控制數據複製服務的設備和方法
2023-06-23 17:27:11
專利名稱：控制數據複製服務的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用於在數據存儲器系統中控制數據複製服務的技術，更具體地，涉及保護數據存儲器中的數據不受錯誤建立的複製服務關係的影響。
背景技術：
表述「數據複製服務」用來表示在高級存儲器系統中可用的一組服務，從而為允許數據的真實或虛擬的複製的生成及保持提供便利，該數據的複製及保持用於例如備份、恢復、為應用程式的測試提供數據的「逼真(true-to-life)」樣本和類似的各種目的。
複製服務的例子是鏡像和時點(point-in-time)複製。
鏡像是用於提高基於盤的存儲器子系統的可靠性的眾所周知的技術。點對點遠程複製(PPRC)，也就是已知的遠程複製或遠程鏡像，是一種形式的鏡像，其中一個磁碟與另一個磁碟保持一定的距離，並且在第一個發生故障的情況下能夠對另一個進行存取。這被用來在發生「災難」，即具有很大範圍的故障的情況下提供持續的服務。以它們的同步形式實施PPRC原理的系統的例子是IBM同城鏡像(Metro Mirror)功能。
由例如IBMTotalStorageSAN卷控制器的FlashCopy功能(IBM、FlashCopy和TotalStorage是IBM公司的商標或註冊商標)提供的時點複製是這樣一項技術，其提供了在某個時間點上「凍結」的一些存儲器的內容的虛擬映像(virtual image)。當時點複製關係開始時，最初沒有數據物理地從源存儲器複製到目標存儲器。相反，任何指向目標的讀取可從源透明地得到滿足。經過一段時間後，作為一種後臺活動，數據可從源物理地複製到目標，此外，在源有待修改的任何現存數據在該修改在源生效前將被傳輸到目標。
例如FlashCopy或點對點遠程複製(PPRC)的複製服務功能因此提供了創建數據存儲器的現存卷的副本的能力。在類似SAN卷控制器的系統中配置這些功能需要指定目標捲來接收數據的副本。
如果或許是由於管理的失誤而指定了錯誤的目標卷，則包含有價值的數據的盤可能被錯誤地配置成充當目標存儲器來接收副本。除非該失誤被迅速地檢測到，否則這可導致惡化並因此造成數據的丟失，那麼將需要從備份介質來進行恢復。
在某些作業系統環境中，通過定義的協議的使用可確定卷正在使用中。然而，在包括使用SCSI協議的許多那些開放式系統環境中，不存在此類明確的機制。
因此人們期望擁有一種技術手段，該手段可用於保護數據存儲器中的數據不受錯誤建立的複製服務關係的影響。
發明內容
因此本發明的第一個方面提供了一種連同主機和至少第一和第二數據存儲器工作的設備，該設備用於避免由複製服務系統對所述第二數據存儲器中存儲的數據項進行覆寫，該設備包括存儲器監視器，用於監視所述第二數據存儲器的使用；存儲器組件，用於保留一個或多個來自所述存儲器監視器的使用指示符；存儲器使用分析器，用於分析所述一個或多個使用指示符來對所述第二存儲器的可用性做出肯定或否定的判定；複製服務請求器，用於與所述主機通信來接收對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求；以及請求阻止和傳送組件，用於響應於所述第二存儲器的可用性的肯定的判定，傳送所述對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求。
優選地，所述請求阻止和傳送組件進一步用於響應於所述第二存儲器的可用性的否定的判定來阻止所述請求。
優選地，所述請求阻止和傳送組件進一步用於響應於所述第二存儲器的可用性的所述否定的判定來返回指定了另外的潛在目標存儲器的請求。
優選地，所述複製服務關係包括下面中的一個時點複製關係；本地鏡像複製關係；以及遠程鏡像複製關係。
優選地，所述使用指示符來自於下面中的至少一個隨時間的I/O計數；卷允許/制止指示符；卷保留指示符；以及SCSI服務任務性能指示符。
優選地，所述使用指示符來自於在可配置時間段上收集的數據。
本發明的第二個方面提供了一種連同主機和至少第一和第二數據存儲器使用的方法，該方法用於避免由複製服務系統對所述第二數據存儲器中存儲的數據項進行覆寫，該方法包括存儲器監視器監視所述第二數據存儲器的使用；存儲器組件保留來自所述存儲器監視器的一個或多個使用指示符；存儲器使用分析器分析所述一個或多個使用指示符以對所述第二存儲器的可用性做出肯定或否定的判定；用於與所述主機通信的複製服務請求器接收對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求；以及請求阻止和傳送組件響應於所述第二存儲器的可用性的肯定的判定，傳送所述對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求。
本方法優選地進一步包括所述請求阻止和傳送組件響應於所述第二存儲器的可用性的否定的判定來阻止所述請求的步驟。
本方法還可包括所述請求阻止和傳送組件響應於所述第二存儲器的可用性的所述否定的判定來返回指定了另外的潛在目標存儲器的請求的步驟。
優選地，所述複製服務關係包括下面中的一個時點複製關係；本地鏡像複製關係；以及遠程鏡像複製關係。
優選地，所述使用指示符來自於下面中的至少一個隨時間的I/O計數；卷允許/制止指示符；卷保留指示符；以及SCSI服務任務性能指示符。
優選地，所述使用指示符來自於在可配置時間段上收集的數據。
在第三個方面中，提供了一種其上具有功能性數據的數據載體，所述功能性數據包括功能性計算機數據結構，當所述數據載體被載入到計算機系統中並由其操作時，使得所述計算機系統執行根據第二個方面的方法的所有步驟。
在第四個方面中，提供了包括電腦程式代碼的電腦程式，當該電腦程式被載入到計算機並在其上執行時，將致使所述計算機系統執行根據第二個方面的方法的所有步驟。
因此本發明的優選實施方式在它們最寬的方面內考慮一種技術框架，該技術框架用於監視在給定的時間段內哪一個卷正在接收讀或寫I/O。如果任何此類的卷被指定作為複製服務關係的目標，並且在當前的一段時間內接收到I/O，則由於盤正在使用中，對複製服務關係進行配置的嘗試被拒絕。
參照附圖僅通過示例的方式對本發明的優選實施方式進行描述，其中圖1以示意性的形式表示了根據本發明的優選實施方式的一種設備；圖2以流程圖的形式表示了其中根據本發明的優選實施方式的操作方法可被實施的一個方法或一個邏輯配置。
具體實施例方式
返回到圖1，該圖以示意性的形式表示出根據本發明的一個優選實施方式的一種設備，示出的複製服務控制器100可操作地連接到主機200和複製服務源210。複製服務控制器100還在操作中與複製服務目標160連接。
在複製服務控制器100內，存儲器組件監視器110用於監視例如複製服務源210和複製服務目標160的複製服務源和複製服務目標的使用，並用於在指示符存儲器115中存儲使用指示符以便向存儲器使用分析器120提供有關該使用的信息。存儲器使用分析器120用於分析來自指示符存儲器115的使用指示符從而向請求阻止器/傳送器130提供分析的存儲器使用信息。
在操作中，例如由用戶或應用程式指示主機200來建立將例如複製服務源210作為源來使用的複製服務關係。複製服務目標160是該關係的潛在目標。主機200通過複製服務請求器140請求由複製服務控制器100來建立關係。接著複製服務請求器140向請求阻止器/傳送器130傳送該請求，請求阻止器/傳送器130基於已經被記錄的複製服務目標160的使用分析，通過從存儲器使用分析器130接收到的信息來確定複製服務目標160是否事實上可作為該關係的複製服務目標使用。如果複製服務目標160是可用於使用的，則請求阻止器/傳送器130傳送請求，並且複製服務控制器建立該複製服務關係。如果複製服務目標160不可用於使用，則請求阻止器/傳送器用於阻止該請求。在這種情況中，對於本領域的技術人員來說清楚的是對於系統設計者來說有各種可選的方法。例如，故障可被返回至主機系統以允許它來確定可選的做法，例如捨棄用於建立關係的初始請求。在一個可選方式中，主機系統在接收到故障指示符時選擇可選的複製服務目標。在一個可選方式中，複製服務控制器能夠避免捨棄主機請求，並且它自身可嘗試建立可選的複製服務目標從而來滿足請求。
在一種最優選的實施方式中，控制器子系統因此監視由每個配置的卷接收到的I/O，特別地，監視在先前的例如1分鐘的時間段內，卷從任何主機系統是否接收到任何的讀或寫I/O。該信息用於管理創建新複製服務關係的命令的處理。如果目標盤在定義的期間內已經接收到任何的I/O，則創建新的關係的任何嘗試被拒絕。
在一個可選方式中，可以在認為一時間段對於作為複製服務功能的目標而言是安全的之前將其配置為卷空閒的時間段。該改進在某些情況中具有潛在地減小對卷的「正使用中」狀態的「錯誤的肯定」估計的數目的優勢，所述的某些情況例如為當已知某些卷經常用於短期的存儲器需求，並因此在一段時間上累加了「餘留的」I/O統計，且不正確地指示它們不可用作目標時。
在進一步的改進中，可在特定的卷上有選擇地應用或限制優選實施方式的動作，從而來考慮那些由自動化腳本管理的卷，其中腳本負責利用配置活動來協調主機I/O活動，並且其中適合於監視人類用戶I/O活動的超時期間將是不合適的。
儘管對主機I/O活動進行監視是當前最優選的實施方式，然而用於確定當前主機活動的可選技術，例如確定保留、持久保留或關於例如Test Unit Ready的其它SCSI任務的新近處理的指示的存在的技術也是可以的。
因此採用設備形式的本發明的優選實施方式有利地解決了保護數據存儲器中的數據不受錯誤建立的複製服務關係的影響的問題。
現在回到圖2，其以流程圖的形式表示出根據本發明的優選實施方式的方法或邏輯配置的步驟。
因此，該方法或邏輯配置的操作開始於START步驟200。在步驟202，對存儲器卷(或任何其它選擇的單元，如本領域的技術人員可以理解的)的使用進行監視，在步驟204，任何新近存儲器使用的指示符(隨時間的I/O計數，I/O頻率或類似等)被保留，該保留可採用保存到非易失性的存儲器的形式，例如保存到盤存儲器設備上，或可採用保存到易失性存儲器上的形式，例如保存到RAM存儲器。對在步驟206接收到複製服務請求以啟動指定了潛在目標卷的關係做出響應，在步驟208發出查詢以確定使用該潛在目標卷作為該關係的目標的可用性。如果在步驟208，在步驟204保留的指示符顯示沒有新近目標的使用，該新近目標的使用表述了潛在的目標卷不可作為目標使用，則利用該目標來啟動關係的請求在步驟210被傳送。方法或邏輯配置的操作接著返回到監視步驟202並繼續進行。如果在步驟208，在步驟204所保留的指示符顯示新近目標的使用，該新近目標的使用表述了潛在的目標卷不可作為目標使用，則利用該目標來啟動關係的請求在步驟214被阻止。在最優實施方式中，在步驟216，指定可選目標的請求被創建，並且為了新近指定的潛在目標處理返回到查詢步驟208。方法或邏輯配置的操作在END步驟214終止。
採用方法或邏輯配置形式的本發明的優選實施方式有利地解決了保護數據存儲器中的數據不受錯誤建立的複製服務關係的影響的問題。
對於本領域的技術人員而言清楚的是本發明的優選實施方式的全部或是部分方法可適於和有效地包含在一個邏輯設備或多個邏輯設備中，該邏輯設備包括設置成執行所述方法的步驟的邏輯元件並且此類邏輯元件可包括硬體組件、固件組件或它們的組合。
本領域的技術人員同樣地清楚根據本發明的優選實施方式的全部或是部分邏輯配置可適於包含在包括邏輯元件的邏輯設備中從而執行所述方法的步驟，此類邏輯元件可包括在例如可編程邏輯陣列或專用集成電路內的諸如邏輯門的組件。此類邏輯配置可進一步包括在使能元件中，用於在此類例如使用虛擬硬體描述語言的陣列或電路中臨時或永久地建立邏輯結構，該虛擬硬體描述語言利用固定的或是可傳輸的載體介質進行存儲和傳輸。
可以理解的是上述的方法和配置也可適於在一個或多個處理器(圖中未示出)上運行的軟體中全部或部分地實施，該軟體可以一個或多個電腦程式單元的形式來提供，該電腦程式單元在例如磁碟或光碟或類似的任意適宜的數據載體(圖中未示出)上攜帶。用於數據傳輸的通道同樣地可包括所有描述的存儲器介質以及例如有線或無線的信號承載介質的信號承載介質。
本發明可進一步適於作為電腦程式產品來實現，從而利用計算機系統來使用。此類的實施可包括一系列的計算機可讀指令，這些指令可固定在例如是軟盤、CD-ROM、ROM或硬碟的計算機可讀介質的有形介質上，或可通過數據機或其它接口設備在包括但不限於光纖或模擬通信線路的有形介質上傳輸到計算機系統，或無形地利用包括但不限於微波、紅外線或其它的傳輸技術的無線技術傳輸到計算機系統。該系列的計算機可讀指令包含這裡先前所描述的所有或部分的功能。
本領域的技術人員將理解此類計算機可讀指令可被寫入許多的計算機語言以便結合許多計算機架構或作業系統來使用。進一步，此類指令可利用任何當前或未來的包括但不限於半導體、磁的或光的存儲技術來存儲，或利用任何當前或未來的包括但不限於光纖、紅外線或微波的通信技術來傳輸。可以想到此類電腦程式產品可被作為具有附帶列印的或電子的文檔的可移動介質來分發，例如在系統ROM或固定盤上隨計算機系統預裝的緊縮型套裝軟體，或在例如網際網路或全球資訊網的網絡上從伺服器或電子布告欄來分發。
在一種可選方式中，本發明的優選實施方式可以採用計算機執行的方法的形式來實現，該計算機執行的方法配置包括配置電腦程式代碼的步驟的服務，當所述電腦程式代碼被配置到計算機基礎結構並在其上執行時，該電腦程式代碼操作致使所述計算機系統執行所述方法的所有步驟。
本領域的技術人員將清楚可對上述的示例性實施方式做出許多沒有脫離本發明範圍的改進和修改。
權利要求
1.一種連同主機和至少第一和第二數據存儲器工作的設備，該設備用來避免由複製服務系統對所述第二數據存儲器中存儲的數據項進行覆寫，該設備包括存儲器監視器，用於監視所述第二數據存儲器的使用；存儲器組件，用於保留一個或多個來自所述存儲器監視器的使用指示符；存儲器使用分析器，用於分析所述一個或多個使用指示符來對所述第二存儲器的可用性做出肯定的或否定的判定；複製服務請求器，用於與所述主機通信來接收對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求；以及請求阻止和傳送組件，用於響應於所述第二存儲器的可用性的肯定的判定，傳送所述對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求。
2.如權利要求1中所述的設備，其中所述請求阻止和傳送組件進一步用於響應於所述第二存儲器的可用性的否定的判定來阻止所述請求。
3.如權利要求3中所述的設備，其中所述請求阻止和傳送組件進一步用於響應於所述第二存儲器的可用性的所述否定的判定來返回指定了另外的潛在目標存儲器的請求。
4.如前面任意一項權利要求所述的設備，其中所述複製服務關係包括下面關係中的一個時點複製關係；本地鏡像複製關係；以及遠程鏡像複製關係。
5.如前面任意一項權利要求所述的設備，其中所述使用指示符來自於下面中的至少一個隨時間的I/O計數；卷允許/制止指示符；卷保留指示符；以及SCSI服務任務性能指示符。
6.如前面任意一項權利要求所述的設備，其中所述使用指示符來自於在可配置時間段上收集的數據。
7.一種連同主機和至少第一和第二數據存儲器使用的方法，用於避免由複製服務系統對所述第二數據存儲器中存儲的數據項進行覆寫，該方法包括由存儲器監視器監視所述第二數據存儲器的使用；由存儲器組件保留來自所述存儲器監視器的一個或多個使用指示符；由存儲器使用分析器分析所述一個或多個使用指示符以對所述第二存儲器的可用性做出肯定或否定的判定；由用於與所述主機通信的複製服務請求器接收對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求；以及由請求阻止和傳送組件響應於所述第二存儲器的可用性的肯定的判定，傳送所述對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求。
8.如權利要求7中所述的方法，該方法進一步包括由所述請求阻止和傳送組件響應於所述第二存儲器的可用性的否定的判定來阻止所述請求的步驟。
9.如權利要求8中所述的方法，該方法還包括由所述請求阻止和傳送組件響應於所述第二存儲器的可用性的所述否定的判定來返回指定了另外的潛在目標存儲器的請求的步驟。
10.如權利要求7到9任意一項中所述的方法，其中所述複製服務關係包括下面中的一個時點複製關係；本地鏡像複製關係；以及遠程鏡像複製關係。
11.如權利要求7到10任意一項中所述的方法，其中所述使用指示符來自於下面中的至少一個隨時間的I/O計數；卷允許/制止指示符；卷保留指示符；以及SCSI服務任務性能指示符。
12.如權利要求7到11任意一項中所述的方法，其中所述使用指示符來自於在可配置時間段上收集的數據。
13.一種其上具有功能性數據的數據載體，所述功能性數據包括功能性計算機數據結構，當所述數據載體被載入到計算機系統中並由其操作時，使得所述計算機系統執行如權利要求7到12任意一項中所述的方法的所有步驟。
14.一種包括電腦程式代碼的電腦程式，當該電腦程式被載入到計算機並在其上執行時，將致使所述計算機系統執行如權利要求7到12任意一項中所述的方法的所有步驟。
全文摘要
一種連同主機和至少第一和第二數據存儲器工作的設備，該設備用來避免由複製服務系統對所述第二數據存儲器中存儲的數據項進行覆寫，該設備包括存儲器監視器，用於監視所述第二數據存儲器的使用；存儲器組件，用於保留一個或多個來自所述存儲器監視器的使用指示符；存儲器使用分析器，用於分析所述一個或多個使用指示符來對所述第二存儲器的可用性做出肯定的或否定的判定；複製服務請求器，用於與所述主機通信來接收對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求；以及請求阻止和傳送組件，用於響應於所述第二存儲器的可用性的肯定的判定，傳送所述對建立將所述第二數據存儲器作為目標使用的複製服務關係的請求。
文檔編號G06F11/14GK1967493SQ200610100289
公開日2007年5月23日 申請日期2006年7月6日 優先權日2005年11月16日
發明者卡洛斯·弗朗西斯科·富恩特, 威廉·詹姆斯·斯凱爾斯 申請人:國際商業機器公司