CN100426297C

CN100426297C - 用于管理存储区域网络文件系统的方法及计算机系统

Info

Publication number: CN100426297C
Application number: CNB2006100576647A
Authority: CN
Inventors: 阿伦·巴泰施
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: IBM China Co Ltd
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2026-02-22
Also published as: US20060271579A1; CN1862537A

Abstract

提供了用以自动化识别与客户端机器进行通信的存储单元的过程和系统。调用工具，以支持对与服务器进行通信的每个客户端机器的识别以及对与每个识别的客户端机器进行通信的文件系统中的每个存储单元的识别。将客户端机器和存储单元的识别信息保存于存储器中。这支持了自动化执行利用每个识别的存储单元对每个识别的客户端机器的数据的编译过程的能力。

Description

用于管理存储区域网络文件系统的方法及计算机系统

技术领域

本发明涉及计算机的文件系统的管理。具体来说，本发明涉及与确定文件系统中的存储器可用性相关联的自动操作。

背景技术

对于基于网络的存储器有两种主要的存储器管理系统。一种系统已知为网络附属存储器，其中存储单元经过网络连接来连接到网络。另一系统已知为存储区域网络(SAN)附属存储器，其中SAN容纳和管理多个存储单元。SAN经过光纤线缆连接到网络。SAN文件系统是基于软件的存储器管理系统的一种示例，该系统将客户端机器指引到具体的存储器设备以便读和/或写数据，并且为国际商业机器公司专有。在网络附属存储器和SAN中，存储单元可由一个或多个客户端机器进行存取。在SAN中有两类存储单元，物理存储器设备和逻辑存储器设备。物理存储器设备是整个存储器设备，比如RAID控制器及其关联的磁盘、磁盘驱动器、磁带驱动器等。物理存储器设备常常以万亿字节度量，并且是根据规定了可靠性、适用性、性能或每兆字节具体价格的工程规范来构建的。逻辑存储器设备一般是由一件或多件物理存储器设备构建的。逻辑存储器设备常常以兆字节度量，并且被创建用来满足系统管理员的要求，比如计划可用性、备份策略、灾难恢复或其他高级存储器要求。诸如SAN文件系统的存储器产品为进行数据管理将物理存储单元组织成逻辑存储单元。

图1是分布式文件系统的现有技术框图(10)，该系统包括服务器集群(20)、多个客户端机器(12)、(14)和(16)、以及存储区域网络(30)。客户端机器的每一个通过数据网络(40)与一个或多个服务器机器(22)、(24)和(26)进行通信。类似地，客户端机器(12)、(14)和(16)的每一个以及服务器集群(20)中服务器机器的每一个与存储区域网络(30)进行通信。存储区域网络(30)包括多个共享磁盘(32)和(34)，包含用于相关联文件的数据块。类似地，服务器机器(22)、(24)和(26)包含与相关联文件的位置和属性有关的元数据。客户端机器的每一个可以对SAN(30)的文件数据空间上存储的一个对象或多个对象进行存取，但是不可以对该元数据存储器进行存取。在打开SAN(30)中的存储器介质上存在的文件对象的内容时，客户端机器联络服务器机器之一，以获得元数据和锁。元数据向客户端提供关于文件的信息，比如其属性和在存储器设备上的位置。锁向客户端提供用以打开文件以及读或写数据所需要的权限。服务器机器在SAN(30)的元数据存储器内对于所请求的文件进行元数据信息的查找。服务器机器将许可的锁信息和文件元数据传送到正在请求的客户端机器，包括组成该文件的所有数据块的位置。一旦客户端机器持有锁并且知晓数据块位置，则客户端机器能够从附属于SAN(30)的共享存储器设备直接地存取该文件的数据。

在图1所示的分布式文件系统中，客户端机器的每一个与SAN(30)进行通信。尽管客户端的每一个与SAN(30)进行通信，但是这并不保证客户端的每一个能够使用SAN中的每个存储单元，即物理和逻辑存储单元。如上所述，每个逻辑存储单元包括一个或多个物理存储单元。一个或多个客户端可能无法对所指定的逻辑存储单元中的每个物理存储单元进行存取。SAN可以被配置为使得具体的存储单元可以由网络中的一些客户端进行存取并且对于网络中的其他客户端是不可用的。服务器机器的职责是监视SAN中的存储单元对于网络中的单独客户端机器的可用性。

图2是现有技术的方法的流程图(50)，该方法用于服务器以维持与网络中的客户端机器对于逻辑存储单元的可存取性相关联的数据。在第一步骤中，管理员登陆到客户端-服务器文件系统的主服务器，即集群的主服务器，并启动管理命令行界面(52)。主服务器是在网络中对于作为从属服务器节点的网络中的所有其它服务器进行管理的服务器机器。管理员执行返回连接至主服务器的所有客户端机器的列表的命令(54)。将在步骤(54)返回的列表保存于输出文本文件中(56)。对于每个识别的客户端机器(58)，在主服务器上运行后续命令，以识别哪些逻辑存储单元正在与指定的客户端进行通信(60)。在步骤(60)运行的命令的输出是为每个客户端机器单独进行的，并且将每个客户端机器的每个输出保存于独立的文本文件中(62)。随后，进行测试以确定网络中是否还有尚未被查询来确定相关联逻辑存储单元的客户端机器(64)。在步骤(64)中查询的肯定响应之后返回到步骤(58)。然而，在步骤(64)中查询的否定响应之后，人工比较在步骤(62)中产生的每个文本文件的输出，以确定哪些逻辑存储单元连接到所有客户端机器(66)以及哪些逻辑存储单元仅连接到单独的客户端机器(68)。在步骤(66)和(68)的比较之后，进行测试以确定是否已将新的客户端机器添加到网络，或者是否已将先前连接的客户端机器从网络断开(70)。在步骤(70)中测试的否定响应将导致创建可由识别的客户端机器所用的逻辑存储单元的列表(72)。类似地，在步骤(70)中测试的肯定响应将返回到步骤(52)以重新启动该识别过程。因此，该现有技术的过程要求人工编译用于识别逻辑存储单元对客户端机器可用性的数据。

与现有技术方案相关联的缺点之一是与人工编译相关联的时间消耗。来自命令行界面的执行结果并不存储于存储器中。而是将它们发送到输出设备，从其中产生硬拷贝。因此需要设计一种自动化的系统，用于在有效率地利用系统资源而不影响SAN和客户端机器的完整性和操作的方式下来编译这些识别信息。

发明内容

本发明包括用于自动化识别与客户端机器进行通信的存储单元的过程和系统。

在本发明的一个方面中，提供了一种用于管理存储区域网络文件系统的方法。对于与服务器通信的每个客户端机器，识别与每个识别的客户端机器通信的文件系统中的每个存储单元。利用每个识别的存储单元对每个识别的客户端机器的数据进行自动化编译。

在本发明的另一方面中，为计算机系统提供与服务器和客户端机器通信的存储区域网络。提供存储器管理器用以识别与每个客户端机器通信的存储区域网络中的每个存储单元，其中每个客户端机器与服务器通信。此外，提供编译器以利用每个识别的存储单元对每个识别的客户端机器的数据进行自动化编译。

在本发明的又一方面中，在计算机可读的信号承载介质中提供一种产品。提供在该介质中的装置，用于识别与每个客户端机器进行通信的文件系统中的每个存储单元，其中每个客户端机器与服务器和存储区域网络文件系统进行通信。还提供在该介质中的装置，用于利用每个识别的存储单元对每个识别的客户端机器的数据进行自动化编译。

从与附图相结合，根据本发明当前优选实施例的如下具体描述，本发明的其它特征及优点将变得明显。

附图说明

图1是与存储区域网络进行通信的分布式文件系统的现有技术框图。

图2是图示了用于编译逻辑存储单元对于网络中客户端机器的可用性的方法的现有技术流程图。

图3A和3B是图示了按照本发明优选实施例的用于编译逻辑存储单元对于网络中客户端机器的可用性的方法的流程图，并且建议将其印刷在公告专利的首页上。

具体实施方式

概述

在与SAN进行通信的客户端-服务器网络中，将存储单元的分组聚集成逻辑存储单元。出于安全或其它原因，可以是网络中的每个客户端机器都不与每个逻辑存储单元进行通信。于是，提供了自动化机制，以识别哪些客户端机器在与可用的逻辑存储单元进行通信。该信息的可用性确保了客户端机器不会试图与它们并不具有存取权限的逻辑存储单元进行通信。与该识别有关的数据是在服务器机器的存储器中捕获的。这使该数据得以在随后进行解析或另外进行组织，以在客户端机器与可为网络中的服务器机器所用的逻辑存储单元之间提供有关的通信信息。

技术细节

图3是图示了用于自动化编译客户端-服务器文件系统中的文件系统数据的过程的流程图(150)。该过程包括调用工具，其中输出是在主服务器的系统存储器中捕获的。在主服务器控制台上调用界面(152)，该界面需要一个变元(argument)以捕获和格式化原始数据便于呈现给用户(154)。在一个实施例中，提供的变元可包括公共的、受限的或用于调试的。公共的变元将返回与系统中的所有客户端机器相关联的数据。类似地，受限的变元将返回与指定的客户端机器相关联的数据。调试变元将为每个识别的客户端机器返回单独客户端机器的数据。在该工具解析该数据之前，编译一列表以识别连接至文件系统中的服务器集群的每个客户端机器(156)。该列表是在主服务器的存储器中捕获的(158)。因此，编译过程的初始部分包括创建与服务器集群进行通信的每个服务器机器的列表。

在识别客户端机器之后，查询每个识别的客户端机器，以确定每个客户端机器对于SAN中的逻辑存储单元的可存取性，从而确定所识别的客户端机器是否连接到SAN中的逻辑存储单元(160)。在步骤(160)中测试的肯定响应导致产生了连接至识别的客户端机器的每个逻辑存储单元的标识符列表，并且将该列表保存于主服务器的存储器中(164)。

在步骤(164)的列表完成或者在步骤(160)中测试的否定响应之后，进行测试以确定是否有尚未被查询的其它识别的客户端机器(166)。在步骤(166)中测试的肯定响应将引起返回到步骤(160)，以产生连接至下一识别的客户端机器的逻辑存储单元的列表。然而，一旦已经为每个客户端机器识别了逻辑存储单元的列表，则对于在步骤(164)中保存到存储器中的逻辑存储单元的标识符进行解析，并且将与标识符一起捕获的原始数据从具有正在被丢弃的无用信息的所产生的列表中丢弃(168)。步骤168之后，将解析出的逻辑存储单元标识符以及每个客户端的逻辑存储单元的数目保留在服务器存储器中。因此，该编译过程包括识别与每个识别的客户端机器进行通信的每个逻辑存储单元。

在步骤(160)-(164)的识别过程和步骤(168)中的解析之后，进行测试以确定在步骤154是否传递过变元以用于解析所编译的数据(170)。步骤(170)中测试的肯定响应将导致后续测试，通过将在步骤154传递的变元值与相关联于受限变元的值做比较，来确定所传递的变元是否为受限制的(172)。如果在步骤(172)中测试的响应是肯定的，则解析逻辑存储单元的列表，以产生与指定的客户端机器进行通信的逻辑存储单元的列表(174)。然而，如果在步骤(172)中测试的响应是否定的，则进行测试，通过将在步骤154传递的变元值与相关联于调试变元的值做比较，来确定传递的变元是否为用于调试的(176)。如果在步骤(176)的测试中响应是肯定的，则解析逻辑存储单元的列表，以便为每个识别的客户端机器产生与单独的客户端机器进行通信的所有逻辑存储单元的列表(178)。然而，如果在步骤(172)或步骤(176)中测试的响应是否定的，则表示着预期的变元是公共的。产生与所有识别的客户端机器进行通信的所有逻辑存储单元的列表(180)。无论用来对与服务器存储器中的逻辑存储单元的识别相关联的数据进行解析的变元是什么形式的，在步骤(174)、(178)或(180)利用该变元解析出的数据都被保存于服务器存储器的输出文件中(184)。因此，可将编译和解析的数据保存于输出文件中便于以后使用。

用于对于每个客户端机器对逻辑存储单元的存取进行编译的过程和系统并不影响服务器的资源。于是，可在任何时间在主服务器上调用工具。该工具可包括用以识别存储单元的存储器管理器、用以识别和管理客户端机器的客户端管理器、以及用以使每个识别的客户端机器的数据自动化编译的编译器。在一个实施例中，存储器管理器可存储于计算机可读介质上，正如它包含机器可读格式的数据一样。类似地，用以编译每个识别的客户端机器的数据的编译器也可以机器可读格式嵌入，以使编译过程自动执行，并且客户端管理器也可以机器可读格式嵌入。因此，客户端管理器、存储器管理器和编译器都可以是计算机系统中的硬件单元形式或者是计算机可读格式的软件单元或者是软件和硬件的组合。

相对于现有技术的优点

该工具自动解析与用户有关的数据并且将解析的数据保存于存储器中。可将不同的变元值传递给数据，以编译与用户有关的解析的和格式化的数据。数据的编译可以在存储器中进行，并不要求硬拷贝数据的人工检查。通过将该输出保存于存储器中，可以有效率地处理该输出的使用。此外，可在任何时间调用工具而不影响系统资源的使用。

可选实施例

将理解到，尽管本发明的具体实施例已经出于说明的目的在此加以描述，但是可做出各种修改，而不脱离本发明的精神和范围。特别地，该工具可以在分布式文件系统或者任何利用SAN或网络附属存储器的客户端-服务器文件系统中加以调用。而且，该工具可以在命令行界面、图形用户界面或者支持对存储器中保存的生成的数据进行输出的可选界面上加以调用。因此，本发明的保护范围仅由所附权利要求及其等同来限定。

Claims

1.一种用于管理存储区域网络文件系统的方法，包括：

对于与服务器进行通信的每个客户端，识别与每个识别的客户端机器进行通信的所述文件系统中的每个存储单元；以及

利用每个识别的存储单元对每个识别的客户端机器的数据进行自动化编译。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括利用第一类变元解析所述编译数据，以返回与所有识别的客户端机器进行通信的所有存储单元的列表。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括利用第二类变元解析所述编译数据，以返回与指定的客户端机器进行通信的存储单元的列表。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括利用第三类变元解析所述编译数据，以对于每个识别的客户端机器，返回与单独的客户端机器通信的所有存储单元的列表。

5.根据权利要求1所述的方法，其中识别每个客户端和每个逻辑存储单元的步骤是在主服务器上执行的。

6.一种计算机系统，包括：

存储区域网络，与服务器和客户端机器进行通信；

存储器管理器，适于识别与每个客户端机器进行通信的所述存储区域网络中的每个存储单元，其中每个客户端机器与所述服务器进行通信；以及

编译器，适于利用每个识别的存储单元对每个识别的客户端机器的数据进行自动化编译。

7.根据权利要求6所述的系统，还包括适于解析所述编译数据的变元。

8.根据权利要求7所述的系统，其中第一类变元适于返回与所有识别的客户端机器进行通信的所有存储单元的列表。

9.根据权利要求7所述的系统，其中第二类变元适于返回与指定的客户端机器进行通信的存储单元的列表。

10.根据权利要求7所述的系统，其中第三类变元适于为每个识别的客户端机器返回与单独的客户端机器进行通信的所有存储单元的列表。