[发明专利]高可用性以及低容量的动态存储区域分配

说明书

技术领域

本发明一般涉及计算机存储系统，更具体地，涉及计算机存储系统中的动态存储区域分配(thin-provisioning)。

背景技术

动态存储区域分配(thin-provisioning)是一种适用于大规模集中的计算机盘存储系统、存储区域网(SAN)及存储虚拟系统的机制。基于随需和即时，动态存储区域分配允许空间被容易地分配给服务器。术语动态存储区域分配用于与传统配置(fat provisioning)形成对比，传统配置指在存储阵列上的传统的分配方法，在该存储阵列上，存储容量的大存储池(large pool)被分配给单个应用程序(application)，但是保留未使用的部分。

在存储整合环境中(其中许多应用共享访问相同的存储阵列)，动态存储区域分配允许管理员保留单独的空闲空间缓冲池以对所有应用程序的数据增长需求提供服务。通过动态存储区域分配，能够自动增加存储容量使用效率，而没有沉重的管理费用。各组织能够预先购买更少的存储容量，能够根据实际的业务使用推迟存储容量升级，并且能够节省与维持不使用的硬盘容量运转相关的运行费用。

存储整合环境能够提供过度配置(over-allocation)或过度预订(over-subscription)。过度配置或过度预订是允许对服务器应用程序分配比在存储阵列本身上物理地保留的存储容量更多的存储容量。这允许应用存储容量的增长和减少的灵活性，而不必须准确地预测容量将增长或减少多少。当应用程序实际写入数据时(而不是最初分配存储容量时)才提供阵列上的物理存储容量。

在2006年10月31日向Kano提出的美国专利No.7,130,960中揭示了一种通过动态存储区域分配来减少数据存储容量的浪费的方法，将其全部并入本文作为参照。动态存储区域分配通过防止将存储容量分配给未被写入的数据区来减少存储容量的浪费。

另一方面，高可用性是系统设计规程(protocol)及确保在特定的检测取样间隔时间过程中某种程度的运行连续性相关的工具。可用性指用户社区(user community)访问系统(无论是提交新的工作、更新或改变现有的工作，还是收集先前的工作的结果)的能力。如果用户无法访问系统，则说明系统不可用。

增加可用性的一种方法是具有同步的复制系统，日本专利2007-072538中揭示了该方法。该技术包括在两个或更多个存储子系统中的数据复制系统、一个或多个外部存储子系统以及I/O服务器中的路径改变功能。当一个存储子系统由于意外的故障(例如，由于I/O路径断开或设备出错)而停止工作时，I/O服务器将I/O路径改变到其它的存储子系统。

对于存储系统，动态存储区域分配和高可用性都是良好的特性。然而，该两种方法具有互相冲突的方面。

发明内容

本发明提供充分地解决一个或多个上述及其它问题的方法和系统，这些问题与用于计算机存储系统中的动态存储区域分配的传统技术相关。

本发明的各方面提供用于提供高可用性并减少存储系统的容量要求的方法和设备。

根据本发明的一个方面，一种存储系统包括主计算机、两个或更多个存储子系统及一个或更多个外部存储子系统。存储子系统可以被参照作为第一存储子系统。主计算机被耦合到两个或更多个存储系统上并能够改变存储子系统之间的I/O路径。两个或更多个存储子系统能够访问外部存储卷并将外部存储卷作为它们自己的存储容量。这些存储子系统包括动态存储区域分配功能。动态存储区域分配功能能够使用外部存储卷作为容量池的部件。当接收到来自其它存储子系统的请求时，动态存储区域分配功能还能够排除容量池区被分配。存储子系统互相通信并且当存储子系统接收到写I/O时，存储子系统能够将写I/O互相复制。

根据本发明的一个方面，提供一种计算机化的数据存储系统，该系统包括至少一个外部卷、包括第一存储子系统和第二存储子系统的两个或更多个存储子系统，第一存储子系统包括第一虚拟卷，第二存储子系统包括第二虚拟卷，第一虚拟卷和第二虚拟卷形成对。在本发明的系统中，第一虚拟卷和第二虚拟卷是动态存储区域分配卷；第一虚拟卷可使用来从与第一虚拟卷相关联的第一容量池中分配容量；第二虚拟卷可用于从与第二虚拟卷相关联的第二容量池中分配容量；该容量包括至少一个外部卷；该至少一个外部卷由第一容量池和第二容量池共享；该至少一个外部卷、所述第一存储子系统或所述第二存储子系统存储至少一个动态存储区域分配信息表；基于动态存储区域分配的分配处理的执行，如果第一存储子系统已经从所共享的至少一个外部卷中分配了容量，则第二存储子系统可用来参照分配信息并建立虚拟卷地址和容量池地址之间的关系。