DE102004023811A1

DE102004023811A1 - Speichersystem

Info

Publication number: DE102004023811A1
Application number: DE102004023811A
Authority: DE
Inventors: Naoto Matsunami; Koji Sonoda; Akira Yamamoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-09-08
Also published as: GB2412481B; GB0607830D0; US20050182900A1; GB2423410A; US20050192980A1; GB2423410B; US7464222B2; JP2005228170A; GB0410824D0; CN100338582C; CN1658170A; GB2412481A; FR2866449A1

Abstract

Während eine große Menge an Dateien intensiv verwaltet werden kann, ist die Kapazitätserweiterung durch die Anzahl der Magnetplattenlaufwerke und die Anzahl der Magnetbandlaufwerke begrenzt, die an ein System angeschlossen werden können, wodurch es nicht möglich ist, eine zufrieden stellende Langzeitverwaltung für eine große Menge an Daten bereitzustellen, die mit der Zeit immer weiter zunimmt. Ein Speichersystem nach der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt für die Verbindung mit einem heterogenen Speicher, der von dem Speichersystem gesteuert werden kann, und erzeugt Dateisysteme in einem Speicherbereich, der in dem Speichersystem reserviert ist, und in einem Speicherbereich, der durch den heterogenen Speicher bereitgestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Speichersystem für ein Computersystem.

JP-A-9-297699 (Seiten 3 bis 4 und 1) beschreibt ein als hierarchisches Speichersystem bezeichnetes System mit einem Computer sowie einem schnellen Speicher und einem langsamen Speicher, die an den Computer angeschlossen sind. In JP-A-9-297699 (Seiten 3 bis 4 und 1) sind häufiger benötigte Dateien in einem schnellen Speicher wie zum Beispiel einem Magnetplattenlaufwerk gespeichert, während weniger häufig benötigte Dateien in einem preiswerten langsamen Speicher wie zum Beispiel einem Magnetbandlaufwerk gespeichert sind. Außerdem wird eine Tabelle verwendet, um die Zugriffshäufigkeit für jede Datei zu verwalten, und angesprochen, um festzustellen, welche Datei welchem Speicher zugeordnet bzw. in welchem Speicher gespeichert ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

JP-A-9-297699 beruht auf Software, die auf dem Computer läuft, zur Implementierung einer hierarchischen Speichersteuerung zum Verschieben einer Datei zwischen einem Magnetplattenlaufwerk mit geringer Kapazität und einem Magnetbandlaufwerk mit großer Kapazität in Abhängigkeit davon, wie oft die Datei benutzt wird. Die hierarchische Speichersteuerung nimmt an, dass auf Daten, auf die in der Vergangenheit häufig zugriffen worden ist, auch in der Zukunft häufig zugegriffen wird, und bestimmt einen Speicher zum Speichern von Daten in Abhängigkeit von statistischen Daten über die Zugriffshäufigkeit der Daten und die verfügbare Kapazität eines Speichers mit schnellem Zugriff. Daneben verbessert die hierarchische Speichersteuerung die Verarbeitungseffizienz und verwaltet praktisch eine große Menge von Dateien durch Erhöhen der Wahrscheinlichkeit, dass Da ten, auf die mit hoher Häufigkeit zugegriffen wird, in einem Speicher mit schnellem Zugriff gespeichert sind.

Bei dem herkömmlichen hierarchischen Speicherverfahren gibt es jedoch ein Problem, dass die Kapazitätserweiterung durch die Anzahl der Magnetplattenlaufwerke und die Anzahl der Magnetbandlaufwerke, die an den Computer angeschlossen werden können, begrenzt ist, wodurch es nicht möglich ist, eine volle Langzeitverwaltung für eine große Menge an Daten bereitzustellen die mit der Zeit immer weiter zunimmt.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Speichersystems mit einer erweiterbaren Kapazität, die das Verwalten einer großen Menge an Dateien über lange Zeit ermöglicht.

Das Speichersystem nach der vorliegenden Erfindung ist so aufgebaut, dass es die Eingabe/Ausgabe in ein externes bzw. von einem externen Speichersystem steuern kann, das an das Speichersystem angeschlossen ist. Das Speichersystem nach der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Dateisystem in einem dadurch lokal vorgesehenen Speicherbereich und einem von dem externen Speichersystem bereitgestellten Speicherbereich.

Das Speichersystem kann einen NAS bilden, dessen Kapazität erweitert werden kann.

Andere Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Computersystems unter Anwendung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Aufsicht, die den Aufbau eines beispielhaften Speichers zeigt.
3 ist eine Perspektivansicht, die den Aufbau einer beispielhaften Adapterkarte zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines NAS-Kanaladapters zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das Beispiele für die in einem Dateisystemsteuerspeicher gespeicherten Programme zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das Beispiele für die in einem Disk-Array-Steuerspeicher gespeicherten Programme zeigt.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines heterogenen Speicheranschluss-Steuerkanaladapters zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das Beispiele für die in einem heterogenen Speicheranschluss-Steuerspeicher gespeicherten Programme zeigt.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines heterogenen Speichers zeigt.
10 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zeigt, bei der ein heterogener Speicher an jeden Speicher angeschlossen ist.
11A bis 11C zeigen Beispiele für den Aufbau einer Volume-Managementtabelle.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zeigt, bei der mehrere heterogene Speicher an jeden Speicher angeschlossen sind.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration zur Nutzung einer Kombination von Speichern und heterogenen Speichern zeigt.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere beispielhafte Konfiguration zur Nutzung einer Kombination von Speichern und heterogenen Speichern zeigt.
15A bis 15C zeigen Beispiele für den Aufbau der Volume-Managementtabelle.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird jedoch durch die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht eingeschränkt.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform beschrieben.
(1) Beispielhafte Systemkonfiguration
1 zeigt ein beispielhaftes Computersystem nach der ersten Ausführungsform. In der nachstehenden Beschreibung steht „x" für eine beliebige ganze Zahl.
Ein Speicher 1 repräsentiert ein Disk-Array-System, das einen Platten-Controller 11 (im Folgenden als „DKC 11" bezeichnet), mehrere Magnetplattenlaufwerke 17xx (im Folgenden als die „Platten 17xx" bezeichnet) und eine Managementvorrichtung 18 aufweist. Für die erste Ausführungsform wird angenommen, dass jede Platte 17xx eine FC-Platte (Fibre Channel) mit einer Fibre Channel-Schnittstelle ist.
Als Nächstes wird die Konfiguration des DKC 11 in dem Speicher 1 zur Illustration beschrieben. Der DKC 11 weist einen oder mehrere NAS-Kanaladapter 110x (im Folgenden als „CHN 110x" bezeichnet), einen oder mehrere heterogene Speicheranschlussadapter 111x (im Folgenden als „CHD 111x" bezeichnet), mehrere Plattenadapter 12x (im Folgenden als „DKA 12x" bezeichnet), einen gemeinsamen Speicher 13 (im Folgenden als „SM 13" bezeichnet), einen Controller 15 für den gemeinsam genutzten Speicher (im Folgenden als „SMC 15" bezeichnet), einen Cache-Speicher 14 (im Folgenden als „CM 14" bezeichnet) und einen Cache-Speicher-Controller 16 (im Folgenden als „CMC 16" bezeichnet) auf.
Jeder CHN 110x ist ein Schnittstellen-Controller, der über eine Datei-E/A-Schnittstelle an einen zugehörigen Computer 40x (im Folgenden als „Host 40x" bezeichnet) angeschlossen ist, der wiederum mit einem lokalen Netzwerk 20 (im Folgenden als „LAN 20" bezeichnet) verbunden ist.
Jeder CHD 111x ist ein Schnittstellen-Controller, der über eine Block-E/A-Schnittstelle an einen zugehörigen dezentralen Speicher 50x (im Folgenden als „heterogener Spei cher 50x" bezeichnet) angeschlossen ist, der wiederum mit einem Speichernetzwerk 30 (im Folgenden als „SAN 30" bezeichnet) verbunden ist. In der nachstehenden Beschreibung werden der CHN und der CHD zusammenfassend als „Kanaladapter" bezeichnet (oder mit „CH" abgekürzt).
Der SMC 15 ist an den CHN 110x, CHD 11x, DKA 12x und SM 13 angeschlossen. Der SMC 15 steuert die Datenübertragung zwischen dem CHN 110x, CHD 111x, DKA 12x und SM 13.
Der CMC 16 ist an den CHN 110x, CHD 111X, DKA 12x und CM 14 angeschlossen. Der CMC 16 steuert die Datenübertragung zwischen dem CHN 110x, CHD 11x, DKA 12x und CM 14.
Der SM 13 weist eine Volume-Managementtabelle 131 auf. Die Volume-Managementtabelle 131 speichert die Konfiguration eines „logischen Gerätes" (im Folgenden als „LDEV" bezeichnet) für die Verwaltung. Das LDEV stellt eine logische Konfigurationseinheit eines internen Speicherbereichs dar, der aus einer Reihe von logischen sequentiellen Adressbereichen besteht.
Jede Platte 17xx ist an einen zugehörigen DKA 12x angeschlossen. Jeder DKA 12x steuert die Eingabe in eine oder mehrere daran angeschlossene Platten 17xx bzw. die Ausgabe von einer oder mehreren daran angeschlossenen Platten 17xx.
In dem Speicher 1 kann jeder CH über den CMC 16 oder SMC 15 auf den CM 14, SM 13, jeden der DKAs 12x und jede der Platten 17xx zugreifen.
Die Managementvorrichtung 18 ist zur Verwaltung der Konfiguration des Speichers 1 über jeden CH und jeden DKA an den DKC 11 in dem Speicher 1 angeschlossen. Die Konfigurationsdaten sind im SM 13 gespeichert und werden von den zugehörigen CHs und DKAs gemeinsam genutzt.
Der heterogene Speicher 50x ist ein extern von Speicher 1 installierter Speicher und unterscheidet sich in der Art von diesem. Der heterogene Speicher 50x ist über das SAN 30 an einen zugehörigen CHD 11x angeschlossen. Aus der Sicht des heterogenen Speichers 50x befindet sich der Speicher 1 an der Position eines Host-Computers, der E/A-Befehle aus gibt. Es sei darauf hingewiesen, dass der heterogene Speicher 50x in der nachfolgenden Beschreibung zwar als eine andere Art von Speicher als der Speicher 1 definiert ist, er bei einer alternativen Ausführungsform jedoch von der gleichen Art wie der Speicher 1 sein kann.
Das LAN 20 verbindet die CHNs 110x mit den zugehörigen Hosts 40x. Im Allgemeinen wird ein IP-Netzwerk für das LAN benutzt.
Das SAN 30 verbindet die CHDs 111x mit den zugehörigen heterogenen Speichern 50x. Im Allgemeinen wird ein Fibre Channel (FC) für das SAN benutzt. Alternativ kann iSCSI für das SAN benutzt werden, wobei für die Kommunikation zwischen Geräten, die über ein IP-Netzwerk an das SAN angeschlossen sind, ein dem SCSI-Protokoll entsprechender SCSI-Befehl in ein IP-Paket eingebettet wird. Für die erste Ausführungsform wird angenommen, dass das SAN 30 ausschließlich für den Anschluss an die heterogenen Speicher 50x vorgesehen ist und es daher nicht mit den Hosts 40x verbunden ist.
Ein Managementterminal 600 ist über ein Management-LAN 70 an die Managementvorrichtung 18 in dem Speicher 1 angeschlossen. Das Managementterminal 600 ist über das Management-LAN 70 auch mit den heterogenen Speichern 50x verbunden. Auf dem Managementterminal 600 läuft eine Managementsoftware-Applikation zum Einstellen und Verwalten des Speichers 1 und der heterogenen Speicher 50x.
Der in 1 gezeigte Speicher 1 weist nur eine NAS-Schnittstelle (CHN 110x) für die Verbindung mit den Hosts 40x über das LAN 20 auf. Das Computersystem nach der ersten Ausführungsform kann zusätzlich eine SAN-Schnittstelle (SAN-Kanaladapter) zum Anschluss des Speichers 1 an die Hosts 40x über das SAN 30 aufweisen, so dass entweder die NAS-Schnittstelle oder die SAN-Schnittstelle gewählt werden kann.
(2) Beispielhafter Aufbau des Speichers
2 zeigt beispielhaft den Aufbau des Speichers 1. Eine DKC-Einheit 19 umfasst die CHNs 110x, CHDs 11x, DKAs 12x, SM 13 und CM 14, die Bestandteile des DKC 11 sind. Der SM 13 besteht eigentlich aus mehreren Controller-Karten 13x. In gleicher Weise besteht der CM 14 aus mehreren Cache-Karten 14x. Der Benutzer des Speichers 1 kann die Anzahl dieser Karten erhöhen oder verringern, um den Speicher 1 so anzupassen, dass er eine gewünschte Speicherkapazität des CM 14 oder SM 13 hat. Eine Platteneinheit 180 (im Folgenden als „DKU" bezeichnet) und DKU 181 besteht aus mehreren Platten 17xx.
Jeder der Steckplätze 190 nimmt eine Adapterkarte mit den CHNs 110x, CHDs 111x, DKAs 12x, Controller-Karten 13x, Cache-Karten 14x und dergleichen auf. Bei der ersten Ausführungsform sind die Form des Steckplatzes 190, die Größe der Adapterkarte und die Form eines Steckverbinders unabhängig von der Art der Adapterkarte und der Art der Schnittstelle einheitlich, so dass die Kompatibilität sichergestellt ist. Folglich kann jede beliebige Adapterkarte in jeden beliebigen Steckplatz 190 der DKC-Einheit 19 eingesteckt werden, unabhängig von der Art der Adapterkarte oder der Art der Schnittstelle. Außerdem kann der Benutzer des Speichers 1 die Anzahl der Adapterkarten für die CHNs 110x und CHDs 111x frei wählen, um die gewünschte Anzahl von CHNs 110x und CHD 111x in die Steckplätze 190 der DKC-Einheit 19 einzustecken.
(3) Beispielhafter Aufbau der CHN-Karte
3 zeigt beispielhaft den Aufbau der Adapterkarte (im Folgenden als „CHN-Karte" bezeichnet), die den CHN 110x enthält. Ein Stecker 11007 wird in einen Stecker der DKC-Einheit 19 eingesteckt. Ein Schnittstellenstecker 2001 kann an das LAN 20 angeschlossen werden.
Weil der Stecker der Adapterkarte unabhängig von der Art der Adapterkarte eine einheitliche Form hat, weist die CHN-Karte bei der ersten Ausführungsform einen Stecker mit der gleichen Form auf, wie eine Adapterkarte (im Folgenden als „CHD-Karte" bezeichnet), die den CHD 111x enthält. Es sei darauf hingewiesen, dass der Schnittstellenstecker 2201 der CHD-Karte den Fibre Channel unterstützt und für den Anschluss an den Fibre Channel ausgelegt ist.
(4) Beispielhafte Konfiguration des NAS-Kanaladapters (CHN)
4 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des CHN 110x. Eine Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 ist ein Prozessor zur Steuerung der Zugriffe auf Dateien. Ein LAN-Controller 11002 ist zur Steuerung der Übertragung bzw. des Empfangs von Daten an das bzw. von dem LAN 20 über den Schnittstellenstecker 2001 an das LAN 20 angeschlossen. Ein Dateizugriffssteuerspeicher 11004 ist an die Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 angeschlossen. Der Dateizugriffssteuerspeicher 11004 speichert Programme, die von der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 ausgeführt werden, und zugehörige Steuerdaten.
Eine Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 ist ein Prozessor zur Steuerung einer Disk-Array. Die hier verwendete Disk-Array weist Gruppen auf, von denen jede aus mehreren Platten 17xx besteht und als eine einzelne virtuelle Platte angesehen wird, und betreibt die mehreren Platten 17xx parallel, um die Leistung zu verbessern. Insbesondere ist eine so genannte RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks – redundante Anordnung preiswerter Platten) eine Disk-Array, die redundante Daten, so genannte „Paritäten", in Teilen eines Speicherbereichs einer Gruppe speichert, um die Fehlertoleranz zu erhöhen. Unter den Disk-Arrays werden RAID-Systeme besonders häufig benutzt.
Ein Disk-Array-Steuerspeicher 11009, der an die Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 angeschlossen ist, speichert Programme, die von der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 ausgeführt werden, und zugehörige Steuerdaten. Eine SM-Schnittstellensteuerschaltung 11005 steuert den Zugriff von dem CHN 110x auf den SM 13. Eine CM-Schnittstellensteuerschaltung 11006 steuert den Zugriff von dem CHN 110x auf den CM 14. Eine Inter-CPU-Kommunikationsschaltung 11007 wird verwendet, wenn die Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 mit der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 kommuniziert, um auf eine Platte zuzugreifen.
Während die erste Ausführungsform ein Beispiel für eine asymmetrische Mehrprozessor-Konfiguration zeigt, bei der der CHN 110x mit zwei Prozessoren bestückt ist, d.h. der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 und der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008, kann der CHN auch mit einem einzelnen Prozessor bestückt sein, der sowohl die Dateizugriffssteuerung als auch die Disk-Array-Steuerung übernimmt. Als weitere Alternative kann der CHN 110x in einer symmetrischen Mehrprozessor-Konfiguration mit zwei oder mehr Prozessoren ausgelegt werden, die gleichmäßig eine oder beide Funktionen der Dateizugriffssteuerung und Disk-Array-Steuerung ausführen.
(5) Beispielhafte Konfiguration des Dateizugriffssteuerspeichers
5 zeigt als Beispiel Programme und zugehörige Steuerdaten, die in dem Dateizugriffssteuerspeicher 11004 in dem CHN 110x gespeichert sind. Ein Betriebssystemprogramm 110040 dient zur Verwaltung der jeweils zugehörigen Programme und zur Steuerung von Ein-/Ausgabeoperationen. Ein LAN-Controller-Treiberprogramm 110041 dient zur Steuerung des LAN-Controllers 11002. Ein TCP/IP-Programm 110042 dient zur Steuerung von TCP/IP, einem Kommunikationsprotokoll auf dem LAN. Ein Netzwerk-Dateisystemprogramm 110044 dient zur Steuerung von NFS, CIFS und dergleichen, wobei es sich um Protokolle handelt, um den NAS-Host 40x mit den in dem Speicher gespeicherten Dateien zu versorgen. Ein Volume-Steuerprogramm 110045 dient zur Steuerung eines logischen Volumes bzw. Datenträgers, der aus einer oder mehreren logischen Einheiten (im Folgenden als „LU" bezeichnet) besteht. Ein Inter-CPU-Kommunikationstreiberprogramm 110046 dient zur Steuerung der Inter-CPU-Steuerschaltung 11007 für die Kommunikation zwischen der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 und der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008.
Ein Dateisystemprogramm 110043 dient zur Verwaltung der in dem Speicher gespeicherten Dateien und führt das Datei-Speichermanagement und die Ein-/Ausgabesteuerung aus. Insbesondere ist das Dateisystemprogramm 110043 an folgenden Steuerungsprozessen beteiligt:

1) Öffnen einer Datei, wenn sie benutzt werden soll.
2) Reagieren auf eine von einem Host empfangene Dateizugriffsanfrage zum Ausführen von Platten-Ein-/Ausgabeoperationen entsprechend der Zugriffsanfrage.
3) Feststellen eines Bereichs auf einer Platte, in dem eine Datei für die Verwaltung gespeichert ist.
4) Verwalten einer Korrespondenzbeziehung zwischen dem Namen einer geöffneten Datei und einer Tabelle, die einen Dateispeicherbereich und eine Pufferadresse der Datei verwaltet.

(6) Beispielhafte Konfiguration des Disk-Array-Steuerspeichers
6 zeigt als Beispiel Programme und zugehörige Steuerdaten, die in dem Disk-Array-Steuerspeicher 11009 in dem CHN 110x gespeichert sind.
Ein Betriebssystemprogramm 110090 dient zur Verwaltung der jeweils zugehörigen Programme und zur Steuerung von Ein-/Ausgabeoperationen.
Ein Treiberprogramm 110093, das von einer CPU zur Kommunikation mit einer anderen CPU benutzt wird (im Folgenden als „Inter-CPU-Kommunikationstreiberprogramm" bezeichnet), dient zur Steuerung der Inter-CPU-Kommunikationsschaltung 11007 für die Kommunikation zwischen der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 und der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 und empfängt eine Zugriffsanfrage für die LU von der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001.
Ein Volume-Steuerprogramm 110092 erzeugt eines oder mehrere logische Geräte (im Folgenden als „LDEV" bezeichnet), von denen jedes eine logische Konfigurationseinheit eines Speicherbereichs darstellt, der aus zwei logischen sequentiellen Adressbereichen besteht, auf einer RAID-Gruppe (im Folgenden als „VDEV" bezeichnet), die aus mehreren Platten 17xx besteht, die ein RAID-System bilden, verbindet eines oder mehrere LDEVs, um eine logische Einheit (im Folgenden als „LU" bezeichnet) zu erzeugen, und verwaltet die Relationsdaten, die den logischen Geräten und der logischen Einheit zugeordnet sind.
Ein Cache-Steuerprogramm 110094 dient zur Verwaltung von im CM 14 gespeicherten Daten und zur Steuerung wie etwa der Feststellung von Cache-Hit- bzw. Cache-Miss-Ereignissen.
Ein DKA-Kommunikationstreiberprogramm 110095 dient zur Kommunikation mit dem DKA 12x, wenn ein Zugriff auf eine Platte 17xx erforderlich ist.
Ein Disk-Array-Steuerprogramm 110091 ist an einer Abfolge von Disk-Array-Steuerungsoperationen beteiligt. Insbesondere identifiziert das Disk-Array-Steuerprogramm 110091 nach Empfang einer Zugriffsanfrage von der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 an die LU über das Inter-CPU-Kommunikationstreiberprogramm 110093 ein LDEV und ein VDEV, die der LU entsprechen, auf die von der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 mit Hilfe des Volume-Steuerprogramms 110092 zugegriffen wird, stellt mit Hilfe des Cache-Steuerprogramms 110094 die Cache-Miss- oder Cache-Hit-Ereignisse in Zusammenhang mit dem Zugriff fest und gibt mit Hilfe des DKA-Kommunikationstreiberprogramms 110095 eine Zugriffsanfrage an den DKA 12x aus, wenn ein Zugriff auf eine Platte erforderlich ist.
(7) Beispielhafte Konfiguration des heterogenen Speicheranschlussadapters (CHD)
7 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des CHD 111x.
Eine heterogene Speicheranschluss-Steuerungs-CPU 11108 ist ein Prozessor zur Steuerung einer Verbindung zu einem heterogenen Speicher 50x.
Ein heterogener Speicheranschluss-Steuerspeicher 11109, der an die heterogene Speicheranschluss-Steuerungs-CPU 11108 angeschlossen ist, speichert Programme, die von der heterogenen Speicheranschluss-CPU 11108 ausgeführt werden, und zugehörige Steuerdaten. Eine SM-Schnittstellensteuerschaltung 11105 steuert den Zugriff von dem CHD 110x auf den SM 13. Eine CM-Schnittstellensteuerschaltung 11106 steuert den Zugriff von dem CHD 110x auf den CM 14.
(8) Beispielhafte Konfiguration des heterogenen Speicheranschluss-Steuerspeichers
8 zeigt als Beispiel Programme und zugehörige Steuerdaten, die in dem heterogenen Speicheranschluss-Steuerspeicher 11109 in dem CHD 111x gespeichert sind.
Ein Betriebssystemprogramm 111090 dient zur Verwaltung der jeweils zugehörigen Programme und zur Steuerung von Ein-/Ausgabeoperationen.
Ein heterogenes Speicheranschlusssteuerprogramm 111091 erkennt einen an das SAN 30 angeschlossenen heterogenen Speicher 50x, bestätigt die Kapazität einer durch den heterogenen Speicher 50x bereitgestellten LU und führt Leseoperationen aus der bzw. Schreiboperationen in die LU aus.
Ein Volume-Steuerprogramm 111092 betrachtet eine von dem heterogenen Speicher 50x bereitgestellte LU für die Verwaltung als eines der VDEVs in dem Speicher 1. Weil diese LU als ein VDEV in dem Speicher 1 behandelt wird, wird ein LDEV auf dem VDEV erzeugt. Verwaltet das Volume-Steuerprogramm 111092 eine LU in dem heterogenen Speicher 50x als ein VDEV, wird dieses VDEV von dem Volume-Steuerprogramm 110092 des CHN 110x dem LDEV zugeordnet, und das LDEV wiederum wird der LU zugeordnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass die LU in dem heterogenen Speicher 50x als ein VDEV behandelt wird, aber wenn die heterogene Speichereinheit 50x ein RAID-Disk-Array-System ist, müssen in den Speicher 1 keine redundanten Daten hinzugefügt werden, weil der heterogene Speicher 50x in sich ein RAID-System umfasst.
Ein Cache-Steuerprogramm 111093 dient zur Verwaltung von im CM 14 gespeicherten Daten und zur Steuerung wie etwa der Feststellung von Cache-Hit- bzw. Cache-Miss-Ereignissen.
Ein LDEV-Migrationssteuerprogramm 111094 ist an einer Migration des LDEV beteiligt.
Wenn die Daten, die in einem LDEV gespeichert sind, das von dem Speicher 1 verwaltet wird, auf ein LDEV kopiert werden, das in dem heterogenen Speicher 50x erzeugt worden ist, und die ursprünglichen Daten gelöscht werden, erscheint das LDEV so, als sei es in den heterogenen Speicher 50x verschoben worden. Diese Folge von Operationen wird als „LDEV-Migration^" bezeichnet. Das LDEV-Migrationssteuerprogramm 111094 führt eine LDEV-Migration zwischen dem Speicher 1 und dem heterogenen Speicher 50x, eine LDEV-Migration innerhalb des heterogenen Speichers 50x und eine LDEV-Migration zwischen einem heterogenen Speicher 50x und einem anderen heterogenen Speicher 50x aus.
Ein WORM-Steuerprogramm 111095 fügt ein WORM-Attribut (Write Once, Read Many) zu einem LDEV hinzu, das in einem von dem CHD 1110 verwalteten heterogenen Speicher 50x erzeugt worden ist. Ein Beispiel für die WORM-Steuerung ist etwa das Abbrechen aller Schreiboperationen mit Ausnahme einer Schreiboperation in Zusammenhang mit einer Migration eines LDEV und das Behandeln dieses LDEV als ein Nur-Lesen-LDEV, um dem LDEV das WORM-Attribut zu geben. Ansonsten kann die WORM-Steuerung eine Einmal-Schreiboperation an ein LDEV zulassen, um dem LDEV das WORM-Attribut zu geben. Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, dass alle Schreiboperationen abgebrochen sind, mit Ausnahme einer Schreiboperation in Zusammenhang mit der Migration eines LDEV, und dass das LDEV als ein Nur-Lesen-LDEV behandelt wird.
(9) Beispielhafte Konfiguration des heterogenen Speichers
9 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des heterogenen Speichers 50x. Der heterogene Speicher 50x weist zwei Disk-Array-Controller FCTLx510x auf, um eine Fehlertoleranz zu ermöglichen, so dass, wenn ein FCTL wegen einer Störung ausfällt, der andere die Funktion des defekten FCTL übernehmen kann.
Jeder der Disk-Array-Controller FCTLx510x umfasst einen FC-Controller 51012, eine Disk-Array-Steuerungs-CPU 51008, einen Disk-Array-Steuerspeicher 51009, einen Cache-Speicher 510144, eine Datenübertragungssteuerschaltung 51011 und einen FC-Controller 51010. Der FC-Controller 51012 verbindet den FCTLx510x mit dem SAN 30.
Die Disk-Array-Steuerungs-CPU 51008 ist ein Prozessor zur Steuerung einer Disk-Array. Der Disk-Array-Steuerspeicher 51009 speichert ein Disk-Array-Steuerprogramm und zugehörige Steuerdaten. Der FC-Controller 51010 verbindet und steuert die Platten 5710x. Die Datenübertragungssteuerschaltung 51011 ist über den FC-Controller 51012, CM 51014, und FC-Controller 51010 aufgeteilt, um die Dateneingabe in den bzw. Datenausgabe von dem CM 51014 und die Datenübertragung zu dem anderen FCTL zu steuern.
Wie der Speicher 1 besteht der heterogene Speicher 50x aus mehreren Platten 5710x in einer RAID-Gruppe und erzeugt eine oder mehrere LUs, die jeweils einer Folge von Adressen in Teilen oder ihrem gesamten Speicherbereich zugewiesen sind.
In 9 ist der CHD0 (1110) in Speicher 1 über ein heterogenes Speicheranschluss-SAN 30 mit einem heterogenen Speicher 0(500) verbunden und arbeitet so, als sei er aus der Sicht des heterogenen Speichers 0(500) ein Host. Der CHD0 (1110) fungiert als ein Host für den heterogenen Speicher 0(500) und gibt Zugriffsbefehle wie zum Beispiel Lese- und Schreibbefehle zur Steuerung des heterogenen Speichers 0(500) aus.
(10) Beispielhafte Konfiguration mit einem einzelnen an das heterogene Speicheranschluss-SAN angeschlossenen heterogenen Speicher
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Speichersystems nach der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Konfigurationen beschrieben.
10 zeigt in vereinfachter Form eine beispielhafte Konfiguration eines Computersystems zur Hervorhebung von Merkmalen des Systems unter Verzicht auf die vorstehend beschriebenen Detailkonfigurationen.
11A bis 11C zeigen beispielhafte Zustände der Volume-Managementtabelle 131 entsprechend 10.
Die in 11A gezeigte Volume-Managementtabelle 131 stellt eine beispielhafte Beziehung zwischen den in dem heterogenen Speicher 500 erzeugten LUs und den aus den LUs in dem heterogenen Speicher 500 bestehenden VDEVs dar. In der in 11A gezeigten Volume-Managementtabelle 131 gibt „SLUN" eine Kennnummer der in dem heterogenen Speicher 500 erzeugten und verwendeten LU an, d.h. eine Kennnummer, die von dem Disk-Array-Controller FCTLx510x in dem heterogenen Speicher 500 verwendet wird, um auf die LU zuzugreifen. „VDEV" gibt ein VDEV an, das einer in dem heterogenen Speicher 500 erzeugten LU entspricht.
Die in 11B gezeigte Volume-Managementtabelle 131 stellt eine beispielhafte Beziehung zwischen dem VDEV in 11A und dem LDEV dar. In der in 11B gezeigten Volume-Managementtabelle 131 gibt „LDEV" ein LDEV an, das dem VDEV entspricht.
Die in 11C gezeigte Volume-Managementtabelle 131 stellt eine beispielhafte Beziehung zwischen dem LDEV in 11B, LUN, LV und FS dar. In der in 11C gezeigten Volume-Managementtabelle 131 gibt „LUN" die Nummer einer LU an, die einem LDEV entspricht, „LV" gibt eine Nummer an, die der LU entspricht, und „FS" gibt ein FS an, das dem LV entspricht.
Bei der ersten Ausführungsform enthält die Volume-Managementtabelle 131 Verwaltungsdaten über das FS, aber das FS kann auch mit einer getrennten Managementtabelle verwaltet werden, weshalb sich die Verwaltung des FS nicht auf die spezielle Art und Weise wie bei dieser Ausführungsform beschränkt.
In dem Speicher 1 in 10 wird die Konfiguration des in 4 gezeigten CHN 1110 allgemein als „NAS-Funktion 1100A" bezeichnet. Außerdem wird die Konfiguration des in 7 gezeigten CHD 1110 allgemein als „heterogene Speicheranschlusssteuerfunktion 1110A" bezeichnet.
Die Funktionsweise der ersten Ausführungsform wird anhand eines Beispiels beschrieben, bei dem ein logisches Gerät 5200 (SLDEV0) in einer LU mit SLUN = 0 in dem heterogenen Speicher 500 und ein Dateisystem 5300 (SFS0) auf dem logischen Gerät SLDEV0 erzeugt wird.
Es wird angenommen, dass der heterogene Speicher 500 die LU mit SLUN = 0 über den Disk-Array-Controller FCTLx510x des heterogenen Speichers 500 erzeugt hat.
Anhand von 8 wird zunächst die Funktionsweise der heterogenen Speicheranschlusssteuerfunktion 1110A des CHD0 (1110) beschrieben. Ein heterogenes Speicheranschlusssteuerprogramm 111091 gibt einen Anfragebefehl an den heterogenen Speicher 500 aus, um die LU0 in dem heterogenen Speicher 500 zu lokalisieren. Ein Volume-Steuerprogramm 111092 behandelt diese LU0 als SVDEV0 und trägt dieselbe in die Volume-Managementtabelle 131 des SM 13 ein. Insbesondere erfasst das Volume-Steuerprogramm 111092 den Wert „0" in dem SLUN-Eintrag und SVDEV0 in dem VDEV-Eintrag in der in 11A gezeigten Volume-Managementtabelle 131.
Anhand von 6 wird als Nächstes die Funktionsweise der NAS-Funktion 1100A des CHN0 (1100) beschrieben. Das von der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 in 6 ausgeführte Volume-Steuerprogramm 110092 sieht in der in 11A gezeigten Volume-Managementtabelle 131, die im SM 13 gespeichert ist, nach, um das SVDEV0 zu lokalisieren. Das Volume-Steuerprogramm 110092 erzeugt ein SLDEV0 mit einer geeigneten Größe für dieses SVDEV0 und trägt das erzeugte SLDEV0 in der in 11B gezeigten Volume-Managementtabelle 131, die im SM 13 gespeichert ist, ein. Insbesondere erfasst das Volume-Steuerprogramm 110092 das SVDEV0 in dem VDEV-Eintrag und das SLDEV0, das dem SVDEV0 entspricht, in dem LDEV-Eintrag in der in 11B gezeigten Volume-Managementtabelle 131.
Der Manager gibt einen Befehl von dem Managementterminal 18 an das Computersystem aus, um eine LU mit einer gewünschten Kapazität zu erzeugen, und nach Empfang des Befehls erzeugt der Speicher 1 die aus einem oder mehreren LDEVs bestehende LU. Hier wird angenommen, dass eine LU0 mit einem SLDEV0 erzeugt wird. Mit anderen Worten, das Volume-Steuerprogramm 110092 erfasst SLDEV0 in dem LDEV-Eintrag und den Wert „0" für die LU0 entsprechend dem SLDEV0 in dem LUN-Eintrag des Volume-Steuerprogramms 110092.
Wenn der Host 40x den Speicher 1 aktiviert, gibt als Nächstes das von der Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 in Speicher 1 ausgeführte Volume-Steuerprogramm 110045 in 5 mit dem Inter-CPU-Kommunikationstreiberprogramm 110046 einen Anfragebefehl an die Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 aus, um eine Anfrage an die Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 zum Lokalisieren der LU0 zu machen. Das von der Disk-Array-Steuerungs-CPU 11008 ausgeführte Volume-Steuerprogramm 110092 lokalisiert die LU0 und informiert die Dateizugriffs-Steuerungs-CPU 11001 über die Lokalisierung. Das Volume-Steuerprogramm 110045 erkennt diese LU0 und erzeugt ein logisches Volume LV0 mit der LU0. Während ein logisches Volume durch Verbinden mehrerer LUs erzeugt werden kann, wird hier angenommen, dass das LV0 mit der einen LU0 er zeugt wird. Mit anderen Worten, das Volume-Steuerprogramm 110045 erfasst das LV0, das der LU0 entspricht, in dem LV-Eintrag in der in 11C gezeigten Volume-Managementtabelle 131.
Als Reaktion auf einen Befehl von dem Manager erzeugt das Dateisystemprogramm 110043 ein Dateisystem SFS0 auf dem logischen Volume LV0. Mit anderen Worten, das Dateisystemprogramm 110043 erfasst das SFS0, das dem LV0 entspricht, in dem FS-Eintrag in der in 11C gezeigten Volume-Managementtabelle 131.
Mit den vorstehenden Operationen wird bei der ersten Ausführungsform das LV0 in dem Speicher 1 von der LU0 des Speichers 1 erzeugt, während die LU0 von dem SLDEV0 erzeugt wird. Das SLDEVO wiederum umfasst den Speicherbereich SVDEV0, der durch die LU in dem heterogenen Speichersystem realisiert ist. Als Ergebnis wird das von dem CHN0 (1100) gesteuerte logische Gerät SLDEV0 in dem heterogenen Speicher 500 angelegt, und das von dem CHN0 (1100) gesteuerte Dateisystem SFS0 wird auf dem SLDEV0 angelegt.
Wenn der Host 0(400) eine Anfrage an das Dateisystem ausgibt, steuert das in 5 gezeigte LAN-Controller-Treiberprogramm 110041 den LAN-Controller 11002, um von dem LAN 20 ein Paket mit dieser Anfrage zu empfangen, und das Dateisystemprogramm 110043 erkennt diese Anfrage durch die Aktion des TCP/IP-Programms 110042 und des Netzwerk-Dateisystemprogramms 110044. Danach überträgt das Dateisystemprogramm 110043 Verzeichnisinformationen für das SFS0 an den Host 0(400), der daraufhin erkennt, dass dieses Dateisystem das SFS0 ist, das im Speicher 1 resident ist, wie in 10 gezeigt. Danach kann das Dateisystem benutzt werden. Hier handelt es sich bei den Verzeichnisinformationen für das Dateisystem SFS0 um allgemeine Verzeichnisinformationen, weshalb diese Verzeichnisinformationen in der vorliegenden Offenlegung nicht im Detail beschrieben werden.
Bei der ersten Ausführungsform sind die in dem Speicher 1 enthaltenen Platten 17xx überhaupt nicht erforderlich, denn die Informationen zur Verwaltung des von der NAS-Funktion 1100A erzeugten Dateisystems SFS0 sind auf dem SLDEV0 gespeichert, das über das heterogene Speicheranschluss-SAN 30 durch die Aktion der heterogenen Speicheranschlusssteuerfunktion 1110A des CHD0 in der LU in dem heterogenen Speicher 50 angelegt worden ist. Hier handelt es sich bei den Informationen zur Verwaltung des Dateisystems SFS0 um allgemeine Dateisystem-Managementinformationen, die üblicherweise als Metadaten bezeichnet werden, weshalb ihr Aufbau in der vorliegenden Offenlegung nicht im Detail beschrieben wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die NAS-Funktion 1100A des Speichers 1 nach der in 10 gezeigten Konfiguration ein Dateisystem auf Platten erzeugen, die in dem heterogenen Speicher 500 enthalten sind, der über die heterogene Speicheranschlusssteuerfunktion 1110A an den Speicher 1 angeschlossen ist. Diese Funktion wird im Folgenden als „heterogene Speicheranschluss-NAS-Funktion" bezeichnet.
Wenn der Host 0(400) auf eine in dem Dateisystem FS0 gespeicherte Datei zugreifen will, sendet der Host 0(400) eine Zugriffsanfrage an den CHN0 (1100), um einen Dateisystemnamen und einen Dateinamen anzugeben. Nach Empfang der Zugriffsanfrage mit dem Dateisystemnamen und dem Dateinamen sieht der CHN0 (1100) in der Volume-Managementtabelle 131 nach, um den Speicherort der betreffenden Datei zu ermitteln. Ist die Datei in einem heterogenen Speicher gespeichert, informiert der CHN0 (1100) den CHD0 (1110), dass ein Zugriff auf in dem heterogenen Speicher gespeicherte Daten angefordert ist, und teilt dem CHD0 (1110) gleichzeitig den Datenspeicherort mit, der aus der Volume-Managementtabelle 131 erhalten wurde, wodurch es dem CHD0 (1110) möglich ist, auf Daten in dem heterogenen Speicher zuzugreifen. Der CHN0 (1100) kann auch Informationen für eine Zugriffsanfrage von dem Host auf Daten in dem heterogenen Speicher im SM 13 speichern, so dass der CHD0 (1110) den SM 13 in regelmäßigen Abständen auf Informationen für eine Zugriffsanfrage von dem Host auf Daten in dem heterogenen Speicher prüft. Nach Erkennen einer Zugriffsanfrage kann der CHD0 (1110) in der Volume-Managementtabelle 131 nachsehen, um auf Daten in dem heterogenen Speicher zuzugreifen. Wenn der CHD0 (1110) auf den heterogenen Speicher 500 zugreift, muss der CHD0 (1110) Adressen benutzen, die von dem Disk-Array-Controller FCTLx510x des heterogenen Speichers 500 erkannt werden können. Daher greift der CHD0 (1110) mit der SLUN (in der Volume-Managementtabelle 131 in 11A), die dem VDEV entspricht, auf dem die Daten gespeichert sind, auf den heterogenen Speicher 500 zu.
(11) Beispielhafte Konfiguration mit mehreren an das heterogene Speicheranschluss-SAN angeschlossenen heterogenen Speichern
Als Nächstes wird eine beispielhafte Konfiguration beschrieben, bei der mehrere heterogene Speicher mit dem heterogenen Speicheranschluss-SAN verbunden sind.
12 zeigt eine beispielhafte Konfiguration, bei der mehrere heterogene Speicher mit dem heterogenen Speicheranschluss-SAN verbunden sind. Die Konfiguration in 12 unterscheidet sich von der Konfiguration in 10 dahingehend, dass mehrere (zwei in 12) heterogene Speicher 500 und 501 an das heterogene Speicheranschluss-SAN 30 angeschlossen sind.
Ähnliche Operationen, wie sie bei der Konfiguration in 10 ausgeführt werden, werden für die heterogenen Speicher 500 und 501 dupliziert, um ein Dateisystem SFS0 auf dem SLDEV0 in dem heterogenen Speicher 500 und ein Dateisystem SFSl auf dem SLDEV1 in dem heterogenen Speicher 501 zu erzeugen. Die Dateisysteme SFS0 und SFS1 werden beide von dem Host 0(400) durch die Aktion der NAS-Funktion 1100A des CHN0 erkannt.
Auf diese Weise ist es durch Anschließen einer größeren Anzahl von heterogenen Speichern 50x an das heterogene Speicheranschluss-SAN 30 möglich, die Speicherkapazität zu erhöhen, die von dem CHN0 gehandhabt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, kann nach der Konfiguration in 12 eine beliebige Anzahl von heterogenen Speichern an das heterogene Speicheranschluss-SAN 30 des Speichers 1 angeschlossen werden, wodurch es möglich ist, einen großen skalierten NAS mit einer erweiterbaren Kapazität aufzubauen.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, kann nach der ersten Ausführungsform durch die Fähigkeit zur Implementierung der heterogenen Speicheranschluss-NAS-Funktion und zur Erhöhung der Speicherkapazität durch Hinzufügen externer Speicher ein großer skalierter NAS realisiert werden, der sich durch eine erweiterbare Kapazität auszeichnet und eine große Menge an Dateidaten speichern kann.
Außerdem kann der Host über ein Speichersystem zur Steuerung von Ein-/Ausgabeoperationen in externe Speicher bzw. von externen Speichern, die daran angeschlossen sind, auf ein Dateisystem in einem externen Speichersystem zugreifen, ohne von dem Dateisystem Kenntnis haben zu müssen, das in einem Speicherbereich des externen Speichersystems angelegt worden ist.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die zweite Ausführungsform benutzt die heterogene Speicheranschluss-NAS-Funktion, die in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist.
13 zeigt eine erste beispielhafte Anwendung. 13 unterscheidet sich von 10 darin, dass der CHN0 von Speicher 1 das logische Gerät SLDEV0 in dem heterogenen Speicher 500 erzeugt, wobei das Dateisystem SFS0 auf dem logischen Gerät SLDEV0 erzeugt wird, und dass ein logisches Gerät PLDEV0 (180) auf einer Platte 17xx in dem Speicher 1 mit einem Dateisystem PFS0 (190) auf dem logischen Gerät PLDEV (180) erzeugt wird.
Ein weiterer Unterschied ist der, dass ein Stammverzeichnis an einem Mount-Punkt ml des PFS0 „gemountet" wird.
Der CHN0 hat erkannt, dass das Stammverzeichnis des SFS0 an dem Mount-Punkt ml des PFS0 gemountet worden ist. Der Host 0(400) erkennt die beiden Dateisysteme PFS0 und SFS0 als ein einziges Dateisystem PFS0, das in Form eines einzigen Verzeichnisbaums konfiguriert ist.
Hier wird angenommen, dass ein Verfahren zum Verknüpfen des SFS0 als Teil des PFS0, damit sie so erscheinen, als bestünden sie aus einem einzigen Verzeichnisbaum, im Folgenden als „Mounten" bezeichnet wird. Als Beispiel kann durch Soft-Linking (symbolisches Verknüpfen) des Stammverzeichnisses des SFS0 von dem Mount-Punkt ml des PFS0 das SFS0 mit dem PFS0 verknüpft werden. Ein anderes Verfahren kann ein Dateisystem so erzeugen, dass das Stammverzeichnis des SFS0 auf den Mount-Punkt ml abgebildet („gemappt") wird.
Der CHN0 kann das SFS0 an dem Mount-Punkt ml des PFS0 mit einem ähnlichen Verfahren zum Mounten eines anderen FS, das auf einem anderen FDEV in dem Speicher 1 erzeugt worden ist, in ein Dateisystem mounten, das auf einem VDEV in dem Speicher 1 erzeugt worden ist. Dies liegt daran, dass der CHN0 das VDEV in dem Speicher 1 und das auf der LU in dem heterogenen Speicher 500 erzeugte VDEV als dasselbe VDEV ansieht und LDEV, LV und FS auf dem VDEV erzeugt.
Auf diese Weise wird bei der zweiten Ausführungsform ein Dateisystem PFSx, erzeugt auf einem logischen Gerät PLDEVx in dem Speicher 1, mit einem Dateisystem SFSx, erzeugt auf einem logischen Gerät SLDEVx, das in dem heterogenen Speicher 500 definiert ist, kombiniert, um ein Dateisystem PFSx zu erhalten, das einen einzigen Verzeichnisbaum aufweist, dessen Kapazität zu groß ist, um nur mit der internen Plattenkapazität aufgebaut zu werden. Mit dieser Konfiguration kann der Host ein großes, skaliertes Dateisystem mit einer einheitlichen transparenten Ansicht benutzen, ohne zu wissen, ob sich ein Dateisystem in dem Speicher 1 oder in dem heterogenen Speicher 500 befindet.
Außerdem gibt der Host 0(400) einen Dateisystemnamen PFS0 und einen Dateinamen an, wenn er eine Zugriffsanfrage für eine Datei ausgibt, die in dem PFS0 oder in dem in dem PFS0 gemounteten SFS0 gespeichert ist. Nach Empfang der Zugriffsanfrage von dem Host 0(400) bestätigt der CHN0, ob eine zugehörige Datei in dem PFS0 oder SFS0 gespeichert ist, und greift anschließend in einer ähnlichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform, wenn die Datei in dem SFS0 gespeichert ist, auf die Daten in der in dem heterogenen Speichersystem gespeicherten Datei zu.
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben.
14 zeigt eine zweite beispielhafte Anwendung der ersten Ausführungsform. Während 14 im Wesentlichen mit 13 identisch ist, ist bei der in 14 gezeigten Ausführungsform eine höhere Anzahl von PLDEVs und SLDEVs vorgesehen.
Unter der Annahme, dass der Datenbetrieb im Januar 2003 begonnen hat, sind PLDEV0 und PLDEVl anfangs in Speicher 1 angelegt worden, und die Dateisysteme PFS0 und PFS1 sind auf den entsprechenden logischen Geräten erzeugt worden. Das PFS0 ist definiert als ein Home-Dateisystem, und das PFS1 ist an einem Mount-Punkt ml gemountet, um ein „Single View"-Dateisystem PFS0 mit einer einheitlichen Ansicht zu erzeugen, wodurch der Host 0(400) mit einem Dateidienst versehen wird.
15A zeigt einen beispielhaften Zustand der Volume-Managementtabelle 131 zum Zeitpunkt Januar 2003. In der Volume-Managementtabelle 131 gibt „LV" ein logisches Volume an, das von dem CHN0 erkannt wird. „LUN" gibt die Nummer einer LU an, die von dem CHN0 erkannt wird. „Speicher" gibt einen Speicher an, in dem die LU gespeichert ist, wobei STR0 für den Speicher 1 und STR1 für den heterogenen Speicher 500 steht. „LDEV" gibt ein LDEV an, auf dem die LU in dem Speicher 1 angelegt worden ist. Für die dritte Ausführungsform wird angenommen, dass jede LU aus einem einzelnen LDEV besteht. Alternativ können mehrere LDEVs miteinander verbunden werden, um eine einzelne LU zu erzeugen. WORM ist die Abkürzung für „Write Once, Read Many" (einmal schreiben, mehrfach lesen) und gibt ein Attribut an, das ein einmaliges Schreiben und ein mehrfaches Lesen gestattet, wobei „1" einen Speicherbereich angibt, der das WORM-Attribut hat. „Migration" gibt an, ob ein zugehöriges logisches Volume migriert worden ist oder nicht, wobei „1" einen migrierten Speicherbereich angibt. „FS" gibt den Namen eines in dem LV eingerichteten Dateisystems an. „Bemerkungen" gibt zusätzliche Hinweise an, zum Beispiel „Home" für ein Home-Dateisystem, ein Datum zur Angabe, wann die Daten in das Dateisystem eingespeichert worden sind, und dergleichen.
Die erste Reihe in 15A gibt zum Beispiel an, dass LV0 aus LUN0 und LUN0 aus PLDEV0 besteht, das in Speicher 1 angelegt worden ist, und ein Dateisystem PFS0 erzeugt wird (dieser Zustand ist durch LU0/STR0/PLDEV0/PFS0 angegeben) und als ein Home-Dateisystem definiert ist. In gleicher Weise besagt die zweite Reihe in 15A, dass LV1 die durch LU1/STR0/PLDEV1/PFS1 angegebene Konfiguration aufweist und eine im Januar 2003 erzeugte Datei speichert. Im Folgenden wird dieser Zustand durch die Schreibweise „LV1/LU1/STR0/PLDEV1/PFS1" ausgedrückt.
Hier zeigt die dritte Ausführungsform ein Beispiel, bei dem jedes LV nur Dateien speichert, die am selben Datum erzeugt worden sind.
Als Nächstes werden die Abläufe bei der LDEV-Migration beschrieben. Hier wird die Migration beispielhaft anhand einer Betriebsstrategie beschrieben, die festlegt, dass am Anfang des nächsten Monats die aus dem vorherigen Monat verbleibenden Dateien von dem Speicher 1 in einen heterogenen Speicher migriert und dahingehend geändert werden, dass sie das WORM-Attribut erhalten. Diese Betriebsstrategie wird von dem DLCM 6001 gesteuert, einer Software-Applikation, die in einem Speicher eines Managementterminals 600 gespeichert ist, das extern von dem Speicher 1 installiert ist. DLCM ist die Abkürzung für „Data Life Cycle Manager". Weil der DLCM 6001 von dem Managementterminal 600 ausgeführt wird, erfasst der DLCM 6001 Managementinformationen, insbesondere Informationen in der Volume-Managementtabelle 131 von dem Speicher 1, so dass der DLCM 6001 die Konfiguration des Speichers 1 kennen kann.
Hier wird angenommen, dass zum Beispiel am 1. Februar 2003 der DLCM 6001 auf dem Managementterminal 600 zuerst einen Ausführungsbefehl an den CHN0 des Speichers 1 ausgibt, um PLDEV2 über die Managementvorrichtung 18 zu erzeugen. Nach Empfang dieses Befehls erzeugt der CHN0 LV1/LUN2/STR0/PLDEV2/PFS2 und startet einen Dateidienst.
Als Nächstes setzt der DLCM 6001 das WORM-Attribut für die im vorherigen Monat erzeugten Dateien, also „Januar 2003" nach der Betriebsstrategie, und bestimmt, diese Dateien aus dem Speicher 1 in den heterogenen Speicher 500 zu migrieren.
Insbesondere stellt der DLCM 6001 basierend auf den Informationen in der in 15A gezeigten Volume-Managementtabelle 131 fest, dass die im „Januar 2003" erzeugten Dateien in LV1/LUN1/STR0/PLDEV1/PFS1 gespeichert sind.
Danach gibt der DLCM 6001 einen Ausführungsbefehl an den DKC 11 des Speichers 1 aus, um über die Managementvorrichtung 18 das WORM-Attribut für das LV1 zu setzen. Nach Empfang dieses Befehls setzt ein WORM-Attributprogramm 111095 des CHD0 das WORM-Attribut für das PLDEVl entsprechend dem LV1, das von der Managementvorrichtung 18 angewiesen worden ist, das WORM-Attribut zu setzen, um neue Schreibzugriffe zu verhindern. Während das WORM-Attributprogramm 111095 bei der dritten Ausführungsform neue Schreibzugriffe verhindert, ist die Erfindung nicht auf diese spezielle Art und Weise wie bei der dritten Ausführungsform beschränkt, sondern der CHN0 oder CHD0 kann mit einer Funktion zur Verhinderung neuer Schreibzugriffe versehen sein.
Danach bestimmt der DLCM 6001 das SLDEV1 in dem heterogenen Speicher 500 als ein Ziel-LDEV für die Migration. Ist zuvor noch kein LDEV erzeugt worden, wird über die Managementvorrichtung 18 ein LDEV-Erzeugungsbefehl an den DKC 11 des Speichers 1 ausgegeben. Wenn der CHD0 diesen Befehl empfängt, erzeugt das heterogene Speicheranschlusssteuerprogramm 11101 das SLDEV1.
Sodann gibt der DLCM 6001 über die Managementvorrichtung 18 einen Ausführungsbefehl an den DKC 11 des Speichers 1 aus, um die Daten in dem PLDEV 1 auf das SLDEV1 zu migrieren. Wenn der CHD0 diesen Befehl empfängt, kopiert das LDEV-Migrationssteuerprogramm 11104 den Dateninhalt in dem PLDEV1 auf das SLDEV1, das heißt den heterogenen Speicher 500 über das heterogene Speicheranschluss-SAN 30. Nach Abschluss dieses Kopiervorgangs löscht das LDEV-Migrationssteuerprogramm 11104 die Daten in dem PLDEV1. Nach Abschluss der Migration aktualisiert das Volume-Steuerprogramm 111093 des CHD0 die Volume-Managementtabelle 131.
Hier sind im Gegensatz zum Neuanlegen des Dateisystems SFS1 die Informationen in dem PFS1 in unveränderter Form auf das SLDEV verschoben worden, so dass der CHN0 das SFS1 erzeugen kann, indem er einfach den Namen des Dateisystems und nur die anderen nötigen Daten nach Bedarf aktualisiert.
Somit ist die Migration für das LV1 abgeschlossen, auf dem das im Januar erzeugte Dateisystem PFSl gespeichert ist. Als Ergebnis ist die Volume-Managementtabelle 131 wie in 15B gezeigt geändert worden. Das LV1 ist durch LV1/LUN1/STR1/SLDEV1/SFS1 angegeben und hat das WORM-Attribut.
Später erzeugt der DLCM 6001 in ähnlicher Weise Anfang März 2003 ein logisches Volume LV3 zum Speichern eines Dateisystems PFS3 für Dateien, die im März erzeugt werden, und migriert das LV2, auf dem das Dateisystem PFS2 im Februar gespeichert war, aus dem Speicher 1 in den heterogenen Speicher 500. Als Ergebnis ist das LV2 durch LV2/LUN2/STR1/SLDEV2/SFS2 angegeben, wie in 15C ge zeigt, und hat das WORM-Attribut. Als Ergebnis dieser Operationen ist die Konfiguration letztlich definiert, wie in 14 gezeigt.
Somit sind PLDEV1 und PLDEV2 auf SLDEV1 bzw. SLDEV2 migriert worden, wobei LV1/LU1 oder LV2/LU2 nicht geändert worden sind. Weil das Dateisystem nach der Migration in dem Home-Dateisystem PFS0 gemountet ist, wird die durchgeführte Migration von dem Host nicht erkannt. Weil das LDEV-Migrationssteuerprogramm außerdem Adresszeiger im Laufe der Migration verwaltet, würde ein eventuell während der Migration erfolgender Zugriff von einem Host nicht unterbrochen oder würde nicht zur Übertragung fehlerhafter Daten führen. Als Folge sind eine perfekte Transparenz und eine einheitliche Ansicht über das gesamte Dateisystem von dem Host sichergestellt. Eine solche Funktion wird als „Single View-Migration auf der Basis eines heterogenen Speicheranschluss-NAS" bezeichnet.
In der vorstehenden Beschreibung werden das Erzeugen eines Volumes und die Migration durch den DLCM 6001 auf dem Managementterminal 600 ausgeführt. Alternativ kann die Funktion des DLCM 6001 in eine Applikation auf dem Host eingebunden sein, oder der DLCM 6001 kann auf dem Host oder auch auf der Managementvorrichtung 18 in dem Speicher laufen. Insbesondere wenn die DLCM-Funktion in eine Applikation auf dem Host eingebunden ist, kann eine genauere Steuerung entsprechend den Merkmalen und der Funktionsweise der Applikation erfolgen. In diesem Fall ist eine Schnittstelle zwischen dem DLCM 6001 und dem Speicher 1 als API definiert, so dass die vorstehend beschriebene individuelle Operation als API vorgesehen ist.
Die vorstehende Beschreibung berücksichtigt keine Unterschiede außer denen in der Konfiguration des Controllers zwischen dem Speicher 1 und dem heterogenen Speicher 500. Der Speicher 1 kann zum Beispiel mit Hochleistungs-Platten 17xx arbeiten, die jeweils eine FC-Schnittstelle aufweisen, während der heterogene Speicher 500 mit preiswerten Platten 5170x arbeiten kann, die eine ATA-Schnittstelle aufweisen, so dass die Hochleistungs-FC-Platten in einer Zeit genutzt werden können, in der für das Anlegen eines Dateisystems häufig Rückschreibeoperationen durchgeführt werden, während die preiswerten ATA-Platten in einer Zeit genutzt werden können, in der das Speichern ein Hauptzweck ist. Das so erhaltene Speichersystem ermöglicht durch diese gezielte Nutzung eine hohe Leistung bei günstigen Kosten. Dies ist besonders effektiv beim Aufbau eines Speichersystems mit preiswerten ATA-Platten zur Langzeitarchivierung von Daten. Das Speichersystem kann für eine Vielzahl von Anwendungen angepasst werden, zum Beispiel als Backup für ein Dateisystem oder zum Archivieren von E-Mails, Protokollen und Überwachungsbildern und dergleichen, wodurch sich ein sehr hoher Gebrauchswert ergibt.
Mit den vorstehenden Ausführungsformen können unabhängige Dateisysteme auf mehreren logischen Speichervolumes erzeugt und in einem einzigen Verzeichnisbaum zusammengefasst werden, so dass der Host mit einem „Single View"-Dateisystem versehen werden kann.
Außerdem kann ein logisches Volume in einem Speicherbereich in einem heterogenen Speicher erzeugt und ein ganzes Dateisystem mit einer Migrationsfunktion einer heterogenen Speicheranschlussfunktion unter Beibehaltung der „Single View"-Eigenschaft migriert werden.
Auch kann im Falle der Migration das WORM-Attribut für ein logisches Volume gesetzt werden, um ein erneutes Beschreiben des logischen Volumes zu verhindern.
Weiter können das Erzeugen eines Volumes und die Migration nach einer festgelegten Strategie durch Steuerung von einem Managementterminal ausgeführt werden, das extern von dem Speicher oder von dem Host installiert ist.
Obwohl die vorstehende Beschreibung anhand von Ausführungsformen der Erfindung gegeben worden ist, sollte für den Fachmann zu erkennen sein, dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung und vom Umfang der anliegenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Erstes Speichersystem, das an einen Computer und an ein zweites Speichersystem angeschlossen ist, mit: einem ersten Speicher; einem ersten Controller zum Steuern des ersten Speichersystems; und einem zweiten Controller zum Steuern von Ein-/Ausgabeoperationen in das zweite bzw. von dem zweiten Speichersystem, wobei das zweite Speichersystem einen Controller und einen an den Controller angeschlossenen zweiten Speicher aufweist, wobei der erste Controller ein Dateisystem in dem zweiten Speicher erzeugt.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 1, wobei: der zweite Controller logische Einheiten verwaltet, die in dem zweiten Speicher als eine zu dem ersten Speichersystem gehörende RAID-Gruppe erzeugt sind, und der erste Controller unter Verwendung der RAID-Gruppe ein Dateisystem in dem zweiten Speicher erzeugt.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 1, wobei der erste Controller auf eine von dem Computer empfangene Zugriffsanfrage für eine Datei reagiert, um festzustellen, daß ein Dateisystem, in dem sich die Datei befindet, in dem zweiten Speicher erzeugt wurde, und auf eine in dem zweiten Speicher gespeicherte Datei mittels des zweiten Controllers zugreift.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Controller an mehrere zweite Speichersysteme angeschlossen ist.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 1, wobei der erste Controller ein Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt und das in dem ersten Speicher erzeugte Dateisystem und ein in dem zweiten Speicher erzeugtes Dateisystem so verwaltet, daß die Dateisysteme von dem Computer als ein einziges Dateisystem erkannt werden.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 1, wobei der erste Controller ein Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt und Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert, wobei die Struktur des Dateisystems beibehalten wird.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 6, wobei der erste Controller die Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert und anschließend die Daten in dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem löscht.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 6, wobei der erste Controller oder der zweite Controller ein Attribut hinzufügt, das einen Schreibschutz bezüglich eines Schreibezugriffs von dem Computer auf das Dateisystem anzeigt, wenn die Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert werden.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 8, wobei das erste Speichersystem an eine Managementvorrichtung angeschlossen ist, so daß der erste Controller ein Dateisystem erzeugt, die Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert und das Attribut aufgrund eines Befehls von der Managementvorrichtung hinzufügt.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 9, wobei: die Managementvorrichtung einen Zeitpunkt vorgibt, zu dem das neue Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt wird; der erste Controller bei Eintritt des Zeitpunkts ein neues Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt; und der erste Controller von dem Computer in das neue Dateisystem geschriebene Daten speichert und ein in dem ersten Speicher erzeugtes Dateisystem in den zweiten Speicher verschiebt, das gespeicherte Daten aufweist, die von dem Computer vor dem Zeitpunkt geschrieben wurden.
Erstes Speichersystem nach Anspruch 10, ferner mit einer Managementtabelle, wobei das Speichersystem die Struktur eines Dateisystems unter Verwendung der Managementtabelle verwaltet.
System zum Speichern einer Datei, auf die von einem Computer zugegriffen wird, mit: einem ersten Speichersystem, das an den Computer angeschlossen ist; einem zweiten Speichersystem; einem ersten Speicher; einem ersten Controller zum Steuern des ersten Speichersystems; und einem zweiten Controller zum Steuern von Ein-/Ausgabeoperationen in das zweite bzw. von dem zweiten Speichersystem, wobei das zweite Speichersystem einen Controller und einen zweiten, an den Controller angeschlossenen Speicher aufweist, und der erste Controller ein Dateisystem in dem zweiten Speicher erzeugt, und auf das in dem zweiten Speichersystem erzeugte Dateisystem in Reaktion auf eine Zugriffsanfrage für das Dateisystem von dem Computer zugreift.
System nach Anspruch 12, wobei der erste Controller ein Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt und das in dem ersten Speicher erzeugte Dateisystem und ein in dem zweiten Speicher erzeugtes Dateisystem so verwaltet, daß die Dateisy steme von dem Computer als ein einziges Dateisystem erkannt werden.
System nach Anspruch 12, ferner mit einer Managementvorrichtung, wobei: die Managementvorrichtung an den ersten Controller einen Befehl zum Verschieben eines in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystems in den zweiten Speicher gibt; der erste Controller auf den Befehl zum Kopieren von Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher anspricht, wobei die Struktur des Dateisystems beibehalten wird, und die Daten in dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem löscht; und der erste Controller auf eine Zugriffsanfrage für das Dateisystem von dem Computer zum Steuern des zweiten Speichers anspricht, um einen Zugriff darauf zu machen.
System nach Anspruch 14, wobei: wenn der erste Controller die Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert, die Managementvorrichtung das erste Speichersystem veranlaßt, ein Attribut hinzuzufügen, das einen Datenschreibezugriff von dem Computer auf das Dateisystem verhindert; und der erste oder der zweite Controller das Attribut zu dem Dateisystem hinzufügt.
System nach Anspruch 15, wobei: die Managementvorrichtung einen Zeitpunkt vorgibt, zu dem ein neues Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt wird; der erste Controller bei Eintritt des Zeitpunkts ein neues Dateisystem in dem ersten Speicher erzeugt; und der erste Controller von dem Computer nach dem Zeitpunkt empfangene Daten in das neue Dateisystem schreibt und ein in dem ersten Speicher erzeugtes Dateisystem mit Daten, die von dem Computer geschrieben wurden, bevor das neue Dateisystem erzeugt wurde, in den zweiten Speicher verschiebt.
Computerprogrammprodukt für ein erstes Speichersystem, das an einen Computer und ein zweites Speichersystem angeschlossen ist, wobei das Produkt aufweist: einen Code zum Steuern von Ein-/Ausgabeoperationen in einen bzw. von einem ersten Speicher, der in dem ersten Speichersystem enthalten ist; einen Code für einen in dem zweiten Speichersystem enthaltenen Controller zum Steuern von Ein-/Ausgabeoperationen in einen bzw. von einem zweiten Speicher, der in dem zweiten Speichersystem enthalten ist; einen Code zum Erzeugen eines Dateisystems in dem zweiten Speicher; und ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern der Codes.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17, ferner mit: einem Code zum Erzeugen eines Dateisystems in dem ersten Speicher; und einem Code zum Kopieren von Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher, wobei die Struktur des Dateisystems beibehalten wird.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18, ferner mit einem Code zum Löschen der Daten in dem in dem ersten Speichersystem erzeugten Dateisystem, nachdem die Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert wurden.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18, ferner mit einem Code zum Hinzufügen eines Attributs, das einen Datenschreibezugriff von dem Computer auf das in dem ersten Speicher erzeugte Dateisystem verhindert, wenn die Daten von dem in dem ersten Speicher erzeugten Dateisystem in den zweiten Speicher kopiert werden.