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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein neues Speichersystem, das dafür vorgesehen
ist, mit einer Anzahl von verschiedenen Arten von Netzwerken verbunden
zu werden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum
Steuern des Duplizierens des Speichersystems.
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Die
von einem Computersystem zu verarbeitende Datenmenge nimmt gegenwärtig rasant
zu. Um die gewaltigen Datenmengen effizient zu verwenden und zu
verwalten, wurde eine neue Technologie entwickelt, in der eine Anzahl
von Speicherplattenarrays (als Speichersystem bezeichnet) über ein
gemietetes Netzwerk (SAN-Netzwerk, Storage Area Network, Speicherbereichsnetzwerk)
mit einer Informationsverarbeitungseinrichtung so verbunden ist, daß ein schneller
und umfangreicher Zugriff auf das Speichersystem erfolgen kann.
Zum Verbinden des Speichersystems mit der Informationsverarbeitungseinrichtung über das
SAN-Netzwerk und für
eine schnelle Datenübertragung
wird das Netzwerk im allgemeinen mittels einer Kommunikationsanlage
gemäß dem Faseroptikprotokoll
konfiguriert.
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Andererseits
wurde das NAS (Network Attached Storage, Netzwerkanschlußspeicher)
genannte Netzwerksystem entwickelt. Das NAS-System ist so aufgebaut,
daß zum
Verbinden einer Anzahl von Speichersystemen über ein gemäß dem TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol) konfiguriertes Netzwerk mit
der Informationsverarbeitungseinrichtung der Zugriff auf das Speichersystem
auf Dateibasis erfolgen kann. Im NAS-System ist die Einrichtung
mit der Dateisystemfunktion so mit dem Speichersystem verbunden,
daß die
Informationsverarbeitungseinrichtung auf Dateibasis auf das Speichersystem
zugreifen kann. Gegenwärtig
wird das Hauptaugenmerk auf ein NAS-System großen Umfangs gelegt, in dem
ein Dateisystem mit einem Speichersystem verbunden ist, das mit
RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks, redundantes Array von
billigen Speicherplatten) verwaltet wird, um so eine riesige Speicherressource
zu erhalten, die Mittelklasse oder Unternehmensklasse genannt wird.
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Das
herkömmliche
NAS-System wird dadurch verwirklicht, daß ein Speichersystem ohne TCP/IP-Kommunikationsfunktion
und ohne Dateisystemfunktion mit einer Informationsverarbeitungseinrichtung
mit TCP/IP-Kommunikationsfunktion und mit Dateisystemfunktion verbunden
wird. Es ist daher ein zusätzlicher
Bereich erforderlich, in dem die anzuschließende Informationsverarbeitungseinrichtung installiert
wird. Da die Informationsverarbeitungseinrichtung über ein
SAN-Netzwerk mit dem Speichersystem zu verbinden ist, da die Kommunikation schnell
erfolgen muß,
ist es erforderlich, die zu diesem Zweck vorgesehene Kommunikationssteuerung und
Funktion zu installieren.
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Nachteile
gemacht. Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Speichersystem
zu schaffen, das dafür
vorgesehen ist, mit einer Anzahl von verschiedenen Arten von Netzwerken verbunden
zu werden, und darüber
hinaus die für
ein solches Speichersystem erforderliche Speichersteuereinrichtung
sowie ein Verfahren zum Steuern des Duplizierens der Steuereinrichtung
zu schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Speicherplattenarraysystem der vorliegenden Erfindung umfaßt die folgenden
Komponenten.
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Das
Speicherplattenarraysystem umfaßt eine
Anzahl von Speichereinrichtungen zum Speichern von Daten, eine Speichereinrichtungs-Steuereinheit
zum Steuern des Speicherns von Daten in der Anzahl von Speichereinrichtungen,
eine Verbindungseinheit zur Verbindung mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit, eine
Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten, einen gemeinsamen Speicher
zum Speichern von Steuerinformationen, die zwischen der Anzahl von
ersten Kanalsteuereinheiten und der Speichereinrichtungs-Steuereinheit
zu übertragen sind,
und einen Cache-Speicher zum vorübergehenden
Sichern von Daten, die zwischen der Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten
und der Speichereinrichtungs-Steuereinheit zu übertragen sind.
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Die
erste Kanalsteuereinheit umfaßt
einen ersten Prozessor zum Umwandeln von Daten auf Dateibasis (einfach
als Dateidaten bezeichnet), die über ein
lokales Netzwerk außerhalb
des Speicherplattenarraysystems erhalten werden, zu dem die Steuereinheit
gehört,
in Daten auf Blockbasis (einfach als Blockdaten bezeichnet) und
zum Anfordern des Speicherns der Daten in der Anzahl von Speichereinrichtungen
sowie einen zweiten Prozessor zum Übertragen der Blockdaten zu
der Anzahl von Speichereinrichtungen über die Verbindungseinheit
und die Speichereinrichtungs-Steuereinheit gemäß der vom ersten Prozessor
erhaltenen Anforderung. Die erste Kanalsteuereinheit ist mit der
Verbindungseinheit und dem lokalen Netzwerk verbunden.
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Der
zweite Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten erzeugt
eine Anzahl von Speicherbereichen zum Speichern der Blockdaten und
einen Prozessorinformationen-Speicherbereich, in
dem die Informationen über
den Interprozessor-Verarbeitungsstatus gespeichert werden, die zwischen
der Anzahl von ersten Prozessoren unter Verwendung des Speicherbereichs
für jede
aus der Anzahl von Speichereinrichtungen zu übertragen sind.
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit steuert das Duplizieren der im
Prozessorinformationen-Speicherbereich gespeicherten Informationen
in einen Speicherbereich zum Sichern der erzeugten Prozessorinformationen
unter Verwendung der einzelnen Speicherbereiche der Speichereinrichtungen gemäß der Anweisung
vom ersten Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
weist der erste Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten
den zweiten Prozessor in derjenigen ersten Kanalsteuereinheit, in
der sich der erste Prozessor befindet, an, die Informationen über den
Verarbeitungsstatus des ersten Prozessors im Prozessorinformationen-Speicherbereich
zu speichern. Der zweite Prozessor in derjenigen ersten Kanalsteuereinheit,
in der sich der erste Prozessor befindet, steuert in Reaktion auf
die Anweisung von der ersten Kanalsteuereinheit das Speichern der
Informationen über
den Verarbeitungsstatus des ersten Prozessors im Prozessorinformationen-Speicherbereich.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
speichert der zweite Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten
in Reaktion auf eine Anforderung vom ersten Prozessor in derjenigen
ersten Kanalsteuereinheit, in der sich auch der zweite Prozessor
befindet, die Blockdaten im Cache-Speicher, und er speichert auch sofort
die Informationen über
die Speicherung der Blockdaten im Cache-Speicher im gemeinsamen
Speicher. Der gemeinsame Speicher enthält somit die Informationen zur
Darstellung der Speicherung der Blockdaten im Cache-Speicher unter
der Steuerung des zweiten Prozessors in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten.
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Darüberhinaus
weist bei dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
der erste Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
an, die im Prozessorinformationen-Speicherbereich gespeicherten
Informationen in den Speicherbereich zum Sichern der Prozessorinformationen
zu kopieren. Dabei steuert die Speichereinrichtungs-Steuereinheit den
Kopierprozeß in
Reaktion auf eine Anweisung vom ersten Prozessor.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
kann, wenn ein Schreiben oder Lesen von Informationen von oder in
den Prozessorinformationen-Speicherbereich möglich ist, der erste Prozessor
in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten den Prozeß des Auslesens
oder Einschreibens der im Speicherbereich gespeicherten Informationen fortsetzen,
um die Prozessorinformationen zu sichern.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
ist die Anzahl der ersten Kanalsteuereinheiten in eine Anzahl von
Clustergruppen unterteilt. Der Prozessorinformationen-Speicherbereich umfaßt eine
Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitten. Die Prozessorinformationen-Speicherabschnitte
sind jeweils den einzelnen Clustergruppen zugeteilt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
speichert die Anzahl der ersten Kanalsteuereinheiten in der ersten
der Clustergruppen die Informationen über den Interprozessor-Verarbeitungsstatus,
der vom ersten Prozessor in den ersten der Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitte
zu übertragen
ist. Dabei speichert die Anzahl der ersten Kanalsteuereinheiten
in der zweiten der Clustergruppen die Informationen über den
Interprozessor-Verarbeitungsstatus, der vom ersten Prozessor in
der zweiten der Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitte
zu übertragen
ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
weist der erste Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten
in der ersten Clustergruppe die Speichereinrichtungs-Steuereinheit an, die
im ersten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt gespeicherten
Informationen zu duplizieren. Dabei speichert die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
in Reaktion auf eine Anweisung vom ersten Prozessor der ersten Kanalsteuereinheiten
in der ersten Clustergruppe eine Kopie der im ersten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt
gespeicherten Informationen im ersten Backupbereich im Speicherbereich
zum Sichern der Prozessorinformationen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
weist der erste Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten
in der ersten Clustergruppe die Speichereinrichtungs-Steuereinheit an, die
im ersten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt und die im zweiten
Prozessorinformationen- Speicherabschnitt
gespeicherten Informationen zu duplizieren. Dabei speichert die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit in Reaktion auf eine Anweisung vom
ersten Prozessor der ersten Kanalsteuereinheiten in der ersten Clustergruppe
eine Kopie der im ersten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt
und im zweiten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt gespeicherten
Informationen im ersten Backupbereich und im zweiten Backupbereich
im Speicherbereich zum Sichern der Prozessorinformationen.
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Das
erfindungsgemäße Speicherplattenarraysystem
umfaßt
ein Verwaltungsterminal, das dazu verwendet wird, Informationen über die
ersten Kanalsteuereinheiten und die Speichereinrichtungs-Steuereinheiten
zu erhalten. Dabei speichert die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
in Reaktion auf eine Anweisung vom Verwaltungsterminal eine Kopie
der im ersten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt und im zweiten
Prozessorinformationen-Speicherabschnitt gespeicherten Informationen
im ersten Backupbereich und im zweiten Backupbereich im Speicherbereich
zum Sichern der Prozessorinformationen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
setzt der erste Prozessor der ersten Kanalsteuereinheiten in der
ersten Clustergruppe den Prozeß des
Auslesens oder Einschreibens von im ersten Backupbereich gespeicherten
Informationen fort, wenn das Lesen oder Schreiben der im ersten
Prozessorinformationen-Speicherabschnitt gespeicherten Informationen
nicht mehr möglich
ist.
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Das
erfindungsgemäße Speicherplattenarraysystem
umfaßt
des weiteren folgende Komponenten.
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Das
Speicherplattenarraysystem umfaßt eine
Anzahl von Speichereinrichtungen zum Speichern von Daten, eine Speichereinrichtungs-Steuereinheit
zum Steuern des Speicherns der Daten in den Speichereinrichtungen,
eine mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit verbundene Verbindungseinheit, eine
Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten, einen gemeinsamen Speicher
zum Speichern von Steuerinformationen, die zwischen den ersten Kanalsteuereinheiten
und der Speichereinrichtungs-Steuereinheit
zu übertragen
sind, und einen Cache-Speicher zum vorübergehenden Speichern von Daten,
die zwischen den ersten Kanalsteuereinheiten und der Speichereinrichtung
zu übertragen
sind.
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Jede
der ersten Kanalsteuereinheiten umfaßt einen ersten Prozessor zum
Umwandeln von Dateidaten, die über
ein lokales Netzwerk außerhalb des
Speicherplattenarraysystems, zu dem der ersten Prozessor gehört, erhalten
werden, in Blockdaten und zum Anfordern der Speicherung der Daten
in der Anzahl der Speichereinrichtungen sowie einen zweiten Prozessor
zum Übertragen
der Blockdaten in die Anzahl von Speichereinrichtungen über die
Verbindungseinheit und die Speichereinrichtungs-Steuereinheit in Reaktion auf eine Anforderung
vom ersten Prozessor. Die Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten
ist an die Verbindungseinheit und das lokale Netzwerk angeschlossen.
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Der
zweite Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten erzeugt
eine Anzahl von Speicherbereichen, in denen die Blockdaten gespeichert
werden, einen Prozessorinformationen-Speicherbereich, in dem Informationen über den Interprozessor-Verarbeitungsstatus
gespeichert werden, die durch die ersten Prozessoren zu übertragen sind,
und einen Softwareprogramm-Speicherbereich zum Speichern eines Softwareprogramms,
das unter Verwendung der Speicherbereiche der Speichereinrichtungen
auf den ersten Prozessoren läuft.
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Der
erste Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten erhält unter
der Steuerung des zweiten Prozessors in der ersten Kanalsteuereinheit, in
der sich der erste Prozessor befindet, das im Softwareprogramm-Speicherbereich
gespeicherte Softwareprogramm zugeführt. Der erste Prozessor arbeitet
dann gemäß dem erhaltenen
Softwareprogramm.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
weist das im ersten Prozessor in jeder der ersten Kanalsteuereinheiten
abgearbeitete Softwareprogramm die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
an, die im Prozessorinformationen- Speicherbereich gespeicherten Informationen
in den Speicherbereich zum Sichern der Prozessorinformationen zu
kopieren. Dabei steuert die Speichereinrichtungs-Steuereinheit das
Duplizieren der im Prozessorinformationen-Speicherbereich gespeicherten
Informationen in den Prozessorinformationen-Backup-Speicherbereich,
der in Reaktion auf eine Anweisung vom ersten Prozessor in jeder
der ersten Kanalsteuereinheiten durch die Speicherbereiche der Anzahl
von Speichereinrichtungen erzeugt wird.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
ist darüberhinaus
die Anzahl der ersten Kanalsteuereinheiten in eine Anzahl von Clustergruppen
unterteilt. Der Prozessorinformationen-Speicherbereich umfaßt eine
Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitten. Die in der Anzahl
von ersten Kanalsteuereinheiten in der ersten der Anzahl von Clustergruppen
laufenden Softwareprogramme werden kooperativ betrieben, um die
Informationen über
den Interprozessor-Verarbeitungsstatus
im ersten der Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitte
zu speichern.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
werden für
jede der Clustergruppen die in der Anzahl der Prozessorinformationen-Speicherabschnitte
gespeicherten Informationen in die Anzahl von Backupbereichen dupliziert,
die der Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitten entsprechen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
weist der erste Prozessor in jeder der Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten
in der ersten der Clustergruppen die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
an, Block für
Block eine Duplikation der Daten auszuführen. Dabei dupliziert die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit in Reaktion auf eine Anweisung vom
ersten Prozessor die im ersten Prozessor gespeicherten Informationen
Block für
Block in den ersten der Anzahl von Backupbereichen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
stellt das lokale Netzwerk ein Terminal dar. Der erste Prozessor
in jeder der Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten in der ersten
der Anzahl von Clustergruppen weist dabei die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
an, die Block-für-Block-Duplikation durch
den zweiten Prozessor in der ersten Kanalsteuereinheit auszuführen, in
der sich der erste Prozessor befindet.
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Außerdem weist
bei dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
der erste Prozessor in der Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten
in der ersten der Clustergruppen die Speichereinrichtungs-Steuereinheit
an, die Block-für-Block-Duplikation durch
den zweiten Prozessor in der ersten Kanalsteuereinheit auszuführen, in
der sich der erste Prozessor befindet. Diese Duplikation wird in
regelmäßigen Abständen ausgeführt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
wird dem ersten Prozessor in der Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten
in der ersten der Clustergruppen der Lastzustand der Speichereinrichtungs-Steuereinheit
durch den zweiten Prozessor in der ersten Kanalsteuereinheit, in
der sich der erste Prozessor befindet, mitgeteilt, und er weist
die Speichereinrichtungs-Steuereinheit an, die Block-für-Block-Duplikation
gemäß dem Lastzustand der
Speichereinrichtungs-Steuereinheit auszuführen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Speicherplattenarraysystem
führt,
wenn der Zugriff auf die im ersten der Anzahl von Prozessorinformationen-Speicherabschnitte
gespeicherten Informationen nicht möglich ist, der erste Prozessor
in der Anzahl von ersten Kanalsteuereinheiten in der ersten der
Clustergruppen den Prozeß durch
die Verwendung der im ersten Backupbereich gespeicherten Informationen aus.
Wenn der erste Prozessorinformationen-Speicherabschnitt neu ausgebildet
wird, dupliziert der erste Prozessor die im ersten Backupbereich
gespeicherten Informationen in den neu ausgebildeten ersten Prozessorspeicherabschnitt
und führt
dann den Prozeß unter
Verwendung der im neu ausgebildeten ersten Prozessorinformationen-Speicherabschnitt gespeicherten
Informationen aus.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird ein Speichersystem geschaffen, das
an eine Anzahl von unterschiedlichen Arten von Netzwerken angeschlossen
werden kann. Die vorliegende Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Steuern
des Duplizierens eines Systembereichs der Speichereinrichtungs-Steuereinheit
bei einem solchen Speichersystem.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Blockdarstellung des Gesamtaufbaus eines Speichersystems gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Blockdarstellung des Aufbaus eines Verwaltungsterminals gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Ansicht einer physikalischen Speicherplatten-Verwaltungstabelle
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
4 eine
Ansicht einer LU-Verwaltungstabelle gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
5 eine
Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes
eines Speichersystems gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes
einer Speichereinrichtungs-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
7 eine
Blockdarstellung der Hardwarekonfiguration einer CHN gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Ansicht zur Erläuterung
des Inhalts der in einem Speicher gespeicherten Daten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Ansicht von Metadaten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
10A und 10B Ansichten
von Sperrdaten gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11 eine
Blockdarstellung des Kommunikationsweges zwischen einer CPU und
einen Ein/Ausgabeprozessor der CHN gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 eine
Blockdarstellung der Hardwarekonfiguration für die Verbindung durch ein
internes lokales Netz in der CHN gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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13 eine
Blockdarstellung einer Speicherplatten-Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 eine
Blockdarstellung der Softwarezusammensetzung in dem Speichersystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
15 eine
Blockdarstellung der logischen Zusammensetzung in einer Betriebssystem-LU
oder einer gemeinsamen LU gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
16 eine
Ansicht der logischen Zusammensetzung beim Sichern der gemeinsamen
LU gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei der Aufteilung in Partitionen;
-
17 ein
Diagramm für
den Vorgang des Initialisierens und Partitionierens der gemeinsamen LU
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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18 ein
Diagramm für
einen Ausfallüberbrückungsvorgang
in der CHN, der unter Verwendung der in der gemeinsamen LU gespeicherten
Informationen gemäß der Ausführungsform
ausgeführt wird;
und
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19 ein
Diagramm für
den Vorgang des Sicherns der gemeinsamen LU gemäß dieser Ausführungsform
und für
einen Ausfallüberbrückungsvorgang
in der CHN unter Verwendung der Informationen zum Sichern der gemeinsamen
LU, wenn die gemeinsame LU deaktiviert wird.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 ist
eine Blockdarstellung des Gesamtaufbaus eines Speichersystems gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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(Beispielhafter Aufbau)
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Das
Speichersystem 600 umfaßt eine Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 und
Speichereinrichtungen 300. Die Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 steuert
die Speichereinrichtungen in Reaktion auf Befehle, die von einer
Informationsverarbeitungseinrichtung 200 erhalten werden.
Zum Beispiel führt
die Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 bei Erhalt einer
Daten-Ein/Ausgabe-Anforderung von der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 einen
Prozeß zur
Eingabe und Ausgabe von in der Speichereinrichtung 300 gespeicherten
Daten aus. Die Daten werden bzw. sind in einer logischen Einheit
(als LU bezeichnet) gespeichert, die einem Speicherbereich entspricht,
der logisch in einem physikalischen Speicherbereich bezeichnet wird,
der von einem Plattenlaufwerk in der Speichereinrichtung 300 zur Verfügung gestellt
wird. Die Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 überträgt auch
verschiedene Arten von Befehlen, die zum Verwalten des Speichersystems 600 durch
die Informationsverarbeitungseinrichtung 200 verwendet
werden.
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Die
Informationsverarbeitungseinrichtung 200 ist ein Computer,
der mit einer CPU (Central Prozessing Unit, Zentraleinheit) und
einem Speicher versehen ist. Die CPU in der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 führt verschiedene
Arten von Programmen aus, gemäß denen
verschiedene Funktionen realisiert werden. Die Informationsverarbeitungseinrichtung 200 kann
ein Personal Computer, eine Workstation oder ein Mainframe sein.
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In
der 1 sind die Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200) über ein
LAN (Local Area Network, loka les Netzwerk) 400 mit der
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 verbunden. Das LAN 400 kann
das Internet sein oder ein gemietetes Netzwerk. Die Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200)
kommunizieren mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 nach zum
Beispiel dem TCP/IP-Protokoll. Die Kommunikation erfolgt über das
LAN 400. Die Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200) übermitteln
dem Speichersystem Datenzugriffsanforderungen (Daten-Ein/Ausgabe-Anforderungen
auf Dateibasis, die als Dateizugriffsanforderungen bezeichnet werden),
die durch einen Dateinamen bezeichnet werden.
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Das
LAN 400 ist mit einer Backupeinrichtung 910 verbunden.
Die Backupeinrichtung 910 besteht konkret aus einem Speicherplattensystem
oder einem Bandsystem, wobei das Speicherplattensystem MO-Laufwerke,
CD-R-Laufwerke und DVD-RAM-Laufwerke
umfaßt
und das Bandsystem DAT-Bänder,
Kassettenbänder,
Bänder
mit offenen Spulen und andere Magnetbandkassetten umfaßt. Die
Backupeinrichtung 910 speichert durch eine Kommunikation
mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 über das
LAN 400 ein Backup der in der Speichereinrichtung 300 gespeicherten
Daten. Die Backupeinrichtung 910 ist auch mit der Informationsverarbeitungseinrichtung 1 (200)
verbunden. Die Backupeinrichtung 910 erhält das Backup
der in der Speichereinrichtung 300 gespeicherten Daten
von der Informationsverarbeitungseinrichtung 1 (200).
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 umfaßt Kanalsteuereinheiten 1 bis 4 (110).
In der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 werden in die
Kanalsteuereinheiten 1 bis 4 (110) über das
LAN 400 jeweils die Dateizugriffsanforderungen von den Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200) eingegeben.
Das heißt,
daß den
Kanalsteuereinheiten 1 bis 4 (110) auf
dem LAN 400 Netzwerkadressen (etwa IP-Adressen) zugeordnet sind. Jede Kanalsteuereinheit
kann daher wie ein NAS betrieben werden. Jede Kanalsteuereinheit
kann daher für
die Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200) die
Dienste eines NAS derart bereitstellen, daß jedes NAS-System unabhängig ist.
Im folgenden werden die Kanalsteuereinheiten 1 bis 4 (110)
jeweils als CHN bezeichnet. Wie oben erwähnt ist ein Speichersystem 600 vorgesehen,
das die Kanalsteuereinheiten 1 bis 4 (110)
umfaßt,
von denen jede ihren Dienst als NAS ausführen kann. Das heißt, daß die NAS-Server, die von den
entsprechenden Computern betrieben werden, zu einem Speichersystem 600 zusammengefaßt sind.
Dadurch wird es möglich, das
Speichersystem 600 systematisch zu verwalten und die Wartung
wie die verschiedenen Einstellungen und Kontrollen, die Lebensdauerverwaltung
und die Versionsverwaltung effizienter auszuführen.
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Die
Kanalsteuereinheiten 1 bis 4 (110) der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 werden
bei dieser Ausführungsform
durch Hardware, die auf einem gemeinsamen Schaltungssubstrat ausgeführt ist,
und durch Software, etwa ein Betriebssystem (als OS bezeichnet),
das auf dieser Hardware ausgeführt wird,
durch ein Anwendungsprogramm, das auf diesem OS ausgeführt wird,
oder durch einen ausführbaren
Objektcode, der auf der Hardware ausgeführt wird, realisiert. Wie oben
angegeben werden bei dem Speichersystem 600 dieser Ausführungsform
diejenigen Funktionen, die herkömmlich
als Teil der Hardware aufgebracht wurden, durch Software realisiert. Das
Speichersystem 600 der vorliegenden Ausführungsform
ermöglicht
damit sehr flexible Systemoperationen, so daß in Reaktion auf sehr unterschiedliche
und veränderliche
Anforderungen eines Nutzers mehr gute Dienste bereitgestellt werden
können.
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Die
Informationsverarbeitungseinrichtungen 3 und 4 (200)
sind über
ein SAN (Storage Area Network, Speicherbereichsnetzwerk) 500 mit
der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 verbunden. Das SAN 500 ist
ein Netzwerk, über
das Daten Block für Block
zwischen den Informationsverarbeitungseinrichtungen 3 und 4 (200)
und der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 ausgetauscht
werden, wobei ein Block eine Verwaltungseinheit der Daten ist, die
in einem Speicherbereich der Speicherein richtung 300 gespeichert
sind. Die Kommunikation zwischen den Informationsverarbeitungseinrichtungen 3 und 4 (200)
und der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100, die über das
SAN 500 erfolgt, folgt im allgemeinen dem Faseroptikprotokoll.
Die Informationsverarbeitungseinrichtungen 3 und 4 übertragen
an das Speichersystem 600 eine Datenzugriffsanforderung
auf Blockbasis (als Blockzugriffsanforderung bezeichnet).
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Das
SAN 500 ist mit einer entsprechenden Backupeinrichtung 900 verbunden.
Die Backupeinrichtung 900 speichert durch einen Austausch
von Daten mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 über das
SAN 500 ein Backup der in der Speichereinrichtung 300 gespeicherten
Daten.
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Die
Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200) ist
ohne Verwendung eines Netzwerks wie dem LAN 400 oder dem
SAN 500 mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 verbunden.
Die Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200)
kann zum Beispiel ein Mainframe sein. Die Kommunikation zwischen
der Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200)
und der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 folgt Kommunikationsprotokollen
wie FICON (Fibre Connection, ein Warenzeichen), ESCON (Enterprise
System Connection, ein Warenzeichen), ACONARC (Advanced Connection
Architecture, ein Warenzeichen) oder FIBARC (Fibre Connection Architecture,
ein Warenzeichen). Die Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200) überträgt die Blockzugriffsanforderung
gemäß dem jeweiligen
Kommunikationsprotokoll zu dem Speichersystem 600.
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 tauscht über die
Kanalsteuereinheiten 7 und 8 (110) Daten
mit der Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200)
aus. Im folgenden werden die Kanalsteuereinheiten 7 und 8 jeweils
als CHA bezeichnet.
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Das
SAN 500 ist mit einem weiteren Speichersystem 610 verbunden,
das sich an einem anderen Ort (einem sekundären Ort) befindet, der von dem
Ort (dem primären
Ort) räumlich
getrennt ist, an dem sich das Speichersystem 600 befindet.
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Das
Speichersystem 610 wird als Einrichtung verwendet, in die
Daten dupliziert werden, wenn die Duplikation oder Fernkopierfunktion
(wird später noch
erläutert)
ausgeführt
wird. Das Speichersystem 610 kann nicht nur mit dem SAN 500 verbunden
sein, sondern auch über
eine Kommunikationsleitung wie eine ATM auch mit dem Speichersystem 600.
Die in diesem Fall verwendete Kanalsteuereinheit stellt ein Interface
(einen Kanalextender) für
die Kommunikationsleitung dar.
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(Speichereinrichtung)
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Die
Speichereinrichtung 300 umfaßt eine Vielzahl von Plattenlaufwerken
(physikalischen Plattenlaufwerken) und stellt der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 einen
Speicherbereich bereit. Die Daten werden in der LU gespeichert,
die den Speicherbereich darstellt, der in dem von den Plattenlaufwerken
physikalisch bereitgestellten Speicherbereich logisch bezeichnet
wird. Das Plattenlaufwerk kann ein Festplattenlaufwerk, ein Diskettenlaufwerk,
eine Halbleitereinrichtung und dergleichen sein. Die Speichereinrichtung 300 kann
ein Speicherplattenarray mit einer Anzahl von Plattenlaufwerken
sein. In diesem Fall kann der für
die Informationsverarbeitungseinrichtung 200 bereitgestellte Speicherbereich
von einer Anzahl von Plattenlaufwerken gebildet werden, die mittels
RAID verwaltet werden.
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 kann wie in der 1 gezeigt
direkt mit der Speichereinrichtung 300 verbunden sein oder über ein
Netzwerk. Die Speichereinrichtung 300 kann integral mit der
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 zusammengefaßt sein.
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Die
auf die Speichereinrichtung 300 aufgesetzte LU kann eine
Nutzer-LU sein, auf die durch die Informationsverarbeitungseinrichtung 200 zugegriffen
wird, eine System-LU, die zum Steuern der Kanalsteuereinheit 110 verwendet
wird, oder dergleichen. In einer System-LU wird auch das in der
CHN 110 ausgeführte
OS gespeichert. Jede LU ist außerdem
an die Kanalsteuereinheit 110 angepaßt. Dadurch kann eine zugreifbare LU
jeder Kanalsteuereinheit 110 zugeordnet werden. Diese Anpassung
ermöglicht
es, daß eine
Anzahl von Kanalsteuereinheiten 110 sich eine LU teilen.
Im folgenden wird eine Nutzer-LU oder eine System-LU auch als Nutzer-Speicherplatte
oder System-Speicherplatte bezeichnet.
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(Speichereinrichtungs-Steuereinheit)
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 ist mit Kanalsteuereinheiten 110,
einem gemeinsamen Speicher 120, einem Cache-Speicher 130,
einer Speicherplatten-Steuereinheit 140, einem Verwaltungsterminal 160 und
einer Verbindungseinheit 150 ausgestattet.
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Die
Kanalsteuereinheit 110 stellt ein Kommunikationsinterface
dar, das für
den Datenaustausch mit der Informationsverarbeitungseinrichtung
verwendet wird und das auch die Funktion des Übertragens von Daten-Ein/Ausgabe-Befehlen
von und zu der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 ausführt. Zum
Beispiel wird der CHN 110 eine Dateizugriffsanforderung
von den Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200)
zugeführt.
Dadurch kann das Speichersystem 600 die Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200)
mit dem NRS-Service
versorgen. Die CHF 110 nimmt Blockzugriffsanforderungen
nach dem Faseroptikprotokoll von den Informationsverarbeitungseinrichtungen 3 und 4 (200)
auf. Dadurch kann das Speichersystem 600 den Informationsverarbeitungseinrichtungen 3 und 4 (200)
einen Datenspeicherservice mit schnellem Zugriff bereitstellen.
Die CHA 110 nimmt von der Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200)
Blockzugriffsanforderungen nach einem Protokoll wie FICON, ESCON,
ACONARC und FIBERC auf. Dadurch kann das Speichersystem 600 das
Mainframe wie die Informationsverarbeitungseinrichtung 5 (200) mit
dem Datenspeicherservice versorgen.
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Jede
Kanalsteuereinheit 110 ist über ein Kommunikationsnetzwerk
wie das interne LAN 151 mit dem Verwaltungsterminal 160 verbunden.
Dadurch kann das Verwaltungsterminal 160 ein von der Kanalsteuereinheit 110 auszuführendes
Mikroprogramm übermitteln
und das Mikroprogramm in der Kanalsteuereinheit 110 installieren.
Der Aufbau der Kanalsteuereinheit 110 wird später noch
erläutert.
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Die
Verbindungseinheit 150 ist mit der Kanalsteuereinheit 110,
dem gemeinsamen Speicher 120, dem Cache-Speicher 130 und
der Speicherplatten-Steuereinheit 140 verbunden. Der Austausch
der Daten und Befehle zwischen der Kanalsteuereinheit 110,
dem gemeinsamen Speicher 120, dem Cache-Speicher 130 und
der Speicherplatten-Steuereinheit 140 erfolgt über die
Verbindungseinheit 150. Die Verbindungseinheit 150 besteht
aus einem Schalter oder einem Bus wie einem superschnellen Kreuzbusschalter
zum schnellen Umschalten beim Übertragen
der Daten. Durch Verbinden der Kanalsteuereinheiten 110 miteinander über den
Schalter erhöht
sich die Leistungsfähigkeit
der Kommunikation zwischen den Kanalsteuereinheiten 110 im
Vergleich zu der herkömmlichen
Anordnung, bei der NAS-Server an den entsprechenden Computern miteinander über ein
LAN verbunden sind, erheblich. Außerdem wird es möglich, eine
schnelle Filesharingfunktion oder eine schnelle Failoverfunktion
auszuführen.
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Der
gemeinsame Speicher 120 und der Cache-Speicher 130 sind
die Speicher, die die Kanalsteuereinheit 110 und die Speicherplatten-Steuereinheit 140 gemeinsam
benutzen. Der gemeinsame Speicher 120 wird hauptsächlich zum
Speichern von Steuerinformationen und Befehlen benutzt und der Cache-Speicher 130 hauptsächlich zum
Speichern von Daten.
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Wenn
zum Beispiel der Daten-Ein/Ausgabebefehl, der an einer der Kanalsteuereinheiten 110 von
der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 erhalten wird,
ein Schreibbefehl ist, schreibt die betreffende Kanalsteuereinheit 110 den
Schreibbefehl in den gemeinsamen Speicher 120 und die von
der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 erhaltenen
einzuschreibenden Daten in den Cache-Speicher 130 ein.
Die Speicherplatten-Steuereinheit 140 überwacht den gemeinsamen Speicher 120.
Wenn das Einschreiben des Schreibbefehls in den gemeinsamen Speicher 120 festgestellt
wird, werden die einzuschreibenden Daten aus dem Cache-Speicher 130 ausgelesen
und in Reaktion auf den Schreibbefehl in die Speichereinrichtung 300 eingeschrieben.
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Wenn
der Daten-Ein/Ausgabebefehl, der an einer der Kanalsteuereinheiten 110 von
der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 erhalten wird,
ein Lesebefehl ist, schreibt die betreffende Kanalsteuereinheit 110 den
Lesebefehl in den gemeinsamen Speicher 120 ein und liest
die mit dem Lesebefehl von der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 angeforderten
Daten aus dem Cache-Speicher 130 aus. Wenn die mit dem
Lesebefehl angeforderten Daten nicht in den Cache-Speicher 130 eingeschrieben
sind, liest die Kanalsteuereinheit 110 oder Speicherplatten-Steuereinheit 140 die
mit dem Lesebefehl angeforderten Daten aus der Speichereinrichtung 300 aus
und schreibt dann die Daten in den Cache-Speicher 130 ein.
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In
der vorstehenden Ausführungsform
wurde beschrieben, daß der
gemeinsame Speicher 120 und der Cache-Speicher 130 unabhängig von
den Kanalsteuereinheiten 110 und den Speicherplatten-Steuereinheiten 140 vorgesehen
sind. Die Anordnung dieser Ausführungsform
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel kann der gemeinsame Speicher 120 oder der
Cache-Speicher 130 separat
in jeder der Kanalsteuereinheiten 110 und der Speicherplatten-Steuereinheiten 140 vorgesehen
werden. In diesem Fall hat die Verbindungseinheit 150 die
Aufgabe, die Kanalsteuereinheiten 110, von denen jede den
gemeinsamen Speicher oder den Cache-Speicher enthält, mit
den Speicherplatten-Steuereinheiten 140 zu verbinden, von
denen jede den gemeinsamen Speicher oder den Cache-Speicher enthält.
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Die
Speicherplatten-Steuereinheit 140 steuert die Speichereinrichtung 300.
Zum Beispiel erfolgt wie oben erwähnt durch die Kanalsteuereinheit 110 gemäß dem Datenschreibbefehl,
der von der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 erhalten
wird, ein Einschreiben in die Speichereinrichtung 300.
Außerdem
wird eine Datenzugriffsanforderung an die LU, die von der logischen
Adresse bezeichnet wird, die von der Kanalsteuereinheit 110 übermittelt
wird, in eine Datenzugriffsanforderung für die physikalische Speicherplatte
umgewandelt, die durch eine physikalische Adresse bezeichnet wird.
Wenn die physikalische Speicherplatte in der Speichereinrichtung 300 im
RAID-System verwaltet wird, erfolgt der Datenzugriff gemäß der RAID-Zusammensetzung. Des
weiteren steuert die Speicherplatten-Steuereinheit 140 das
Duplizieren oder Sichern der in der Speichereinrichtung 300 gespeicherten
Daten. Um einen Datenverlust bei einer Katastrophe (Wiederherstellung
im Katastrophenfall) zu verhindern, weist die Speicherplatten-Steuereinheit 140 auch
eine Duplizierfunktion oder eine Fernkopierfunktion zum Speichern
eines Duplikats der Daten im Speichersystem 600 am primären Ort
in einem anderen Speichersystem 610 am sekundären Ort
auf.
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Jede
Speicherplatten-Steuereinheit 140 ist über ein Kommunikationsnetzwerk
wie das interne LAN 151 mit dem Verwaltungsterminal 160 verbunden,
so daß eine
Kommunikation dazwischen möglich
ist. Dadurch kann das Verwaltungsterminal 160 von der Speicherplatten-Steuereinheit 140 auszuführende Mikroprogramme
zu der Speicherplatten-Steuereinheit 140 übertragen
und dort installieren. Der Aufbau der Speicherplatten-Steuereinheit 140 wird später noch
beschrieben.
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(Verwaltungsterminal)
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Das
Verwaltungsterminal 160 ist ein Computer, der dafür vorgesehen
ist, das Speichersystem 600 zu erhalten und zu verwalten.
Mittels des Verwaltungsterminals 160 ist es zum Beispiel
möglich,
den physikalischen Speicherplattenaufbau in der Speichereinrichtung 300 anzugeben,
die LU zu spezifizieren, in der Kanalsteuereinheit 110 auszuführende Mikroprogramme
zu installieren und dergleichen. Die Angabe des physikalischen Speicherplattenaufbaus in
der Speichereinrichtung 300 umfaßt ein Vergrößern oder
Verkleinern der Zahl der physikalischen Speicherplatten, eine Änderung
des RAID-Systems (eine Änderung
von RAID 1 nach RAID 5 z.B.) und dergleichen.
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Der
Systemmanager veranlaßt
das Verwaltungsterminal 160, den Betriebszustand des Speichersystems 600 zu
prüfen,
ausgefallene Abschnitte im System 600 anzugeben, das in
der Kanalsteuereinheit 110 auszuführende Betriebssystem zu installieren
undsoweiter. Das Verwaltungsterminal 160 ist über das
LAN oder die Telephonleitung mit einem externen Wartungszentrum
verbunden. Der Systemmanager veranlaßt, daß das Verwaltungsterminal 160 das
Speichersystem 600 auf Ausfälle überwacht und gegebenenfalls
schnell eine Fehlerbehandlung ausführt. Das Auftreten eines Fehlers
wird vom Betriebssystem, einem Anwendungsprogramm, einer Treiber-Software
und dergleichen festgestellt. Diese Feststellung wird nach dem HTTP-Protokoll oder dem
SNMP-Protokoll (Simple Network Management Protocoll) oder durch
eine elektronische Mail weitergemeldet. Diese Spezifikationen und
Kontrollen werden von dem Systemoperator (Manager) ausgeführt, der
als Nutzerinterface eine Webseite verwendet, die von einem Webserver
bereitgestellt wird, der am Verwaltungsterminal 160 betrieben
wird. Der Operator verwendet das Verwaltungsterminal 160 für die Angabe
eines Zielabschnitts oder eines zu überwachenden Inhalts oder eines
Orts, an dem ein Fehler festgestellt wurde.
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Das
Verwaltungsterminal 160 kann sich in der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 befinden oder
außerhalb
davon vorgesehen sein. Das Verwaltungsterminal 160 kann
ein Computer sein, der zum Aufrechterhalten und Verwalten der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 und
der Speichereinrichtung 300 vorgesehen ist. Es kann auch
ein Allzweckcomputer mit der Erhaltungs- und Verwaltungsfunktion versehen
werden.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der CHN 110 im Speichersystem 600 wird
hiermit durch Bezugnahme zur Unterstützung der Beschreibung die
Technik der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-111591, eingereicht
am 20. Januar 2003, eingeschlossen.
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Hinsichtlich
der Auschließlichkeitskontrolle auf
Dateibasis und auf LU-Basis im Speichersystem 600 wird
hiermit durch Bezugnahme zur Unterstützung der Beschreibung die
Tech nik der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-11593, in Japan
eingereicht am 20. Januar 2003, eingeschlossen.
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Hinsichtlich
der Datenbackupsteuerung im Speichersystem 600 wird hiermit
durch Bezugnahme zur Unterstützung
der Beschreibung die Technik der japanischen Patentanmeldung Nr.
2003-11594, in Japan eingereicht am 20. Januar 2003, eingeschlossen.
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Hinsichtlich
der Steuerung zum Installieren von Software im Speichersystem 600 wird
hiermit durch Bezugnahme zur Unterstützung der Beschreibung die
Technik der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-1595, in Japan
eingereicht am 20. Januar 2003, eingeschlossen.
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Hinsichtlich
der Leistungsregelung der CHN 110 im Speichersystem 600 wird
hiermit durch Bezugnahme zur Unterstützung der Beschreibung die Technik
der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-15525, in Japan eingereicht
am 24. Januar 2003, eingeschlossen.
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Hinsichtlich
der Steuerung der Fehlerinformationen im Speichersystem 600 wird
hiermit durch Bezugnahme zur Unterstützung der Beschreibung die
Technik der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-302303, in Japan
eingereicht am 27. August, eingeschlossen.
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Die 2 ist
eine Blockdarstellung des Aufbaus des Verwaltungsterminals 160.
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Das
Verwaltungsterminal 160 umfaßt eine CPU 161, einen
Speicher 162, einen Anschluß 163, ein Aufzeichnungsmediumlesegerät 164,
eine Eingabeeinheit 165, eine Ausgabeeinheit 166 und
eine Speichereinheit 168.
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Die
CPU 161 steuert das Verwaltungsterminal 160 in
seiner Gesamtheit und realisiert seine Funktion als Webserver dadurch,
daß sie
das im Speicher 162 gespeicherte Programm 162c ausführt. Der
Speicher 162 enthält
eine physikalische Speicherplatten-Verwaltungstabelle 162a,
eine LU-Verwaltungstabelle 162b und das Programm 162c.
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Die
physikalische Speicherplatten-Verwaltungstabelle 162a ist
eine Tabelle, die zum Verwalten der physikalischen Speicherplatten
(Plattenlaufwerke) in der Speichereinrichtung 300 verwendet
wird. Die physikalische Speicherplatten-Verwaltungstabelle 162a ist
in der 3 gezeigt. In der 3 sind die physikalischen
Speicherplatten in der Speichereinrichtung 300 dargestellt,
die physikalischen Speicherplatten der Platten-Nrn. #001 bis #006.
Für jede physikalische
Speicherplatte sind die Größe, das RAID-System
und der Verwendungsstatus angegeben.
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Die
LU-Verwaltungstabelle 162b ist eine Tabelle, die zum Verwalten
der logisch auf der physikalischen Speicherplatte bezeichneten LU
verwendet wird. Die LU-Verwaltungstabelle 162b ist in der 4 gezeigt.
In der 4 sind die in der Speichereinrichtung 300 bezeichneten
LUs dargestellt, die LUs mit den Nummern #1 bis #3. Für jede LU
sind die physikalische Speicherplattennummer, die Größe und das RAID-System
angegeben.
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Das
Speichermediumlesegerät 164 ist
eine Vorrichtung zum Auslesen eines Programms oder von Daten, das
bzw. die auf dem Aufzeichnungsmedium 167 gespeichert sind.
Das ausgelesene Programm oder die ausgelesenen Daten werden im Speicher 162 oder
in der Speichereinheit 168 gespeichert. Das auf dem Aufzeichnungsmedium 167 aufgezeichnete
Programm 162c wird somit durch das Lesegerät 164 vom
Aufzeichnungsmedium 167 abgelesen und dann im Speicher 162 oder
in der Speichereinheit 168 gespeichert. Das Aufzeichnungsmedium 167 kann
eine Diskette, eine CD-ROM, ein Halbleiterspeicher und dergleichen
sein. Das Aufzeichnungsmediumlesegerät 162 kann in das
Verwaltungsterminal 160 eingebaut sein. Die Speichereinheit 168 kann
eine Festplatteneinheit, eine Disketteneinheit, eine Halbleiter-Speichereinheit und
dergleichen sein. Die Eingabeeinheit 165 kann eine Tastatur
oder eine Maus sein. Die Ausgabeeinheit 166 ist eine Vorrichtung,
die zur Ausgabe von Informationen verwendet wird. Die Ausgabeeinheit 166 kann
ein Display oder ein Drucker sein. Der Anschluß 163 ist mit dem
internen LAN 151 verbunden, über das das Verwaltungsterminal 160 mit
der Kanalsteuereinheit 110 oder der Speicherplatten-Steuereinheit
in Verbindung treten kann. Der Anschluß 163 kann auch mit dem
LAN 400 oder der Telephonleitung verbunden sein.
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(Erscheinungsbild)
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In
der 5 ist das Erscheinungsbild der vorliegenden Ausführungsform
des Speichersystems 600 dargestellt. In der 6 ist
das Erscheinungsbild der Speichereinrichtungs-Steuereinheit gezeigt.
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Wie
in der 5 dargestellt, ist die vorliegende Ausführungsform
des Speichersystems 600 so aufgebaut, daß die Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 und
die Speichereinrichtung 300 jeweils ein eigenes Gehäuse haben.
Das Gehäuse
der Speichereinrichtung 300 befindet sich auf beiden Seiten
des Gehäuses
der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100.
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 weist im vorderen
Mittelteil das Verwaltungsterminal 160 auf. Das Verwaltungsterminal 160 ist
mit einer Abdeckung abgedeckt. Wenn das Verwaltungsterminal 160 benutzt
wird, wird die Abdeckung vom Operator geöffnet. Das in der 6 gezeigte
Verwaltungsterminal ist ein sogenannter Notebook-Computer. Es kann
jede beliebige Form haben.
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Unter
dem Verwaltungsterminal 160 befinden sich Steckplätze zum
Anbringen der Kanalsteuereinheiten 110. In jeden Steckplatz
ist die Platine einer Kanalsteuereinheit 110 eingesetzt.
Bei dem Speichersystem 600 dieser Ausführungsform sind zum Beispiel
acht Steckplätze
vorgesehen. In den 5 und 6 ist eine
Führungsschiene
angebracht, die die Kanalsteuereinheiten 110 zu den acht
Steckplätzen
führt.
Durch das Einsetzen der Kanalsteuereinheiten 110 in die
Steckplätze
längs der
Führungsschiene
können
die Kanalsteuereinheiten 110 an der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 angebracht werden.
Eine in einen Steckplatz eingesetzte Kanalsteuereinheit 110 kann
dadurch wieder entfernt werden, daß sie längs der Führungsschiene in Richtung zum
Operator oder sonst jemanden herausgezogen wird. An der Vorderseite
jedes Steckplatzes in Rückwärtsrichtung
ist ein Verbinder zum elektrischen Verbinden der einzelnen Kanalsteuereinheiten 110 mit der
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 angebracht. Die
Kanalsteuereinheit 110 kann eine CHN, eine CHF oder eine
CHA sein. Die Kanalsteuereinheiten 110 sind in der Größe, der
Anschlußposition, dem
Anschlußstiftarray
und dergleichen miteinander kompatibel. In jedem der acht Steckplätze kann
daher jede beliebige Kanalsteuereinheit 110 angeordnet
werden. Es können
in allen acht Steckplätzen CHNs 110 angeordnet
werden. Wie in der 1 gezeigt, können auch vier CHNs 110,
zwei CHFs 110 und zwei CHAs 110 in den acht Steckplätzen untergebracht
werden. Einzelne Steckplätze
können
auch frei bleiben.
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Wie
beschrieben kann jede Kanalsteuereinheit 110 als eine Platine
an einem Steckplatz angebracht werden, das heißt als integrale Einheit. Diese Einheit
kann auch aus einer Anzahl von Platinen zusammengesetzt sein. Das
heißt,
daß, wenn
eine Kanalsteuereinheit 110 aus einer Anzahl von Platinen zusammengesetzt
ist oder aus einer integralen Einheit, die durch Verbinden der Platinen
untereinander entsteht, und integral am Steckplatz der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 angebracht
werden kann, die Kanalsteuereinheit 110 als Konzept für die gleiche
Platine betrachtet werden kann.
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Die
anderen Einrichtungen der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100, wie die
Speicherplatten-Steuereinheit oder der gemeinsame Speicher 120,
sind in den 5 und 6 nicht
gezeigt. Diese Komponenten sind an der Rückseite der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 angebracht.
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Die
Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 ist des weiteren
mit einem Gebläse 170 zum
Abführen
der von den Kanalsteuereinheiten 110 erzeugten Wärme ausgerüstet. Das
Gebläse 170 befindet
sich an der Oberseite der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 über den
Steckplätzen
für die
Kanalsteuereinheiten 110.
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Für die in
ihren Gehäusen
untergebrachte Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 und
Speichereinrichtung 300 können die gleichen herkömmlichen
Einrichtungen verwendet werden, wie sie kommerziell für das SAN-Produkt
zur Verfügung
stehen. Insbesondere ist es möglich,
dadurch den Gebrauch der herkömmlich
aufgebauten Einrichtung zu erleichtern, daß der CHN-Verbinder in einem
Steckplatz in einem herkömmlichen
Gehäuse
untergebracht wird. Die vorliegende Ausführungsform des Speichersystems 600 kann
somit leicht unter Verwendung vorhandener Produkte aufgebaut werden.
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Durch
das beliebig mögliche
Anbringen einer CHN 110, einer CHF 110 und einer
CHA 110 am Speichersystem 600 der vorliegenden
Ausführungsform
ist es möglich,
das Speichersystem mit verschiedenen Arten von Netzwerken zu verbinden. Konkret
ist das Speichersystem 600 ein integriertes SAN-NAS-Speichersystem, bei
dem das System 600 über
die CHN 110 mit dem LAN 140 und über die CHF 110 mit
dem SAN 500 verbunden ist.
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(Kanalsteuereinheit)
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Das
Speichersystem 600 dieser Ausführungsform veranlaßt das CHN 110,
Dateizugriffsanforderungen von den Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200)
anzunehmen und den Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200) einen
NAS-Service zur Verfügung
zu stellen.
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In
der 7 ist die Hardwareanordnung der CHN 110 gezeigt.
Wie gezeigt wird die CHN 110 als eine Einheit ausgebildet.
Diese Einheit wird als NAS-Platine bezeichnet. Die NAS-Platine umfaßt eine
oder mehrere Leiterplatten. Die NAS-Platine umfaßt insbesondere eine Netzwerk-Interfaceeinheit 111,
eine Ein/Ausgabe-Steuereinheit 114, einen Platinensteckverbinder 116,
einen Kommunikationssteckverbinder 117 und einen Dateiserver 800,
die alle zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Die Ein/Ausgabe-Steuereinheit 115 umfaßt einen
nichtflüchtigen
(NV, non-volatile) RAM-Speicher 115 und einen Ein/Ausgabeprozessor 119.
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Das
Netzwerkinterface 111 stellt ein Kommunikationsinterface
für den
Austausch von Daten mit der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 dar. Die
CHN 110 nimmt eine nach dem TCP/IP-Protokoll von der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 ausgegebene
Dateizugriffsanforderung auf. Der Kommunikationssteckverbinder 117 ist
ein Steckverbinder für
den Austausch von Daten mit der Informationsverarbeitungseinrichtung 200.
Die CHN 110 ist ein Verbinder für die Verbindung mit dem LAN 400. Zum
Beispiel entspricht sie dem Ethernet (ein Warenzeichen).
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Der
Dateiserver 800 umfaßt
eine CPU 112, einen Speicher 113, ein BIOS (Basic
Input/Output System) 801 und einen nichtflüchtigen NV-RAM-Speicher 804.
Die CPU 112 steuert die CHN 110, damit diese als
NAS-Platine dient. Die CPU 112 führt eine Anzahl von Prozessen
aus wie die Steuerung eines File-Sharing-Protokolls
wie das NFS oder das CIFS und das TCP/IP, eine Analyse von bestimmten
Dateizugriffsanforderungen, eine Umwandlung der Dateidaten in den
im Speicher 113 gespeicherten Steuerinformationen in die
LU in der Speichereinrichtung 300 anhand der Umwandlungstabelle
(nicht gezeigt) in der LU in der Speichereinrichtung 300,
die Erzeugung einer Datenschreib- oder einer Datenleseanforderung
für die
LU in der Speichereinrichtung 300, die Übertragung einer Datenschreib- oder Datenleseanforderung
zum Ein/Ausgabeprozessor 119 und dergleichen. Das BIOS 801 ist
die Software, die beim Starten der CPU 112 in den Speicher 113 geladen
wird, wenn die CHN 110 eingeschaltet wird. Zum Beispiel
ist das BIOS 801 in einem nichtflüchtigen Medium wie einem Flashspeicher
auf der CHN 110 gespeichert. Die CPU 112 initialisiert
und diagnostiziert den für
die CPU 112 der CHN 21 relevanten Anteil durch
Ausführen
der in den Speicher 113 eingelesenen Software. Die CPU 112 wird
dadurch in die Lage versetzt, ein vorgegebenes Programm wie einen
Betriebssystem-Bootabschnitt aus der Speichereinrichtung 300 in
den Speicher 113 einzulesen, wobei eine entsprechende Meldung,
etwa ein Befehl, vom BIOS 801 an den Ein/Ausgabeprozessor 119 ausgegeben
wird. Das Auslesen des Betriebssystem-Bootabschnitts dient dazu,
den wesentlichen Teil des in der Speichereinrichtung 300 gespeicherten
Betriebssystems in den Speicher 113 einzulesen, wodurch
das Betriebssystem auf der CPU 112 gestartet wird. Dadurch
wird es zum Beispiel möglich,
den Prozeß für einen
Dateiserver auszuführen.
Der Dateiserver 800 umfaßt auch den NV-RAM-Speicher 804,
wobei der NV-RAM 804 gemäß einer Regulation wie PXE
(Preboot eXecution Environment) als Netzwerk-Bootlader dient. Dadurch
wird es auch möglich,
den im folgenden beschriebenen Netzwerk-Bootvorgang auszuführen.
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Im
Speicher 113 sind verschiedene Arten von Programmen und
Daten gespeichert. Zum Beispiel enthält der Speicher 113 Metadaten 730,
die in der 8 gezeigte Sperrtabelle 720 und
verschiedene Arten von Programmen wie den NAS-Manager 706,
der in der 14 dargestellt ist. Die Metadaten 730 sind
Informationen, die entsprechend der vom Dateisystem verwalteten
Datei erzeugt werden. Die Metadaten 730 umfassen Informationen,
die für
die Angabe des Speicherortes der Datei verwendet werden, etwa die
Adresse und die Datengröße in der
LU, in der die Dateidaten gespeichert sind. Darüberhinaus umfassen die Metadaten 730 auch
Informationen wie das Dateivolumen, den Besitzer und den Aktualisierungszeitpunkt.
Die Metadaten 730 können
nicht nur entsprechend der Datei erzeugt werden, sondern auch entsprechend
dem Dateiverzeichnis. Die Metadaten 730 sind beispielhaft
in der 9 gezeigt. Die Metadaten 730 werden in
den einzelnen LUs der Speichereinrichtung 300 gespeichert.
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Die
Sperrtabelle 720 ist eine Tabelle, die zum Ausführen einer
Ausschließlichkeitssteuerung
des Dateizugriffs von den Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200)
verwendet wird. Die Ausschließlichkeitssteuerung
ermöglicht
es, daß die Informationsverarbeitungseinrichtungen 1 bis 3 (200) eine
Datei gemeinsam nutzen. Die Sperrtabelle 720 ist in den 10A und 10B gezeigt.
Wie gezeigt besteht die Sperrtabelle 720 aus einer Dateisperrtabelle 721 und
einer LU-Sperrtabelle 722. Die Dateisperrtabelle 721 ist
eine Tabelle für
die Anzeige, ob eine Datei gesperrt ist oder nicht. Wenn durch eine der
Informationsverarbeitungseinrichtungen 200 eine bestimmte
Datei geöffnet
wird, wird die Datei gesperrt. Der Zugriff auf die gesperrte Datei
durch eine andere Informationsverarbeitungseinrichtung 200 ist dann
nicht mehr möglich.
Die LU-Sperrtabelle 722 ist eine
Tabelle für
die Anzeige, ob eine LU gesperrt ist oder nicht. Wenn durch eine
der Informationsverarbeitungseinrichtungen 200 auf eine
bestimmte LU zugegriffen wird, wird die LU gesperrt. Der Zugriff
auf die gesperrte LU durch eine andere Informationsverarbeitungseinrichtung 200 ist
dann nicht mehr möglich.
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Die
Ein/Ausgabe-Steuereinheit 114 überträgt Daten oder Befehle zwischen
der Speicherplatten-Steuereinheit 140, dem Cache-Speicher 130, dem
gemeinsamen Speicher 120 und dem Verwaltungsterminal 160:
Die Ein/Ausgabe-Steuereinheit 114 umfaßt den Ein/Ausgabeprozessor 119 und
den NV-RAM 115. Der Ein/Ausgabeprozessor 119 ist
zum Beispiel ein Ein-Chip-Mikrocomputer.
Der Ein/Ausgabeprozessor 119 steuert die Anforderungen
zum Einschreiben von Daten in oder das Auslesen von Daten aus der
LU in der Speichereinrichtung 300 und die Übertragung
der Daten und leitet die Kommunikation zwischen der CPU 112 und
der Speicherplatten-Steuereinheit 140 weiter. Der NV-RAM 115 ist
ein nichtflüchtiger
Speicher zum Sichern des Programms zum Steuern des Ein/Ausgabeprozessors
119. Das im NV-RAM 115 gespeicherte Programm kann in Reaktion
auf eine Anweisung vom NAS-Manager 706 wie weiter unten
beschrieben ein- oder umgeschrieben werden.
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Die 11 zeigt
konkret den Kommunikationsweg zwischen der CPU 112 und
dem Ein/Ausgabeprozessor 119 in der CHN 110. Der
Ein/Ausgabeprozessor 119 ist physikalisch über einen
Kommunikationsspeicher 802 und eine Hardware-Registergruppe 803 in
der CHN 110 mit der CPU 112 verbunden. Auf den
Kommunikationsspeicher 802 und die Hardware-Registergruppe 803 kann sowohl
von der CPU 112 als auch vom Ein/Ausgabeprozessor 119 aus
zugegriffen werden. Die Hardware-Registergruppe 803 ist
mit der Schaltung zum Ein- und Ausschalten der CPU 112 verbunden.
Dadurch kann der Ein/Ausgabeprozessor 119 die Energieversorgung der
CPU 112 durch den Zugriff auf die Hardware-Registergruppe 803 mittels
der Hardware-Registergruppe 803 steuern. Zum Beispiel weist
die Hardware-Registergruppe 803 eine Funktion zum Erzeugen
eines eventuell erforderlichen Interruptsignals an einem Zielort
auf, auf den zugegriffen werden soll, um dadurch den Zielort von
dem Zugriff in Kenntnis zu setzen, wenn die CPU 112 oder
der Ein/Ausgabeprozessor 119 auf die Hardware-Registergruppe 803 zugreift.
Die Hardware-Registergruppe 803 weist
auch noch andere Funktionen auf. Diese Funktionen sind den Registern
der Hardware-Registergruppe 803 auf Hardwarebasis zugeordnet.
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Die 12 ist
eine Blockdarstellung der Hardware zum Verbinden der CPU 112 mit
dem Ein/Ausgabeprozessor 119 über das interne LAN 151.
Wie gezeigt ist die CPU 112 mit dem Ein/Ausgabeprozessor 119 auch über das
interne LAN 151 verbunden, über das es mit dem Verwaltungsterminal 160 in
Verbindung treten kann. Dadurch kann die CPU 112 die Start-Software dadurch
vom Verwaltungsterminal 160 in den Speicher 113 herunterladen,
daß der
im NV-RAM 804 vorab gespeicherte Netzwerk-Bootlader ausgeführt wird,
wodurch die Startsoftware ausgeführt
wird. Zum Beispiel wird es dadurch auch möglich, den Netzwerk-Bootprozeß auszuführen, in
dem das Verwaltungsterminal 160 als Server dient und die
CPU 112 als Client. Der Netzwerk-Bootvorgang ist ein Verfahren
zum Starten und Ausführen
einer Betriebssystem-Bootabbildung, die in der Verwaltungstabelle 160 liegt,
auf das LAN durch den Netzwerk-Bootlader am Client und den Server
am Verwaltungsterminal 160, der mehrere Protokolle wie
das IP-Protokoll, das DHCP-, TFTP- und TFP-Protokoll miteinander kombiniert.
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Die 13 ist
eine Blockdarstellung der Hardwareanordnung der Speicherplatten-Steuereinheit 140.
Wie oben erwähnt ist
die Speicherplatten-Steuereinheit über die Verbindungseinheit 150 mit
der Speichereinrichtung 300 und auch der CHN 112 verbunden.
Dabei liest die Speicherplatten-Steuereinheit 140 Daten
von selbst oder unter der Steuerung der CHN 112 aus der
Speichereinrichtung 300 aus oder schreibt sie in die Speichereinrichtung 300 ein.
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Die
Speicherplatten-Steuereinheit 140 umfaßt ein Interface 141,
einen Speicher 143, eine CPU 142, einen NV-RAM 144 und
einen Platinensteckverbinder 145, die alle integral als
eine Einheit ausgebildet sind.
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Das
Interface 141 ist ein Kommunikationsinterface für den Austausch
von Daten mit der Kanalsteuereinheit 110 oder dergleichen,
ein Kommunikationsinterface für
den Austausch von Daten mit der Speichereinrichtung 300 und
ein Kommunikationsinterface für
den Austausch von Daten mit dem Verwaltungsterminal 160 über das
interne LAN 151.
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Die
CPU 142 steuert die Speicherplatten-Steuereinheit 140 als
Ganzes und tauscht mit der Kanalsteuereinheit 110, der
Speichereinrichtung 300 und dem Verwaltungsterminal 160 Daten
aus. Durch Ausführen
verschiedener Programme, die im Speicher 143 und im NV-RAM 144 gespeichert
sind, werden die Funktionen der Speicherplatten-Steuereinheit 140 dieser
Ausführungsform
verwirklicht. Die von der Speicherplatten-Steuereinheit 140 auszuführenden
Funktionen umfassen das Steuern der Speichereinrichtung 300,
eine RAID-Steuerung, das Duplizieren und Verwalten von Daten, die
in der Speichereinrichtung 300 gespeichert sind, eine Backupsteuerung,
eine Fernkopiersteuerung undsoweiter.
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Der
NV-RAM 144 ist ein nichtflüchtiger Speicher zum Speichern
der Programme zum Steuern der CPU 142. Die im NV-RAM 144 gespeicherten Programme
können
in Reaktion auf eine Anweisung vom Verwaltungsterminal 160 oder
dem NAS-Manager 706 ein- oder umgeschrieben werden.
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Die
Speicherplatten-Steuereinheit 140 weist einen Platinen-Steckverbinder 145 auf.
Der Platinen-Steckverbinder 145 ist mit einem Steckverbinder an
der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 verbunden.
Dadurch wird der NAS-Manager 706 elektrisch mit der Speichereinrichtungs-Steuereinheit 100 verbunden.
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(Software-Konfiguration)
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Die 14 ist
eine Darstellung der Software-Konfiguration im Speichersystem 600 dieser
Ausführungsform.
Wie oben beschrieben befinden sich in der CHN 110 die CPU 112 und
der Ein/Ausgabeprozessor 119. Es können jeweils ein oder mehrere CPUs 112 und
Ein/Ausgabeprozessor(en) 119 vorgesehen sein. Auf der CPU 112 werden
verschiedene Arten von Anwendungen wie ein Betriebssystem 701 und
ein NAS-Manager 706 ausgeführt, so daß die CPU 112 als
NAS-Server dienen kann. Auf dem Ein/Ausgabeprozessor 119 wird
ein Mikroprogramm als Steuerung ausgeführt. In der Speicherplatten-Steuereinheit 140 wird
von der CPU 142 die RAID-Steuereinheit 740 betrieben.
Im Verwaltungsterminal 160 dient die CPU 161 als
Netzwerkbootserver 703. Der Netzwerkbootserver 703 überträgt vom Speichermedium 167 oder
der Speichereinrichtung 168 über das interne LAN 151 einen
Minikernel 704, eine Betriebssystemabbildung 705 und
dergleichen zu der CPU 112 in der CHN 110. Der
Netzwerkbootserver 703 umfaßt zum Beispiel einen HDCP-Server (Dynamic
Host Configuration Protocol). Durch das Zuordnen einer IP-Adresse oder einer
MAC-Adresse zu der CPU 112, der CPU 161 und dem
Ein/Ausgabeprozessor 119 wird die Datenübertragung zwischen dem Verwaltungsterminal 160,
der CPU 112, der CPU 161 und dem Ein/Ausgabeprozessor 119 ausgeführt. Um
das Netzwerk zum Beispiel als Client zu booten, fordert die CPU 112 vom
Netzwerkbootserver 703 das DHCP, einen Dateitransfer und
dergleichen an. Die CPU 112 führt im Prozeß des Netzwerkbootens
den Minikernel 704 auf der CPU 112 aus. Schließlich installiert
die CPU 112 über
den Ein/Ausgabeprozessor 119 die Betriebssystemabbildung 705 in
der Speichereinrichtung 300.
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Die 14 zeigt
auch die Software-Konfiguration für die Informationsverarbeitungseinrichtung 200.
Die Informati onsverarbeitungseinrichtung 200 ist in zwei
Typen aufgeteilt, einen mit dem NFS (Network File System) 711 und
eines mit dem CIFS (Common Internet File System) 713. Das
NFS 711 ist ein File-Sharing-Protokoll, das hauptsächlich für das UNIX-(ein
Warenzeichen)-Betriebssystem 714 verwendet wird. Das CIFS 713 ist
ein File-Sharing-Protokoll, das hauptsächlich für das Windows-(ein Warenzeichen)-Betriebssystem 714 verwendet
wird.
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(Systembereich des Speichersystems)
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Die 15 zeigt
den Speicherbereich für
die Software und die Informationen in der Informationsverarbeitungseinrichtung 200.
Die Software für
die CPU 112 wird mittels der Netzwerk-Installationsoperation
in der Speichereinrichtung 300 gespeichert. Die Speichereinrichtung
wird dabei durch die LUs (logischen Einheiten) 1 bis 6 dargestellt.
Dabei wird angenommen, daß die
Software für
die CPU 112 in der CHN 1 in der LU 1 gespeichert
wird und die Software der CPU 112 in der CHN 2 in
der LU 4. Die LU 2 wird als Informationsspeicherbereich
für die
CHN 1 reserviert. Die LU 5 wird als Informationsspeicherbereich für die CHN 2 reserviert.
Die LU 3 ist eine gemeinsame LU zum Speichern von Informationen,
die dafür erforderlich
sind, daß die
Software der CPU 112 in der CHN 1 und die Software
der CPU 112 in der CHN 2 in Verbindung miteinander
ausgeführt
werden können.
Die LU 6 ist eine Backup-LU für
die gemeinsame LU und wird zum Sichern der Informationen der LU 3 verwendet.
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Der
Ein/Ausgabeprozessor ermöglicht
den Datentransfer von der gemeinsamen LU zu der Backup-LU für die gemeinsame
LU in Reaktion auf eine Anweisung von der CPU 112 oder
dem Verwaltungsterminal 160. Die Speicherplatten-Steuereinheit 140 ermöglicht außerdem den
selbst ausgeführten
Datentransfer von der gemeinsamen LU zu der Backup-LU für die gemeinsame
LU.
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Wenn
die LU 3 zu Beginn einer Fehlerüberbrückungsoperation oder dergleichen
zwischen der CHN 1 und der CHN 2, wozu die Informationen
der LU 3 erforderlich sind, nicht zur Verfügung steht,
ermöglicht
es die Verwendung der Informationen der LU 6 an Stelle
der Informationen der LU 3, die Fehlerüberbrückungsoperation ohne weiteres
fortzusetzen.
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Außerdem ermöglicht der
Ein/Ausgabeprozessor 119 das Sichern der Software der CPU 112 aus
dem Informationsspeicherbereich einer CHN in den einer anderen CHN,
konkret von der LU 1 zu der LU 4 oder von der
LU 5 zu der LU 2. Wenn der Softwarespeicherbereich
für die
CPU 112 in der CHN 1 nicht zur Verfügung steht,
nachdem die LU 1 von Wartungspersonal ersetzt wurde und
die CHN 1 in einen Zustand ohne installierte Software zurückversetzt
wurde, kann die Software in Reaktion auf eine Anweisung von der
CPU der CHN von der LU 4 her wiederhergestellt werden.
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(Datenzugriffssystem des
Speichersystems)
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Vom
Betriebssystem her gesehen erfolgt der Zugriff auf Daten in der
Speichereinrichtung in zwei Arten, einem Zugriff unter Verwendung
eines Dateisystems und einem Zugriff ohne Verwendung eines Dateisystems.
Das Betriebssystem kann mittels des Verfahrens, das Systemaufruf
genannt wird, auch ohne Verwendung des Dateisystems auf Daten zugreifen.
Bei einem Zugriff ohne Verwendung eines Dateisystems wird die Datenposition
direkt angegeben. Wenn jedoch die Datenposition in der Speichereinrichtung
beim Zugriff auf die Daten direkt angegeben wird, erfolgt, wenn
kein spezieller Prozeß ausgeführt wird,
keine Ausschließlichkeitskontrolle,
wenn eine Anzahl von Betriebssystemen gleichzeitig auf eine Datenposition
zugreift. Es ist daher erforderlich, unter den Betriebssystemen,
einer Anzahl von Steuerungs-Mikroprogrammen oder einer Anzahl von Speicherplatten-Steuereinheiten
auf irgendeine Weise eine Ausschließlichkeitskontrolle durchzuführen.
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Das
Dateisystem ist eine allgemein verwendete Bezeichnung für ein System
zum Verwalten von Daten in der Speichereinrichtung, für Software
zum Verwalten von Daten in der Speichereinrichtung, oder für Verwaltungsinformationen
für Daten
in der Speichereinrichtung. In der Regel verwendet das Betriebssystem
für den
Zugriff auf Daten das Dateisystem. Die Software für das Dateisystem
ist normalerweise mit einer Ausschließlichkeitskontrollfunktion für die Daten
versehen. Wenn eine Anzahl von Betriebssystemen gleichzeitig auf
Daten im gleichen Bereich der Speichereinrichtung zugreift, bewirkt
die Ausschließlichkeitskontrolle
eines der anderen Dateisysteme, daß die Daten erhalten bleiben.
Wenn die Daten durch die Verwendung des Dateisystems verwaltet werden,
ist es erforderlich, das Dateisystem für den Bereich der Speichereinrichtung
zu definieren, das definierte Dateisystem als Informationen zum Verwalten
des Betriebssystems zu registrieren und dann den Zugriff auf das
Dateisystem anzufordern. Im allgemeinen wird die Definition des
Dateisystems "Erzeugung
des Dateisystems" genannt.
Die Registration des Dateisystems wird "Einrichten des Dateisystems" genannt. Das Dateisystem
ermöglicht
das Einrichten und Aufheben des Einrichtens zu jedem Zeitpunkt in
Reaktion auf eine Anweisung vom Betriebssystem. Die Aufhebung des
Einrichtens wird "Entfernen" genannt.
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Gewöhnlich ist
die Komponente, die einem Steuerprogramm direkt eine Operation wie
eine Ein/Ausgabe anzeigt, ein Ein/Ausgabetreiber, der von der CPU
ausgeführt
wird. Das Betriebssystem verwendet für gewöhnlich für die Anforderung an den Ein/Ausgabetreiber
zur Ausgabe einer Anweisung an das Steuer-Mikroprogramm die Dateisystem-Software.
In diesem Fall ist der Zugriff ein Dateisystemzugriff, bei dem das
Dateisystem die Ausschließlichkeitskontrolle
und den physikalischen Speicherort der Daten verwaltet. Das Betriebssystem
ermöglicht eine
direkte Aufforderung des Ein/Ausgabetreibers zur Ausgabe einer Anweisung
an das Steuer-Mikroprogramm ohne Verwendung der Dateisystem-Software.
Da kein Dateisystem zur Verwaltung des Datenorts und der Ausschließlichkeitsoperation
verwendet wird, ist es erforderlich, daß das Betriebssystem den Datenort
auf irgend eine Weise verwaltet und selbst die Ausschließlichkeitskontrolle
ausführt.
In jedem Fall wird, vom Steuer-Mikroprogramm aus gesehen, die Anforderung
mit einem bestimmten Datenort und einer bestimmten Transfergröße vom Ein/Ausgabetreiber
ausgegeben. Das heißt,
daß das
Steuer-Mikroprogramm
die Feststellung aufhebt, ob die Anforderung von der CPU das Dateisystem
verwendet oder nicht.
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(CHN-Betriebssystem)
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Bei
der vorliegenden Speichereinrichtung kann, um eine hohe Verfügbarkeit
zu garantieren, eine Kombination der CHNs so betrieben werden, daß sie einander
ergänzen.
Die Operationseinheit, die durch die Kombination dieser CHNs erzeugt
wird, wird ein Cluster genannt. Die zu einem Cluster gehörenden CHNs
weisen einen gemeinsamen Weg zu der LU auf, in der die Nutzerdaten
gespeichert sind, so daß auch
dann auf die richtige LU zugegriffen wird, wenn der Nutzer einen
Client veranlaßt,
eine Anforderung an irgend eine der CHNs auszugeben. Die Definition
des Weges ist die Information, die vom Steuer-Mikroprogramm des
Speichersystems erkannt wird. Für
den Zugriff auf die betreffende LU ist es daher in der Regel erforderlich,
daß das
Betriebssystem das Dateisystem verwendet und das Einrichten davon
ausführt.
Wenn kein Weg definiert ist, sperrt das Steuer-Mikroprogramm die Übermittlung der
Existenz der betreffenden LU an das Betriebssystem. Es erfolgt daher
kein Einrichten. Wenn der Weg definiert ist, wenn das Betriebssystem
eine Anfrage an das Steuer-Mikroprogramm richtet, gibt dieses die Übermittlung
der Existenz der betreffenden LU an das Betriebssystem frei. Das
heißt,
daß, um
dem Betriebssystem den Zugriff auf die betreffende LU zu ermöglichen,
zuerst, wenn das Betriebssystem eine Anfrage über eine zur Verfügung stehende
Einrichtung an das Steuer-Mikroprogramm
richtet, das Steuer-Mikroprogramm den Zugriffsweg zu der betreffenden
LU definieren muß und
das Vorhandensein der betreffenden LU mitteilen muß. Zweitens
erzeugt das Betriebssystem das Dateisystem für minimal eine oder maximal
alle Einrichtungen, die zur Verfügung stehen,
so daß das
erzeugte Dateisystem eingerichtet werden kann. Die Erzeugung des
Dateisystems heißt,
daß das
Betriebssystem die Struktur einer Datei oder eines Verzeichnisses
und die Regeln für
den Zugriff auf die Struktur definiert und die Strukturen und die
Regeln sowohl im Systembereich als auch im Datenbereich speichert,
so daß das
Betriebssystem zum Zwecke des Zugriffs auf die Daten einen Dateinamen
und einen Verzeichnisnamen für
die betreffende Einrichtung angibt. In diesem System befindet sich
der Systembereich in der System-LU und der Datenbereich in der Nutzer-LU.
Das Betriebssystem handhabt die Datei- und Verzeichnisstruktur gemäß den Regeln
und kommt so zu den vorgesehenen Daten. Dieses Zugriffssystem wird
ein Dateisystemzugriff genannt.
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(Datenzugriffsverfahren
für die
Speichereinrichtung des Speichersystems)
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Die 16 ist
eine logische Blockdarstellung für
die Aufteilung der gemeinsamen LU in der Informationsverarbeitungseinrichtung
in eine Anzahl von Partitionen und der Duplikation jeder Partition.
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Die
gemeinsame LU wird in vier Partitionen aufgeteilt. Die Backup-LU
für die
gemeinsame LU wird ebenfalls in vier Partitionen mit dem gleichen
Volumen aufgeteilt. Der Nutzer veranlaßt das Verwaltungsterminal 160,
die gemeinsame LU und die Backup-LU für die gemeinsame LU bei der
Installation des Betriebssystems in der CHN zu initialisieren.
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(Backup-LU des Speichersystems)
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Der
Vorgang des Sicherns der gemeinsamen LU wird anhand der Sicherns
der Partition der gemeinsamen LU beschrieben, die von den CHNs 1 bis 5 gemeinsam
benutzt wird. Die gemeinsame LU ist in die vier Partitionen 311 bis 314 der
gemeinsamen LU aufgeteilt. Die Aufteilung in die Partitionen erfolgt durch
Definition des Betriebssystems. Sie gilt nur für den Zugriff vom Betriebsystem.
Die Wege für
die gemeinsamen LUs 311 bis 314 und die gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 werden
jeweils von den CHNs 1 bis 5 festgelegt. Das heißt, daß vom Controller
der CHN 5 auf die gemeinsamen LUs 311 bis 314 und
auf die gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 zugegriffen
werden kann. In dieser Stufe gibt das Betriebssystem der CHN 1 oder 5 eine
Datenblock-Zugriffsanweisung an die Controller der CHNs 1 und 5 aus.
Diese Ausgabe heißt,
daß die
Operation des Lesens oder Schreibens der Daten aus oder in die gemeinsamen
LUs 311 bis 314 und die gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 möglich wird.
Wenn das Betriebssystem der CHN 5 veranlaßt wird,
die Dateisysteme für
die gemeinsamen LUs 311 bis 314 und die gemeinsamen
LU-Backups 321 bis 324 zu erzeugen, wenn das betreffende
Dateisystem von der CHN 1 oder 5 eingerichtet
wird, gibt das Betriebssystem das Lesen oder Schreiben der Daten
aus oder in die gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 unter
Verwendung des Dateisystems frei. Es wird das Lesen oder Schreiben
der Daten unter Verwendung des Dateisystems beschreiben. Die CHNs 1 bis 6 definieren den
Ort der Partition, auf den vom Ort des Steckplatzes in jeder CHN
zugegriffen werden soll. Das Betriebssystem stellt anhand der Partitionsorte
die Orte der gemeinsamen LUs 311 bis 314 und der
gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 fest, auf die
von den CHNs zugegriffen werden soll. Im vorliegenden Beispiel wird
festgestellt, daß die
CHN 1 und die CHN 5 auf die gemeinsame LU 311 und
das gemeinsame LU-Backup 321 zugreifen können. Die
CHNs 1 und 5 greifen nicht wie das Betriebssystem
auf die gemeinsamen LUs 312 bis 314 und 322 bis 324 zu.
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(Definition der Backup-LU)
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Zuerst
weist jede CHN ihre eigenen gemeinsamen LUs 311 bis 314 auf.
Hinsichtlich der gemeinsamen LUs 311 bis 314 und
der gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 sind die
Zugriffswege vom Verwaltungsterminal 160 vordefiniert.
Bei einer Anzahl von CHNs sind für
alle CHNs die Zugriffswege zu diesen gemeinsamen LUs 311 bis 314 und
die gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 vordefiniert.
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Beim
ersten Installieren des NAS-Systems in das System wird das Betriebssystem
vom Verwaltungsterminal 160 über das Netzwerk zu dem Zeitpunkt
installiert, zu dem das CHN eingerichtet wird. Dabei werden als
Teil der Netzwerk-Installationsarbeit vom Installationsprogramm
die gemeinsamen LUs 311 bis 314 und die gemeinsamen
LU-Backups 321 bis 324 initialisiert. Die gemeinsame
LU wird dabei in die Partitionen der gemeinsamen LUs 311 bis 314 aufgeteilt
und das gemeinsame LU-Backup
in die Partitionen der gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324.
Die Information über
die Aufteilung wird in der gemeinsamen LU gespeichert. Nach Beendigung
der Arbeit wird das Betriebssystem vom Verwaltungsterminal 160 über das
Netzwerk in der LU installiert.
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Wenn
später
die CHN eingerichtet wird, wird das den einzelnen CHNs entsprechende
Betriebssystem nacheinander initialisiert und das Betriebssystem über das
Netzwerk installiert. Die gemeinsamen LUs 311 bis 314 und
die gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 werden
nicht initialisiert, da sie bereits initialisiert worden sind.
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(Art der Verwendung der
gemeinsamen LU)
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Die
in der gemeinsamen LU 311 gespeicherten Daten sind die
aufeinanderfolgenden Daten, die in einem Prozeß von einer CHN zu einer anderen CHN übertragen
wurden. Während
des Prozesses speichert die CHN 1 in der gemeinsamen LU 311 Informationen
wie die IP-Adresse der CHN, die für einen Client-Zugriff erforderlich
ist, Client-Informationen, Anwendungsoperationsinformationen, Verarbeitungsinformationen
wie die Verwendung des Betriebssystems und den Betriebszustand eines
Dämons
undsoweiter. Wenn die CHN 1 durch einen Hardware- oder
Softwarefehler nicht mehr zur Verfügung steht, wird diese Unerreichbarkeit
von der CHN 5 durch die Herzschlagfunktion festgestellt,
und die CHN 5 übernimmt
den von der CHN 1 ausgeführten Prozeß und führt dann den Prozeß auf der
Basis der in der gemeinsamen LU 311 gespeicherten genannten
Informationen aus. Dadurch kann ein Client, der auf die CHN 1 zugegriffen
hat, in der Folge zur Weiterführung
des Prozesses auf die CHN 5 zugreifen. Diese Operation
wird Fehlerüberbrückung genannt.
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(Erforderlichkeit des
Sicherns der gemeinsamen LU)
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Die
gemeinsame LU 311 ist gewöhnlich so aufgebaut, daß sie ihre
Operation mittels des RAID-Systems weiterführt, wenn eine physikalische Festplatte
ausfällt.
Wenn jedoch der Fehler so groß ist,
daß er
die durch das RAID-System gegebene Redundanz übersteigt, steht die gemeinsame
LU 311 nicht mehr zur Verfügung. Wenn in diesem Fall außerdem die
CHN ausfällt,
ist die CHN 5 nicht mehr in der Lage, die für eine Übernahme
des Prozesses erforderlichen Informationen zu erhalten. Es ist daher erforderlich,
die in der gemeinsamen LU 311 gespeicherten Daten in das
Backup 321 der gemeinsamen LU 321 zu kopieren.
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(Backupsystem der gemeinsamen
LU)
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Es
ist möglich,
daß das
Backupsystem der gemeinsamen LU eine Kopie mit einem allgemeinen Befehl
im Betriebssystem ist. In diesem Fall kann der Befehl ein Befehl
zum Kopieren der Daten Block für Block
auf der Geräteebene
und ein Befehl zum Kopieren der Daten Datei für Datei mit einem angegebenen
Dateinamen sein. Nutzer loggen sich an der Client-Workstation oder
einem Personal Computer im Netzwerk in das Betriebssystem ein, und
diese Befehle werden durch die Terminalsoftware ausgeführt. Der
Nutzer gibt eine Anweisung am Terminal ein, so daß das Betriebssystem
den Befehl für
das Backup ausführen
kann. Wenn zum Beispiel das Betriebssystem UNIX (ein Warenzeichen)
ist, sind diese Befehle der cp-Befehl für eine Datei-für-Datei-Kopie
und der dd-Befehl für
eine Block-für-Block-Kopie an einem angegebenen
Gerät.
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Es
ist im allgemeinen möglich,
das Betriebssystem so einzustellen, daß diese Befehle periodisch ausgeführt werden.
Dadurch kann die gemeinsame LU periodisch gesichert werden. Eine
am Verwaltungsterminal 160 eingegebene Anweisung macht
es darüberhinaus
möglich,
unter Verwendung der Speicherplatten-Kopierfunktion in der Speicherplatten-Steuereinheit 140 unabhängig vom
Betriebssystem oder dem Steuer-Mikroprogramm der CHN alle Daten
der gemeinsamen LU in das gemeinsame LU- Backup zu kopieren. Des weiteren schreibt
die CHN 1 die gemeinsamen Daten zu einem Zeitpunkt ohne
Ausführen
der Kopie bei der Gelegenheit der Anweisung in die gemeinsame LU 311 und
das gemeinsame LU-Backup 321 ein. Dies bewirkt, daß die CHN 5 die
Fehlerüberbrückungsoperation
unter Verwendung der übrigen
Informationen ausführt,
auch wenn die gemeinsame LU 311 oder das gemeinsame LU-Backup 321 ausfällt.
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(Verwendung der Backup-Daten)
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Es
wird nun der Prozeß bei
der Verwendung der Backup-Daten
beschrieben.
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Wenn
in der gemeinsamen LU 311 ein Fehler auftritt, so daß eine Operation
wie die Fehlerüberbrückung nicht
mehr ausgeführt
werden kann, wird diese Tatsache mittels einer Benachrichtigungsfunktion des
Speichersystems dem Wartungspersonal oder dem Systemmanager mitgeteilt.
Das Wartungspersonal oder der Manager richtet vom Verwaltungsterminal
aus am gemeinsamen LU-Backup 321 das Dateisystem ein. Danach
wird der normale Prozeß ausgeführt. Wenn
eine Fehlerüberbrückung erforderlich
ist, werden die Informationen im gemeinsamen LU-Backup 321 verwendet. Das Wartungspersonal tauscht
dann das Laufwerk aus, in dem der Fehler aufgetreten ist. Wenn eine
neue gemeinsame LU 311 eingesetzt ist, wird das Laufwerk
neu initialisiert, und die Daten werden unter Verwendung der gleichen Einrichtungen
wie beim Erzeugen des Backups wieder vom gemeinsamen LU-Backup 321 in
die gemeinsame LU 311 zurück kopiert.
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(Speicherort für die Backup-Daten)
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Bei
der vorstehenden Ausführungsform
werden die Backup-Daten
in einer anderen LU in der gleichen Speichereinrichtung erzeugt.
Statt dessen können
die Daten auch auf einem externen Bandlaufwerk gesichert werden,
und das Betriebssystem greift darauf unter Verwendung des NDMP-Protokolls zu.
Außerdem
können
die Daten über
die CHF 1 in einer Backupeinrichtung im SAN-Netzwerk gesichert werden.
Die Daten können
mit tels der Fernkopierfunktion der Speichereinrichtung auch in eine
andere Speichereinrichtung kopiert werden.
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Diese
Prozesse werden nun anhand der Zeichnungen erläutert.
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Die 17 zeigt
den Prozeß des
Initialisierens der gemeinsamen LU, des Installierens des Betriebssystems
in der System-LU und des Erzeugen einer Partition bei der Einführung des
NAS-Systems in das System. Die 18 zeigt
den Prozeß,
der ausgeführt
wird, wenn die CHN eine Fehlerüberbrückung ausführt. Die 19 zeigt
den Prozeß des
Sicherns der Daten der gemeinsamen LU und des Ausführens der
Fehlerüberbrückungsoperation
an der CHN unter Verwendung der Informationen des gemeinsamen LU-Backups,
wenn die gemeinsame LU nicht mehr zur Verfügung steht.
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Zuerst
orientiert sich die Beschreibung an der 17. Die
laufenden Nummern 1 bis 8 in der 17 betreffen
den Prozeß des
Festlegens des Weges derart, daß die
gemeinsame LU und der gemeinsame LU-Backup von den CHNs 1 bis 5 als
ein System erkannt werden können.
Die laufenden Nummern 9 bis 24 betreffen in der 17 den
Prozeß des Initialisierens
der gemeinsamen LU und des gemeinsamen LU-Backups mit der Installationssoftware beim
Installieren des Betriebssystems in der System-LU.
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Der
Systemmanager oder das Wartungspersonal startet am Verwaltungsterminal 160 die
Initialisierung der gemeinsamen LU auf der logischen Ebene (17 – laufende
Nummer 1). Dadurch wird die gemeinsame LU als Speicherplattenarray
logisch initialisiert (17 – laufende Nummer 2). Dabei
kann, wenn der Weg festgelegt ist, die gemeinsame LU vom Ein/Ausgabeprozessor 119 beschrieben
oder ausgelesen werden. Die gemeinsame LU wird jedoch vom Betriebssystem
noch nicht erkannt. Der Systemmanager oder das Wartungspersonal
startet dann am Verwaltungsterminal 160 die Initialisierung
des gemeinsamen LU-Backups auf der logischen Ebene (17 – laufende
Nummer 3). Dadurch wird das gemeinsame LU-Backup als Speicherplat tenarray
logisch initialisiert. Danach startet der Systemmanager oder das
Wartungspersonal die Festlegung des Weges vom Verwaltungsterminal 160 zur
gemeinsamen LU (17 – laufende Nummer 5). Dadurch
werden die CHNs 1 bis 5 der gemeinsamen LU zugeordnet, so
daß der
Ein/Ausgabeprozessor 119, der zu den CHNs 1 bis 5 gehört, auf
die gemeinsame LU zugreifen kann (17 – laufende
Nummer 6). Außerdem startet
der Systemmanager oder das Wartungspersonal die Festlegung des Weges
vom Verwaltungsterminal 160 zum gemeinsamen LU-Backup (17 – laufende
Nummer 7). Dadurch kann der Ein/Ausgabeprozessor 119, der
zu den CHNs 1 bis 5 gehört, auf das gemeinsame LU-Backup zugreifen
(17 – laufende
Nummer 8). Dann beginnt der Systemmanager mit der Installation des
Betriebssystems.
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Zuerst
bewirkt der Systemmanager oder das Wartungspersonal, daß das Verwaltungsterminal 160 eine
Anweisung ausgibt, das Betriebssystem in die CHN 1 zu installieren
(17 – laufende
Nummer 9). Damit beginnt die Installation des Betriebssystems der
CHN 1 (17 – laufende Nummer 10). Die
Installationssoftware wird in die CPU 112 geladen und dann
mit ihrer Ausführung
begonnen. Wenn die Installationssoftware feststellt, daß es keine
anderen CHNs gibt und die Installationsoperation in dem System zum
ersten Mal ausgeführt
wird, wird die gemeinsame LU auf der Betriebssystemebene initialisiert,
so daß die
gemeinsame LU vom Betriebssystem verwendet werden kann (17 – laufende
Nummer 11). Diese Initialisierungsanweisung wird vom Ein/Ausgabeprozessor 119 ausgeführt. Wenn
die Verwendung des vorgegebenen Abschnitts der gemeinsamen LU für jeden
Cluster hinsichtlich der Software vorgegeben ist, teilt die Installationssoftware die
gemeinsame LU so in Bereiche auf, daß jedem Cluster der vorgegebene
Bereich der gemeinsamen LU zugeordnet wird. Dieser Prozeß wird Erzeugung der
Partition genannt (17 – laufende Nummer 11). Dadurch
wird die gemeinsame LU so initialisiert, daß auf sie nicht nur vom Ein/Ausgabeprozessor, sondern
auch vom Betriebssystem zugegriffen werden kann. Das zu jedem Cluster gehörende Betriebssystem
wird außerdem
so in Partitionen aufgeteilt, daß es auf seinen eigenen Bereich
zugreifen kann (17 – laufende Nummer 12). Gleichermaßen führt die
Installationssoftware die Initialisierung und die Aufteilung in
Partitionen auf der Betriebssystemebene hinsichtlich des gemeinsamen
LU-Backups aus (17 – laufende Nummer 13). Das
gemeinsame LU-Backup wird so initialisiert, daß darauf von dem Betriebssystem
zugegriffen werden kann, das zu dem jeweiligen Cluster gehört, und
wird dann in Partitionen aufgeteilt (17 – laufende
Nummer 14).
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Daraufhin
erzeugt die Installationssoftware für den vorgegebenen Bereich
der gemeinsamen LU das Dateisystem (17 – laufende
Nummer 15). Das Dateisystem wird sowohl von der CHN 1 als auch
der CHN 5 verwendet. Wenn das Dateisystem an der CHN 1 erzeugt
wurde, braucht es daher nicht erneut an der CHN 5 erzeugt
zu werden. Das Ergebnis dieses Prozesses ist, daß die Informationen, auf die
zugegriffen werden soll, vom Betriebssystem als Dateisystem erzeugt
werden (17 – laufende Nummer 16). Gleichermaßen erzeugt
die Installationssoftware das Dateisystem am gemeinsamen LU-Backup.
Am gemeinsamen LU-Backup werden vom Betriebssystem die Informationen
erzeugt, auf die von den CHNs 1 und 5 als Dateisystem
zugegriffen wird (17 – laufende Nummer 18).
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Danach
installiert die Installationssoftware das Betriebssystem für den LU-Bereich,
in dem das Betriebssystem der CHN 1 gespeichert ist. Danach teilt
die Installationssoftware dem Verwaltungsterminal die Installation
des Betriebssystems an der CHN 1 mit (17 – laufende
Nummer 19). Wenn diese Abschlußmitteilung
vom Verwaltungsterminal 160 erhalten wird (17 – laufende
Nummer 20), wird am Terminal-Bildschirm eine Nachricht über das
Ende ausgegeben. Der Systemmanager oder das Wartungspersonal prüft die Nachricht
und ordnet dann die Installation des Betriebssystems an der CHN 5 an (17 – laufende
Nummer 21). In der CHN 5 wird die Installationssoftware
ausgeführt,
um das Betriebssy stem über
das Netzwerk zu installieren (17 – laufende
Nummer 22). In der CHN 1 wurde jedoch bereits das Betriebssystem
für das
System installiert. Die gemeinsamen LU und das gemeinsame LU-Backup
werden daher nicht initialisiert. Die Installationssoftware wird
ausgeführt,
um das Betriebssystem für
den LU-Bereich zu installieren, in dem das Betriebssystem der CHN 5 gespeichert
ist. Nach Beendigung davon teilt die Installationssoftware dem Verwaltungsterminal
das Ende der Installation des Betriebssystems in der CHN 5 mit
(17 – laufende Nummer
23). Wenn das Verwaltungsterminal 160 die Miteilung erhält (17 – laufende
Nummer 24), wird am Terminal-Bildschirm eine Nachricht über das Ende
ausgegeben. Damit ist die Installation des Betriebssystems in das
System, die Initialisierung der gemeinsamen LU und des gemeinsamen
LU-Backups und die Erzeugung der Partitionen abgeschlossen.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird die Installationssoftware, die auf der CHN 1 läuft, auf der
das Betriebssystem zuerst installiert wird, ausgeführt, um
alle Partitionen zu initialisieren, die von den anderen CHNs benutzt
werden. Statt dessen kann aber auch die CHN 1 nur den Bereich
initialisieren, der von der CHN 1 benutzt wird, und die
anderen Bereiche können
dann initialisiert werden, wenn das Betriebssystem auf den einzelnen
CHNs installiert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind außerdem die
Bereiche der CHNs so angeordnet, daß sie der Partition der gemeinsamen
LU entsprechen. Statt dessen kann aber auch die gemeinsame LU jeder CHN
einzeln zugeteilt werden und der Weg für jede gemeinsame LU von einer
anderen CHN so festgelegt werden, daß eine andere CHN auf jede
gemeinsame LU zugreifen kann. Die CHNs können sich die Informationen
in jeder gemeinsamen LU teilen.
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Die
Beschreibung richtet sich nun auf die 18.
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Die 18 zeigt,
wie die CHN 5 die Operationen von der CHN 1 übernimmt,
wenn das Betriebssystem der CHN 1 ausfällt.
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In
diesem Prozeß ist
es erforderlich, daß das Betriebssystem
der CHN 5 zu jeder Zeit in Aktion ist, bis in der CHN 1 ein
Fehler auftritt (18 – laufende Nummer 10). Zur
Vereinfachung der Beschreibung wird bei der vorliegenden Ausführungsform
angenommen, daß das
Betriebssystem der CHN 5 zu einem Zeitpunkt vor der Erläuterung
der Operation in der CHN 1 in Betrieb ist (18 – laufende
Nummer 1).
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Das
auf der CHN 1 laufende Betriebssystem richtet das Dateisystem
der gemeinsamen LU ein, das von der CHN 1 benutzt wird
(18 – laufende Nummer
2). Dieses Dateisystem wird zum Beispiel in 17, laufende
Nummer 15 erzeugt. Nach Beendigung des Einrichtens liest das Betriebssystem
Daten aus dem erzeugten Dateisystem aus und schreibt Daten darin
ein (18 – laufende
Nummer 3). Danach beginnt das Betriebssystem mit einem Prozeß wie dem
Dateiservice für
einen gewöhnlichen
Client (18 – laufende Nummer 4).
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Wenn
während
eines normalen Prozesses die CHN 1 in einen Zustand eintritt,
in dem die laufende Operation nicht fortgesetzt werden kann, dient
das Betriebssystem der CHN 1 dazu, die aufeinanderfolgenden
Informationen so in die gemeinsame LU einzuschreiben, daß die CHN 5 den
Dateiservice für
den Client übernehmen
und dann die Operation neu starten kann (18 – laufende
Nummer 5). Bei der vorliegenden Ausführungsform erfolgt dieses Einschreiben
durch das Dateisystem. Wenn die Informationen nicht durch das Dateisystem,
sondern durch den Blockzugriff eingeschrieben werden, ist es erforderlich,
einen Ausschließlichkeitsprozeß gegen
ein konkurrierendes Einschreiben durch eine andere CHN auszuführen. Die
aufeinanderfolgenden Informationen umfassen Informationen wie die
IP-Adresse des Clients, Benutzerinformationen für den Systemmanager und für allgemeine
Nutzer, Betriebsinformationen über
den auf dem Betriebssystem laufenden Betrieb, Dämon-Operationsinformationen, Informationen
darüber,
wie die CHN 1 und die CHN 5 die Nutzer-LU, die
gemeinsame LU und das Dateisystem nutzen, Informationen über die
Verwendung der LU durch das Dateisystem und Informationen über die
IP-Adresse, mit der die CHNs 1 und 5 den Client
versorgen. Die aufeinanderfolgenden Informationen werden periodisch
oder bei einer Änderung
der erforderlichen Informationen durch das Betriebssystem in die
gemeinsame LU eingeschrieben (18 – laufende
Nummer 7, 18 – laufende Nummer 9). Oder
der Nutzer veranlaßt
das Verwaltungsterminal 160, die aufeinanderfolgenden Informationen
in die gemeinsame LU einzuschreiben.
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Abgesehen
davon überwacht
das auf der CHN 5 laufende Betriebssystem periodisch, ob
die CHN 1 ihre Operationen fortsetzt oder nicht (18 – laufende
Nummer 6, 18 – laufende Nummer 11).
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Es
wird nun angenommen, daß in
der CHN 1 ein Fehler auftritt und dadurch der Service für den Client
unterbrochen wird (18 – laufende Nummer 10). Das
auf der CHN 5 laufende Betriebssystem überwacht die Operation und
stellt fest, daß in
der CHN 1 ein Fehler aufgetreten ist (18 – laufende Nummer
12). Das auf der CHN 5 laufende Betriebssystem richtet
dann das Dateisystem an der gemeinsamen LU ein ( 18 – laufende
Nummer 13). Nach Beendigung des Einrichtens gibt das Betriebssystem der
CHN 5 den Zugriff auf die aufeinanderfolgenden Informationen
frei, die von dem Betriebssystem der CHN 1 verwendet wurden.
Das Betriebssystem der CHN 5 verhält sich, gesehen vom Client,
wie die CHN 1 und startet den Service neu (18 – laufende Nummer
15).
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Bei
der in der 18 gezeigten Ausführungsform
wird die Fehlerüberbrückungsoperation dadurch
ausgeführt,
daß die
CHN 1 als normales Verarbeitungssystem und die CHN 5 als
wartendes System dient. Dies ist das sogenannte Aktiv-Standby-Operationssystem.
Statt dessen können
sowohl die CHN 1 als auch die CHN 5 als normales
Verarbeitungssystem dienen, was dann Aktiv-Aktiv-Operationssystem
genannt wird. Wenn dabei in einer der CHNs ein Fehler auftritt,
wird für
jede CHN ein individuelles Dateisystem erzeugt und das von der anderen
CHN zu verwendende Dateisystem eingerichtet. Die Informations speicherung
in der gemeinsamen LU kann außerdem
nicht die Dateisystemform, sondern eine Logische-Adressen-Form haben,
und die Dateispeicherbereiche können
den einzelnen logischen Adressen in den CHNs zugeordnet sein. Im Falle
des Aktiv-Aktiv-Operationssystems
werden das Einschreiben der aufeinanderfolgenden Informationen und
das Überwachen
des Betriebszustands der beiden CHNs in der 18 von
einer CHN an der anderen und umgekehrt ausgeführt.
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Die
Beschreibung richtet sich nun auf die 19.
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Die 19 zeigt
den Prozeß des
Sicherns der gemeinsamen LU und die Fehlerüberbrückung der CHN unter Verwendung
der Informationen des gemeinsamen LU-Backups, wenn die gemeinsame LU
ausfällt.
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Wie
in der 18 wird angenommen, daß die CHN 5,
die dazu dient, den Prozeß bei
einem Ausfall der CHN 1 von der CHN 1 zu übernehmen,
zu Beginn mit dem normalen Prozeß startet (19 – laufende
Nummer 1). Dieses Dateisystem wird zum Beispiel in der Folge erzeugt
(17 – laufende Nummer
15). Nach Beendigung des Einrichtens des Dateisystems kann das Betriebssystem
Daten in das Dateisystem einschreiben oder davon auslesen (19 – laufende
Nummer 3). Das Betriebssystem startet dann den Prozeß, etwa
den Dateiservice für einen
normalen Client (19 – laufende Nummer 4).
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Wenn
während
des normalen Prozesses die CHN 1 ausfällt, schreibt das Betriebssystem
der CHN 1 die aufeinanderfolgenden Informationen in die
gemeinsame LU ein, so daß die
CHN 5 den Dateiservice für den Client übernehmen
kann und den Dateiservice neu starten kann (19 – laufende
Nummer 5). Das Einschreiben erfolgt in dieser Ausführungsform
durch das Dateisystem. Wenn das Einschreiben durch einen Blockzugriff
ohne Verwendung des Dateisystems erfolgt, ist es erforderlich, eine
Ausschließlichkeitskontrolle
gegen ein konkurrierendes Einschreiben durch eine andere CHN auszuführen. Die
aufeinanderfolgenden Informationen umfassen Informationen wie die
IP-Adresse des Clients, Benutzerinformationen für den Sy stemmanager und für allgemeine
Nutzer, Betriebsinformationen über
den auf dem Betriebssystem laufenden Betrieb, Dämon-Operationsinformationen, Informationen
darüber,
wie die CHN 1 und die CHN 5 das Dateisystem nutzen,
Informationen über
die vom Dateisystem benutzte LU, Informationen über die IP-Adresse, mit der die CHNs 1 und 5 den
Client versorgen, undsoweiter. Die aufeinanderfolgenden Informationen
werden periodisch oder bei einer Änderung der erforderlichen
Informationen in die gemeinsame LU eingeschrieben (19 – laufende
Nummer 7). Oder der Nutzer veranlaßt das Verwaltungsterminal 160,
die aufeinanderfolgenden Informationen in die gemeinsame LU einzuschreiben.
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Abgesehen
davon überwacht
das auf der CHN 5 laufende Betriebssystem periodisch, ob
die CHN 1 erfolgreich arbeitet oder nicht (19 – laufende
Nummer 6 und 19 – laufende Nummer 6).
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Das
Betriebssystem der CHN 1 dient dazu, den durch die CHNs 1 und 5 benutzten
Bereich der gemeinsamen LU unter Verwendung des Kopierbefehles des
Betriebssystems zu sichern (19 – laufende
Nummer 8). Zum Beispiel loggt sich das in der Informationsverarbeitungseinrichtung
200 im LAN 400 arbeitende UNIX-Betriebssystem 714 oder
Windows-Betriebssystem 715 in das auf der CPU 112 laufende
Betriebssystem ein, um den vom Betriebssystem 702 bereitgestellten
allgemeinen Kopierbefehl zu verwenden. Wenn das Betriebssystem 702 UNIX
ist, ist der Kopierbefehl der cp-Befehl. Wenn die Daten direkt Block
für Block
unter Angabe der LU-Einrichtung ohne Verwendung des Dateisystems kopiert
werden, ist der Kopierbefehl zum Beispiel der dd-Befehl. Außerdem loggt
sich das in der Informationsverarbeitungseinrichtung 200 im
LAN 400 arbeitende UNIX-Betriebssystem 714 oder
Windows-Betriebssystem 715 in die auf der CPU 112 laufende
Anwendung 706 ein, etwa den NAS-Manager, um die Anwendungsfunktion
zum Kopieren zu nutzen. Statt dessen können diese Betriebssysteme
oder Anwendungen auch vom Verwaltungsterminal 160 aus eingeloggt
wer den, um die Kopierfunktion auszuführen. Oder das Verwaltungsterminal 160 gibt
eine Anweisung an die Speicherplatten-Steuereinheit 140 aus, damit
die Speicherplatten-Steuereinheit die Kopierfunktion ausführt. Das
auf dem Ein/Ausgabeprozessor 119 laufende Steuer-Mikroprogramm,
die auf der CPU 112 laufende Anwendung wie der NAS-Manager,
das auf der CPU 112 laufende Betriebssystem und die RAID-Steuereinheit 740 sowie
die CPU 142 der Speicherplatten-Steuereinheit 140 überwachen den
Zustand des Systems. Wenn zum Beispiel der Anteil der Belastung
durch Datenübertragungen
im System kleiner ist als ein vorgegebener Wert und daher kein bemerkenswerter
negativer Einfluß wie
eine verringerte Leistungsfähigkeit
bei dem Service für den
Client bei der Ausführung
der Kopie zu erwarten ist, werden die Befehle zum Sichern der Daten
automatisch gestartet und ausgeführt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
loggt der Nutzer das Betriebssystem vom Informationsverarbeitungsterminal 200 ein,
um den vom Betriebssystem bereitgestellten cp-Befehl zu nutzen.
Dadurch können
die Bereiche für
die CHNs 1 und 5 in der gemeinsamen LU in die
entsprechenden Bereiche des gemeinsamen LU-Backups kopiert werden
(19 – laufende
Nummer 9 und 19 – laufende Nummer 10).
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Die
Sicherung kann nicht nur in den gemeinsamen LU-Backups 321 bis 324 erfolgen,
sondern auch in der externen Backup-Einrichtung 900 und dem
externen Speichersystem 610. Es wird im folgenden ein Verfahren
zum Sichern der Bereiche der gemeinsamen LU für die CHNs 1 und 5 in
einem Bandlaufwerk 900 über
das SAN-Netzwerk nach dem NDMP-Protokoll (Network Data Management Protocol)
beschrieben (19 – laufende Nummer 11). Dieses
Verfahren macht es möglich,
die Daten in der externen Backup-Einrichtung zu sichern (19 – laufende
Nummer 12 und 19 – laufende Nummer 13). Beim
Sichern der Informationen der gemeinsamen LU in dem externen Speichersystem 610 wird in
Betracht gezogen, daß der
Service für
den Client unter Verwendung der Informationen von dem exter nen Speichersystem 610 übernommen
wird. In diesem Fall müssen
nicht nur der Service für
den Client, sondern auch die Nutzerdaten, auf die vom Client zugegriffen
wird, unter Verwendung der Fernkopierfunktion oder dergleichen mit
dem externen Speichersystem 610 synchronisiert werden.
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Es
wird angenommen, daß die
gemeinsame LU durch einen Fehler oder dergleichen ausfällt (19 – laufende
Nummer 14). Auch wenn der Fehler in der CHN 1 keinen Einfluß auf den
Dateiservice für
den Client hat, (19 – laufende Nummer 15), ist
die Fehlerüberbrückungsoperation
auszuführen, wobei
es unmöglich
ist, wie in der 18, laufende Nummer 13 die aufeinanderfolgenden
Informationen von der CHN 5 zu erhalten. Wenn das auf der
CHN 5 laufende Betriebssystem den Fehler in der CHN 1 feststellt
(19 – laufende
Nummer 17), zeigt das Betriebssystem das Einrichten des Dateisystems
der gemeinsamen LU an (19 – laufende Nummer 18). Die
Einrichtungsoperation schlägt
jedoch fehl, da die gemeinsame LU nicht zur Verfügung steht (19 – laufende
Nummer 19). Wenn der Ausfall des Einrichtens der gemeinsamen LU
festgestellt wird, beginnt das Betriebssystem der CHN 5 mit
dem Einrichten des Dateisystems im gemeinsamen LU-Backup (19 – laufende
Nummer 20). Dadurch kann das Betriebssystem der CHN 5 Informationen
in das Dateisystem im gemeinsamen LU-Backup einschreiben oder davon
auslesen (19 – laufende Nummer 21). Danach
gibt das Betriebssystem der CHN 5 einen Neustart des Services
wie dem Dateiservice der CHN 1 für den Client auf der Basis
der aufeinanderfolgenden Informationen von dem gemeinsamen LU-Backup
frei (19 – laufende Nummer 22).
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Wenn
danach die gemeinsame LU nach einem Austausch der physikalischen
Einrichtung wieder zur Verfügung
steht, wird die gemeinsame LU bei der Gelegenheit des Geräteaustauschs
neu initialisiert. Es wird der Prozeß der 19, laufende
Nummer 8 vom Backup der gemeinsamen LU zu der gemeinsamen LU ausgeführt, wodurch
die aufeinanderfolgenden Informationen wieder in die gemeinsame LU
zurückgeschrieben
werden können.
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Die
vorstehende Beschreibung betrifft die Ausführungsformen. Die vorstehenden
Ausführungsformen
dienen dem leichteren Verstehen der vorliegenden Erfindung, sie
definieren die vorliegende Erfindung nicht. Die vorliegende Erfindung
kann abgeändert
und modifiziert werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung
und ihrer Äquivalente
abzuweichen.
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Die
vorliegende Anmeldung betrifft und beansprucht die Priorität aus der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-394922, eingereicht im November, deren
Inhalt hier durch Bezugnahme zur Unterstützung der vorliegenden Erfindung
eingeschlossen wird.
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Dem
Fachmann sollte des weiteren klar sein, daß, auch wenn die vorstehende
Beschreibung sich auf Ausführungsformen
der Erfindung bezieht, die Erfindung nicht darauf beschränkt ist
und verschiedene Abänderungen
und Modifikationen erfolgen können,
ohne vom Geist der Erfindung und dem Umfang der anhängenden
Patentansprüche
abzuweichen.