TW411420B - An apparatus and method for automatic configuration of a RAID controller - Google Patents

Description

411420 at B7 ~ 五、發明説明彳) 明領域： 本發明係大致有關周邊設備控制器。更具體而言，本 發明係有關獨立磁碟冗餘陣列（Redundant Array of Independent Disks ;簡稱R A I D )之自動組態設定。 發明背景： RA I D是一種用來提昇大量儲存設備的I /0效能 及可靠性之技術。係將資料儲存在多個磁碟中，以便在一 個或多個磁碟發生故障時，仍能立即存取資料。R A I D 技術通常與多種類型技術相關聯，其中係將每一種技術稱 爲一 RA I D層級。共有六種基本的RA I D層級，而每 一層級都有其本身的效益及缺點。R A I D層級2使用非 標準的磁碟，因而在一般市場上是不使用的。 R A I D層級〇採用”資料區劃分” （” s ti-iping ” )，其中係將資料分散成若干資料區，且這些資料區係儲 存在陣列的各磁碟中。此種技術於存取資料時提供了較高 的效能，但是並未提供磁碟故障時所需的冗餘。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 R A I D層級1採用”鏡像對映” （” mirroring ” ） ,其中係將每一資料單位複製到或”對映到”另一磁碟機 。鏡像對映需要兩個或更多個磁碟機。對於讀取作業而言 ，此種作業有其優點，因爲可平行執行若干讀取作業。鏡 像對映的一個缺點在於其所能獲致的儲存效率只有5 0 % 〇 在R A i D層級3中，係將一資料單元分割成若干資 -4- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 411420 A7 ____B7五、發明説明（2 ) 料區，這些資料區係分散於一組磁碟機。使用一個獨立的 同位核對磁碟機來儲存與該資料單元相關聯的同位核對位 元組。該同位核對係用於資料冗餘。當發生單一磁碟機故 障時，可利用其餘磁碟機及該同位核對磁碟機上的資料重 新產生資料。此種資料管理有其優點，因爲此種方式所需 的儲存空間較少，且只需要單一同位核對磁碟機。此外， 係以平行方式自每一磁碟機存取資料，此種方式對於較大 檔案的傳輸是有利的。然而，因爲此種方式需要存取陣列 中的每一磁碟機，所以在I / ◦交易應用中其效能是較差 的。 在R A I D層級4中，係將一整個資料單元寫入一磁 碟機中。將每一資料單元的同位核對寫入單一同位核對磁 碟機中。因爲係獨立存取每一磁碟，所以此種技術對頻繁 I / 0交易應用是較有利的。此種技術的一缺點在於成爲 瓶頸的該單一同位核對磁碟機，這是因爲每一寫入作業都 必須存取該單一同位核對磁碟機。當有隨機散佈在陣列中 的各磁碟之若千小I / 0作業時，此種方式尤其相當累賀 〇 在R A I D層級5中，係將一資料單元分割成若干資 料區，這些資料區係分散於各磁碟機。各資料單元的同位 核對係分佈於各磁碟機，因而減少了將同位核對儲存在一 單一磁碟機的層級4固有的瓶頸。此種方式對較小的資料 檔案有較快速的執行率，但較大資料檔案的執行速率則不 佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） -5- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 411420 at __ B7 五、發明説明（3 ) -個典型的資料儲存系統可包含若干磁碟儲存設備， 且可根據一個或多個R A I D層級而配置這些磁碟儲存設 備。R A I D控制器是一種用來管理一個或多個陣列的 R A I D磁碟機之設備。R A I D控制器負責將一資料儲 存系統中的各實體磁碟機之組態設定爲邏輯磁碟機，其中 係根據一個R A I D層級而管理每一邏輯磁碟機。 R A I D控制器是複雜且難以設定組態的。其原因是 部分由於：可能獲致的多種可能之組態、使用者設定此種 系統的組態所需之知識、以及使用者設定該控制器時所耗 用之時間。在一個此種R A I D控制器組態設定程序中， 提供了一種自動組態設定功能，該功能於系統啓動時自動 設定若干設備之組態，而試圖減少使用者的輸入。然而， 此種自動組態設定功能是相當有限的，只有在所有實體磁 碟機之實體容量相同時，且磁碟機的數目在3到8個之間 時，該功能才能工作。在此種情形中，該自動組態設定功 能將各磁碟機的組態設定爲一單一磁碟機群，且係將該單 一磁碟機群界定爲並無多餘磁碟機的R A I D層級5系統 磁碟機。此種組態是有限的1並無法提供其他替代的組態 〇 因此，目前需要一種可適應各種R A 1 D層級組態設 定之自動R A I D控制器組態設定機制，且需要具有各種 實體容量之磁碟機。 發明槪述： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2 ] 〇 X 297公褒） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f) 訂 411420 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印衆 五、發明説明（4 ) 本發明係有關一種自動設定連接到一 R A I D控制器 的各磁碟機之組態之設備及方法。該自動組態設定機制可 於系統開機或啓動時及執行時爲連接到一 R A I D控制器 的各磁碟機產生一完整之組態。該機制使用一高可靠性準 則來設定各磁碟機之組態，該準則可根據一個或多個 R A I D層級、及將影響到磁碟陣列作業的各種系統預先 設定，而設定各磁碟機之組態。 在一較佳實施例中，該自動組態設定機制包含：於系 統啓動時提供自動組態設定能力之開始組態設定程序、以 及於執行時自動設定連接到該RAID控制器的各磁碟機 之組態之執行時組態設定程序。該開始組態設定程序產生 各磁碟機的一完整組態。該組態指定：所形成的各邏輯磁 碟機、其中包括RA I D層級的每一邏輯磁碟機之相關聯 作業特性、容量、以及其他資訊。該開始組態設定程序可 適應先前已存在的組態及部分組態。此外，開始組態設定 程序可根據一個考慮到各磁碟機的現有組態並可選擇適於 將整體電腦系統效能最佳化的一適當R A I D層級之準則 ，而設定未經組態設定的各磁碟機之組態。 當系統在作業中時，係使用Μ執行時組態設定程序設 定連接到該R A I D控制器的各磁碟機之組態。插入的磁 碟機可以是一現有組態的一部分，也可以是未經組態設定 的。執行時組態設定程序可將經組態設定的磁碟機加入現 有的組態中，並可設定未經組態設定的磁碟機之組態。係 根據一種使用插入的磁碟機以取代失掉功能或故障的磁碟 本紙張尺度適用中國圈家標準（CNS > Λ4規格（2丨0 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j -訂· 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 4ii4^〇 A7 _______B7 五、發明説明（5 ) 機之準則而設定未經組態設定的磁碟機之組態，其中該準 則將插入的磁碟機加入某些可於界定的RAID層級上支 援額外的容量並於需要時形成額外邏輯磁碟機之邏輯磁碟 機中。 該自動組態設定機制有其優點，0爲此種機制不需要 使用者進行連接到一 R A I D控制器的各磁碟機的組態設 定所需之互動。此外，此種機制可以一種考慮到各磁碟機 的現有狀態並將整體系統效能最佳化之方式，將各磁碟機 的組態設定到一個或多個R A I D層級中。該機制是有彈 性的，可於執行時或於系統啓動時執行自動組態設定。 附圖簡述： 若要更爲了解本發明之本質及各項目的，請參閱下文 中之詳細說明，並請配合各附圖，這些附圖有： 圖1 A — 1 B示出一個根據本發明較佳實施例之電腦 系統。 圖2示出一個根據本發明一較佳實施例之R A I D控 制器。 圖3是用來以人工方式設定一組磁碟機的組態的步驟 之流程圖。 圖4 - 5示出在本發明一較佳實施例中利用若干實體 磁碟機形成若千磁碟機群並將這些磁碟機群排序之程序。 圖6示出根據本發明一較佳實施例而將若干r A I D 層級指定給一組邏輯磁碟機之一實例。 (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 、π 本紙張尺度適用中园國家橾準（CNS } Α4規格（210X297公釐） -8- 411420 A7 ^____B7____ 五、發明説明（6 ) 圖7是在本發明的一較佳實施例中用於開始組態設定 程序的各步驟之流程圖。/ 圖8是在本發明的一較佳實施例中用於掃描連接到 RA I D控制器的各實體磁碟機的各步驟之流程圖。 圖9是本發明一較佳實施例的邏輯磁碟機排序規則之 流程圖。 圖1 0是在本發明的一較佳實施例中用於執行時組態 設定程序的各步驟之流程圖。 圖1 1是根據本發明一較佳實施例而用來增加容量的 各步驟之流程圖。 在各圖示中相同的代號係代表各對應的零件。 主要元件對照表 100 主系統 10 2 R A I D控制器 經濟部中央標準局ΐ®；工消費合作社印製 1 0 6 A — 1 〇 6 N 小型電腦系統介面通道 1 0 4 主周邊裝置匯流排 108 主中央處理單元及記憶體 110, 110A-110Z 周邊裝置 114 副周邊裝置匯流排 116、 1 1 6 A - 1 1 6 N SCSI I/O 處理器 118 區域匯流排 1 2 0 第一記憶體裝置 1 2 2 第二記億體裝置 -9 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（2丨0 X 2?7公釐） 經濟部中央標準扃員工消费合作社印製 411420 A7 B7 五、發明説明（7 ) 12 4 協同處理器 126 快取記憶體 12 8 開始組態設定程序 13 0 執行時組態設定程序 1 3 2 . 1 3 4 組態檔案 140、 142、 144 磁碟機群 14 6 備用磁碟機 150、152、154、156、158、160 實 體磁碟機 A 〇 , A 1 , A 2 邏輯磁碟機 本發明之詳細說明： 圖1 A示出在本發明的一較佳實施例中採用RA I D 控制器（1 0 2 )之一主系統（1 0 〇 )。圖中示出該 R A I D控制器（1 〇 2 )係連接到一主周邊設備匯流排 (1 0 4 )、及一個或多個小型電腦系統介面（Small Computer System Interface:簡稱 S C S I )通道（ 106A—106N)。在一較佳實施例中，raid控 制器（1 0 2 )可以是任何M y 1 e X T M r Α I D控制 器，例如但不限於D A C 9 6 0系列的R A I D控制器。 S C S I通道的作業是本門技術中習知的，若要得知較詳 細的說明，請參閱Anc〇t股份有限公司出版的” Basies SCSI’third edition” （ 1 9 9 2 — 1 9 9 6 )，本發明特此 引用該文件以供參照。 本紙張尺度適用中國國家標準（〇阳）八4規格（210乂297公釐} -10- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 411420 a7 B7 五、發明説明（8 ) 主周邊設備匯流排（1 0 4 )係連接到一主中央處理 單元（Central Processing Unit:簡稱 C P U )及記憶體（ 1 0 8 )。主周邊設備匯流排（1 0 4 )可以是任何類型 的周邊設備匯流排，包括但不限於周邊組件互連（ Peripheral Component Interconnect;簡稱 P C I )匯流排、 工業標準架構（Industry Standard Architecture ;簡稱 I S A )匯流排、延伸工業標準架構（Extended Industry Standard Architecture;簡稱E I S A)匯流排、微通道架 構等。主CPU及記憶體（1 〇 8)包含一個與RA I D 控制器（1 0 2 )互動之作業系統（圖中未示出）。 每一SCS I通道（1〇6)包含一個或多個周邊設 備（1 1 0 A - 1 1 0 Z ),例如但不限於磁碟機、磁帶 機、各種光碟機、印表機、掃描器、處理器、通訊設備、 媒體更換器等。可利用一 SCS I通道（1 06A)來存 取位於主系統（1 0 0 )內的各周邊設備，或者可利用一 S CS I通道（1 06N)來存取主系統（1 〇 〇)外部 的各周邊設備。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 圖1 B示出一個根據本發明¥第二較佳實施例之電腦 系統。在該實施例中，R A I D控制器（1 0 2 )係位於 主系統（1 0 0 )的外部。R A I D控制器（1 0 2 )係 經由一 S C S I通道（1 〇 6 A )而連接到主系統（ 100),且係經由一個或多個SCSI通道（106B 一 1 0 6N)而連接到一個或多個周邊設備。RA I D控 制器（1 0 2)及各SCS I通道（1 06)類似於前文 -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇χ297公釐） 411420 at B7 經濟部中夬標字爲員工消費合作社印製 五、 發明説明 (9 ) 1 | 中 參照圖 1 A 所示者。 1 1 圖2 示 出 RAID 控制器（ 10 2 ) 之各 組件。 圖中 1 1 I 示 出一 C P U (112 )係連接 到主 周 邊 設備 匯流排 ( 請 1 1 1 0 4) 〇 C P U ( 1 1 2 )亦係連 接 到 一個 耦合到一個 先 閱 1 | 讀 1 I 或 多個S C S 11/0 處理器（ 11 6 A —1 1 6 N )之 背 © 1 I 之 1 副 周邊設 備 匯 流排（1 14)。 可將 —· S C S 11/ 0處 注 1 1 I 理 器（1 1 6 )耦合到 一 S C S I通 道 ( 10 6 A ) ，並 事 項 再 1 1 作 爲副周 邊 設 備匯流排 (114 )與 S C S I 通道（ 寫 本 1 0 6) 間 之 一介面。 C P U ( 1 1 2 ) 亦係 耦合到一個 頁 1 1 連 接到一 第 一 記憶體設 備（記憶 體1 ) ( 12 0 )之 區域 1 1 匯 流排（ 1 1 8 )、一 第二記憶 體設 備 ( 記憶 體2 ) ( 1 I 1 2 2) 、 及 一協同處 理器（1 2 4 ) 〇 協同 處理器 C 訂 I 1 2 4) 係 耦 合到一個 在該協同 處理 器 ( 12 4 )控 制下 1 1 的 內建快 取 記 憶體（1 2 6)° 協同 處 理 器（ 12 4 )及 1 1 快 取記憶 體 ( 12 6) 係用來擷 取讀 寫 到 各周 邊設備 ( 1 1 10) 之 資 料，並對 讀寫到各 周邊 設 備 (1 10) 的資 料執行改 錯 碼 (Error Correction Code ; 簡稱E C C ) 的編 1 | 碼 及解碼 〇 快 取記憶體 (12 6 )可 採 用 即時 寫回（ write- 1 1 thi •ough)或延時寫回（write-back ) 的快取 策 略。 1 1 在一 較 佳 實施例中 ，C P U (1 1 2 )是 一個3 2位 1 [ 元 的 Intel 1 ί 3 6 0 R I S C微 處理 器 » 第一 記憶體 設備 [ [ ( 12 0 ) 曰 疋 一個快閃 可抹除/ 可程 式 唯 讀記 噫體（ 1 1 I E PRO Μ ) 、第二記 憶體設備 (1 2 2 )是 一個非 渾發 1 1 隨 機存取 記 m Ιό、 體（N V RAM) 、主 周 邊 設備 匯流排 ( 1 f 1 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12 - A7 B7___ 五、發明説明（10 ) 1 ◦ 4 )是一主P C I匯流排，副周邊設備匯流排（ 1 1 4 )是一副P C I匯流排。可在第一記憶體設備（ 1 2 0 )中儲存一開始組態設定程序（1 2 8 )及一執行 時組態設定程序（1 3 0 )。開始組態設定程序（1 2 8 )係用來在（在安裝作業系統前發生的）系統開機或啓動 時自動設定各磁碟機之組態。執行時組態設定程序（ 1 3 0 )係用來作業系統工作時設定各磁碟機之組態。可 將包含各R A I D磁碟機現有組態的一組態檔案（1 3 2 )儲存在第二記憶體設備（1 2 2 )中。 此外，與R A I D控制器（1 0 2 )相關聯的每一實 體磁碟機都包含一組態檔案（1 3 4 )，該組態檔案（ 1 3 4 )包含用來指示該磁碟機的組態之資料。 在一替代實施例中，控制器上的第二記憶體設備（ 1 2 2 )只存放用來識別各實體磁碟機中的組態檔案（ 1 3 4 )之組態標示，而不存放完整的組態資訊。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 前文的說明中已述及了採用本發明技術之電腦系統。 請注意，本發明並不限於前文所述的組態，而是亦可使用 其他的組態。現在我們要槪述一些將用來說明本發明一較 佳實施例的術語。後文中將參照人工組態設定程序而說明 此類術語。 人工組態設定程序係用來自一陣列的實體磁碟機產生 若干邏輯磁碟機。該組態設定程序通常是由使用者啓動的 一人工程序。圖3示出用於人工組態設定程序的各步驟。 首先，使用者在步驟（1 7 2 )中識別一個或多個磁碟機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） -13- 411420 a? B7 五、發明説明（Ή ) 群，然後在步驟（1 7 4 )中將這些磁碟機群排序，並在 步驟（1 7 6 )中，利用一:RA I D層級及其他參數設定 ，而在每一磁碟機群中產生一個或多個邏輯磁碟機，並設 定這些邏輯磁碟機之組態。在步驟（1 7 8 )中，將組態 資訊儲存在每一實體磁碟機及R A I D控制器中。然後在 步驟（1 8 0 )中啓動該等邏輯磁碟機，並在步驟（ 1 8 2 )中由R A I D控制器（1 〇 2 )將該組態提供給 主機作業系統。 圖4不出在一個或多個磁碟機群（1 4 0 )、( 14 2)、 (144)(於步驟（1 7 2 )識別的）中配 置的若干實體磁碟機。該等實體磁碟機係連接到一個 S C S I通道（1 〇 6 )。可將該等實體磁碟機配置在一 個或多個磁碟機群（140)、 （142)、 （144) 中。一磁碟機群（1 4 0 )、 （142)、 C 1 4 4 )係 經濟部中央標準局員工消費合作杜印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用來產生具有一界定容量、一RAID層級、及其他設備 設定値之若干邏輯磁碟機。該容量係基於該磁碟機群中每 一磁碟機之容量總合，一ftl係取決於該R A I D層級。在一 較佳實施例中，R A I D控制器（1 〇 2 )最多可支援八 個磁碟機群。一磁碟機群可包含一至八個實體磁碟機。將 並未包含在任何磁碟機群中的磁碟機稱爲備用或待機備用 磁碟機。備用磁碟機是一種用於磁碟機故障時的冗餘磁碟 機。

如圖4所示，將各磁碟機的組態設定爲被稱爲磁碟機 群A ( 1 4 0 )、磁碟機群B ( Γ 4 2 )、及磁碟機群C 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） -14- 411420 Αν B7 經濟部中央標準局員工消费合作.社印製 五、發明説明（12 ) (1 4 4 )的三個磁碟機群、以及一個備用磁碟機（ 146)。磁碟機群A (140)包含位於SCSI通道 (106A)上的三個磁碟機，磁碟機群B (142)包 含位於SCSI通道（106B)上的三個磁碟機，磁碟 機群C (144)包含位於SCS I通道（106A)上 的二個磁碟機、及位於s C S I通道（1 0 6 B )哨的一 個磁碟機》磁碟機（146)是待機備用磁碟機。 在識別出所有的磁碟機群之後，在步驟（1 7 4 )中 將這些磁碟機群排序。係利用自1到η的序號將這些磁碟 機群排序，其中η是最高的序號。此種順序係用於某些作 業系統的用途，尤其係用於指定一個可作爲啓動磁碟機之 主邏輯磁碟機。如將於下文中詳述的，啓動磁碟機是用來 ’’啓動”一組態中的各實體磁碟機。 然後在步驟（1 7 6 )中，於每一磁碟機群中產生若 干邏輯磁碟機，並設定這些邏輯磁碟機之組態。主機作業 系統將一磁碟機群的一部分之一邏輯或系統磁碟機視爲一 單一邏輯設備。可以有一個以上的邏輯磁碟機與一特定磁 碟機群相關聯。使用者指示將成爲一特定磁碟機群的一部 分之該磁碟機群之該部分，而產生一邏輯磁碟機。例如， 如圖5所示，磁碟機群Α包含三個實體磁碟機（1 5〇） 、（152)、 （154)、以及三個邏輯磁碟機A0、 Αι、及厶2。邏輯磁碟機A。跨越磁碟機群A中每一實體 磁碟機（150)、 （152)、 （154)的一指定部 分。同樣地，邏輯磁碟機A t及A 2分別跨越磁碟機群A中 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇χ297公釐） -15- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 411420 at— B7五、發明説明（13 ) 每一實體磁碟機（1 5 0 )、 （ 1 5 2 )、及（1 5 4 ) 的一指定部分。 將一磁碟機群內的每一邏輯磁碟機排序。係按照產生 各邏輯磁碟機的方式推導出該順序。係基於這些邏輯磁碟 機的各別磁碟機群之順序而產生該等邏輯磁碟機。例如， 將第一磁碟機群中產生的第一邏輯磁碟機視爲第一邏輯磁 碟機，將第一磁碟機群中產生的第二邏輯磁碟機視爲第二 邏輯磁碟機，其他依此類推。如前文所述，係利用該順序 來界定作爲啓動磁碟機之邏輯磁碟機。啓動磁碟機係用來 在系統啓動時啓動組態中的各實體磁碟機。將該第一邏輯 磁碟機（亦即邏輯磁碟機0 )視爲啓動磁碟機。此外，如 將於下文中詳述的，也利用該順序來增加磁碟容量。如圖 5所示，將邏輯磁碟機A ^視爲磁碟機群A的第一邏輯磁碟 機或啓動磁碟機，將邏輯磁碟機A !視爲第二邏輯磁碟機， 將邏輯磁碟機A 3視爲第三邏輯磁碟機。 界定一容量、一快取記憶體寫入策略、及一RAID 層級，而設定每一邏輯磁碟機之組態。一邏輯磁碟機的容 量可以是一磁碟機群的任一部分，而最大可到該磁碟機群 的總容量。 ' R A I D控制器（1 〇 2 )設有一快取記憶體（ 1 2 6 )，用以提昇資料擷取及儲存作業的效能。快取記 憶體（1 2 ^ )可在延時寫回或即時寫回模式下工作。在 延時寫回模式中，係將寫入資料暫時儲存在快取記憶體（ 1 2 6 )中，並於未來將該資料寫入磁碟中。此種模式的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,?τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4規格（210X297公釐） -16- 4^420 Λ7 ______B7____ 五、發明説明（14 ) 優點在於可提昇控制器的效能。雖然尙未將寫入資料儲存 在磁碟中，但是R A I D控制器（1 〇 2 )將寫入作業已 成功的訊息通知作業系統。然而，當發生系統故障或斷電 時，除非使用了電池備用系統，否則將失掉快取記憶體（ 1 2 6 )中的資料。 在即時寫回模式中，在將一完成狀態資訊送回到作業 系統之前，即先將寫入資料自快取記憶體（1 2 6 )寫入 磁碟中。因爲在斷電時也不會失掉資料，所以此種模式更 爲安全。然而，即時寫回作業在許多環境中降低了控制器 (1 0 2 )的效能。 每一邏輯磁碟機都有.一 RAID層級，該RAID層 級係基於產生該邏輯磁碟機的磁碟機群中之磁碟機數。在 一較佳實施例中，係支援下列的R A I D層級： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5β 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -17- 411420 A7 B7 五、發明説明（15 ) 經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 表1 R A I D 層級或 說 明 J B 0 D R A I D 0 分 散 各 資 料 區 〇 最 少 需 要 2 個 磁 碟 機 ϊ 最 多 需 要 8 個 磁 碟 .機 0 該 R A I D 層 級 並 不 支 援 冗 餘 0 R A I D 1 鏡 像 對 映 0 需 要 2 個 磁 碟 機 〇 該 R A I D 層 級 支 援 冗 餘 〇 R A I D 3 最 少 需 要 3 個 磁 碟 機 i 最 多 需 要 8 個 磁 碟 機 〇 該 R A I D 層 級 支 援 冗 餘 0 R A I D 5 最 少 需 要 3 個 石灶 碟 機 » 最 多 需 要 8 個 磁 碟 機 〇 該 R A I D 層 級 支 援 冗 餘 〇 R A I D 0 + R A I D 0 ( 分 散 資 料 區 ) 及 R A I D C 1 鏡 像 對 映 ) 之 結 合 〇 最 少 需 要 3 個 磁 碟 機 > 最 多 需 要 8 個 磁 碟 傲 〇 該 R A I D 層 級 支 援 冗 餘 〇 只 是 — 群 磁碟（ 每 一 V-L£- fe 碟 機 都 各 白 獨 —L- 作 業 j 並 不 支 援 冗 J B 0 D ) 餘 〇 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖6示出作爲一特定磁碟機群的磁碟機群B之 RAID層級指定。在此實例中，邏輯磁碟機B。跨越三個 實體磁碟機（1 5 6 )、 ( 1 5 8 ), ( 1 6 0 ),而邏 輯磁碟機B i亦跨越相同的實體磁碟機（1 5 6 )、( 158)、 （160)。將RAID層級5指定給邏輯磁 本紙張尺度適用中國國家祐準（CNS > A4規格（210_><297公釐_) 「13 ·~~ A7 411420 B7 五、發明説明（16 ) 碟機B。，而將R A I D層級〇 + 1指定給邏輯磁碟機B i ◊ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 一旦完成組態設定程序之後，在步驟（1 7 8 )中將 每一磁碟機群的組態儲存在最好是位於磁碟機最後6 4 K 位元組的組態檔案（1 3 4 )中之每一實體磁碟機。然後 在步驟（180)中啓動該等邏輯磁碟機，且RAID控 制器（1 0 2 )在步驟（1 8 2 )中將該組態提供給主機 作業系統。 前文的說明中已述及了使用者可以人工方式設定連接 到一 R A I D控制器的各磁碟機的組態所使用之各步驟， 並且介紹了用於本發明一較佳實施例的術語。現在將說明 用來自動設定連接到一 R A I D控制器的各磁碟機的組態 之方法及程序。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 用來自動設定連接到一 R A I D控制器（1 0 2 )的 各磁碟機（1 1 0 )之組態有兩個程序。開始組態設定程 序（1 2 8 )係用於在作業系統工作前將控制器（1 0 2 )開機或啓動時。執行時組態設定程序（1 3 0 )則係用 於在執行時將額外的磁碟機連接到控制器（1 〇 2 )時改 變組+。於執行時，R A I D控制器（：1 0 2 )係在工作 中，k服務I / ◦活動。 圖7示出開始組態設定程序（1 2 8 )爲連接到控制 器（1 0 2 )的各磁碟機產生一組態所使用之各步驟。於 開機時，控制器（1 0 2 )在步驟（2 0 0 )中掃描與其 連接的所有設備（1 1 0 ),以便得知一磁碟機的實體容 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 4ίί420 Α7 _____Β7_______ 五、發明説明（17 ) 量，並自該磁碟機取得組態資料。 圖8詳細示出該步驟（步驟（2 0 0 ) ) ° _始組態 設定程序（1 28)在步驟（2〇2)中掃描每一 SCSI通道C106),並在步驟（204)中掃描連 接到該S C S I通道（1 〇 6 )的每一設備（1 1 〇 )。 在一較佳實施例中，開始組態設定程序（1 2 8 )可發出SCS I命令TESTREADY.UN I T，以便決定連 接到一 SCSI通道（106)的一周邊設備是否已開機 且在工作中。開始組態設定程序（1 2 8 )亦發出一 INQUIRY命令，以便決定周邊設備（11Q)之類 型。如果在步驟（206 - N)中決定設備（1 10)並 不是一磁碟機，則開始組態設定程序（1 2 8 )繼續掃描 次一設備（1 1 0 )。否（步驟（2 0 6 — Y ))，開始 組態設定程序（1 2 8 )在步驟（2 0 8 )中得知該磁碟 機之容量。開始組態設定程序（1 2 8 )將一 READCAPACITY命令發出給該設備，即可完成 上述步驟。該READ CAPACITY命令送回一.磁碟機之最大邏 輯區段位址（LogicalBlockAddress;簡稱 LBA)，該 L B A係作爲設備（1 1 〇 )容量之指標。 開始組態設定程序（1 2 8 )然後在步驟（2 1 0 ) 中嘗試讀取該磁碟機中儲存的組態檔案（1 3 4 )。如前 文所述，組態檔案（1 3 4 )最好是位於磁碟機的最後 6 4 K位元組區段中。如果先前已設定過該磁碟之組態， 則存在有一組態檔案（1 3 4 )。否則，將該組態檔案（ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標嗥（CNS ) Λ4规格（ZIOXW7公嫠） -20- 41^.420 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（18 ) 1 3 4 )將不存在。組態檔案（1 3 4 )包含組態資訊， 例如磁碟機群識別碼、邏輯磁碟機識別碼、R A I D層級 、及其他資訊。 開始組態設定程序（1 2 8 )爲位於連接到R A I D 控制器（1 〇 2 )的每一通道（1 0 6 )上之每一磁碟機 (110)重複步驟（202 — 210)。 請再參閱圖7，.開始組態設定程序（1 2 8 )然後在 步驟（2 1 2 )中分析組態資訊。開始組態設定程序（ 1 2 8 )利用該組態資訊來決定每一組態之有效性，並決 定哪些設備尙未被設定組態。 一個完整的組態設定即是在組態中被識別的所有實體 磁碟機都係連接到控制器（1 0 2 )。一個部分組態設定 即是在該組態中被識別的某些實體磁碟機並未連接到控制 器（1 0 2 )。一個有效組態設定即是一完整的組態設定 、或各邏輯磁碟機至少係處於降等模式的部分組態設定。 降等模式意指符合下列二條件的情形。第一個條件爲：係 在有冗餘的情形下（亦即R A I D層級1、3、5、或0 + 1 )設定各邏輯磁碟機之組態；第二個條件爲：某一實 體磁碟機故障或無法工作，但是邏輯磁碟機仍然可在並無 任何資料喪失的情形下工作。在降等模式中，磁碟機群仍 在工作，且可取得所有的資料，但是該陣列若再度發生磁 碟機故障，則有可能發生資料喪失。 在分析過組態資訊之後，開始組態設定程序（1 2 8 )在步驟（2 1 4 )中決定是否有任何部分組態設定。如 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公楚） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -21 - Λ7 411420 B7 ..... -- 五、發明説明（19 ) (请先聞讀背面之注意事項真填寫本頁) 前文所述，部分組態設定即是在該組態中被識別的某些實 體磁碟機並未連接到控制器（1 0 2 )=>如果確係如此（ 步驟（2 1 4 — Y )),則開始組態設定程序（1 2 8 ) 在步驟（2 1 6 )中執行修正動作，以便將該磁碟機群之 組態設定爲一有效組態。該程序（1 2 8 )將在步驟（ 2 1 6 )中嘗試將各邏谓磁碟機放在降等模式中。 當無法執行修正動作時（步驟( 2 1 8 _ N ))，開 始組態設定程序（1 2 8 )在步驟（2 2 0 )中終止處理 程序，並可向使用者顯示一個適當的錯誤訊息。在修正動 作爲成功的情形中（步驟（2 1 8 — Y ))，開始組態設 定程序（1 2 8 )繼續處理程序。 開始組態設定程序（1 2 8 )然後在步驟（2 2 2 ) 中決定是否有任何未經組態設定的磁碟機。未經組態設定 的磁碟機即是一個並沒有與該磁碟機相關聯的一組態檔案 (1 3 4 )。如果有任何未經組態設定的磁碟機，則開始 組態設定程序（1 2 8 )在步驟（2 2 4 )中利用下列可 設定組態的參數設定値來設定各磁碟機之組態： 經濟部中央標準局負工消&合作社印裝 資料區容量（s 11· i p e s 1 z e ) ··資料區容量即是在移到次 一磁碟·機之前寫入一個磁碟機之資料量。利用資料區容量 爲一特定環境或應用調整控制器的效能。一般而言，較小 的資料區容量對隨機I / 〇作業有較佳的效能，而較大的 資料區容量則對循序傳輸有較佳的效能。 快取線容量（cash line size ):快取線容量代表讀取 或寫入的資料容量。快取線容量係基於資料區容量。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） 411420 A7 ______B7_ 五、發明説明（20 ) S C S I 傳輸速率（SCSI transfer rate) : S C S I 傳輸速率設定每一磁碟機通道的最大傳輸速率。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 旋轉選項（s p i η - u ρ 〇 p t i ο η ):旋轉選項控制陣列中各 S C S I磁碟機的起動方式。有兩種可供選擇的旋轉模式 ，亦即自動模式及開機中模式。自動選項使控制器在六秒 的間隔中以一次兩個之方式使所連接的所有磁碟機開始旋 轉，直到陣列中的每一磁碟機都開始旋轉爲止。開機中選 項則假設所有的磁碟機都已在旋轉中。 控制器預先讀取（c ο n t r ο 11 e r r e a d a h e a d ):控制器預 先讀取可讓控制器一次將一個完整的快取線資料讀進快取 記憶體中。起動該選項時，將提高命中快取記憶體的百分 率。 自動增添容量（automatic add capacity):該選項將容 量自動加入一邏輯磁碟機》 經濟部中央標準局貞工消費合作社印震 此外，開始組態設定程序（1 2 8 )在步驟（2 2 4 )中根據下列各參數設定値、及所插入的未經組態設定之 磁碟機數目，而使一 R A I D層級與未經組態設定的各磁 碟機相關聯。用來影響R A I D層級的決定之各參數設定 値如下： 冗餘（redundancy ):該選項指定是否需要資料冗餘 〇 冗餘方法（redundancy method ):該選項指定兩種冗 餘方法中之一種，亦即鏡像對映（mirroring )或同位核對 (parity )。鏡像對映意指百分之百地將一個磁碟機上的資 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 411420 A7 B7五、發明説明（21 ) 料複製到另一磁碟機。同位核對或循環式互斥或冗餘意指 一種可提供完全的資料冗餘但是只需要一部分儲存容量的 鏡像對映之方法。例如，在一個於R A I D層級5下設定 組態的系統中，係將所有的資料及同位核對區段都分配到 各磁碟機，且其分配之方式爲當任何單一磁碟機被取下或 故障時可利用其餘磁碟機上的資料重建該單一磁碟機上的 資料。 備用磁碟機配置（spare diposition ):控制器可在不 中斷系統服務的情形下更換故障的磁碟機。待機備用磁碟 機是一種在發生磁碟機故障時用來重建故障磁碟機上的資 料之備用磁碟機。 根據示於下文中表I I之規則，可依據前文所述的參 數設定値、及插入的未經組態設定之磁碟機數目，而將一 R A I D層級指定給該等未經組態設定的磁碟機： (1 )如果未經組態設定的磁碟機數目等於1 ,則未 經組態設定的磁碟機是一 J B ◦ D。 (2 )如果不需要冗餘，則將R A I D層級設定爲 R A I D層級〇。 (3 )如果不需要冗餘，且磁碟機數目等於2，則將 R A I D層級設定爲R A I D層級1。 (4 )如果不需要冗餘，磁碟機數目大於或等於3 , 且需要一備用磁碟機，則將容量最大的磁碟機指定爲備用 磁碟機，並將磁碟機的數目遞減1。 (5 )如果此時只有兩個未經組態設定的磁碟機，則 (請先聞讀背面之注意事項存填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -24 - A7 B7 五、發明説明（22 ) 將R A I D層級設定爲R A I D層級1。 (6 )如果冗餘方法是鏡像對映，則將R A I D層級 設定爲0 + 1。 (7 )如果％餘方法不是鏡像對映，則將R A I D層 級設定爲5。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0乂297公釐） -25- 411420 A7 B7

五、發明説明（23 ) 表I I 經濟部中央標準局員工消費合作杜印^ 條件 結果 所安裝 是否需 冗餘方 是否需 RAID 層 是否產 現用磁 的磁碟 要冗餘 法 要備用 級 生備用 碟機數 機數η 磁碟機 /JBOD 磁碟機 百 1 X X X J B 0 否 1 D X 否 X X 0 否 X 2 是 X X 1 否 2 3 是 X 曰 疋 1 是 2 3 白 疋 鏡像對 否 0+1 否 3 映 3 是 同位核 否 5 否 3 對 η > 3 是 鏡像對 否 0 + 1 否 η 映 η > 3 臼 疋 同位核 否 5 否 η >U£ L η > 3 是 鏡像對 是 0 + 1 疋 η — 1 映 η > 3 是 同位核 是 5 是 η — 1 對 一旦在步驟（2 2 4 )中設定各未經組態設定的磁碟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -26- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 411420 A7 _____ B7 五、發明説明（24 ) 機之組態之後，將這些組態儲存在每一實體磁碟機中，且 開始組態設定程序（1 2 8 )繼續處理程序。 開始組態設定程序（1 2 8 )然後在步驟（2 2 6 ) 中決定是否還有一個以上的有效組態設定=如果確係如此 (步驟（226 — Y)),則在步驟（228)中產生一 個爲所有有效組態的集合的新組態，並參照該集合組態而 將一邏輯磁碟機順序指定給每一邏輯磁碟機。一個現有的 邏輯磁碟機順序可與每一有效組態相關聯，因而需要爲該 集合組態產生一個新的邏輯磁碟機順序。 請參閱圖9 ,開始組態設定程序（1 2 8 )在步驟（ 2 4 0 )中讀取與每一邏輯磁碟機相關聯之組態檔案（ 13 2) °在某些情形中，一單組態檔案（1 3 2 )可與 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本瓦) 數個邏輯磁碟機相關聯。這是因爲每一實體磁碟機都有一 單一組態檔案（1 3 2 )，且數個邏輯磁碟機可與一特定 實體磁碟機相關聯。組態檔案（1 3 2 )將包含一個代表 一邏輯磁碟機的邏輯磁碟機順序之邏輯磁碟機號碼。在步 驟（2 4 2 )中，將把在組態檔案（1 3 2 )中發現的邏 輯磁碟機號碼用來作爲集合組態之邏輯磁碟機順序。 然而，同一邏輯磁碟機號碼可能有兩個或更多個邏輯 磁碟機。在此種情形中，在步驟（2 4 4 )中使用下列的 衝突規則，以便確定哪一個有衝突的邏輯磁碟機將取得較 高的優先權。例如，如果有兩個編號都是第一邏輯磁碟機 的磁碟機，則將其中一個磁碟機視爲第一邏輯磁碟機，並 將另一磁碟機視爲第二邏輯磁碟機。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚) " -- A7 B7 411420 五、發明説明（25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，在控制器的組態檔案（1 3 2 )中搜尋作爲每 一組態的唯一識別碼之組態標記。如果該標記符合與其中 一個有衝突的邏輯磁碟機相關聯之標記，則該標記所指示 的邏輯磁碟機之優先權高於其他有衝突的邏輯磁碟機。 在控制器的組態檔案（1 3 2 )並沒有一個符合任一 有衝突的邏輯磁碟機之識別碼的情形中，將邏輯順序的優 先權授與最接近第一SCSI通道及第一SCSI設備的 邏輯磁碟機（亦即最接近S C S I通道〇 ,且目標識別碼 爲1 )。例如，如果第一有衝突的磁碟機係位於S C S I 通道1並具有目標識別碼3 ,且一第二有衝突的磁碟機係 位於S C S I通道〇並具有目標識別碼4，則將優先權授 與該第二有衝突的磁碟機，因爲該磁碟機最接近S C S I 通道0並具有目標識別碼0。 請再參閱圖7，開始組態設定程序（1 2 8 )然後在 步驟（2 3 0 )中決定是否有一個有效的組態設定。如果 確係如此（步驟（2 3 0 _ Y ))，則在步驟（2 3 2 ) 中將完整的組態提供給主機作業系統。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 前文的說明中已述及了於系統啓動時可用來自動設定 連接到一 R A I D控制器的各磁碟機的組態之各步驟。現 在我們將說明於控制器的執行時作業中自動設定各磁碟機 的組態之.方式。 當系統在作業時，使用者可將一個或多個實體磁碟機 連接到一 S C S I通道（1 〇 6 )。利用執行時組態設定 程序（1 3 0 )來偵測所加入的磁碟機，並將該等磁碟機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210 X 297公釐） -28- 經濟部中央椋準局負工消费合作社印裝 411420 A7 _______B7___五、發明説明（26 ) 加入現有的組態°使用者可插入先前經過組態設定的或未 經組態設定的一個或多個實體磁碟機。根據插入的實體磁 碟機數目、及磁碟機的現有組態，執行時組態設定程序（ 1 3 0 )可利用該等實體磁碟機來取代故障的磁碟機，以 擴充現有邏輯磁碟機之容量，並形成新的邏輯磁碟機》 請參閱圖1 0 t使用者可在最好是一分鐘的插入延遲 時間內插入一個額外的磁碟機=> 可以一次一個之方式插入 多個磁碟機，且各後續插入間之時間小於或等於插入延遲 時間。在步驟（250 - Y)中，控制器（102)於插 入延遲時間終止時將得知該插入。控制器（1 〇 2 ) —子 系統接收到一個指示已將額外的磁碟機插入一 S C S I通 道（1 0 6 )之中斷信號。在該子系統並不支援磁碟機插 入的自動偵測之一替代實施例中，使用者可利用一公用程 式來執行對控制器（1 0 2 )之通知。 如果在步驟（2 5 2 — Υ)中決定只插入一個磁碟機 ，且在降等模式中至少有一個邏輯磁碟機，則在步驟（ 2 5 4 )中使用插入的該磁碟機作爲故障實體磁碟機之替 代磁碟機，並在該插入的磁碟機上重建該故障磁碟機的資 料。如則文所述，降等模式意指有一個或多個故障或無法 作業的磁碟機之情形。 如果在步驟（2 5 6 - Υ )中決定只插入一個磁碟機 ，且降等模式中並沒有邏輯磁碟機，則根據圖1 1所示之 加入容量規則，而利用該插入的磁碟機將容量加入系統。 簡言之，嘗試將插入的各磁碟機加入最後的邏輯磁碟 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公麓） -29- 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 ______B7_五、發明説明（27 ) 機。換言之，係將插入的該等磁碟機之容量加入與具有最 高編號順序相關聯的邏輯磁碟機（亦可稱爲最後的邏輯磁 碟機）。然而，可分類到一磁碟機群並與一特定R A I D 層級相關聯的實體磁碟機之數目是有限制的。如果最後的 邏輯磁碟機中的實體磁碟機數目及插入磁碟機的數目之總 合小於或等於8 ,則將插入的該等磁碟機加入最後的邏輯 磁碟機。係將插入的該等磁碟機之容量加入最後的邏輯磁 碟機之容量。 如果最後的邏輯磁碟機的實體磁碟機數目及插入磁碟 機的數目之總合超過8，則加入所插入的該等磁碟機，而 儘量增加具有冗餘的邏輯磁碟機數目。在R A I D層級1 、5、及〇 + 1上具有冗餘。執行時組態設定程序（ 1 3 0 )將嘗試將插入的磁碟機加入最後的邏輯磁碟機。 如果最後的邏輯磁碟機因對應的R A I D層級之限制而無 法容納所插入的所有磁碟機，則程序（1 3 0 )將儘量加 入磁碟機，並利用剩餘的插入磁碟機形成一個新的邏輯磁 碟機。例如，如果最後的邏輯磁碟機中有6個磁碟機，且 有3個插入的磁碟機，則只將一個插入的磁碟機加入最後 的邏輯磁碟機，並利用剩餘的兩個磁碟機形成一個新的邏 輯磁碟機。將該新的邏輯磁碟機之組態設定爲支援冗餘之 R A I D層級1。 請參閱圖1 1 ,在步驟（2 7 0 )中，執行時組態設 定程序（1 3 0 )於本處理程序開始時找到最後的邏輯磁 碟機（LD i = Ldn),並在步驟（272)中決定是 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本f ) 訂 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（21〇、X297公釐） -30- A7 411420 B7 五、發明説明（28 ) 否可將所有插入的磁碟機加入最後的邏輯磁碟機。如果插 入磁碟機的數目及最後邏輯磁碟機中的磁碟機數目小於或 等於8 (步驟（2 7 2 — Y ))，則在步驟（2 7 4 )中 將插入的磁碟機加入最後邏輯磁碟機之容量。該數目8代 表一個用於本發明一實施例之臨界値。然而，請注意，本 發明並不限於該特定値，而是亦可使用其他的値。 否則（步驟（2 7 2 - N ))，如果在步驟（2 7 6 - Y )中決定只插入一個磁碟機，則執行時組態設定程序 (1 3 0 )在步驟（2 8 2 )中形成一個作爲j B 〇 D之 新的邏輯磁碟機。 如果在步驟（2 8 4 — Y)中決定插入的磁碟機數目 爲2 ,則在步驟（2 8 6 )中根據表I I所示的系統預設 參數設定値，而利用該等插入的磁碟機形成一個新的邏輯 磁碟機及磁碟機群。 如果在步驟（2 8 8 - Y )中決定插入的磁碟機數目 爲介於3與8之間，則在步驟（2 9 0 )中根據表I I所 示的系統預設參數設定値，而利用該等插入的磁碟機形成 一個新的邏輯磁碟機及磁碟機群。 如果在步驟（2 8 8 - N)中決定插入的磁碟機數目 超過8，則在步驟（2 9 2 )中根據表I I所示的系統預 設參數設定値，而在RAID層級1、 5、或0+1上形 成一個或多個邏輯磁碟機及（或）磁碟機群。 請再參閲圖1 0，執行時組態設定程序（1 3 0 )然 後在步驟（2 6 8 )中更新與該實體磁碟機相關聯的組態 (諳先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部_央標準局員工消費合作杜印製 本紙浪尺度適用中國國家標奉（CNS > Λ4規格（2Ϊ0Χ297公釐） -31 - 411420 A7 ___07 五、發明説明（29 ) 棺案（1 3 4 )中之組態。控制器（1 〇 2 )稍後於步驟 (2 6 8 )中將新的組態提供給主機作業系統。 如果在步驟C 2 6 0 - Y )中決定插入多個未經組態 設定實體磁碟機，則執.行時組態設定程序（1 3 0 )以下 文所述之方式分配各磁碟機。在步驟（2 6 2 )中，首先 利用各實體磁碟機來重建任何現有的故障磁碟機。如果並 無故障的磁碟機，或者在取代故障的磁碟機之後還有剩餘 的磁碟機，則執行時組態設定程序（1 3 0 )在步驟（ 2 5 8 )中根據前文中參照圖1 1所述的加入容量規則， 而利用插入的磁碟機將容量加入現有的邏輯磁碟機。 執行時組態設定程序（1 3 0 )然後在步驟（2 6 8 )中更新與該實體磁碟機相關聯的組態檔案（1 3 4 )中 之組態。控制器（1 0 2 )稍後於步驟（2 6 8 )中將新 的組態提供給主機作業系統。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在決定有單一及（或）多個經組態設定的磁碟機插入 控制器（1 0 2 )的情形中（步驟（2 6 4 _ Υ )),在 步驟（2 6 6 )中將所插入磁碟機的組態與現有的組態結 合，並以前文中參照圖9所述之方式決定邏輯磁碟機順序 。執行時組態設定程序（1 3 0 )然後在步驟（2 6 8 ) 中更新與該實體磁碟機相關聯的組態檔案（1 3 4 )中之 組態。控制器（1 0 2 )稍後於步驟（2 6 8 )中將新的 組態提供給主機作業系統。 前文的說明已述及了一種用來設定連接到一 R A I D 控制器的各磁碟機的組態之自動組態設定設備及程序。該 -32- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標芈（CNS ) AA規格（210X297公釐） 經濟部中央橾挲局員工消费合作社印製 A7 —____________ B7五、發明説明（30 ) 組態設定程序可自動設定一群磁碟機之組態，以便在執行 時及系統啓動時於各種R A I D層級上作業。該自動組態 設定設備及程序有其優點，因爲此種設備及程序無須使用 者的介入、知識、及設定控制器組態所需的時間。 替代實施例： 爲了便於說明，前文的說明中使用了特定的學術用語 ，而使本發明得以徹底被了解。然而，熟悉本門技術者當 可了解，並不需要這些特定的細節，即可實施本發明。在 其他的情形中，係以方塊圖的形式示出習知的電路及設備 ，以避免在不必要的情形下分散了對作爲基礎的本發明之 注意。因此，係爲了例示及解說，而在前文中提供對本發 明一些特定實施例之說明。這些說明之目的並非在用盡本 發明之範圍，也不是將本發明限制於所揭示的明確形式， 因而顯然在參照前文的揭示事項後將可作出許多修改及變 化。選擇並說明這些實施例，以便可以最佳之方式說明本 發明之原理及其實際應用，因而使其他熟悉本門技術者得 以最佳之方式利用本發明，並得以在適用於所考慮的特定 用途時以經過修改之形式利用各種實施例。因此，本文最 後的申請專利範圍及其等效權項將界定本發明之範圍。 此外，本發明在前文所述的方法及系統可適應於在諸如 隨機存取記憶體等記憶體設備以外的各種可執行媒體上執 行。可使用其他類型的可執行媒體，例如但不限於可能是 任何記憶設備、光碟、或軟碟的電腦可讀取之儲存媒體。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） -33-

Claims (1)

1. 經濟部中央標隼局t^x消f合作社印製 A8 B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 1 一種自動設定連接到一控制器的磁碟機的組態之 以電腦實施之方法，該方法包含下列步驟： 掃描連接到該控制器之磁碟機； 找出-·個或多個未經組態設定的磁碟機； 根據複數個R A I D層級中之一 R A I D層級，而爲 該等未經組態設定的磁碟機準備一組態：以及 利用該控制器儲存該組態。 2 .如申請專利範園第1項之方法，其中該準備步驟 又包含下列步驟： 使每一未經組態設定的磁碟機都與一個或多個參數設 定値相關聯；以及 根據未經組態設定的磁碟機數目、及該等參數設定値 ，而利用一 R A I D層級設定該等未經組態設定的磁碟機 之組態。 3 _如申請專利範圍第2項之方法，其中該該等參數 設定値由所需冗餘、冗餘方法、及備用磁碟機配置構成的 - ·組參數設定値。 4 如申請專利範圍第1項之方法，又包含下列步驟 當只找到一個未經組態設定的磁碟機時，將該未經組 態設定的磁碟機之組態設定爲一單一磁碟機（J B 0 D ) » 當若干未經組態設定的磁碟機係與一個指示無冗餘的 參數設定値相關聯時，將根據一 R Α ΐ D層級〇而設定該 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 桊- 、1Τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34 - A8 B8 C8 D8 經濟部十央標隼局員工消貧合作社印" 六、申請專利範圍 等未經組態設定的磁碟機之組態； 當若干未經組態設定的磁碟機係與一個指示鏡像對映 的參數設定値相關聯時，將根據一 R A I D層級0 + 1而 設定該等未經組態設定的磁碟機之組態；以及 當若千未經組態設定的磁碟機係與一個指示不需要鏡 像對映的參數設定値相關，聯時，將根據〜R A I D層級5 而設定該等未經組態設定的磁碟機之組態。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，又包含下列步驟 當若千未經組態設定的磁碟機係與…個指示需要一備 用磁碟機的參數設定値相關聯時， 選擇一個最大的未經組態設定之磁碟機作爲該備用磁 碟機，以及 利用個根據該參數設定値而支援該等未經組態設定 的磁碟機數目之R A I D層級，設定該等未經組態設定的 磁碟機之組態。 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中在該儲存步 驟之前， 先找出該等磁碟機的一個或多個有效組態，以及 將該等有效組態與該等未經組態設定的磁碟機之組態 結合，而成爲-.完整的組態。 7 .如申請專利範圍第1項之方法，其中在.該儲存步 驟之前， 先找出一個部分組態， (諸先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用干國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -35- 4”420 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 將該部分組態轉換成一有效組態，以及 將該有效組態與該等未經組態設定的磁碟機之組態結 合，而成爲一完整的組態。 8 .如申請專利範圍第1項之方法，又包含下列步驟 將該完整的組態提供給一主機作業系統。 9 .如申請專利範圍第1項之方法，又包含下列步驟 於執行時偵測是否有至少一個磁碟機加入該控制器； 於執行時決定是否有一個或多個故障的磁碟機係連接 到該控制器：以及 於執行時以一個所加入的磁碟機替換每一故障的磁碟 機。 1 0 .如申請專利範圍第9項之方法，其中該替換步 驟又包含下列步驟： 在該等替換的加入磁碟機上重建一個故障磁碟機中儲 存的資料。 1 1 .如申請專利範圍第9項之方法，又包含下列步 驟： 將一個或多個加入的磁碟機增添到一現有的邏輯磁碟 機；以及 當無法將該等加入的磁碟機增添到一現有的邏輯磁碟 機時，利用該等加入的磁碟機形成一個或多個邏輯磁碟機 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 鯉濟部中央標準局月工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36- 經濟部十央棹嗥局員工消f合作社印製 411420 A8 B3 C8 __ D8 六、申請專利範圍 1 2 . —種自動設定連接到一 R A I D控制器的磁碟 機的組態之以電腦實施之方法，該方法包含下列步驟： 於' 執行時偵測是否有至少一個磁碟機加入該R A I D 控制器； 決定是否有一個或多個故障的磁碟機係連接到該 R A 1 D控制器；以及 以一個所加入的磁碟機替換每一故障的磁碟機。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之方法，又包含下列 步驟： 將一個或多個加入的磁碟機增添到一現有的邏輯磁碟 機：以及 當無法將該等加入的磁碟機增添到一現有的邏輯磁碟 機時，利用該等加入的磁碟機形成一個或多個邏輯磁碟機 〇 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該替換 步驟又包含下列步驟： 在一個加入的磁碟機上重建一個故障磁碟機中儲存的 資料。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該形成 步驟又包含下列步驟： 使所形成的每一邏輯磁碟機都與複數個R Α Ϊ D層級 中之-一 R A I D層級相關聯。 1 6 ·如申請專利範圍第1 2項之方法，又包含下列 步驟： 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） ^"'?τ------令· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -37- ABCD 411420 六' 申請專利範圍 將現有的組態提供給連接到該r A I D控制器的各現 有磁碟機； ---------奠I, (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 決定該等加入的磁碟機是否與一加入的組態相關聯； 以及/ 利用該現有的組態及該加入的組態而形成一新的組態 0 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之方法，又包含下列 步驟 * 其中該現有的組態包含一現有的邏輯磁碟機順序； 其中該加入的組態包含一加入的邏輯磁碟機順序； 利用該現有的組態及該加入的組態，爲該新的組態產 生一個新的邏輯磁碟機順序。（ 1 8 · —種用於一電腦可讀取的儲存媒體之設備，該 設備指示一個連接到被分類成若干邏輯磁碟機的若干磁碟 機之R A I D控制器以一指定之方式工作，該設備包含： 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 一開始組態設定程序，該程序包含若干指令，該等指 令具有爲未經組態設定的各磁碟機產生一組態之能力，該 未經組態設定的磁碟機之組態包含一個或多個邏輯磁碟機 ，且係根據複數個R A I D層級中之一 R A I D層級而設 定每一邏輯磁碟機之組態。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項之設備，其中該開始 組態設定程序包含若千指令，該等指令具有下列能力：根 據與每一邏輯磁碟機相關聯的一組參數設定値、及未經組 態設定的磁碟機數目，而設定該邏輯磁碟機之組態。 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） _3g - 411420 鸬濟部中央標率局肩工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 0 .如申請專利範圍第1 8項之設備，其中該開始 組態設定程序包含若干指令，該等指令具有下列能力：利 用一個或多個有效組態、一個或多個部分組態、及一個或 多個未經組態設定的磁碟機組態，而產生一完整的組態。 2 1 .如申請專利範圍第1 8項之設備，又包含一執 行時組態設定程序，該程序包含若干指令，該等指令具有 下列能力：於執行時設定連接到該R A I D控制器的一個 或多個磁碟機之組態。’ 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之設備，其中該執行 時粗態設定程序包含若千指令，該等指令具有下列能力： 以一加入的磁碟機替換每一故障的磁碟機。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之設備，其中該執行 時組態設定程序包含若干指令，該等指令具有下列能力： 將一個或多個加入的磁碟機增添到一個或多個邏輯磁碟機 〇 ， 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之設備，其中該執行 時組態設定程序包含若干指令，該等指令具有下列能力： 產生其中包括該等加入的磁碟機之一個或多個新邏輯磁碟 機》 2 5 . —種用於一電腦可讀取的儲存媒體之設備，該 設備指示一個連接到被分類成複數個邏輯磁碟機的若干磁 碟機之R A I D控制器以一指定之方式工作，該裝置包含 一執行時組態設定程序，該程序包含若干指令，該等 (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS )六4規*格（2】0Χ^7公釐） -39- 經濟部中央榡隼局員工消費合作杜印踅 411420 a« Uo C8 DS六、申請專利範圍 指令具有下列能力：於執行時設定加入該R A I D控制器 的一個或多個磁碟機之組態，且該等指令以一加入的磁碟 機替換每一故障的磁碟機，並將一個或多個加入的磁碟機 增添到一個或多個邏輯磁碟機。/ 2 6 .如申請專利範圍第2 5項之設備，其中該執行 時組態設定程序包含若干指令，該等指令具有下列能力： 產生其中包括該等加入的磁碟機之一個或多個新邏輯磁碟 機。 2 7 ·如申請專利範圍第2 5項之設備，其中每一新 邏輯磁碟機係與自一組R A I D層級中選出的一R A I D 層級相關聯，而該組R A I D層級包含R A I D層級1、 R A I D層級5、及R A I D層級〇 + 1。 2 8 .如申請專利範圍第2 5項之設備，其中該執行 時組態設定程序包含若千指令，該等指令將一個或多個加 入的磁碟機增添到一個可容納該等加入的磁碟機之最，後邏 輯磁碟機。 2 9 .如申請專利範圍第2 5項之設備，又包含一開 始組態設定程序，該程序包含若干指令，該等指令具有下 列能力：爲未經組態設定的各磁碟機產生一組態，該未經 組態設定的磁碟機之組態包含一個或多個邏輯磁碟機，且 係根據複數個R A I D層級中之一 R A I D層級而設定每 一邏輯磁碟機之組態。/ I n n n K n I J— m I n In T 、T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X2?7公釐） -40-