CN1030868C - 用于构成冗余磁盘存贮系统的适配器 - Google Patents

Abstract

一种连接到主机和磁盘存贮器装置之间的适配器，提供二者的连接接口；主机和磁盘存贮器装置具有相同的接口设计。适配器包括控制装置，用于建立冗余磁盘存贮系统，用于检测和指示一失效磁盘存贮装置的装置，用于更换失效磁盘存贮器装置的装置和更换之后重建冗余磁盘存贮系统的装置。发出命令使得主机能存取磁盘存贮器装置的每一个以实现维护目的，进而构成一高可靠性冗余磁盘存贮系统。

Description

用于构成冗余磁盘存贮系统的适配器

本发明涉及用于将磁盘存贮器装置连接到主计算机的一利适配器，特别涉及一种建立一冗余和备用磁盘存贮系统并能通过每一个都具有相同接口设计的若干接口连接到一主计算机和每一个磁盘存贮器装置的适配器。

磁盘存储器装置是用于计算机系统存储大规模数据和程序的必不可少的装置，在磁盘存储器装置失效的情况下，数据或程序会被阻止读出或存入磁盘存贮器装置，并且使用磁盘存贮器装置的整个计算机系统被中止。而在计算机系统中，磁盘存贮器装置包括比较容易出故障的可移动机械部件。为预防失效，通常熟知的方法是冗余地构成双磁盘存贮器装置，使得具有两个磁盘存贮器装置，其中的每个都存贮相同的数据和程序，并在一个磁盘存贮器装置失效的事故中，另一个正常的磁盘存贮器装置便取代已失效的装置。这样的冗余或备用系统对于需要高可靠性的应用，例如在银行、保险公司、等等的金融系统应用中是必不可少的。

例如，日本公开的未审查的专利申请(PUPAs)，申请号为61—240320，61—249132和62—139172披露了具有双结构的冗余或备用磁盘控制器，上述PUPAs所披露的磁盘控制器连接于一个大中央处理单元和一些磁盘存贮器装置之间，特别设计成在两个磁盘存贮器装置中的每一个都可存贮有相同的数据来预防故障。但是，在一个大系统中，中央处理单元通过磁盘控制器连接于诸磁盘存贮器装置上。在这种情况中，用于将磁盘控制器连接到中央处理单元的主机接口与用于将磁盘控制器连接到诸磁盘存贮器装置的装置接口是不同的，即，称之为通道的主机接口能以高速率传输数据，而并不限定在一确定的外围单元；另一方面，因为磁盘控制器控制一确定的磁盘存贮器装置，所以在它们之间的装置接口被独特地限定到该磁盘存贮器装置，即，这些在先技术并未提出在一主机和诸冗余磁盘存贮器装置之间的适配器的结构，在这种结构中，主机和诸装置接口具有相同的接口设计。

在新的信息处理设备中的小型化过程中，由于它们对高可靠性应用的需要，要求利用冗余结构对用于小计算机(个人计算机，工作站，等等)的磁盘存贮器装置中的故障进行预防。在这种情况下，如果一系统利用用于小计算机的标准接口而不用改变主计算机和磁盘存贮器装置这两部分就能建立起对故障的预防，将是十分便利的，其理由是，该系统采用容易购置的标准计算机和磁盘存贮器装置就能构成对故障的预防。进而，如果冗余结构对一主计算机是透明的，那么在该主计算机上的操作系统或应用程序就能处理这些冗余或备用磁盘存贮器，这些磁盘存贮器装置用于预防与一单个磁盘存贮器装置中相同的故障，就使迄今使用的操作系统或应用程序能进行高可靠的信息处理，这样的接口是，例如SCSI(小计算机系统接口，美国国家标准协会(ANSI)ANSI X3.131—1986)。

根据本发明的将磁盘存贮器装置连接到一主计算机的用于建立一冗余磁盘存贮系统的适配器，利用同一接口，例如SCSI，连接在主计算机和一对磁盘存贮器装置之间，在写操作中对磁盘存贮器装置对中的每一个写入相同数据，而在读操作中从磁盘存贮器装置对的一个中读出数据。进一步地，该适配器包括控制装置，用于当磁盘存贮器装置对中的一个发生故障时，将有故障的一个与正常的一个相分离，并对该磁盘存贮器装置对中这个正常的装置完成读或写操作。

具体地说，根据本发明的用于将磁盘存贮器装置连接到主计算机的适配器包括：一个用于连接至主计算机的主机接口，一个主装置接口，和一个辅装置接口，每一个装置接口都具有与该主机接口相同的接口设计，分别连接到该主装置和辅装置接口的是主磁盘存贮器装置(称作有效存贮器装置)和与主磁盘存贮器装置配对的辅磁盘存贮器装置(称作备用存贮器装置)。

在主计算机对磁盘存贮器装置进行写操作的期间，在主磁盘存储器装置和辅磁盘存贮器装置中都存贮相同的数据。因而，主磁盘存贮器和辅磁盘存贮器装置中的每一个总是保持有相同数据。在主计算机对这些磁盘存贮器装置进行读操作的期间，从主磁盘存贮器装置读出的数据被传输到主计算机。如果主磁盘存贮器和辅磁盘存贮器装置中的任何一个发生故障，那么则对正常的一个磁盘存贮器装置执行读写操作。然后，如果更换了发生故障的磁盘存贮器装置或者磁盘存贮器装置中的一个丢失了部分数据，那么从正常的磁盘存贮器装置中读取的数据被复制到那个新的磁盘存贮器装置或者丢失了数据的磁盘存贮器装置之中。

以上操作不需要主计算机有任何介入，也不需要中断数据传输就能完成。即，该操作对主计算机是透明的。主计算机仅对一个单独的磁盘存贮器装置执行读或写操作。根据本发明的适配器自动进行冗余写操作或从失效的装置转换到正常的装置上。因此，在主计算机这一方面不需要任何软件或硬件的改变，在磁盘存贮器装置方面，如果接口能够与之连接的话，便不需要任何改变就能构成一个预防故障的冗余或备用系统。进一步地，根据本发明的用于冗余或备用磁盘存贮系统的适配器包括，独立于主计算机的用于检测和指示在磁盘存贮器装置中的故障的装置，和用于用一个新的磁盘存贮器装置替换失效的磁盘存贮器装置并利用将磁盘存贮器装置对中正常的一个磁盘存贮器装置重新建立到备用系统之中而不停止主机运行的装置。根据本发明的用于冗余或备用磁盘存贮系统的适配器进一步还包括，利用来自主计算机的一命令使得该主计算机能够分别存取主磁盘存贮器和辅磁盘存贮器装置对中的每一个的装置。

参照附图在下面将描述本发明的一实施例。

图1是根据本发明适配器所建立的具有冗余或备用磁盘存贮器装置的计算机系统框图；

图2是表示根据本发明适配器的框图；

图3是表示根据本发明的适配器实施例中数据和控制信息流向的框图；

图4是从主机向磁盘存贮器的写操作期间适配器内的数据流向框图；

图5表示写操作的步骤；

图6表示数据从磁盘存贮器中读出并被传输给主机时适配器中的数据流向框图；

图7表示写操作的步骤；

图8表示在主机写操作期间磁盘存贮器故障而辅磁盘存贮器正常情况下适配器的操作情况；

图9表示在主机写操作期间主磁盘存贮器正常而辅磁盘存贮器故障情况下适配器的操作情况；

图10表示在主机读操作期间主磁盘存贮器故障而辅磁盘存贮器正常情况下适配器的操作情况；

图11表示在主机读操作期间主磁盘存贮器正常而辅磁盘存贮器故障情况下适配器的操作情况；

图12表示恢复操作期间磁盘存贮器之间的数据流向；

图13表示本实施例中所采用的控制面板；

图14表示发光二极管(LED)状态指示及其含意；

图15表示本发明中所采用的SCSI接口命令的结构；

图16表示本发明中所采用的修复转换命令的结构；

图17表示执行冗余磁盘存贮系统功能期间磁盘存贮器装置的结构；

图18—20表示在维护模式中磁盘存贮器装置的结构。

图1是在其中通过根据本发明的一个实施例的适配器建立具有冗余或备用磁盘存贮器装置的一个完整计算机系统的方框图，101表示根据该实施例的适配器，它用于将磁盘存贮器装置连接到一主计算机；该适配器101通过一条主机SCSI总线102与一主机SCSI适配器103相通信，主机SCSI适配器103被连接到在主计算机104内部的一未画出的系统总线上。在主机SCSI总线102上，主机SC-SI适配器103和适配器101被分别赋予一最大ID(识别码)＝7和ID＝n(其中n是0至6的整数)。在主机SCSI总线102上，可以指定最多达6个具有SCSI接口的SCSI装置，其中SCSI接口带有0至6但不是n(即0至6中与适配器101的ID＝n不同)的识别码ID。

图2是示明适配器101的方框图。适配器101具有一个连接到主机SCSI总线102的主机SCSI接口201。适配器101包括一主装置SCSI接口202(它连接到一条主装置SCSI总线105)和一辅装置SCSI接口203(它连接到辅装置SCSI总线106)，它们中每一个都具有与主机SCSI接口201相同的接口。主装置SCSI接口202和辅装置SCSI接口203仅在发出一命令的初始模式下操作；而主机SCSI接口201仅在接收一命令的目标模式中操作。

在图1中示明的该主装置和辅装置SCSI总线105和106能够分别连接到多达七个的具有相同的SCSI接口设计的SCSI磁盘存贮器装置(DASD)107和108上。与主装置SCSI总线105相连的磁盘存贮器装置(DASD)107称为主磁盘存贮器装置；与辅装置SCSI总线106相连的磁盘存贮器装置(DASD)108称为辅磁盘存贮器装置。

在主装置和辅装置SCSI总线105和106上的SCSI接口中，适配器具有最大的ID(＝7)，而主DASD107和辅DASD108对于SCSI接口具有从0至6的ID。在同一SCSI总线上，诸装置不能有相同的ID。分别连接到主装置和辅装置SCSI总线105和106并具有相同ID的主、辅DASD107和108相互配对并总保持相同的数据，以便能彼此互补，通过下述描述这地更加明显。DASD107和108既可以是磁盘存贮器装置也可以是光盘存贮器装置。

如图2所示，连接到主机SCSI总线102的适配器101的主机SCSI接口201被连接到一个主缓冲存贮器205和一个辅助缓冲存贮器206。缓冲存贮器205和206的每一个都具有32K字节存贮容量。主缓冲和辅助缓冲存贮器205和206分别被连接到主装置和辅装置SCSI接口202和203。在图2中，适配器101中的数据通路208由粗线表明。适配器101包括一控制逻辑204、一微处理器MPU209、一只读存贮器ROM201、一可重写只读存贮器EEPROM-211、一易失性随机存取存贮器RAM212、以及一用于表明操作状态的面板109，该面板109通过控制逻辑207连接到MPU209。它们是通过一局部总线214相连接的。存贮在该非易失ROM210和EEP-ROM211中的是用于由该适配器101完成控制功能所需要的程序和参数。

图3表明在本实施例中适配器101内的数据和控制信息流向的方框图。310A、B…E是表示双向门，它们通过来自控制逻辑204和微处理器209的控制信息来控制数据流向。门301A被用于控制在一对主DASD107和辅DASD108之间的数据传输；门301B和301C被用于分别控制在主机SCSI接口201和辅助缓冲存贮器205之间的数据传输，并且控制主DASD107和主缓冲存贮器205之间的数据传输；门301D和310E被用于分别控制在主机SCSI接口201和辅助缓冲存贮器206之间的数据传输及在辅DASD107和辅助缓冲存贮器206之间的数据传输。

本实施例的适配器101能检测到一对主、辅DASD107和108中的任何故障，故障是基于从主或辅DASD107或108给出的表明异常或缺省等驱动未准备好等信号，或者一个SCSI命令的状态信息来检测的。适配器101包括一个比较器302，在该比较器302中，在读操作期间对要从主、辅DASD107和108传输到主缓冲存贮器205和辅助缓冲存贮器206的数据、或者一个待响应的及要从主DASD107和辅DASD108传输到主缓冲存贮器205和辅助缓冲器206的SCSI命令的状态信号进行比较。当出现不一致时，误差信息从该比较器302被传输给主计算机104或者面板109。

图4示明了从主计算机104对主DASD107和辅DASD108进行写操作期间在该适配器101中的数据流向。图5示明了写操作的步骤。在写操作中，主计算机104只不过发出用于写入DASD中之一的命令。

来自主计算机104的命令由主机SCSI接口201(步骤501)所接收。判定被写入的来自主机104的数据的规模是否大于32K字节(步骤502)；如果为是，数据被分割成32K字节的规模，然后从主机104传输到适配器101(步骤503)。传输到主机SCSI接口201的数据被暂存在主缓冲存贮器205和辅助缓冲存贮器206中，然后，通过主、辅装置SCSI接口202和203写入到构成磁盘存贮器装置的主、辅DASD107和108对中的每一个、亦即写命令的目的地之中(步骤504)。在该对DASD中，相同的数据总是被存在相同的地址中。然后，从被写数据的总量中减去32K字节(步骤505)之后，再从循环的开始处启动一循环，以便接收来自主机104的下一个32K字节的数据。

如果来自主机104的被传输数据量少于32K字节，则适配器接收来自主机的全部被传送数据(步骤506)。被传输到主机SCSI接口201的数据被暂存在主缓冲存贮器205和辅助缓冲存贮器206中，然后，通过主、辅装置SCSI接口202和203写入构成磁盘存贮器装置的主、辅DASD对107和108中的每一个、亦即写命令的一目的地之中(步骤507)。然后，当数据总量写完时，将状态信息和一通知从主DASD107送到主机104(步骤508)。应当理解到，如果主机104允许适配器101与主机SCSI总线102相断开，适配器101就可以离开主机SCSI总线102，而在数据通过必要时，在适配器101的操作期间可以再与主机SCSI总线102相连接(步骤509和510)。

由于上述适配器101上的操作是由适配器101本身独立完成的，所以对主计算机104这一方面说它们是透明的。这意味着对于主计算机104的操作系统和在该操作系统之下运行的应用程序而言仅需要一个单独的写操作。也就是说，在主计算机和DASD方面不用改变任何硬件和软件就能建立一个用于预防故障的冗余DASD系统。

图6示出了当数据被从主、辅DASD107和108读出并被传输给主计算机104时在该适配器101中的数据流向；图7示出了读操作的步骤。在读操作期间，主计算机104仅发出对于DASD中的一个的读命令。

来自主计算机104的命令由主机SCSI接口201所接收(步骤701)。判断从该DASD中读出的数据是否大于32K字节(步骤702)，如果为是，将数据分割成每个32K字节，并从适配器101传输到主机(步骤703)。从作为该读命令的目的地的一对主、辅DAS-D107和108中读出的数据，通过主装置和辅装置SCSI接口202和203被暂存在主缓冲存贮器205和辅助缓冲存贮器206中。然后，只有来自主DASD107的数据通过主机SCSI接口201从主缓冲存贮器205被传输到主机104(步骤704)。也就是，数据总是被从DASD-107和108对中读出，但只有从主DASD107读出的数据被传输到主机。将读出数据的总量减少32K字节(步骤705)，然后从初始处启动一循环，以便接收来自主、辅DASD107和108的下一个32K位数据。

如果读出的数据总量小于32K字节，那么，则接收来自主、辅IDASD107和108的整个数据(步骤706)。然后接收来自主、辅DAS-D107和108的状态信息和消息(步骤707)。这些数据、状态信息和消息被暂时存在主缓冲存贮器205和辅助缓冲存贮器206，然后只有来自主缓冲存贮器205的数据通过主机SCSI接口201被传输到主机104(步骤708)。在来自主缓冲缓器205的所有数据被传输之后，只有来自主DASD107的状态信息和消息被传输给主机104(步骤711)。应当理解到，如果主机104允许适配器101与主机SCSI总线102上相分离，那么适配器101将可以离开主机SCSI总线102，而仅在数据通过必要时，在适配器101操作期间，可以再与主机SC-SI总线102相连接(步骤709和710)。

由于该适配器101的上述操作是由适配器101本身独立完成的，所以它们对主计算机104而言是透明的。这意味着对于主计算机104的操作系统和在该操作系统下运行的应用程序而言，仅需要一个单独的读操作。也就是说，在主计算机和该DASD方面，不用改变任何硬件和软件就能容易地建立一个用于预防故障的冗余DASD系统。还应当能理解到，当来自主、辅DASD107和108的数据和状态信息被传输给主缓冲和辅助缓冲存贮器205和206时，可以由比较器302对这些数据和状态信息进行比较，并能在有任何不协调时，向主机104或MPU209指明之。

下面参照图8和图9描述由主计算机104控制的写操作期间，当一对主、辅DASD107和108中的一个发生故障时，适配器101所进行的操作。首先，当主DASD107发生故障时，它向适配器101发出“检查状态”。适配器101向主DASD107送出“请求检测”并记录来自该主DASD107的检测数据。适配器101记录该主DASD107的最终存取的逻辑块地址(LAB)，然后，如图8所示，适配器101关闭到主缓冲存贮器205和主DASD107的数据通路，然后进行对辅助缓冲存贮器206和辅DASD108的写操作。在对辅DASD108的写操作完成时，适配器101通知计算机104写操作已被成功地完成。然后适配器101尝试通过利用一重新指定块命令来恢复主DASD107的错误的逻辑块地址(LBA)。上述由适配器101进行的操作对主计算机104是透明的，即，主计算机104所知道的只是对磁盘存贮器装置的写操作已正常完成。

现在参照图9描述主DASD107功能正常而辅DASD108发生故障的情况。在这种情况下，除了通向辅DASD108的数据通路被关闭并且通常的写操作是对主DASD107进行以外，执行与参照图8的主DASD107失效时相同的操作。

如果DASD107和108两个都失效，该适配器101送出两者中任何一个的较后发生故障的状态信息给该主计算机104。也就是，该主机对故障识别是基于两者中任何一个较后发生故障的一个的状态。

在下述中，参照图10和图11描述在由主计算机104控制下的读操作蜞期间，当一对主、辅DASD107和108中的任何一个发生故障时，适配器101完成的操作。首先，当主DASD107失效时，它向适配器101送出“检查状况”，该适配器101向主DASD107送出“请求检测”，并记录来自主DASD107的检测数据。适配器101记录主DAS-D107的最终存取的逻辑块地址(LBA)。在对该辅助DASD108的读操作完成之后，适配器101建立起从辅助缓冲存贮器206到主机104的一数据通路，并关闭从主缓冲存贮器205和主DASD107的一通道，如图10所示。在完成了对辅DASD108的读命令时，该适配器101通知主机104读操作顺利完成了。然后，该适配器101再次尝试从主DASD107中读出数据。上述操作对主机104是透明的。亦即，主机104所知道的只是对磁盘存贮器装置的读操作已正常完成。

如图11所示的是主DASD107功能正常而辅DASD108失效的情况。除了来自辅DASD108的通路被关闭并且仅对主DASD107执行读操作以外，与如图10所示的操作相同。

如果DASD107和108二者都失效，适配器101再尝试对它们中任何一个发生故障较后的一个加以恢复；如果该恢复不成功，则将发生故障较后的一个DASD的状态和从该DASD中读出的数据传给主机104。主机基于该DASD的状态识别故障。如果在这一再尝试中完成了对故障的恢复，读操作继续进行并试图恢复先发生故障的另一个DASD。

适配器101在下述条件下执行对一对主、辅DASD的恢复操作：主和辅DASD对中的任何一个的逻辑块地址需要恢复、主和辅DASD二者都是可以利用的并且一个DASD包含有在另一个DASD中需要恢复的逻辑块地址(LBA)的有效数据、由主机所请求的命令不是正在由适配器101所执行。

如在图12中由实线和点线指明的恢复操作期间，根据是哪一个DASD失效的事实来构成从主DASD到辅DASD或从辅DASD到主DASD的数据通路。然后，有效数据被从含有该数据的一个DASD直接传送给需要恢复的另一个DASD。在恢复操作期间，适配器101从主机104接收命令，但命令是在恢复操作完成之后执行的。恢复操作由适配器101自动地完成并对主机104是透明的。

如果恢复是不可能的，例如，DASD中的一个由于它功能的故障不能被恢复，适配器101通过面版109的指示通知操作人员必须更换失效的DASD。在操作人员用一个新的DASD更换了该失效的DASD之后，适配器101自动地将DASD重建到冗余DASD系统之中。即，该适配器101自动地格式化新的DASD并从DASD对中正常的一个上复制数据。适配器101将数据复制到这一新的DASD中并不影响在主机104和正常的DASD之间的读或写操作。这种对失效DASD的更换和对新DASD的重建并不影响主机和正常DASD之间的操作。

图13示明了用于本实施例的面板109。面板109有14个发光二极管(LED)801，指示总共14个DASD的每一状态，这些DASD对应于分别与主、辅装置SCSI总线105和106相连接的SCSI接口的每一个中的ID 0至6。进而，面板109包括一个用于切换适配器从正常操作模式到维修模式的模式选择开关802、用于指示该开关状态的发光二极管803。另外，面板109还包括一个用于将DASD中的一个切换到一可更换状态的DASD选择开关804、用于指示该状态的发光二极管805。图14示出了LED801、803和804中每一个的开关状态与适配器101和DASD107和108的每一种状态的关系。

当更换失效的DASD时，操作人员设定在面板109上的DASD选择开关804并等待直到LED805被点亮。在LEDS05接通之后，失效的DASD被关断，用一个新的DASD更换下该DASD，然后新的DASD被接通。最后，当DASD选择开关804被关断时，适配器101等DASD重建到冗余DASD系统之中。即，适配器101比较被存贮在EEPROM211中的该DASD107和108的序列号数，从而明确哪一个DASD被更换了，并通过送出一个磁盘格式化命令来格式化这只新的DASD，从与该更换后的DASD配对的正常DASD中取数据并将数据复制到这只新的DASD上。如上所述，独立于主计算机104，亦即不需中止主机104的运行，就能够检测DASD其中一个的故障，能够更换失效的DASD，并能够重建冗余DASD系统。

图15示明了用于本实施例的适配器101、主机104和DASD107和108的SCSI命令。主机104把由适配器101控制的DASD107和108作为逻辑单元来处理。为了使DASD107和108对中的每一个DASD都保持有相同内容，从主机104送出的所有命令首先由适配器101来识别。根据命令的类型，适配器101彼此不同地处理这些命令。这些命令通常的处理如下：首先，适配器101向DASD107、108对送出一条命令，如果一有效的DASD(主DASD或一正常的DAS-D，如果该DASD对中只有一个正常的DASD的话)回答“好”或“较好”的话，适配器101把来自DASD107、108的回答返回给主机104。

如果该有效的DASD用“忙”回答的话，适配器101在一确定的时间间隔之后再次向该有效的DASD送出同样的命令。如果该有效DASD用“检查状况”或某些其它不期望状态回答的话，适配器101假设该回答是一错误，那么就将备用DASD(通常即是与这一主DASD107配对的辅DASD108)切换成有效，并向这只DASD送出相同的命令。然后，来自这个已变为有效的DASD的回答被原样送给主机104；如果备用DASD不存在，那么来自第一有效DASD的回答被原样送给该主机104。

图15中在右侧由A表明了有关命令，即读出命令，适配器101将这些命令送给DASD107和108对中的两个DASD。数据通路通常被切换，以便数据能够从主DASD107传输给主机104。如果在一读操作期间在主DASD107中发生一错误，那么数据通路被切换到辅DASD108一侧，在这里没有产生错误而无须通知主机104。在读操作完成之后进行主DASD107的错误恢复。如果在辅DASD108中也出现了错误，对辅DSAD108再尝试此命令。如果该错误持续下去，则停止执行该命令，并把辅DASD108的错误状态通知给主机104。如果是在只有一个DASD是可用的情况下，在读命令的执行期间出现错误的话，适配器101再尝试该命令。如果该错误持续下去，则停止命令的执行并将只有一个DASD的状态送到主机。

图15中右侧由B指明了有关命令，即读出命令，适配器101进行与在由A表明的读命令非常相似的操作，但并不对它们进行再尝试。即，适配器101尝试对DASD107和108对中的两个DASD的写命令。如果在一个DASD中出现了错误，不用通知主机而对另一个DASD执行该命令。在执行完成之后，适配器101进行错误恢复。如果在另一个DASD中也出现了错误，则停止对写命令的执行并将这另一个DASD的状态通知主机104。如果在只有一个DASD是可用的情况下。在执行写命令期间出现了错误，则停止执行该命令并将只有一个DASD的状态通知主机104。

在图15中，在右侧的B指明一个命令，即写命令，适配器101执行和由A指出的读命令非常类似的操作，但并不对它们进行重试。这就是说，适配器101对DASD107和108对中的两个DASD都尝试写命令。如果在一个DASD内出现写错误，不通知主机，而对另一个DASD执行命令。在执行完成后，适配器101进行错误恢复。如果在另一个DASD中也发生错误，则停止执行写命令，将另一个DASD的状态送到主机104。如果在仅一个DASD是可用的情况下，执行写命令期间出现错误，停止执行命令并将只有一个DASD的状态送到主机104。

在图15中，右侧由C指明的一个命令，即维护切换命令(02h)被称之为一售主唯一命令(Vender unique command)，也即SC-SI命令中的一个，它在设计者设计时任意给出其特定的意义。该维护切换命令是本发明的一个特征，下面参照附图16作出详细描述。该适配器101进行如下关于该维护切换命令的操作。如果一个XFER位是0且MA—MODE是X00(X可以是任何位值)，那么DASD107和108对以通常的操作模式中执行冗余DASD系统功能；如果MA—MODE不是X00的某其它值，那么停止DASD107和108对的冗余DASD系统功能，并且主机104能存取DASD107和108对中的每一个DASD；如果XFED比特是1，存贮在适配器101的非易失存贮器EEPROM211中的一个恢复表和一个错误记录能够得到转储。

如果该XFER位是0，MA—MODE确定DASD107和108的分组。如果如上所述MA—MODE是X00，如图17所示，执行冗余DASD系统功能。被分别连接到主和辅SCSI总线105和106并且在SCSI装置接口的每一个都具相同鉴别码的主和辅DASD107和108彼此配对，并且在主机上它们具有DASD对功能，有如它们是对应相同的逻辑单元数值的一个DASD一样。这是一种通常的操作模式和重置后的缺省模式。

如果在面板109上的模式选择开关802被置位，那么一个用于MA—MODE的值能被从X00改变为另一值，即，适配器101能够从通常操作模式(在该模式下能执行冗余DASD系统功能)改变为维护模式(在该模式下主机104能对DASD107和108对中的每一个进行存取)。也就是说，如图18所示，当XFER位是0且MA—MODE是X01，则脱开冗余DASD系统功能，并且在DASD107和108中具有ID＝4、5、6的被分别连接到主和辅SCSI总线105和106的DASD分别被给定了唯一逻辑单元数值，并由该主机104单独地存取。如图19所示，当XFER位是0且MA—MODE是X10时，冗余功能被脱开，并且在DASD107和108中具有ID＝1、2、3的被分别连接到主和辅SCSI总线105和106的DASD分别被给定以唯一逻辑单元数值，并由主机104单独地存取。如图20所示，当XFER位是0且MA—MODE是X11时，冗余功能被脱开，并且在DASD107和108中具有ID＝0的被分别连接到主和辅SCSI总线105和106的DASD分别被给定唯一逻辑单元数值，并由主机104单独存取。在图中，由N/A指明的那些DASD不能由主机104存取。

如上所述，被连接到适配器101的DASD107和108中的每一个都能由主机104存取，以用于测试等的目的。代替在面板109上的模式选择开关802上的手动置位的软件，例如存贮在一种被称之为一基准软磁盘介质中的程序，可以在主机104上运行以脱开冗余DASD系统，并仅根据这些操作，通过主机104如上所述地存取DASD107和108的每一个。但是，在这种情况中，必须注意在DAS-D107和108对中在未预料的情况下数据的完整性。

根据本发明的用于建立冗余DASD系统的适配器，由于适配器自身执行冗余DASD系统的功能，并且一用于主机的接口和用于DASD的接口具有相同的接口设计，所以该适配器的存在对于在主机上运行的操作系统或应用程序、以及连接到该适配器上的DASD来说是透明的。因此，在主机和DASD一侧的操作系统和应用程序不需要任何改变。根据本发明，用于预防故障的冗余DASD系统能够容易地得以建立而不需要对在主机上运行的操作系统和应用程序或者DASD作任何改变。进一步地，根据本发明的适配器，由于适配器自身具有检测DASD故障的功能、更换失效的DASD的功能、以及重建冗余DASD系统的功能，所以使得在不妨碍主机，亦即不停止主机工作的条件下，对失效DASD的替换、对新DASD的格式化、以及重建冗余DASD系统成为可能。对于实验等等的目的，如果需要，DASD中的每一个都能被存取，以对每个DASD进行维护，这是它的优点。

Claims (6)

1.一种连接于主计算机和磁盘存贮器装置之间用于构成一冗余磁盘存贮系统的适配器，其特征在于包括：

用于连接到主计算机的主机接口；

具有与所述主机接口相同的接口设计的主装置接口，用于连接到多个主磁盘存贮器装置，每一所述主磁盘存贮器装置由在所述主装置接口中的一个唯一识别码所识别；

具有与所述主机接口相同的接口设计的辅装置接口，用于连接到多个辅磁盘存贮器装置，每一所述辅磁盘存贮器装置由在所述辅装置接口中的一个唯一识别码所识别；

用于根据来自所述主和辅磁盘存贮器装置的信息检测所述主和辅磁盘存贮器中的每一个的故障的装置；以及

用于使一对所述主和辅磁盘存贮器装置在每一所述主和辅装置接口中具有相同的识别码的控制装置，当所述主和辅磁盘存贮器装置对处于正常操作状态时，将信息从所述主计算机中写入所述主和辅磁盘存贮器装置对之中，以及从所述对中的主磁盘存贮器中读出信息并将其送至所述主计算机；当所述主和辅磁盘存贮器装置对中的一个出现故障时，仅从所述对中另一个正常的磁盘存贮器装置中读出信息或向其写入信息。

2.根据权利要求1的适配器，其特征是：

所述装置还包括用于当所述检测故障的装置在所述磁盘存贮器装置对中的一个中检测到一故障时，与所述主计算机无关地指出发生故障的磁盘存贮器装置的装置，以及用于使所述有故障的磁盘存贮器装置能够与所述主计算机无关地得到更换的、并且用于通过使用所述磁盘存贮器装置对中的另一个正常磁盘存贮器装置而将一个新的磁盘存贮器装置重建到该冗余磁盘存贮系统之中的装置。

3.根据权利要求1的适配器，其特征是，所述装置还包括用于通过利用来自所述主计算机的一命令使得所述主计算机对所述磁盘存贮器装置对中的每一个进行存取并为所述磁盘存贮器装置对中的每一个给定一个唯一逻辑单元号数的装置。

4.根据权利要求1的适配器，其特征是，所述装置还包括用于从具有正常数据的所述磁盘存贮器装置对中的一个复制到所述磁盘存贮器装置对中另一个不具有正常数据的磁盘存贮器装置之中的装置。

5.根据权利要求1的适配器，其特征是，其中所述用于检测故障的装置包括用于在所述主计算机的操作期间对来自所述磁盘存贮器装置对的信息进行相互比较以便监视信息的一致性的装置。

6.根据权利要求1的适配器，其特征是，其中所述主接口、所述主装置接口和所述辅装置接口是SCSI接口。

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