[发明专利]磁盘单元的计算机控制最佳配对

说明书

本发明与数据处理领域有关。更具体地说，本发明允许计算机系统中的磁盘单元以最佳方式配对。

一个采用“磁盘单元镜象(Disk Unit Mirroring)”技术的计算机系统把数据的完全相同的拷贝保存在被指定彼此互为镜象的一对磁盘单元上。如果一个镜象对(a mirrored pair)中的一个磁盘单元出现故障，系统能使用该镜象对中另一个单元上的数据拷贝，直至出现故障的单元被修复并重建它的数据拷贝为止。如果一个磁盘单元的输入/输出控制器出现故障，而该单元的镜象磁盘单元是联接在另一个控制器上，该系统仍能继续运行，使用联接在那另一个控制器上的磁盘单元。同样，如果联接到一个I/O(输入/输出)处理器或总线(BUS)上的全部磁盘单元所具有的镜象磁盘单元被联接到不同的I/O处理器或总线上，那么该系统能经受一个I/O处理器或总线的故障而继续运行。

一个带有镜象的计算机系统抵御其数据不能被访问的情况(例如当由于磁头损坏而使数据受破坏或者由于某部件故障而使数据暂时不能得到，下文中这些数据统称为“不可能访问数据(inaccessibledata)”)的能力与硬件联接方式和磁盘单元被安排成镜象对的方式有直接关系。同样的硬件可能提供出极好的或者糟糕的保护能力。

当一位顾客或服务代表构成一个用于镜象存贮的系统时，此人便有责任把磁盘单元安排成若干镜象对。这种磁盘单元的配对工作要求有了解硬件的物理联接的专家，从而使从一对磁盘单元到系统的硬件路径尽可能是重复的(或者说互为镜象的)，借以通过减少单一硬件故障点的数目来提高保护能力的水平。这位对磁盘单元配对的人还必须知道和遵守其他系统与镜象的限制，例如保证一个镜象对中的磁盘单元是可以独立服务的，以及配对的磁盘服务器类型应相似等等。

用于镜象的磁盘单元的人工配对是困难的、既费时间又易于出错，而且经常会造成无效的组合或者是最佳配对和最佳保护的组合。

本发明的主要目的是提供一种磁盘单元自动配对的方法。

本发明的另一个目的是提供一种在镜象系统中对磁盘单元自动配对的方法，它使计算机系统防止“不可访问数据”的保护能力(levelof protection)达到最佳。

这些以及其他目的都是由本文披露的“磁盘单元计算机控制最佳配对”来完成的。

一个计算机系统含有一个或多个磁盘单元。它们联接到放在磁盘机箱内的控制器上。一个或多个磁盘机箱联到一个I/O(输入/输出)处理器上。一个或多个I/O处理器被联到一条总线(BSS)上。该计算机系统可以含有一条或多条总线。

对一个计算机系统中的磁盘单元配对，首先要对具有相同设备类型的全部磁盘单元按地址排序。对具有相同设备类型且在每个磁盘箱中有相同数目磁盘单元的每一组磁盘单元指定为一个段(segment)。要处理的第一个段含有每个磁盘箱中磁盘单元数的最大值。只要可能，磁盘单元要与处在不同总线上的其他磁盘单元配对。这一点提供了抵御因数据丢失或计算机系统中某一部件损坏造成“不可访问数据”的最高保护能力水平。对于不能做到这一点的其余磁盘单元，则要与处在不同I/O处理器的磁盘单元配对。这提供了次高级保护能力水平。对于不能做到这一点的其余磁盘单元，则要与处在不同控制器上的磁盘单元配对，这提供了再次一级的保护能力水平。如果这一点还不能做到，则所剩磁盘单元要与处在不同磁盘箱的磁盘单元配对，这提供了更次一级的保护能力水平。如果这一点还不能做到，则所剩下的磁盘单元便落入保护能力水平限之下，因而不能在这一段(segment)所表示的磁盘单元范围内配对。保护能力限值可以根据计算机系统的性质而调高或调低。其余段以类似方式处理。

如果磁盘单元不能在它们的字段内配对，就将它们放到备用清单中。对备用清单上的磁盘单元可采取几种尝试进行配对。如果所有这些尝试都失败了，则将具有最低保护能力水平的那些磁盘单元配对打破，并把它们加入到备用清单中，然后再对该备用清单中的磁盘单元进行配对尝试。这种打破具有最低保护能力水平的磁盘单元配对并将它们加入到备用清单的过程要一直继续到计算机系统中全部磁盘单元都配上对为止。

在所有单元配对之后，将一个磁盘对与其他的磁盘对进行了比较，看是否能通过互换配偶来提高保护能力水平。重复进行这种磁盘单元对的比较，直至达到最佳的保护能力水平为止。

图1A给出需要磁盘配对的一个简单计算机系统的硬件图。

图1B给出图1A所示计算机系统的字段清单及所选定的配对。