用於報告磁碟子系統的磁碟利用率的方法和系統的製作方法
2023-08-06 07:50:36
專利名稱：用於報告磁碟子系統的磁碟利用率的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機系統，更確切地說，涉及計算機系統中的磁碟子系統。
大型機的磁碟子系統是熟知技術。
圖1表示具有常規磁碟子系統的大型計算機系統。計算機系統100包括磁碟子系統102和主機104。磁碟子系統102包括磁碟陣列106、高速緩衝存儲器108和處理器110，處理器110控制磁碟子系統102的運行。主機104包含專門與磁碟子系統102進行通信的軟體，並且通過與處理器110連接進行通信。處理器110的功能之一是向主機104提供磁碟陣列106的統計信息和特徵。例如，主機104感興趣的磁碟特徵包括屬主表、磁碟106上使用的空間數量以及性能特徵。一個重要的性能特徵為磁碟利用率，後者告訴主機104在磁碟陣列106中各磁碟的繁忙程度。如圖1所示，在大型機環境中，獲得磁碟利用率特徵是熟知技術。然而，當磁碟子系統試圖與諸如運行UNIX、Windows NT或其他類型的開放作業系統的主機進行通信時，會出現問題。處理器110向主機104發送的與磁碟特徵有關的參數，並沒有採用開放系統主機可理解的格式。因此，在開放系統環境中，開放系統主機不能獲取磁碟特徵，包括磁碟利用率特徵。
因此，存在向開放系統主機提供磁碟子系統之參數的方法和系統的需要。該方法和系統應能夠提供開放系統主機可理解的磁碟利用率。本發明滿足了此種需要。
本發明提供用於報告計算機系統中磁碟利用率的方法和系統。該方法包括由磁碟子系統中的處理器收集至少一個與該磁碟子系統中之磁碟陣列有關的參數；從該處理器向開放系統主機傳送至少一個參數；以及根據至少一個參數計算磁碟利用率。該方法和系統能夠提供開放系統主機可以理解的磁碟利用率。在最佳實施方式中，通過從磁碟子系統之處理器的微碼中收集相關參數，和然後根據該參數計算各磁碟的平均磁碟利用率，提供磁碟利用率。因此，開放系統主機能夠獲得用於確定磁碟子系統之性能的有用特徵。
圖1表示具有常規磁碟子系統的大型計算機系統。
圖2表示根據本發明的帶有磁碟子系統的計算機系統的最佳實施方式。
圖3是一個流程圖，表示根據本發明報告磁碟利用率的最佳實施方式。
圖4是一個流程圖，表示根據本發明報告磁碟利用率的細節。
本發明提供用於向開放系統主機提供磁碟子系統之參數的方法和系統。給出下述說明以使一般技術人員製造並使用本發明，同時在發明申請及其需求的上下文中提供下述說明。最佳實施方式的各種更改對熟練技術人員是顯而易見的，並且可以將本文中的基本原理應用於其他實施方式。因此，本發明不是用來限制所示實施方式的，而是用來給出與本文所述原理和特徵一致的最廣闊範圍的。
為了更具體地描述本發明的特徵，請參考圖2到圖4以及下述說明。
圖2表示根據本發明的帶有磁碟子系統的計算機系統的最佳實施方式。計算機系統200包含磁碟子系統202和開放系統主機204。傳統的大型主機(未示出)也可以與磁碟子系統202進行通信。磁碟子系統202包含磁碟陣列206、高速緩衝存儲器208和處理器210，處理器210控制磁碟子系統202的運行。開放系統主機204通過經由網際網路連接連接到處理器210，與磁碟子系統202進行通信。軟體駐留在處理器210中，並且開放系統主機204幫助上述通信；處理器210包含行家(specialist)軟體212，並且開放系統主機204包含專家軟體214。行家212的功能之一是從處理器210內的微碼(未示出)中，收集與磁碟特徵有關的某些參數，然後將它們傳送到開放系統主機204內的專家214。專家214的功能之一是接收來自行家212的參數，以及根據上述參數報告有關磁碟特徵。該報告可採用表格或圖形形式。對於計算機系統200而言，處理器210內的微碼並不直接提供磁碟利用率。因此，專家214包含軟體例程216，軟體例程216經由行家212，根據微碼提供的參數計算磁碟利用率。例如，在計算機系統200中使用的磁碟子系統，可以是國際商用機器公司開發的企業存儲伺服器(ESS)磁碟子系統。在ESS磁碟子系統中，磁碟陣列206為技術人員熟知的RAID陣列。
圖3是一個流程圖，表示根據本發明報告磁碟利用率的最佳實施方式。首先，磁碟子系統202之處理器210內的行家212經由步驟302收集參數。然後，經由步驟304，從行家212向開放系統主機204內的專家214傳送該參數。接著，經由步驟306，專家214根據該參數計算磁碟利用率。在最佳實施方式中，利用專家214內的磁碟利用率例程216執行計算。專家214以報告的形式顯示磁碟利用率以及其他磁碟特徵。
圖4是一個流程圖，表示根據本發明報告磁碟利用率的細節。首先，經由步驟402，一旦用戶登錄到開放系統主機204，該用戶就請求磁碟子系統202的磁碟特徵。該請求可以採取預約形式。例如，用戶可以請求每十分鐘或每一小時從磁碟子系統202中收集一次磁碟特徵。用戶請求的磁碟特徵之一為磁碟利用率。接著，經由步驟404，專家214將該請求發送到行家212以獲取磁碟特徵。當用戶請求磁碟利用率時，專家214請求收集與磁碟利用率有關的微碼中的參數。對於使用ESS磁碟子系統的計算機系統200而言，有關的微碼參數包含T=以秒為單位的時間間隔N=RAID陣列中的磁碟數MR=時間間隔中的讀出時間的毫秒數MW=時間間隔中的寫入時間的毫秒數W=時間間隔中的總寫入次數S=時間間隔中的步幅寫入降級次數然後，經由步驟406，行家212根據該請求從微碼中收集所有參數。接著，經由步驟408，行家212將所有參數傳送到專家214。因此，當用戶請求每十分鐘收集一次磁碟特徵時，以十分鐘為間隔，從微碼中收集所有參數，然後發送到專家214。每當專家214接收到參數時，就經由步驟410將它們存儲在開放系統主機204上的資料庫(未示出)中。當用戶準備查看磁碟特徵時，該用戶經由步驟412從專家214請求報告。然後，經由步驟414，專家214使用磁碟利用率例程216，根據資料庫中存儲的參數計算陣列206中各磁碟的磁碟利用率。對於使用ESS磁碟子系統的計算機系統200而言，各磁碟之平均磁碟利用率的公式為U=1/(1000*T*N)*[MR+(MW/2W-S)*(4*(W-S)+N*S)]該公式是根據微碼提供的欄位及其含義，以及對磁碟子系統202之硬體的內部工作方式的理解推導出來的。例如，該公式考慮磁碟子系統202執行讀、寫、和步幅寫入降級的方式，以及包含高速緩衝存儲器208和磁碟陣列206的方式。對於上述公式，U為介於0和1之間的數字。一旦計算完畢，專家214就經由步驟416顯示包括磁碟利用率的報告。該報告可以採取表格或圖形形式。可以以百分比的形式顯示陣列216內各磁碟的磁碟利用率，其中百分比表示時間間隔T內使用磁碟的時間數量。
上述微碼參數是當前向存儲網絡工業協會(SNIA)推薦標準的一部分。如果採用該參數作為標準，則可以使用本發明的方法和系統以使磁碟利用率報告符合此標準。
公開了一種用於向開放系統主機提供磁碟子系統之參數的方法和系統。該方法和系統能夠提供開放系統主機可以理解的磁碟利用率。通過從磁碟子系統之處理器的微碼中收集相關參數，然後根據該參數計算各磁碟的平均磁碟利用率，提供磁碟利用率。因此，開放系統主機能夠獲得用於確定磁碟子系統之性能的有用特徵。
儘管根據所示實施方式說明了本發明，但一般技術人員很容易意識到，可以對所有實施方式作出各種變更，並且各種變更均在本發明的實質和範圍內。因此，一般技術人員可以作出許多變更而並不背離附屬權利要求書的實質和範圍。
權利要求
1．一種用於報告計算機系統中之磁碟利用率的方法，該方法包括以下步驟(a)由磁碟子系統中的處理器收集至少一個與該磁碟子系統中之磁碟陣列有關的參數；(b)從該處理器向開放系統主機傳送至少一個參數；以及(c)根據至少一個參數計算磁碟利用率。
2．權利要求1的方法，其中收集步驟(a)包括(a1)由該處理器中的行家收集至少一個參數。
3．權利要求2的方法，其中收集步驟(a1)包括(a1ⅰ)從開放系統主機的用戶請求至少一個與磁碟陣列有關的磁碟特徵；(a1ⅱ)從開放系統主機中的專家向行家發送請求，以獲取至少一個參數，其中至少一個參數與至少一個磁碟特徵有關；以及(a1ⅲ)行家根據該請求，從處理器的微碼中收集至少一個參數。
4．權利要求1的方法，其中傳送步驟(b)包括(b1)從處理器中的行家向開放系統主機中的專家傳送至少一個參數。
5．權利要求1的方法，其中計算步驟(c)包括(c1)開放系統主機中的專家根據至少一個參數計算磁碟利用率。
6．權利要求5的方法，其中計算步驟(c1)包括(c1ⅰ)從處理器中的行家接收至少一個參數；(c1ⅱ)在開放系統主機上的資料庫中存儲至少一個參數；以及(c1ⅲ)使用專家中的磁碟利用率例程計算磁碟利用率。
7．權利要求1的方法，還包括(d)顯示包含磁碟利用率的報告。
8．權利要求1的方法，其中至少一個參數包括以秒為單位的時間間隔(T)；磁碟陣列中的磁碟數(N)；時間間隔中的讀出時間的毫秒數(MR)；時間間隔中的寫入時間的毫秒數(MW)；時間間隔中的總寫入次數(W)；以及時間間隔中的步幅寫入降級次數(S)。
9．權利要求8的方法，其中磁碟利用率U是根據以下公式獲得的U=1/(1000*T*N)*[MR+(MW/2W-S)*(4*(W-S)+N*S)]。
10．權利要求1的方法，其中磁碟子系統為企業存儲伺服器(ESS)磁碟子系統。
11．權利要求1的方法，其中開放系統主機為UNIX或Windows系統主機。
12．一種計算機系統，包括一個磁碟子系統，包括一個磁碟陣列，和一個與磁碟陣列連接的處理器，該處理器能夠收集至少一個與磁碟陣列有關的參數，並將至少一個參數傳送到開放系統主機；以及與磁碟子系統連接的開放系統主機，開放系統主機能夠接收至少一個參數，並根據至少一個參數計算磁碟利用率。
13．權利要求12的系統，其中處理器包括微碼，微碼包括至少一個參數；以及一個行家，用於從微碼中收集至少一個參數，並將至少一個參數傳送到開放系統主機。
14．權利要求12的系統，其中開放系統主機包括一個專家，用於接收至少一個參數，該專家包括一個根據至少一個參數計算磁碟利用率的磁碟利用率例程。
15．權利要求12的系統，其中開放系統主機還包括一個用於存儲至少一個參數的資料庫。
16．權利要求12的系統，其中至少一個參數包括以秒為單位的時間間隔(T)；磁碟陣列中的磁碟數(N)；時間間隔中的讀出時間的毫秒數(MR)；時間間隔中的寫入時間的毫秒數(MW)；時間間隔中的總寫入次數(W)；以及時間間隔中的步幅寫入降級次數(S)。
17．權利要求16的系統，其中磁碟利用率U是根據以下公式獲得的U=1/(1000*T*N)*[MR+(MW/2W-S)*(4*(W-S)+N*S)]。
18．權利要求12的系統，其中磁碟子系統為ESS磁碟子系統。
19．權利要求12的系統，其中開放系統主機為UNIX或Windows系統主機。
20．一種用於報告計算機系統中之磁碟利用率的方法，該方法包括以下步驟(a)由磁碟子系統中之處理器中的行家收集至少一個與該磁碟子系統中之磁碟陣列有關的參數；(b)從該行家向開放系統主機中的專家傳送至少一個參數；以及(c)該專家根據至少一個參數計算磁碟利用率。
21．權利要求20的方法，其中收集步驟(a)包括(a1)從開放系統主機的用戶請求至少一個與磁碟陣列有關的磁碟特徵；(a2)從專家向行家發送請求，以獲取至少一個參數，其中至少一個參數與至少一個磁碟特徵有關；以及(a3)行家根據該請求，從處理器的微碼中收集至少一個參數。
22．權利要求20的方法，其中計算步驟(c)包括(c1)從行家接收至少一個參數；(c2)在開放系統主機上的資料庫中存儲至少一個參數；以及(c3)使用專家中的磁碟利用率例程計算磁碟利用率。
23．權利要求20的方法，還包括(d)顯示包含磁碟利用率的報告。
24．權利要求20的方法，其中至少一個參數包括以秒為單位的時間間隔(T)；磁碟陣列中的磁碟數(N)；時間間隔中的讀出時間的毫秒數(MR)；時間間隔中的寫入時間的毫秒數(MW)；時間間隔中的總寫入次數(W)；以及時間間隔中的步幅寫入降級次數(S)。
25．權利要求24的方法，其中磁碟利用率U是根據以下公式獲得的U=1/(1000*T*N)*[MR+(MW/2W-S)*(4*(W-S)+N*S)]。
26．權利要求20的方法，其中磁碟子系統為ESS磁碟子系統。
27．權利要求20的方法，其中開放系統主機為UNIX或Windows系統主機。
28．一種計算機系統，包括一個磁碟子系統，包括一個磁碟陣列，和一個與磁碟陣列連接的處理器，該處理器包括一個行家，用於收集至少一個與磁碟陣列有關的參數，並將至少一個參數傳送到開放系統主機；以及與磁碟子系統連接的開放系統主機，該開放系統主機包括一個專家，用於接收至少一個參數，並根據至少一個參數計算磁碟利用率。
29．權利要求28的系統，其中處理器還包括微碼，其中微碼包括至少一個參數。
30．權利要求28的系統，其中專家包括一個根據至少一個參數計算磁碟利用率的磁碟利用率例程。
31．權利要求28的系統，其中至少一個參數包括以秒為單位的時間間隔(T)；磁碟陣列中的磁碟數(N)；時間間隔中的讀出時間的毫秒數(MR)；時間間隔中的寫入時間的毫秒數(MW)；時間間隔中的總寫入次數(W)；以及時間間隔中的步幅寫入降級次數(S)。
32．權利要求31的系統，其中磁碟利用率U是根據以下公式獲得的U=1/(1000*T*N)*[MR+(MW/2W-S)*(4*(W-S)+N*S)]。
33．一種用於報告計算機系統中之磁碟利用率的方法，該方法包括以下步驟(a)由開放系統中的用戶請求至少一個與該磁碟子系統中之磁碟陣列有關的磁碟特徵；(b)從開放系統主機中的專家向磁碟子系統中之處理器中的行家發送至少一個參數，其中至少一個參數與至少一個磁碟特徵有關；(c)該行家根據該請求從處理器中的微碼中收集至少一個參數；(d)從行家向專家傳送至少一個參數；(e)在開放系統主機上的資料庫中存儲至少一個參數；以及(f)使用專家中的磁碟利用率例程計算磁碟利用率。
34．權利要求33的方法，還包括(g)顯示包含磁碟利用率的報告。
35．權利要求33的方法，其中至少一個參數包括以秒為單位的時間間隔(T)；磁碟陣列中的磁碟數(N)；時間間隔中的讀出時間的毫秒數(MR)；時間間隔中的寫入時間的毫秒數(MW)；時間間隔中的總寫入次數(W)；以及時間間隔中的步幅寫入降級次數(S)。
36．權利要求35的方法，其中磁碟利用率U是根據以下公式獲得的U=1/(1000*T*N)*[MR+(MW/2W-S)*(4*(W-S)+N*S)]。
37．權利要求33的方法，其中磁碟子系統為ESS磁碟子系統。
38．權利要求33的方法，其中開放系統主機為UNIX或Windows系統主機。
39．一種帶有用於報告計算機系統中的磁碟利用率的計算機指令的計算機可讀介質，該指令用於(a)由磁碟子系統中的處理器收集至少一個與該磁碟子系統中之磁碟陣列有關的參數；(b)從該處理器向開放系統主機傳送至少一個參數；以及(c)根據至少一個參數計算磁碟利用率。
全文摘要
一種用於報告計算機系統中磁碟利用率的方法和系統。該方法包括由磁碟子系統中的處理器收集至少一個與其中的磁碟陣列有關的參數;從處理器向開放系統主機傳送該參數;以及根據該參數計算磁碟利用率。該方法和系統能夠提供開放系統主機可以理解的磁碟利用率。在最佳實施方式中,通過從磁碟子系統之處理器的微碼中收集相關參數,然後根據該參數計算各磁碟的平均磁碟利用率,提供磁碟利用率。
文檔編號G06F11/34GK1286440SQ0012247
公開日2001年3月7日 申請日期2000年8月2日 優先權日1999年8月31日
發明者斯圖爾特·R.·固德高爾德, 如施·恩尼德·艾則佛多, 布魯斯·邁克那特 申請人:國際商業機器公司