属于的逻辑分区的序号，
传输单元包含分配信息，在该分配信息中为每一逻辑分区确定数据传输的分配，以及
传输单元基于分配信息中为逻辑分区确定的分配，通过从数据存储器单元读取用于每一逻辑分区的数据且传输读取的数据，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
10.一存储系统包括：
多个磁盘驱动器；以及
一磁盘控制器，其与磁盘驱动器连接，且从磁盘驱动器读取数据/将数据写入磁盘驱动器，
其中磁盘控制器包括：
一与磁盘驱动器交换数据的磁盘控制单元；
一与另一计算机交换数据的信道控制单元；
一暂存数据的高速缓冲存储器单元；
一存储磁盘控制器的控制信息的共享存储器单元；
一与磁盘控制单元和信道控制单元连接的且与它们交换数据的交换单元；以及
一控制磁盘控制单元，信道控制单元，和交换单元的控制单元，
其中磁盘控制器被分区成多个逻辑分区，
控制单元控制该分区成逻辑分区的操作，以及
交换单元包含一接收数据的接收单元和传输数据的传输单元，
其中每一接收单元和传输单元划分成逻辑分区，
传输单元包含带宽信息和用于每一逻辑分区的传输缓冲器，在该带宽信息中为每一逻辑分区确定了数据传输的比例，以及
传输单元基于在带宽信息中为逻辑分区确定的数据传输带宽的比例，通过将用于一逻辑分区的每一传输命令发送到相应的传输缓冲器，而控制每一逻辑分区的数据传输带宽。
11.一逻辑分区设置方法包括：
设置一存储系统的逻辑分区，
其中存储系统包括：
多个磁盘驱动器；以及
一磁盘控制器，其与磁盘驱动器连接，且从磁盘驱动器读取数据/将数据写入磁盘驱动器，
其中磁盘控制器包括：
一与磁盘驱动器交换数据的磁盘控制单元；
一与另一计算机交换数据的信道控制单元；
一暂存数据的高速缓冲存储器单元；
一存储磁盘控制器的控制信息的共享存储器单元；
一与磁盘控制单元和信道控制单元连接的且与它们交换数据的交换单元；
一控制磁盘控制单元，信道控制单元，和交换单元的控制单元；以及
一接收信息输入的终端，该信息关于磁盘控制器的逻辑分区的设置，
其中该终端为每一逻辑分区确定控制单元的执行率，磁盘驱动器的序号，高速缓冲存储器的容量，和被逻辑分区使用的交换单元的带宽比例，以及
将控制单元，磁盘驱动器，高速缓冲存储器，和交换单元的每一资源的使用率规格化使得逻辑单元几乎用尽每一资源。
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