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CN104603737A - 实现存储设备的高速访问和数据保护的计算机、计算机系统和i/o请求处理方法 - Google Patents

实现存储设备的高速访问和数据保护的计算机、计算机系统和i/o请求处理方法 Download PDF

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CN104603737A
CN104603737A CN201280075407.XA CN201280075407A CN104603737A CN 104603737 A CN104603737 A CN 104603737A CN 201280075407 A CN201280075407 A CN 201280075407A CN 104603737 A CN104603737 A CN 104603737A
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request
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computer
raid
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畑崎惠介
爱甲和秀
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

尽管存在分别用于实现针对存储设备所要求的访问性能和数据保护的装置，但是没有提供用于满足这两者的装置，这就是问题。在计算机中，执行逻辑分区，并且构建其中OS和应用进行操作的用于计算的逻辑分区以及用于存储以提供存储功能的逻辑分区。在用于计算的逻辑分区中，提供与存储设备对应的设备，而用于存储的逻辑分区提供卷。准备可以由逻辑分区两者共享的存储器空间，并且在存储器中提供描述由应用发出的I/O请求的排序目的地或排序方法的管理信息。如果用于计算的逻辑分区从应用接收I/O请求，则该分区参照管理信息，并且对到存储设备或用于存储的逻辑分区的I/O请求进行排序。用于存储的逻辑分区通过存储功能处理接收的I/O请求，并且将结果传输到存储设备。

Description

实现存储设备的高速访问和数据保护的计算机、计算机系统和I/O请求处理方法
技术领域
本发明涉及在带来存储设备的访问性能的同时实现数据保护的计算机、计算机系统和I/O请求处理方法。
背景技术
在针对重要数据的事务处理中，被提供有高数据保护功能的存储系统是不可缺少的。另一方面，在具有重试处理能力的基本处理或搜索/分析处理中，在一些情况下高速度被给予重视。
目前，已经出现了将安装在服务器和存储装置上的高速设备，包括诸如PCIe-SSD之类的产品以及诸如在其上仅安装SSD的所有闪存存储装置之类的产品，PCIe-SSD利用诸如PCIe(PCI快速总线)之类的高速协议耦合SSD(固态驱动)。
引用列表
专利文献
[PTL 1]日本专利特许公开No.2008-97225
[PTL 2]美国专利No.2011/0289267
发明内容
技术问题
如在PTL 1中所描述的，利用诸如HDD(硬盘驱动)之类的低速设备和诸如SSD之类的高速设备两者的相应特性的高性能存储系统已被提出。然而，在这种情况下，存储控制器产生瓶颈，并且存在诸如SSD之类的高速设备的性能不能充分显现出来的问题。另一方面，通过将高速设备直接耦合到服务器，在不通过存储控制器的情况下性能可以显现出来，但是存在不能充分利用存储控制器中提供的诸如数据保护功能之类的存储功能的问题。
而且，如在PTL 2中，为了通过利用高速设备改善应用程序的读取性能，存在如下方法，其中高速设备被直接耦合到服务器，高速设备被用于高速缓存应用程序，并且来自应用程序的写入通过经由存储设备中的写通来写入数据而被处理，存储设备耦合到外部设备以便于实现高速访问和数据保护两者，但是不必要保护所有写入数据的数据，并且存在写性能不能充分显现出来的问题。
本发明的目的是提供一种数据访问装置，其在对存储设备的数据访问中可以显现存储控制器的功能和存储设备的I/O性能两者。
问题的解决方案
在本发明中，为了解决上述问题中的至少一个问题，计算机在逻辑上被分区，并且准备了用于计算的逻辑分区和用于存储的逻辑分区。关于来自计算分区的I/O，根据I/O内容确定用于存储的逻辑分区是否被经过，I/O被排序，并且对存储设备组进行访问。
而且，在本发明中，为了解决上述问题中的至少一个问题，准备了用于计算的计算机和用于存储的计算机，并且关于来自用于计算的计算机的I/O，根据I/O内容确定用于存储的计算机是否被经过，I/O被排序，并且对存储设备组进行。
发明的有利效果
根据本发明，可以提供针对其中需要对存储设备的高速访问的情况以及针对其中要保护数据的情况能够根据用户需要灵活使用的计算机。
附图说明
[图1]图1是用于解释实施例1中的计算机系统的配置示例的框图。
[图2]图2是示意性图示实施例1中的节点的逻辑配置示例的图。
[图3]图3是图示实施例1中的存储控制程序的配置示例的图。
[图4]图4是图示实施例1中的共享表的配置示例的图。
[图5]图5是图示实施例1中的设备配置表的配置示例的图。
[图6]图6是图示实施例1中的RAID配置表的配置示例的图。
[图7]图7是图示实施例1中的卷配置表的配置示例的图。
[图8]图8是图示实施例1中的I/O控制程序的配置示例的图。
[图9]图9是图示实施例1中的虚拟设备配置表的配置示例的图。
[图10]图10是示意性图示实施例1中的存储装置的逻辑配置示例的图。
[图11]图11是图示实施例1中的虚拟设备配置部的处理示例的流程图。
[图12]图12是图示实施例1中的I/O排序部的处理示例的流程图。
[图13]图13是示意性图示实施例1中的存储控制程序的逻辑配置示例的图。
[图14]图14是实施例1中的I/O处理的序列图。
[图15]图15是图示实施例1中的模式切换部的处理示例的流程图。
[图16]图16是图示实施例1中的数据迁移处理示例的流程图。
[图17]图17是示意性图示实施例1中的数据迁移处理的图。
[图18]图18是用于解释实施例1中的计算机系统的配置示例的框图。
具体实施方式
下面将通过使用附图来描述本发明的实施例。
在以下实施例中，由于具有相同结构部件并且被给予相同附图标记的部分在原理上执行相同的操作，所以省略重复说明。
实施例1
下面将通过参照图1至图18来描述本发明的第一实施例。实施例仅是用于实现本发明的示例，并且应当注意的是，它们并不限制本发明的技术范围。
图1是图示该实施例中的计算机系统的配置示例的框图。该实施例中的计算机系统被提供有一个或多个节点10。节点10被提供有一个或多个存储器11、CPU(中央处理单元)12、I/O(输入/输出)设备13、NIC(网络接口卡)14、以及节点10中的存储设备组15和16。本文中，存储设备组15和16是多个存储设备的组。而且，存储设备组15和16的类型不同。例如，它们中的一个是硬盘驱动(HDD)，而另一个是固态驱动(SSD)等。而且，I/O设备13是HBA(主机总线适配器)、CNA(聚合网络适配器)、HCA(主机通道适配器)、PCIe扩展器等中的任何一种。在该实施例中，作为本发明的优选实施例，提供一种形式，其中两种类型的设备(即，高速设备和低速设备)被耦合到节点10，但是设备类型的数目并不限于2，而可以是1种类型或三种类型或更多。
节点10的存储器11被提供有逻辑分区程序100、I/O控制程序110、存储控制程序120、共享表130、以及一个或多个OS(操作系统)/应用程序150。逻辑分区程序100在节点上构建一个或多个逻辑分区，并且OS可以在每个逻辑分区中独立地进行操作。I/O控制程序110控制来自OS/应用程序150的I/O请求。存储控制程序120提供如下功能，包括对存储设备组15和16的管理功能、接收和对来自节点内部或来自节点外部的存储I/O进行响应的共享存储功能、数据保护、数据复制等的功能。共享表130保持将由I/O控制程序110和存储控制程序120共享的信息。也就是说，存储器11包括包含共享表130的共享部分、用于计算分区的部分、以及用于存储分区的部分。
而且，计算机系统被提供有网络20、管理计算机30、管理计算机30的存储器31、CPU 32、NIC 33、以及管理程序35。管理计算机30和网络20不是不可缺少的，并且例如，管理程序35可以被提供在节点10之一中，使得整个计算机系统被管理。
管理程序35管理该计算机系统的整体。管理计算机30可以从节点10获得必要的信息，并且可以经由网络20控制节点10。
而且，存储装置40耦合到节点10。本文中，存储装置40是诸如SAN(存储区域网络)存储装置40等的共享存储装置。存储装置40不是不可缺少的。在该实施例中，通过使用存储设备作为存储介质，存储装置40被用作包括各种存储功能的设备。
图2图示节点10的逻辑配置示例。在该实施例中，在节点10中，计算分区101和存储分区102作为逻辑分区由逻辑分区程序100来构建。本文中，逻辑分区程序100可以在逻辑上将节点10中提供的诸如CPU 12、存储器11、I/O设备13、存储设备组15和16之类的硬件资源划分，并且将它们指配到每个逻辑分区。作为指配方法，特定硬件资源被给予优先级并且被指配到特定逻辑分区，以便于保证资源的性能或者限制受故障影响的范围。而且，还可以共享硬件资源，并且这通过将特定物理硬件资源指配到共享的多个逻辑分区来实现。
在该实施例中，在计算分区101中，I/O控制程序110和OS/应用程序150被保持在存储器11上并且由CPU 12执行。在存储分区102中，存储控制程序120被保持在存储器11上并且由CPU 12执行。存储设备组16被指配到存储分区102。而且，共享存储部103和存储设备组15被指配到计算分区101和存储分区102两者，并且由计算分区101和存储分区102两者共享。本文中，共享存储部103是节点10上的存储器11的一部分，并且保持共享表130。在该实施例中，I/O控制程序110存在于计算分区101中，但是I/O控制程序110可以是逻辑分区程序100的一部分。
图3图示该实施例的存储控制程序120的框图。
设备管理模块121管理被指配到存储分区102的存储设备组15和16的设备配置和RAID(冗余阵列廉价盘)配置。本文中，设备配置的管理意指对如下各项的管理：存储设备是否可以由存储分区102和计算分区101共享，存储设备是以RAID配置被使用还是被用作能直接访问(下文中被称为原始访问)的设备，并且该管理信息被保持在设备配置表131中。而且，设备管理模块121可以指令逻辑分区程序100来改变存储设备到逻辑分区的指配。而且，对RAID配置的管理意指管理存储设备的RAID级别和配置，并且该管理信息被保持在RAID配置表132中。设备管理模块121被提供有管理GUI(图形用户界面)和API(应用程序编程界面)。
I/O处理模块122执行对来自主机的I/O请求、对RAID配置模块123和外部存储连接模块124的I/O访问I/O请求、以及对主机的响应的高速缓存控制。而且，I/O处理122被提供有特定于存储装置的诸如复制、快照、备份、镜像、分层等的功能。本文中，主机是节点10中的计算分区101或者在节点10外部的被提供有存储控制程序的另一节点或服务器。
RAID配置模块123执行针对逻辑块地址和物理块地址的I/O请求的转换处理，并且执行对存储设备的I/O请求。
外部存储连接模块124包括与存储设备和存储装置40对应的逻辑卷，以便进行对存储设备和存储装置40的原始访问，并且外部存储连接模块124执行对存储设备和存储装置40的I/O请求。
设备驱动器125包括存储设备的驱动器、用于耦合到计算分区101的驱动器、以及I/O设备13的驱动器。
图4图示该实施例的共享表130的框图。将分别在图7、图5、图6和图9中详细描述卷配置表126、设备配置表131、RAID配置表132和虚拟设备配置表133。
图5图示该实施例的设备配置表131。列501保持存储设备的标识符501。本文中，存储设备是通过由SSD单元、PCI-SSD板单元和SR-IOV(单根I/O虚拟化)等在逻辑上将PCI-SSD板分区而获得的单元。作为存储设备标识符，使用总线、设备、可应用设备的PCI的功能等的编号。如果特定标识符有标识能力，则该特定标识符可以被给出并且被用作存储设备标识符。
列502保持存储设备是否可以由存储分区102和计算分区101共享。该信息由API基于存储设备的规范被保持或获得。列503标识存储设备是以RAID配置还是以原始访问而被使用。如果此处输入“RAID”，则它以RAID配置被使用，并且如果输入“原始”，则它以原始访问被使用。该表131可以由存储控制程序120、I/O控制程序110或管理程序35创建，或者可以被预先存储。
图6图示该实施例中的RAID配置表132。列601保持阵列组的标识符。列601保持阵列组的RAID级别(诸如RAID0、1、5、6等的信息)、以及数据驱动编号n和奇偶驱动编号m为“nD+mP”以作为RAID配置。列603指示属于阵列组的存储设备的标识符。该存储设备标识符对应于设备配置表131的列501。该表132可以由存储控制程序120、I/O控制程序110或管理程序35创建，或者可以被预先存储。
图7图示该实施例中的卷配置表126。列701保持卷的标识符。列702保持与卷对应的存储设备。本文中，在RAID配置的存储设备的情况下，“AG1”等被描述为阵列组的标识符。在具有原始访问的存储设备的情况下，“存储设备1”等被描述为存储设备的标识符。在其是节点外部的原始访问存储的存储装置40的情况下，“存储装置x”等被描述。而且，如果在逻辑上包括具有与特定卷相同内容的镜像卷，“VOL a镜像”等被描述用于例如卷“VOL a”的镜像。
列703保持在指配目的地处的主机的标识符。本文中，所述指配指示卷可从主机访问。本文中，例如通过将诸如为“APP LPAR1”的、在指配目的地处的逻辑分区的标识符和逻辑卷的标识符之类的标识信息组合到为a、b、c…的逻辑分区(例如，LUN(逻辑单元编号)等)，节点中的计算分区101被描述为“APP LPAR1-a”等。而且，在节点外部的主机的情况下，保持WWN或SCSI名称的标识符。此外，如果没有指配目的地，则描述“无”。该表126可以由存储控制程序120、I/O控制程序110或管理程序35创建，或者可以被预先存储。
图8图示该实施例的I/O控制程序110的框图。
虚拟设备配置模块111包括虚拟设备作为从OS/应用程序150访问的块设备。在图11中将描述详细流程。
模式切换模块112被提供有从OS/应用程序150向存储切换I/O访问路径的功能。
I/O排序模块113被提供有通过模式对针对存储的I/O访问进行排序的功能。在图12中将描述详细流程。
RAID配置模块114执行针对逻辑块地址和物理块地址的I/O请求的转换处理，并且执行对存储设备的I/O请求。
设备驱动器115是存储设备的驱动器、将耦合到存储分区102的驱动器、以及存储I/O的驱动器。
图9图示该实施例中的虚拟设备配置表133。列901将节点中的计算分区101的逻辑分区的标识符保持作为标识符。列902指示逻辑分区中的目标虚拟设备的标识符。该标识符是由I/O控制程序110的虚拟设备配置模块111配置的虚拟设备的标识符。如果存在多个标识符，它们用“、”枚举。列903保持虚拟设备是否包括多个路径。在该实施例中，如果包括多个路径，则其被描述为“是”，并且如果不包括多个路径，则其被描述为“无”。列904指示虚拟设备的模式。
本文中，“第一路径”指示如下情况，其中经由存储分区102的存储控制程序120访问存储设备的路径被用作到设备的I/O访问路径。“第二路径”指示如下情况，其中从计算分区101直接访问存储设备。如果使用第一路径，本文中，可以使用存储控制程序120中提供的数据保护功能和数据控制功能等。另一方面，如果使用第二路径，则绕开存储控制程序120并且直接访问存储设备，因此可以有效地发挥存储设备的性能。
而且，列905保持通过列904中的路径连接的、作为I/O访问目的地的设备的标识符。例如，由于针对虚拟设备B的I/O的列904是第二路径，所以传输目的地905具有被标识为2b的设备。
列906保持虚拟设备的RAID级别和配置。如果输入“原始”，则其不是RAID配置的设备。如果利用RAID配置的设备是目标，则RAID级别和配置被描述为“RAID5(4D+1P)”等。这等于RAID配置表132的列602。
图10图示该实施例的存储的逻辑配置。存储设备组15包括RAID区域942作为其中的每个都配置了RAID的存储设备集合以及原始区域943作为能够直接访问的存储设备集合。存储设备组16也包括RAID区域941。通过存储分区102的存储控制程序120，使RAID区域941和942以及原始区域943分别对应于卷931、932和933。而且，使卷931、932和933分别对应于由计算分区101的I/O控制程序110识别的设备911、912和913。而且，使RAID区域942和原始区域943对应于计算分区101的设备922和923。本文中，RAID区域942和设备922可以是多个存储设备。
I/O控制程序配置并且向OS/应用程序150示出的虚拟设备910对应于设备912和922，虚拟设备920对应于设备913和923，以及虚拟设备930对应于设备911。本文中，即使设备922包括多个设备，它由I/O控制程序110的RAID配置模块114转换为单个虚拟设备910。虚拟设备910和920被提供有通过第一路径1701和第二路径1702的I/O访问路径，并且在第一路径中，I/O控制程序110执行分别与设备912和913对应的I/O访问，而在第二路径中，执行分别与设备922和923对应的I/O访问。
尽管未示出，关于从设备922到Raid区域942的I/O访问，通过在计算分区101上操作的RAID配置部执行RAID控制。
图11图示该实施例的I/O控制程序110中的虚拟设备配置模块111的处理流程。在步骤1001处，虚拟设备配置模块111执行设备的标识。所述标识在本文中意指，标识与计算分区对应的设备(图10中的911、912、913、922和923)是与由存储分区102的存储控制程序120配置的卷对应的设备(图10中的911、912和913)还是与存储设备直接对应的设备(图10中的922和923)。本文中，虚拟设备配置模块111指的是例如卷配置表126，并且基于列703中的逻辑卷的标识符(LUN等)以及由设备驱动器125识别的OS或设备信息，标识与由存储分区102的存储控制程序120配置的卷对应的设备。随后，在步骤1002处，虚拟设备配置模块111获得每个设备的存储设备标识符。本文中，首先，虚拟设备配置模块111指的是卷配置表126的列702以及RAID配置表132的列601和603，并且指定将由针对与由存储控制程序120配置的卷对应的设备(图10中的911、912和913)的卷访问的存储设备标识符。例如，图7中的卷“VOL c”的目标是“存储设备1”，并且卷“VOL b”的目标“AG1”对应于图6中的阵列组“AG1”，并且设备标识符是“存储设备3、4”。随后，虚拟设备配置模块111获得设备的存储设备标识符，以用于与存储设备直接对应的设备(图10中的922和923)。作为获得的方法，经由诸如例如BIOS和EFI之类的设备驱动器、OS和固件获得标识符。
在步骤1003处，虚拟设备配置模块111确定在多个路径中是否存在与相同存储设备对应的设备集合。本文中，虚拟设备配置模块111获得如下设备集合：在步骤1002处获得的该设备集合的存储设备标识符在与由存储控制程序120配置的卷对应的设备(图10中的911、912和913)和与存储设备直接对应的设备(图10中的922和923)之间匹配。在图10中的示例中，设备912和922的集合以及设备913和923的集合是可应用的。如果存在设备集合，则例程行进到步骤1004，并且如果不存在设备集合，则虚拟设备配置模块111移动到步骤1005。在步骤1004处，虚拟设备配置模块111配置虚拟设备。本文中，虚拟设备配置模块111配置与在步骤1003处获得的设备集合对应的虚拟设备。在图10中的示例中，虚拟设备910被配置用于设备912和922的集合，并且虚拟设备920被配置用于设备913和923的集合。在步骤1005处，虚拟设备配置模块111配置与可应用设备对应的虚拟设备。在图10中，配置与设备911对应的虚拟设备930。然而，在该步骤处的虚拟设备的配置不是不可缺少的，并且OS/应用程序150可以直接使用设备911。
在步骤1006处，虚拟设备配置模块111更新虚拟设备配置表133。这里，经配置的虚拟设备的标识符被输入在列902中，并且如果虚拟设备在步骤1004处被配置，则在列903中输入“是”，而如果虚拟设备在步骤1005处被配置，则在列903中输入“无”。而且，针对列904和905，假定根据由用户等任意配置的默认设置的路径被选择。在列906中，RAID级别/配置被注册。如果RAID被配置用于在步骤1004和步骤1005处创建的虚拟设备的目标设备，则RAID级别和配置被注册在其中，而如果不是，则注册“原始”。其中RAID已经被配置的情况是，到步骤1001处的可应用设备的卷配置表126的目标(列702)是阵列组(“AG1”等)。在步骤1007处，如果存在未配置设备(针对其，对应虚拟设备没有被配置用于在步骤1001处检测到的设备)，虚拟设备配置模块111移动到步骤1002。
图12图示该实施例中的I/O排序模块113的处理流程。在步骤1101处，I/O排序模块113从OS/应用程序150接收对虚拟设备的I/O请求。在步骤1102处，I/O排序模块113确定对可应用虚拟设备的访问模式。本文中，I/O排序模块113参考虚拟设备配置表133，并且如果可应用虚拟设备的模式(图9中的列904)是“第一路径”，例程前进到步骤1103，而如果其为“第二路径”，则例程前进到步骤1104。可以通过参考列905从传输目的地的标识符做出该确定。在步骤1103处，I/O排序模块113对针对与可应用虚拟设备对应的第一路径的设备的I/O访问进行排序。本文中，第一路径的设备是与由存储分区102的存储控制程序120配置的卷对应的设备(图10中的设备912和913)。在步骤1104处，I/O排序模块113获得与访问目的地处的虚拟设备对应的设备是否配置RAID。这指示如下情况，其中针对虚拟设备配置表133中的可应用主机的可应用虚拟设备的列906不是“原始”。
关于针对虚拟设备的访问模式，预期这样的情况，用户根据在引入系统中使用系统数据的使用情况来选择数据的访问路径。如果用户想使用存储控制程序120中提供的功能，则选择“第一路径”。本文中的功能主要包括快照、备份、灾难恢复、自动精简配置、数据迁移、存储层的虚拟化等。另一方面，如果用户想有效显现数据访问功能而不使用上述功能，则选择“第二路径”。
在步骤1105处，基于在步骤1104处获得的信息，如果配置了RAID，则I/O排序模块113移动到步骤1106，或者如果未配置RAID，则I/O排序模块113移动到步骤1107。在步骤1106处，I/O排序模块113通过RAID配置模块123针对与可应用虚拟设备对应的第二路径的设备执行RAID区域访问处理。本文中，第二路径的设备是与存储设备直接对应的设备。在RAID区域访问处理中，诸如针对存储设备的物理地址和逻辑地址的I/O访问请求的转换、对目标设备的访问处理的适当分区/集成、写访问期间的奇偶校验计算和在设备中写入等的处理基于由虚拟设备配置表133中的可应用主机的可应用虚拟设备的列906指示的RAID级别/配置。结果，实现了相对于其中配置了RAID的设备的读取/写入。在步骤1107处，I/O排序模块113对针对与可应用虚拟设备对应的第二路径的设备的I/O访问请求进行排序。
图13图示该实施例中的存储控制程序120的逻辑块配置。经由RAID配置模块123对其中配置了RAID的存储设备(图中的941和942)经由与存储设备组15和16中的每个对应的设备驱动器125进行访问，并且在原始访问存储设备(图中的943)或外部存储装置(图中的存储装置40)的情况下，经由外部存储连接模块124进行访问。
原始访问VOL C(933)是存储设备上的原始区域943，并且没有RAID配置。因此，如果通过RAID配置模块123进行对原始区域943的访问，则不能正确识别数据。因此，如果将进行对原始区域943的访问，则如该图中，访问经由外部存储连接模块124而被进行，使得在使用存储分区102时可以使用原始区域943。
图14图示该实施例中的I/O访问的序列。如果来自OS/应用程序150的I/O请求的目标虚拟设备的模式是“第一路径”并且RAID配置是“RAID”(图中的1301)，则经由存储控制程序120进行对存储设备的访问。另一方面，如果I/O请求的目标虚拟设备的模式是“第二路径”并且RAID配置是“RAID”(图中的1302)，则不经由存储控制程序120，而是经由I/O控制程序110的RAID配置模块114进行对存储设备的访问。而且，如果I/O请求的目标虚拟设备的模式是“第二路径”并且RAID配置是“原始”(图中的1303)，则不经由存储控制程序120或RAID配置模块114进行对存储设备的访问。结果，I/O访问性能按照从1301、1302和1303的顺序变得高速，同时1301被提供有存储控制程序120的功能，并且1301和1302被提供有RAID的功能。
图15图示该实施例的模式切换模块112的处理流程。在步骤1401处，模式切换模块112接收模式切换请求。关于模式切换请求，模式切换模块112被提供有到例如用户或应用程序的接口(GUI，API等)，并且从该接口接收请求。接收的内容是作为模式切换的目标的虚拟设备以及切换目的地处的模式类型。在步骤1402处，如果接收的请求是将访问模式切换到第二路径，则模式切换模块112移动到步骤1403，或者如果接收的请求是切换到第一路径，则模式切换模块112移动到步骤1406。如果参考虚拟设备配置表133并且虚拟设备的模式已经与切换目的地处的模式相同，则模式切换模块112的处理完成。
在步骤1403处，模式切换模块112等待计算分区101中的设备驱动器115的I/O完成。随后，在步骤1404处，模式切换模块112等待存储控制程序120中的、针对与可应用虚拟设备对应的卷的I/O请求的执行完成。本文中，由存储控制程序120和模式切换模块112经由信息交换接口等进行完成通知。在步骤1405处，模式切换模块112将虚拟设备配置表133的可应用虚拟设备的模式改变为第二路径。另一方面，在步骤1406处，模式切换模块112等待计算分区101中的设备驱动器115的I/O完成。随后，在步骤1407处，模式切换模块112将虚拟设备配置表133的可应用虚拟设备的模式改变为第一路径。
访问模式的切换可以通过将提供在I/O控制程序110中的判别程序来动态改变。在该情况下，I/O控制程序110收集来自从OS/应用程序150到虚拟设备的访问频率、OS/应用程序150、文件系统、驱动器或存储控制程序120的性能信息，并且检测其变为I/O队列或I/O处理颈(neck)的部分。结果，针对具有高于预定阈值的I/O访问频率的数据或者其中等待I/O处理比OS/应用程序150、文件系统和驱动器中的其它处理发生得更频繁的数据，进行从第一路径到第二路径的切换。另一方面，针对具有低于预定阈值的I/O访问频率的数据或者其中等待I/O处理与其它处理相比发生得较不频繁的数据，进行从第二路径到第一路径的切换。结果，可以根据数据优化访问路径，并且可以实现更高的性能改善。
而且，I/O控制程序110通过管理计算机30向用户提供指定用于执行上述路径切换的阈值的GUI。阈值的特定示例包括作为用于确定上述I/O队列或I/O处理颈的指标的阈值以及I/O访问频率的阈值。
单独使用RAID区域941和原始区域943的方法已经针对存储设备组15和16进行了描述。随后，通过使用图16和图17将描述借助于数据迁移将存储在RAID区域941和原始区域943中的数据移动到另一区域的方法，并且不仅存在使用存储控制程序120而且存在进一步根据数据的使用应用程序单独使用RAID区域941和原始区域943。
例如，预期这样的情况，诸如在线事务处理之类的高度重视数据保护的处理以及诸如核心系统之类的重大处理的数据被存储在RAID区域941中，并且如果使用部分数据以便于执行数据分析处理等，则数据从RAID区域941被移动到原始区域943。结果，可以向用户提供根据数据的使用应用程序的更灵活的系统。
本文中，如果在迁移中数据从RAID区域941迁移到原始区域943，则存在不能停止系统处理以用于数据迁移的问题。在图16和图17中描述的方法中，在I/O控制程序110中，临时保持在设备中用于迁移的数据被选择作为访问路径，使得在无停止的情况下迁移数据，并且还可以解决上述问题。
图16是该实施例中的其中在管理程序35中执行数据迁移处理的处理流程。在步骤1601处，管理程序35(1)指令存储控制程序120创建第二卷作为第一卷的镜像卷，并且在步骤1602处，管理程序35(2)指令I/O控制程序110创建虚拟设备。本文中，第二卷被关联为虚拟设备的第一路径，并且存储设备的原始区域943被关联为第二路径。在步骤1603处，管理程序35(3)指令存储控制程序120创建与作为外部存储的原始区域943耦合的第三卷。在步骤1604处，管理程序35(4)指令存储控制程序120将第二卷与第三卷同步。在步骤1605处，管理程序35(5)在步骤1604处的同步完成之后，指令I/O控制程序110将到第三卷的映射改变为可应用虚拟设备的第一路径。结果，存储在现有第一卷中的内容可以被迁移到能够被从第二路径访问、同时能够在计算分区101中被访问的状态。
图17是图16中图示的数据迁移处理的框图。此处，第一卷可以是与外部存储装置40对应的卷。图中的附图标记1701对应于图16中的步骤1601，1702对应于步骤1602，1703对应于步骤1604，1704对应于步骤1604，以及1705对应于步骤1605。
而且，从原始区域943到RAID区域941的数据迁移也可以通过相似方法来实现。
尽管未示出，上述系统和装置被提供有作为诸如由例如显示器和键盘表示的输入/输出设备之类的信息处理设备、用于执行处理所要求的配置，并且每个部处的处理由连接的相应硬件执行。而且，每个处理可以通过硬件、通过用于执行该处理的处理部、通过形成集成电路等来实现。这同样也适用于下面的实施例。
实施例2
实施例2是其中节点被分离成作为计算分区的逻辑分区和作为存储分区的逻辑分区中的每个而不使用逻辑分区并且由分离的计算机实现的系统，并且类似于实施例1，将描述针对其中期望高速访问存储设备的情况和其中期望数据保护的情况，能够根据用户需求灵活使用的计算机系统。
图18是图示本发明的第二实施例的配置示例的框图。与实施例1不同的是，存储设备组15通过节点之间的共享总线1840由多个节点10和1800共享，并且节点10在每个表中保持存储控制程序120、用于节点1800的OS/应用程序150和I/O控制程序110、以及相当于实施例1中的共享表130的表1850。表1850通过节点之间的网络20和共享总线1840同步内容。此处，节点1800对应于实施例1中的计算分区101。
结果，通过在OS/应用程序150和存储控制程序120之间分离资源，可以消除资源干扰。
说明了上述实施例，使得I/O控制程序110具有I/O排序装置，但是它可以被如此配置，即用于实现I/O排序装置的程序和相关信息可以被引入到计算机中。而且，用于实现I/O排序装置的程序可以被预先存储在计算机中的存储设备或外部存储装置中，或者可以在必要时通过可拆卸存储介质或通信介质(有线、无线、光学等的网络，或者借助于网络上的载波或数字信号)被引入到外部存储装置中。引用符号列表
10 节点
11 存储器
12 CPU
13 I/O设备
14 NIC
15、16 存储设备组

Claims (10)

1.一种计算机，包括：
第一逻辑分区，具有管理信息，所述第一逻辑分区包括用于操作应用程序的OS、I/O控制部、以及所述应用程序所请求的I/O的传输目的地；
第二逻辑分区，包括存储控制部；以及
存储介质，
其中所述I/O控制部从所述应用程序接收所述I/O请求，并且通过参考所述管理信息而将所述I/O请求传输到所述存储控制部或所述存储介质，并且
如果从所述I/O控制部接收到所述I/O请求，则所述存储控制部利用所述存储控制部的功能来处理所述I/O请求并且将所述I/O请求传输到所述存储介质。
2.根据权利要求1所述的计算机，
其中所述存储控制部具有RAID控制功能，
所述存储介质包括RAID区域和原始区域，所述原始区域是能够直接访问的区域，并且
来自所述I/O控制部的、不经由所述存储控制部的I/O请求对所述原始区域进行访问，并且来自所述I/O控制部的、经由所述存储控制部的I/O请求由所述RAID控制功能处理并且对所述RAID区域进行访问。
3.根据权利要求2所述的计算机，
其中所述存储介质包括第一存储介质和第二存储介质，所述第二存储介质以比所述第一存储介质的速度低的速度操作并且具有更大的容量，
所述第一存储介质包括所述RAID区域和所述原始区域，并且
所述第二存储介质包括所述RAID区域。
4.根据权利要求3所述的计算机，
其中所述存储控制部还具有外部存储控制功能，并且
来自所述I/O控制部的、经由所述存储控制部的I/O请求进一步由所述外部存储控制功能处理并且对所述第一存储介质的所述原始区域进行访问。
5.根据权利要求4所述的计算机，
其中所述I/O控制部进一步具有所述RAID控制功能，并且
来自所述I/O控制部的、不经由所述存储控制部的I/O请求进一步由所述I/O控制部的所述RAID控制功能处理并且对所述第一存储介质的所述RAID区域进行访问。
6.根据权利要求5所述的计算机，
其中所述I/O控制部进一步基于所述I/O请求的队列的状态和所述I/O请求的处理的状态，确定所述I/O请求是否为经由所述存储控制部而生成的I/O请求，并且
根据所述确定，所述I/O请求的从所述应用程序到所述第一存储介质或所述第二存储介质的路径被改变。
7.根据权利要求6所述的计算机，
其中所述I/O控制部从由所述应用程序识别的设备的访问频率以及所述应用程序和所述存储控制部的性能信息，获取所述I/O请求的队列的状态和所述I/O请求的处理的状态。
8.根据权利要求5所述的计算机，
其中如果数据分析的目标被包括在将被存储在所述RAID区域中的所述I/O请求的目标的数据的一部分中，则所述I/O控制部将所述数据分析的所述目标从所述RAID区域迁移到所述原始区域。
9.一种计算机的I/O请求处理方法，包括：
在逻辑上将计算机划分成第一逻辑分区和第二逻辑分区，所述第一逻辑分区被提供有管理信息，所述第一逻辑分区具有用于操作应用程序的OS和所述应用程序所请求的I/O的传输目的地，并且所述第二逻辑分区被提供有存储功能；
通过参考所述管理信息而将所述应用程序所请求的所述I/O请求从所述第一逻辑分区传输到所述第二逻辑分区或者所述计算机所具有的存储介质；
如果所述第二逻辑分区接收到所述I/O请求，则由所述存储功能处理所述I/O请求；以及
将所述I/O请求从所述第二逻辑分区传输到所述存储介质。
10.一种计算机系统，包括：
第一计算机，被提供有管理信息，所述第一计算机具有用于操作应用程序的OS以及I/O控制部和所述应用程序所请求的I/O的传输目的地；
第二计算机，被提供有存储控制部；以及
存储介质，
其中所述I/O控制部从所述应用程序接收所述I/O请求，并且
通过参考所述管理信息而将所述I/O请求传输到所述存储控制部或所述存储介质，以及
如果从所述I/O控制部接收到所述I/O请求，则所述存储控制部通过所述存储控制部所具有的功能来处理所述I/O请求并且将所述I/O请求传输到所述存储介质。
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