DE69636663T2

DE69636663T2 - System und Verfahren zur Zugriffsverteilung von Mehrfachspeichermatrixen zwischen Mehrfachwirtrechnersystemen

Info

Publication number: DE69636663T2
Application number: DE69636663T
Authority: DE
Inventors: Ian David Winchester Judd; Nik Southampton Shaylor; Alistair Leask San Jose Symon
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2016-09-20
Also published as: US5768623A; DE69636663D1; EP0769744B1; KR100261378B1; KR970016918A; JPH0981527A; EP0769744A3; EP0769744A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Datenspeichersysteme und insbesondere Mehrfachspeichersysteme, die von mehreren Hostrechnersystemen gemeinsam genutzt werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der zunehmende Einsatz von Computern hat zu einem wachsenden Bedarf an flexiblen Systemen mit hoher Verfügbarkeit zur Datenspeicherung von Computersystemen geführt. Viele Unternehmen verfügen über eine Vielzahl von Hostrechnersystemen mit Personal Computern und Arbeitsplatzrechnern, die entweder unabhängig arbeiten oder in einem Netz zusammengeschlossen sind. Es ist wünschenswert, den zahlreichen Hostrechnersysteme den Zugriff auf ein gemeinsames Reservoir von Mehrfachspeichersystemen zu ermöglichen, damit alle Hostrechnersysteme auf die Daten zugreifen können. Eine solche Anordnung vergrößert die Gesamtmenge an Daten, die jedem einzelnen der Hostrechnersysteme zur Verfügung stehen. Außerdem kann die Auslastung der Hostrechner ausgeglichen und das gesamte System gegen den Ausfall eines einzelnen Hostrechners geschützt werden.
Wichtig ist auch, dass die Verfügbarkeit der in dem Speichersystem gespeicherten Daten erhalten bleibt. Ein Ansatz zum Schutz der Daten besteht in der Einbeziehung von RAID-Funktionen (Redundant Array of Independent Disks, redundante Reihe unabhängiger Platten). Die Konzepte und Varianten der RAID-Technologie sind in der Datenspeicherindustrie allgemein bekannt. Die Stufen (levels) von RAID werden von Patterson et al. in „A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)", Tagungsband der „1988 ACM SIGMOND Conference on Management of Data", Chicago, Illinois, Juni 1988, beschrieben. Ein typisches RAID-System beinhaltet eine RAID-Steuereinheit und eine Vielzahl von Speichereinheiten, zum Beispiel Speichereinheiten mit Direktzugriff (Direct Access Storage Device, DASD), die auch als Festplattenlaufwerke bezeichnet werden, die zu einer Speicheranordnung (Matrix) zusammengeschlossen sind. Die Daten werden im System mit Hilfe von Paritätsdaten geschützt, die auch als Teil der Speicheranordnung gespeichert werden. Eine Speicheranordnung mit RAID Level 0 betrifft normalerweise eine Speicheranordnung, bei der die Daten auf alle DASDs verteilt werden (striping), die jedoch keinen Paritätsschutz bietet. Ein System mit RAID Level 1 spiegelt die Daten einer DASD auf einer zweiten DASD, um Redundanz zu erzeugen. Bei einer Architektur mit RAID Level 5 laufen die RAID-Operationen noch sicherer und schneller ab, indem ein logisches Paritätslaufwerk eingerichtet wird. Dieses logische Paritätslaufwerk ist physisch auf alle Laufwerke der Matrix verteilt, sodass kein Laufwerk die Parität für die gesamte Matrix enthält. Ein JBOD (Just a Bunch Of Disks, nur ein Haufen Platten) bezeichnet üblicherweise eine DASD-Matrix ohne Striping oder Redundanz. Es gibt bestimmte Operationen, bei denen jede Stufe, RAID Level 0, RAID Level 1, RAID Level 3 oder RAID Level 5 stärker bevorzugt sein kann. Zum Beispiel wird RAID Level 5 bei Systemen bevorzugt, bei denen eine große Anzahl gleichzeitiger Zugriffe auf die Daten erforderlich ist.
Ferner ist es wünschenswert, dass Speichersysteme auch einen Cachespeicher beinhalten, entweder einen Lese- oder einen Schreib-Cachespeicher. Ferner ist in der Industrie ein nichtflüchtiger Cachespeicher bekannt, bei dem das Einspeichern der Daten so betrachtet wird, als würden sie auf die Festplatte geschrieben, ohne jedoch auf die Plattenzugriffe und den eigentlichen Vorgang des Schreibens der Daten auf die Festplatte selbst warten zu müssen.
Ferner ist es wünschenswert, redundante Pfade bereitzustellen, um vor dem Ausfall von Hardware zu schützen, damit bei den Datenzugriffen die Geschwindigkeit und die hohe Verfügbarkeit garantiert werden kann.
Frühere Lösungen für den Zugriff mehrerer Hostrechner auf mehrere Computersysteme haben sich einer Kombination von Hostadapterkarten, externen Festplatten-Steuereinheiten und standardmäßigen vernetzten Datenübertragungssystemen bedient.
Beispiele von vernetzten Konfigurationen von Computerspeichersystemen nach dem Stand der Technik für den Zugriff mehrerer Hostrechner auf Mehrfachspeicheranordnungen sind in 1 und 2 dargestellt. Jedes Hostrechnersystem verfügt über seine eigene Schnittstelle 11 zur Festplattenanordnung 12. Die Hostrechnersysteme stehen über ein Netzwerk 13 und ein Netzdateisystem in Verbindung miteinander, zum Beispiel über das Network File System (NFS) von Sun Microsystems. Wenn ein Hostrechner auf Daten zugreifen will, die zu einem anderen Hostrechnersystem gehören und unter dessen Kontrolle stehen, wird die Anforderung für den Datenzugriff durch den Netzserver an den Hostrechner weitergeleitet, unter dessen Kontrolle die Speicheranordnung mit den gewünschten Daten steht. Diese Lösung stößt insofern auf Grenzen, als das Senden der Anforderung Zeit in Anspruch nimmt. Ferner wird für solche Operationen Netzzeit in Anspruch genommen, die eigentlich für andere Datenübertragungen zwischen den Hostrechnern benötigt wird. Außerdem ist das Netzwerk für derartige Datenzugriffe nicht optimiert.
2 zeigt ein System, bei dem eine Vielzahl von Hostrechnern 16 auf ein separates Steuereinheiten-Teilsystem 15 zugreifen können. Das Steuereinheiten-Teilsystem stellt die Steuerungsfunktionen für die Speicheranordnungen bereit, die mit dem Teilsystem verbunden sind. Zu diesen Funktionen gehören die Paritätsverwaltung und das Striping (laufwerkübergreifendes Lesen und Schreiben von Daten) des RAID, das Lesen des Cachespeichers und das nichtflüchtige Schreiben in den Cachespeicher. Ein Hostrechner 16 kann über die gemeinsame Steuereinheit auf die Daten zugreifen. Ein Hostrechner sendet eine Anforderung an eine der Steuereinheit, die dann auf die Speicheranordnung zugreift und die angeforderten Daten zum Hostrechner zurücksendet. Allerdings weist das in 2 gezeigte System zahlreiche Einschränkungen auf. Die Anzahl der Hostrechner, die mit einem Teilsystem verbunden werden kann, sowie die Anzahl der durch das Teilsystem zu steuernden Speicheranordnungen sind begrenzt. Außerdem gibt es bei dem System nach dem Stand der Technik in 2 zwischen dem Hostrechner und den Speicheranordnungen eine extra Ebene für die Steuerungsvorrichtung, sodass der Hostrechner nicht selbstständig agieren kann, da er über keine eigene Steuereinheit für seine Gruppe von DASDs verfügt.
Ferner benötigen die externen Steuereinheiten zusätzliche Elektronik, Stromversorgung und Einbauraum, welche den Kostenaufwand steigern und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verringern.
In WO 93/18 456 wird ein System mit einer redundanten Speicheranordnung mit Speichereinheiten beschrieben, die in zwei logische Speicheranordnungen aufgeteilt sind. Das System mit der redundanten Speicheranordnung beinhaltet ferner eine Vielzahl von Steuereinheiten zur Steuerung der Speicheranordnung, die ausschließlich mit der Steuerung der Datenübertragungen zwischen den logischen Speicheranordnungen und einer Zentraleinheit beschäftigt sind, wobei jede Steuereinheit in der Lage ist, die Aufgabe einer ausgefallenen Steuereinheit zu übernehmen.
R.W. Horst beschreibt in „TNET: A Reliable System Area Network", IEEE Micro, IEE Inc., New York, USA, Bd. 15, Nr. 1, vom 1. Februar 1995 eine erweiterbare Hardware-Software-Schicht, die durch logische und physische Trennung der Prozessorbusse von den E/A-Bussen sehr große Konfigurationen ermöglicht.
Deshalb besteht ein Bedarf an einer weniger aufwändigen und besser skalierbaren Lösung, die eine bessere Verbindungsmöglichkeit zwischen den Hostrechnern und den Speicheranordnungen gestattet. Wünschenswert sind eine hohe Verfügbarkeit und Leistung eines solchen Systems.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung, die in den beiliegenden Hauptansprüchen genau definiert ist, löst eines oder mehrere der obigen Probleme in Systemen nach dem Stand der Technik und stellt gleichzeitig eine weniger aufwändige und besser skalierbare Lösung bereit. Die vorliegende Erfindung stellt eine Architektur mit Hostadapterkarten bereit, die in den Hostrechner eingebaut sind und zahlreiche Speicheranordnungen steuern können.
Es wird ein System zur Steuerung von Daten für eine Vielzahl von Hostrechnern auf einer Vielzahl von Speicheranordnungen derart bereitgestellt, dass jeder Hostrechner auf die Daten in jeder Speicheranordnung zugreifen kann. Es wird eine Vielzahl von Adapterkarten verwendet. Jeder Adapter übt Steuerungsfunktionen für eine bestimmte Speicheranordnung aus. Für den Datenaustausch zwischen allen Adaptern des Systems gibt es eine Adapterschnittstelle (Adapterverbindungseinheit). Zwischen einem im Hostrechner laufenden Anwendungsprogramm und einem Adapter gibt es eine Hostrechner-Anwendungsschnittstelle. Wenn ein Anwendungsprogramm über eine Hostrechner-Anwendungsschnittstelle an einen ersten Adapter eine Anforderung nach Daten richtet, die in einer nicht in erster Linie durch den ersten Adapter gesteuerten Speicheranordnung gespeichert sind, wird die Datenanforderung über den Adapterverbund an denjenigen Adapter weitergeleitet, der die Speicheranordnung mit den darin gespeicherten angeforderten Daten in erster Linie steuert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart weist jeder Hostrechner einen oder mehrere Adapter auf, wobei jeder Adapter eine RAID-Steuereinheit, eine oder mehrere externe Schnittstellen und einen Lese- und einen Schreib-Cachespeicher enthält. Die Festplattenlaufwerke sind nach einem RAID-Schema, zum Beispiel RAID Level 0, RAID Level 1, RAID Level 3 oder RAID Level 5, in einer oder mehreren Anordnungen zusammengeschaltet. Jede Anordnung wird zu jedem Zeitpunkt durch einen einzigen Adapter gesteuert, und alle Zugriffe auf die Speicheranordnung laufen über diesen Adapter. Dadurch können mögliche Konflikte aufgrund überlappender Paritätsaktualisierungen einfach gelöst werden. Die Ausführungsart verhindert auch Kohärenzprobleme, die sich aus der Speicherung mehrerer Exemplare derselben Daten in mehreren Cachespeichern ergeben können. Durch die Adapterverbund können Daten sowohl zwischen den Adaptern (peer-to-peer) als auch zwischen Adaptern und Festplatten übertragen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart gibt es auch eine Vielzahl von sekundären Adaptern, welche jede Speicheranordnung nachrangig steuern können. Ein sekundärer Adapter steuert eine bestimmte Speicheranordnung, wenn ein Adapter, der diese bestimmte Speicheranordnung erstrangig steuert, nicht verfügbar ist. Der Adapterverbund verbindet alle Adapter einschließlich der sekundären Adapter miteinander.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System mit hoher Verfügbarkeit zu erstellen, damit mehrere Hostrechner auf Mehrfachspeicheranordnungen zugreifen können. Eine Ausführungsform, die sich der Schleifentechnik der seriellen Speicherarchitektur (Serial Storage Architecture, SSA) bedient, kann 128 Hostrechnersysteme miteinander verknüpfen.
Die Hostadapterkarten können mit vielen Hostrechnerbussen kompatibel sein, zum Beispiel mit einem Microchannel- oder PCI-Bus für Personal Computer und Arbeitsplatzrechner, der eine weniger aufwändige und besser skalierbare Lösung ermöglicht. Außer der SSA-Schnittstelle kann in Verbindung mit bereits vorhandenen parallelen Schnittstellen wie SCSI2 auch die Fibre-Channel-Schnittstelle FC-AL (Fibre Channel-Arbitrated Loop) verwendet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild eines System nach dem Stand der Technik für den Zugriff mehrerer Hostrechner auf Mehrfachspeicheranordnungen;
2 ist ein Blockschaltbild eines zweiten Systems nach dem Stand der Technik für den Zugriff mehrerer Hostrechner auf Mehrfachspeicheranordnungen;
3 ist ein Blockschaltbild einer logischen Darstellung der Funktionen und Arbeitsschritte der Erfindung;
4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zum Umsetzen der Erfindung;
5 ist ein Blockschaltbild der Hardware für die Adapterkarte zum Umsetzen der Erfindung;
6 ist ein Schaubild der Software zum Umsetzen der Erfindung;
7 ist ein Blockschaltbild einer ersten Umsetzung der Erfindung;
8 ist ein Blockschaltbild einer zweiten Umsetzung der Erfindung; und
9 ist eine Darstellung von Tabellen, die in den Registern der Adapter und in den Speichereinheiten gespeichert sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
3 zeigt eine logische Darstellung der Hauptelemente der Funktionen und Arbeitsschritte der Erfindung. Jeder Hostrechner 20 weist einen oder mehrere Adapter 22 auf. Jeder Adapter enthält eine RAID-Steuereinheit, eine oder mehrere externe Schnittstellen und einen Lese- und Schreib-Cachespeicher. Die Hostrechner nutzen ein gemeinsames Reservoir von Festplattenanordnungen. Die Festplattenlaufwerke sind in Form einer oder mehrerer Anordnungen zusammengeschaltet, zum Beispiel als RAID Level 0, RAID Level 1, RAID Level 3, RAID Level 5 oder als JBOD, wobei diese Systeme dem Fachmann bestens bekannt sind. Jede Anordnung wird zu jedem Zeitpunkt durch einen einzigen Adapter gesteuert und alle Zugriffe auf die Speicheranordnung werden durch den Adapter vermittelt. Dadurch können mögliche Konflikte infolge gleichzeitig überlappender Paritätsaktualisierungen einfach gelöst werden. Ferner werden dadurch Kohärenzprobleme vermieden, die sich aus der Speicherung mehrerer Exemplare derselben Daten in mehreren Cachespeichern ergeben können. Da jede Speicheranordnung nur durch einen Adapter gesteuert wird, müssen alle Anforderungen nach einer Speicheranordnung, die nicht von dem Steuerungsadapter dieser Speicheranordnung stammen, zuerst zu diesem Steuerungsadapter weitergeleitet werden, der dann auf die Speicheranordnung zugreift und die Ergebnisse an die ursprünglich anfordernde Einheit zurückgibt.
Die Adapter 22 sind durch eine Verbindungseinheit 23 miteinander verbunden, um den Datenaustausch sowohl zwischen den Adaptern als auch zwischen Adaptern und Festplatten zu ermöglichen.
Ein Beispiel für ein Hostrechnersystem stellt die Maschine IBM Risc System/6000 dar, auf der das Betriebssystem IBM AIX läuft. Auch viele andere dem Fachmann bestens bekannte Hostrechnersysteme können verwendet werden.
Wenn ein Hostrechner gemäß 3 und 4 Daten von einer Speicheranordnung 2 lesen möchte, die durch den Adapter B 22 gesteuert wird, gibt der Hostrechner eine E/A-Anforderung an den Adapter A 22 aus. Der Adapter A durchsucht das Verzeichnis und stellt fest, dass die Speicheranordnung 2 durch einen Adapter B 22 gesteuert wird. Der erste Adapter leitet die E/A-Anforderung an den Adapter B 27 weiter. Der Adapter B führt die E/A-Anforderung aus, indem er seine Cachespeicher durchsucht und im Bedarfsfalle auf die Festplatten zugreift. Dann gibt der Adapter B die gelesenen Daten an den Adapter A 22 zurück. Der Adapter A speichert die gelesenen Daten im Speicher des Hostrechners und unterbricht den Hostrechner, um die vollständige Bearbeitung der E/A-Anforderung anzuzeigen.
Dem Fachmann ist bekannt, dass zur Herstellung der Verbindungsmöglichkeit (Verbindungseinheit 23) je nach Bandbreite, Verzweigungsgrad und Verfügbarkeit viele Ausführungsformen verwendet werden können. Zum Beispiel kann das System über einen oder mehrere parallele Busse, serielle Schleifen oder serielle Schalter verfügen. Die bevorzugte Ausführungsart der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf die serielle Speicherarchitektur (SSA) als Verknüpfungsarchitektur beschrieben, jedoch sind auch andere Architekturen einsetzbar.
Die SSA wurde nach dem ANSI-Standard X3T10.1 des amerikanischen Standardisierungsinstituts (American National Standards Institute, ANSI) entwickelt. SSA ist eine serielle Schnittstelle, die speziell zum Anschließen von E/A-Einheiten wie beispielsweise Festplattenlaufwerken, Bandspeicherlaufwerken, CD-ROM-Laufwerken, optischen Laufwerken, Druckern, Scannern und anderen Peripherieeinheiten an Arbeitsplatzserver (Hostrechnersysteme) und Speicher-Teilsysteme entwickelt wurde. Da dem Fachmann die Ausführungsformen von SSA-Architekturen vertraut ist, werden die Architektur und ihre Funktionsweise im Folgenden nicht näher beschrieben. Nähere Erläuterungen zu SSA sind in „Information Technology – Serial Storage Architecture – Transport Layer 1 (SSA-TL1), ANSI X3T10.1/0989D", „Information Technology – Serial Storage Architecture – Physical 1 (SSA-PH1), ANSI X3T10.1/xxxD) und „Information Technology – Serial Storage Architecture – SCSI-2 Protocal (SSA-S2P), ANSI X3T10.1/1121D" zu finden.
Unter einer Leitung oder einem Bus sind Leitungselemente zu verstehen, die zur Übertragung von Daten in Form von Signalen über ein Übertragungsmedium wie zum Beispiel einen Kupferdraht genutzt werden. Eine serielle Leitung kann ein Kabel für die Übertragung von Einzelsignalen verwenden, bei der die Dateneinheiten in serieller Folge über den Datenübertragungspfad übertragen werden. Ein serieller Anschluss weist normalerweise eine Zweiwegeübertragung (Vollduplex) auf. Im Zusammenhang mit einer Schleifenkonfiguration (wie bei den Plattenanordnungen) kann der zweite Pfad zur Verdoppelung der Bandbreite jedes Laufwerks in der Schleife oder zur Bereitstellung eines Ersatzzugangs zu einem Laufwerk verwendet werden, wenn eine Leitung ausgefallen ist. Die SSA stellt eine Zweisignalverbindung (Senden und Empfangen) für eine Vollduplex-Übertragung zur Verfügung.
Die SSA nutzt die logischen Aspekte der SCSI-Kennwerte (Small Computer System Interface, Schnittstelle für kleine Computersysteme) zur Versorgung der serielle angeschlossenen Peripherieeinheiten. Diese SCSI-Kennwerte sind in den Festelegungen der physischen Eigenschaften der SSA niedergelegt. Das heißt, die SSA kann als Transportschicht für verschiedene höhere Protokolle verwendet werden, insbesondere das Protokoll SCSI-2 für Speicheranwendungen. SCSI-2 gebraucht auf der SSA ein ähnliches Adressschema, wie es im SCSI-Standard definiert ist, wo es Initiatoren, Ziele und logische Einheiten gibt.
Das einfachste SSA-Netzwerk besteht aus einem Hostadapter mit Einzelanschluss, der mit einer Peripherieeinheit mit Einzelanschluss verbunden ist. Die serielle Verbindung besteht aus vier Drähten zur Übertragung von Datenpaketen. Vier Leitungen bestehen aus einem Plus/Minus-Ausgangsanschluss (Senden) und einem Plus/Minus-Eingangsanschluss (Empfangen). Ein „Anschluss" (Port) bezieht sich auf einen Gateway, der aus Hardware und Firmware besteht, zur Unterstützung eines Leitungsendes (eines Sende- und eines Empfangspfades). Ein Anschluss in einem Knoten stellt über eine Leitung eine Verbindung zu einem Anschluss eines anderen Knotens her.
In der SSA ist ein Anschluss in der Lage, gleichzeitig zwei 20-MB/s-Verbindungen zu betreiben, eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung. Jede Leitung in der Schleife funktioniert unabhängig, sodass die Gesamtbandbreite der Schleife größer als die der Einzelleitung sein kann. Die Schleife verträgt auch den Ausfall einer Einzelleitung, da die Daten entweder im Uhrzeigersinne oder entgegengesetzt laufen können. Ein SSA-Knoten mit Doppelanschluss kann gleichzeitig vier Verbindungen mit einer Gesamtbandbreite von 80 MB/s betreiben.
Ein Knoten entspricht einer Systemsteuereinheit, einem Hostrechner oder einer Peripherieeinheit mit einem oder mehreren seriellen Anschlüssen. Jeder Knoten hat eine Funktion auszuführen, die spezielle Zuständigkeit oder Aufgabe eine für ihn darstellt. Bei einem Initiator handelt es sich um die Funktion innerhalb des Knotens, die festlegt, welche Task ausgeführt werden soll und welches Ziel die gewünschte Task ausführen wird. An einem Knoten sind ein oder mehrere Anschlüsse vorhanden.
Ein Rahmen ist eine Grundeinheit bei der Datenübertragung zwischen zwei Anschlüssen in einem SSA-Netz. Ein Rahmen hat ein bestimmte Format, das aus einem Steuerbyte, bis zu sechs Adressbytes, bis zu 128 Datenbytes und vier Bytes zur Fehlererkennung besteht. Ein Knoten kann Rahmen zwischen Anschlüssen leiten. Eine Knotenfunktion ist in der Lage, Rahmen zu erzeugen oder zu übertragen. Das SSA-Protokoll bedient sich spezieller Zeichen, um den Fluss der zwischen den Knoten übertragenen Rahmen zu steuern und die Rahmen zu bestätigen. Unter einer Rahmenmultiplexeinrichtung ist zu verstehen, dass mit dem Telegrafiesystem über dasselbe Kabel gleichzeitig zwei oder mehr Nachrichten in jeder Richtung übertragen werden können.
Die SSA kann mit mehreren Topologien realisiert werden, darunter Zeichenketten-, Schleifen- und Schalterkonfigurationen. Bei einer typischen Einzelschleifenanordnung können 128 Knoten mit Doppelanschluss (Peripherieeinheiten oder Hostrechner) unterstützt werden. Bei einer komplexen Schalterkonfiguration kann die maximale Anzahl der Knoten theoretisch über zwei Millionen betragen. Die Schleifentopologie ermöglicht die Wahl alternativer Pfade zu jedem Knoten im Netz und verhindert, dass Netz bereits bei einem Fehler ausfällt.
Zwischen zwei Knoten wird ein Gateway geschaltet, um eine Vollduplexübertragung über das SSA-Netz vorzusehen. Ein Knoten sendet eine Transaktion an einen anderen Knoten, damit dieser eine Funktion ausführt, zum Beispiel auf Festplatten zuzugreifen. Ein Gateway besteht aus zwei Verbindungen, jeweils einer in jede Richtung. Der Master (der Knoten, der die Transaktion gesendet hat) erzeugt einen Mastersteuerblock. Der Gateway senden die Transaktion in Form von Rahmen über das Netz. Die Slave-Seite des Gateway empfängt Transaktionsrahmen und erzeugt einen Taststeuerblock, der den angegebenen Dienst aufruft.
5 zeigt ein Blockschaltbild der Hardware der Adapterkarte. Der Adapter hat einen Mikroprozessor 30, der über einen Mikroprozessorbus 32 mit einem RAM 33, der den erforderlichen Code und die Steuerblöcke (nähere Beschreibung siehe 6) enthält, und einem nichtflüchtigen RAM 34 und einem ROM 35 für das Bootprogramm verbunden ist. Eine Mikroprozessorbrücke 36 verbindet den Mikroprozessor 30 über einen lokalen Bus 37 mit einem nichtflüchtigen Cachespeicher 38 und einem Lese-Cachespeicher 40. Ferner wird zur Durchführung von RAID-Paritätsberechnungen eine XOR-Hardware 42 bereitgestellt. Eine Hostrechnerbrücke 44 stellt über eine Hostrechnerschnittstelle wie zum Beispiel einen Microchannel oder PCI-Bus 45 eine Verbindung zu einer Haupt-Hostrechnerhardware her. Es gibt zwei SSA-Chips 46 und 47 mit Doppelanschluss, je einen für die Verbindung mit anderen Adaptern und einen für die Verbindung mit einer Anordnung von Speichereinheiten. Jeder Block kann aus einer separaten ASIC (Application Specific Integrated circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung) bestehen. Die XOR-Funktion kann mit der Steuerung des Lese-Cachespeichers in einer ASIC verknüpft werden.
6 zeigt ein Schaubild der im Hostrechner und der Adapterkarte laufenden Software zur Realisierung der Erfindung. Ein Hostrechnersystem weist eine (nicht gezeigte) Zentraleinheit (Central Processing Unit, CPU) und einen (nicht gezeigten) RAM auf, in welchem die Software während der Ausführung gespeichert ist. Ein im RAM laufendes Anwendungsprogramm 56 sendet über ein Betriebssystem 60 eine E/A-Anforderung an das Dateisystem 57 oder direkt an einen Einheitentreiber 58. Der Einheitentreiber besitzt eine Schnittstelle 61 zum Betriebssystem, einen Softwarebus 62 und einen Gateway 63 zur Adapterkarte.
Die Adapterkarte 64 hat einen eigenen Mikroprozessor und einen eigenen RAM, der während der Ausführung die zur Realisierung der Erfindung verwendete Software enthält (nähere Einzelheiten zur Hardware im Adapter siehe 5). Die Adapterkarte hat einen Gateway 66 zur Zusammenarbeit mit dem Einheitentreiber und einen Softwarebus 67, der mit einer Cachespeicher-Steuereinheit 68 und einer RAID-Steuereinheit 70 kommuniziert. Der Adapter besitzt auch ein Register 72, welches die durch die Adapterkarte erstrangig gesteuerte Speicheranordnung und die über andere Adapterkarten erreichbaren Speicheranordnungen kennzeichnet. Der Softwarebus arbeitet auch mit einem Gateway 74 zusammen, der über einen Schnittstellen-Chip die Peer-to-Peer-Verbindung 75 zu den anderen Adapterkarten herstellt. Die Festplattenschnittstelle 76 arbeitet mit der Festplattenanordnung 77 zusammen.
Zur Verbesserung der Verbindungsmöglichkeiten zu den Speicheranordnungen ist jede Anordnung mit einem primären und einem sekundären (als Reserve) Steueradapter ausgestattet. Da alle Festplatten in einer Schleife mit beiden Adaptern verbunden sind, wird, wenn beide Adapter intakt sind, eine Anforderung nach Zugriff auf eine durch den anderen Adapter erstrangig gesteuerte Speicheranordnung zuerst zu dem anderen Adapter geleitet, um die Verarbeitung über die Peer-to-Peer-Verbindung 75 abzuwickeln. Die Ergebnisse werden dann wieder über die Peer-to-Peer-Verbindung 75 zurück zum anfordernden Adapter und weiter zum Hostrechner übertragen.
Bei einer Konfiguration kann ein Adapter eine Speicheranordnung erstrangig und eine andere Speicher zweitrangig steuern, wenn sich beide in derselben SSA-Schleife der Plattenanordnung befinden. 7 zeigt, dass jeder Hostrechner 80 bis 85 eine Adapterkarte 86 bis 91 hat, die entweder als primärer oder als sekundärer Adapter für eine Plattenanordnung 92 bis 97 funktioniert. Zwar sind wie oben erwähnt nur sechs Hostrechner dargestellt, jedoch können viel mehr Hostrechner angeschlossen sein. Jede Speicheranordnung 92 bis 97 verfügt über einen primären und einen sekundären Adapter als Steuereinheit für diese Speicheranordnung. Zum Beispiel ist der Adapter A1 (86) die primäre Steuereinheit für die Speicheranordnung A (92) und gleichzeitig der sekundäre Adapter für die Speicheranordnung B (93). Der Adapter A2 (87) ist die primäre Steuereinheit für die Speicheranordnung B und gleichzeitig der sekundäre Adapter für die Speicheranordnung A (92). Sämtliche Adapter sind über eine SSA-Schleife 98 miteinander verbunden. Paare von Speicheranordnungen, zum Beispiel die Speicheranordnung A und die Speicheranordnung B, sind über eine SSA-Einheitenschleife 99 miteinander verbunden. Wenn der primäre Adapter aktiv ist, werden die E/A-Anforderungen über den primären Adapter weitergeleitet. Wenn die primäre Adapterkarte jedoch ausfällt, können die anderen Hostrechner immer noch über den sekundären Adapter auf die Festplattenanordnung zugreifen.
Das System kann fehlerfrei konfiguriert werden, indem in jedem Hostrechner mehrere Adapter und in der Verbindungseinheit alternative Pfade vorgesehen werden, zum Beispiel eine Schleife oder Doppelschalter. 8 veranschaulicht eine Konfiguration mit hoher Verfügbarkeit, bei der drei SSA-Schleifen vorgesehen sind. Jede Adapterkarte 110 enthält zwei SSA-Knoten 112, 113 mit Doppelanschluss. Ein Knoten 112 ist in die äußere Schleife, die Hostrechnerschleife 114, eingebunden. Diese Schleife dient nur der Datenübertragung zwischen dem auslösenden und dem primären Adapter. Der andere Knoten 113 ist in eine der beiden inneren Schleifen, die Einheitenschleifen 116, eingebunden. Jede Einheitenschleife wickelt die Datenübertragung zwischen dem primären Adapter und den Platten in den entsprechenden Speicheranordnungen ab.
Ferner dient sie für die Datenübertragung zwischen dem primären und dem sekundären Adapter.
8 zeigt, dass der Adapter A die Speicheranordnung 1 erstrangig und der Adapter D die Speicheranordnung 1 zweitrangig steuert und dass der Adapter B die Speicheranordnung 2 erstrangig und der Adapter C Speicheranordnung 2 zweitrangig steuert. Die vom Hostrechner 1 für die Speicheranordnung 1 erzeugten E/A-Anforderungen werden direkt an den Adapter A ausgegeben. Der Adapter A wandelt diese Anforderungen dann in Plattenlese-/-schreibbefehle um. Die vom Hostrechner 1 erzeugten E/A-Anforderungen für die Speicheranordnung 2 werden über den Adapter B und die Leitung 2 an den Adapter C ausgegeben. Der Adapter C wandelt diese Anforderungen dann in Plattenlese-/-schreibbefehle um. Desgleichen werden die vom Hostrechner 2 für die Speicheranordnung 2 erzeugten E/A-Anforderungen direkt an den Adapter C ausgegeben. Der Adapter C wandelt diese Anforderungen in die Plattenlese-/-schreibbefehle um. Die vom Hostrechner 2 für die Speicheranordnung 1 erzeugten E/A-Anforderungen werden über den Adapter D und die Leitung 4 an den Adapter A ausgegeben. Der Adapter A wandelt diese Anforderungen dann in Plattenlese-/-schreibbefehle um. Bei dem oben gezeigten Beispiel sind die Platten in Form von zwei Speicheranordnungen nach RAID Level 5 konfiguriert, zum Beispiel in einer Konfiguration 7 + P (7 Datenplatten und eine Paritätsplatte) mit verteilter Parität. Die Platten sind von einem Gehäuse mit fehlertoleranter Stromversorgung und Kühlung umgeben.
Alternativ können die Platten in Form von acht Speicheranordnungen nach RAID Level 1 konfiguriert sein. In diesem Falle kann eine Platte jeder Speicheranordnung in jedem Hostrechner untergebracht sein. Ferner können die Adapter als primäre Steueradapter für eine Speicheranordnung und als sekundäre Steueradapter für eine zweite Speicheranordnung eingeteilt sein, wenn sich die Speicheranordnungen in derselben Einheitenschleife befinden. Zum Beispiel können in der Einheitenschleife zwei Speicheranordnungen 3 + P nach RAID Level 5 zwischen den Adapter A und den Adapter D geschaltet sein. Der Adapter A steuert die obersten Laufwerke 120 der einen Speicheranordnung 3 + P erstrangig und die untere Gruppe der Laufwerke 122 der zweiten Speicheranordnung 3 + P nach RAID Level 5 zweitrangig, während der Adapter D die untere Gruppe 122 erstrangig und die obere Gruppe 120 zweitrangig steuert. Ein Hostrechner kann auch über mehr als zwei Adapter verfügen.
Wenn ein Adapter ausfällt, wird seine Funktion von einem sekundären Adapter übernommen. Der Hostrechner kann dann immer noch über seinen anderen Adapter auf die Speicheranordnungen zugreifen.
Wenn ein Adapter ausfällt, werden durch den SSA-Gateway in der sendenden Adapterkarte alle fernen E/A-Anforderungen mit einem Fehler beendet, die gerade im Adapter bearbeitet werden. Das Modul, dass die Transaktion weitergegeben hat, wartet dann noch einige Sekunden in der Hoffung, dass der sekundäre Adapter die Speicheranordnung übernommen hat und senden wird. Die fehlgeschlagene Transaktion kann dann noch einmal an den sekundären Adapter gesendet werden.
Die SSA-Adressierungsmöglichkeiten gestatten, dass die Hostrechnerschleife auf bis zu 128 Adaptern erweitert werden kann. Bei einer großen Anzahl von Adaptern stößt die Hostrechnerschleife an die Grenzen ihrer verfügbaren Bandbreite, da diese auf fast alle E/A-Anforderungen aufgeteilt wird. Unter der Annahme einer Zufallsverteilung der Anforderung muss im Durchschnitt jede Anforderung fast die halbe Schleife durchlaufen, sodass die gesamte verfügbare Bandbreite im Vollduplexbetrieb 2 × 20 oder 40 MB/s beträgt. Um eine gegenseitige Sperrung zu verhindern, dürfen die SSA-Rahmen nicht durch eine Leitung oder durch einen Knoten der Schleife geleitet werden. Wenn das Verhältnis der Leseoperationen zu den Schreiboperationen gleich eins zu eins ist, beträgt die gesamte E/A-Bandbreite 80 MB/s, wenn vom Aufwand für die Systemverwaltung abgesehen wird. Größere Bandbreiteen lassen sich erreichen, wenn die Hostrechnerschleife durch einen SSA-Schalter mit mehreren Anschlüssen ersetzt wird.
Bei der in 8 gezeigten Konfiguration werden nur einige der durch eine der Adapterkarten empfangenen Transaktionen durch die auf dieser Karte befindliche RAID-Software verarbeitet. Für eine ferne Ressource vorgesehene Transaktionen werden durch den SSA-Gateway weitergeleitet. Der SSA-Gateway stellt eine Knotennummer bereit, um jeden auffindbaren fernen Adapter zu adressieren.
Jeder Festplatte, die Bestandteil einer Speicheranordnung ist, wird ein Steueradapter zugeordnet. Dieser Adapter ist als primärer Adapter der Festplatte bekannt. Jede Festplatte bildet mit nur zwei Adaptern eine Schleife. Jedem Adapter wird eine Knotennummer zugeordnet. Diese Nummer wird vom Hostrechner vergeben und kann als eindeutige Kennung angesehen werden. Wenn eine Speicheranordnung erzeugt wird, werden die Platten automatisch mit der Knotennummer desjenigen Adapters markiert, der zum Erzeugen der Speicheranordnung verwendet wird. Die Platten werden auch mit der Knotennummer des anderen Adapters in der Schleife markiert. Der andere Adapter in den Speicheranordnungen dient als Reserveadapter und wird als sekundärer Adapter bezeichnet. Im Normalbetrieb arbeitet der primäre Adapter den RAID-Code ab, der die Platten in der Speicheranordnung steuert. Der sekundäre Adapter verwaltet auf Anweisung durch den primären Adapter nur Zweitexemplare des Schreib-Cachespeichers und des nichtflüchtigen Speichers (siehe folgende Beschreibung). Wenn der sekundäre Adapter einen Fehler erkennt, übernimmt er die Steuerungsaufgaben des primären Adapters.
Jede Adapterkarte enthält eine Registrierung, die einen zentralen, über den Softwarebus erreichbaren Dienst darstellt. Die Registrierung verwaltet eine Liste aller Adapter und eine Liste aller Speicheranordnungen im System. Gemäß 9 enthält jeder Eintrag in der Adapterliste 130 eine Knotennummer 131.
Jeder Eintrag in der Liste 133 der Speicheranordnungen enthält eine Ressourcenkennung 134 und die Knotennummer 135 des Adapters, der gerade die Speicheranordnung (primär oder sekundär) steuert. Die Ressourcenkennung dient dem Einheitentreiber zum Öffnen der Speicheranordnung zum Lesen und Schreiben. Sie besteht aus einem Typfeld 137 und einer Ressourcennummer 138. Das Typfeld bezeichnet den Typ der Speicheranordnung, z.B. RAID Level 0, Level 1, Level 3 oder Level 5. Die Ressourcennummer ist eine eindeutige Kennung, die beim Konfigurieren der Speicheranordnung der Ressource zugeordnet wird.
Jede DASD speichert einen Konfigurationsdatensatz 140, der während der Konfigurierung der Eltern-Speicheranordnung erzeugt wird. Der Konfigurationsdatensatz speichert die Ressourcenkennung 141, die Speicheranordnungsparameter 142 (z.B. Größe der Speicheranordnung), die Seriennummern der anderen DASDs in der Speicheranordnung 143, den primären Adapterknoten 144 und den sekundären Adapterknoten 145. Alle diese Werte werden mit Hilfe eines Konfigurierungswerkzeugs des Hostrechners manuell zugeordnet. Der Konfigurationsdatensatz enthält auch eine Markierung 146 zur Kennzeichnung, ob die Speicheranordnung gerade durch den primären oder den sekundären Adapter gesteuert wird. Diese Markierung wird wie oben beschrieben durch Registrierungen im primären und im sekundären Adapter verwaltet.
Während der Erstellung der Registrierung prüft der Adapter die Nummer des primären Knoten jeder Platte, die Bestandteil einer Speicheranordnung ist, und übergibt die Platte der RAID-Firmware, wenn die Platte zu diesem Adapter gehört. Wenn der Adapter nicht der primäre Controller dieser Platte ist, sendet er ein Pingsignal an den anderen Adapter, um zu ermitteln, ob dieser gerade aktiv ist. Wenn der andere Adapter nicht aktiv ist, übernimmt der erste Adapter die Steuerung dieser Platte in der Speicheranordnung. Dieser Vorgang wird als Übernahme bezeichnet. Die Registrierung führt die Übernahme der Platte systemübergreifend durch. Zur Übernahme kommt es, wenn ein Adapter feststellt, dass der andere Adapter vom aktiven in einen Fehlerzustand gewechselt ist. Wenn das passiert, erfolgt die Übernahme. Alle Platten, die für den Wechsel infrage kommen, werden gesperrt, zum Beispiel durch SCSI-Befehl „Reservieren". Dann wird eine Markierung von jeder Platte geändert, um anzuzeigen, dass die Platte nicht durch den primären, sondern durch den sekundären Adapter gesteuert werden soll. Dann können alle Platten wieder freigegeben werden. Wenn eine der Platten nicht reserviert werden kann, werden die Reservierungen aller bis dahin reservierten Platten wieder aufgehoben. Der Prozess wird abgebrochen und nach einer zufällig gewählten Zeitspannen wiederholt. Wenn auch nach der Reservierungsperiode immer noch ein Fehler auftritt, werden alle Markierungen wieder in ihren vorigen Zustand zurück versetzt und der Prozess abgebrochen und wiederholt. Wenn es während dieses Prozesses zum Stromausfall kommt und der Stromausfall behoben wurde, erkennen beide Adapter, dass die Konsistenz verloren gegangen ist, und ordnen alle Platten standardmäßig dem primären Adapter zu.
Das Gegenteil der obigen Übernahmeprozedur stellt das Zurücksetzen dar. Hierzu kommt es, wenn beide Adapterkarten aktiv sind. Der Prozess wird durch den sekundären Adapter durch periodische Senden von Pingsignalen an den primären Adapter ausgelöst, um festzustellen, ob dieser wieder einsatzbereit ist. Wenn das Senden der Pingsignale erfolgreich ist, teilt die Registrierung des sekundären Adapters dessen RAID-Steuereinheit jede Platte mit, die er an den primären Adapter zurückgeben möchte, indem er die freizugebende Platte angibt. Die RAID-Steuereinheit im sekundären Adapter schließt zuerst die Speicheranordnung mit den darin enthaltenen angegebenen Platten und anschließend die Platten selbst. Wenn alle Platten in einer Speicheranordnung geschlossen sind, sperrt die Registrierung im sekundären Adapter die Platten in der oben beschriebenen Weise und setzt die Markierung zurück, sodass die Platten wieder durch den primären Adapter gesteuert werden. Dann gibt der sekundäre Adapter die Platten frei und teilt der Registrierung im primären Adapter mit, dass das Zurücksetzen abgeschlossen ist.
Damit es beim Ausschalten des Systems nicht zu einer nicht erwünschten Übernahme kommt, schließt das System zuerst alle offenen Speicheranordnungen und teilt der Registrierung der Adapterkarten mit, dass das System heruntergefahren wird. Dann teilt die Registrierung im primären Adapter der Registrierung im sekundären Adapter mit, dass sie gerade heruntergefahren wird. Daraufhin setzt die Registrierung des sekundären Adapters die Markierung zurück, die anzeigt, dass der primäre Adapter aktiv ist. Da eine Übernahme nur dann stattfinden kann, wenn der sekundäre Adapter erkennt, dass der primäre Adapter vom aktiven in den Fehlerzustand wechselt, führt das anschließende Ausschalten des primären Adapters nicht zur Übernahme.
Die Speicheranordnungen sind in einer SSA-Schleife zwischen einen primären und einen sekundären Adapter geschaltet. Wenn eine Leitung zu einer Platte oder zwischen einer Platte und einem Adapter ausfällt, können beide Adapter immer noch auf alle Platten zugreifen, da die Datenübertragungen in beiden Richtungen durch die Schleife geleitet werden können. Wenn also die Leitung 101 gemäß 7 ausfällt, kann der Adapter A1 (86) immer noch auf die Speicheranordnung A (92) zugreifen, indem er die Daten auf der Leitung 102 zur Leitung 104 und über die Schnittstellen-Chip der Adapterkarte A2 zur Leitung 103 sendet. Diese Datenübertragung zur Adapterkarte A2 wird durch die Software in der Adapterkarte A2 überhaupt nicht verarbeitet. Der SSA-Chip erkennt, dass die Nachricht lautet, dass Rahmen für die andere Speicheranordnung in der Schleife weitergeleitet werden sollen und die Anforderung zu dieser Speicheranordnung sendet wird. Dasselbe gilt auch für die SSA-Chips in der Speicheranordnung B (93).
Der obige Prozess wird als Durchleitungs-Routing bezeichnet und stellt eine Standardfunktion in der SSA-Transportschicht dar. Die Durchleitung dient auch zur Übertragung einer Anforderung auf Datenzugriff von einem Ursprungsadapter an den für die Speicheranordnung zuständigen Steueradapter. Jeder Knoten mit Doppelanschluss (Adapter oder Plattenlaufwerk) weist im SSA-Chip einen Hardware-Router auf. Der Router prüft das erste Byte im Adressfeld und ermittelt, ob der Rahmen zum nächsten Knoten in der Schleife weitergeleitet werden soll. Der Ursprungsadapter braucht nur noch die Pfadadresse des primären Adapters in das Adressfeld des Rahmens einzutragen, wenn er die Anforderung über die Schleife senden will.
Der Pfad wird beim Einschalten des Systems festgelegt. Ein Initiatoradapter durchsucht das Netz, um die Konfiguration zu ermitteln und die Konfigurationstabelle zu erstellen, die für jeden Knoten einen Eintrag enthält. Jeder Eintrag enthält auch die Pfadadresse dieses Knotens. Wenn es noch alternative Pfade gibt, wählt der Initiator im Allgemeinen den Pfad aus, der die wenigsten Leitungen nutzt. Das kann sich ändern, wenn eine Leitung getrennt wird.
Der Einheitentreiber ermittelt die Speicheranordnung, welche die angeforderten Daten enthält. Dann fragt die Einheit in der Registrierung eines Adapters nach, welche Speicheranordnungen lokal gesteuert werden. Wenn ein Hostrechner über mehr als einen Adapter verfügt, sendet der Einheitentreiber die Anforderung an den Adapter, der die Speicheranordnung mit den angeforderten Daten erstrangig steuert (wenn diese also lokal gesteuert wird). Ansonsten versucht der Einheitentreiber bei fernen Speicheranordnungen die Auslastung zwischen den Adaptern auszugleichen, indem er entweder die Hälfte der Speicheranordnungen über jeden Adapter adressiert oder Anforderungen abwechselnd über jeden Adapter sendet.
Der Inhalt des nichtflüchtigen RAM wird durch den primären Adapter in den nichtflüchtigen RAM des sekundären Adapters gespiegelt. Die RAID-Module erledigen dies über den SSA-Gateway und den nichtflüchtigen RAM-Manager in der sekundären Adapterkarte.
Im Normalbetrieb nutzt der primäre Adapter die Einheitenschleife zum Aufbewahren eines Zweitexemplars seines Schreib-Cachespeichers im sekundären Adapter sowie der Metadaten, welche den gerade aktualisierten Bereich in der Speicheranordnung anzeigen. Dadurch kann die Übernahme vom primären zum sekundären Adapter ohne Datenverluste im Schreib-Cachespeicher oder Beschädigung der Speicheranordnung durchgeführt werden.
Wenn der primäre Adapter einen Schreibbefehl ausführt, sendet er auch eine Kopie der Daten an den Schreib-Cachespeicher im sekundären Adapter. Wenn der primäre Adapter Daten vom Schreib-Cachespeicher zur Platte übertragen soll, sendet er eine Nachricht an den sekundären Adapter, um anzuzeigen, welcher Bereich der Speicheranordnung gerade aktualisiert wird. Die beiden Adapter speichern diese Daten normalerweise im nichtflüchtigen Speicher, damit sie so lange vor Stromausfall geschützt sind, bis das Auslagern beendet ist. Wenn der primäre Adapter die Daten ausgelagert und die Parität aktualisiert hat, sendet er eine zweite Nachricht an den sekundären Adapter. Der sekundäre Adapter löscht dann die entsprechenden Datensätze aus seinem Schreib-Cachespeicher und dem nichtflüchtigen Speicher.

Claims

System zum Speichern von Daten für eine Vielzahl von Hostcomputern (20) in einer Vielzahl von Anordnungen (1, 2) von Speichereinheiten (24) dergestalt, dass ein beliebiger Hostcomputer (20) auf eine beliebige Speichereinheit (24) zugreifen kann, wobei das System Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Adaptern (A, B, C, D), wobei jeder Adapter einem Hostcomputer zugeordnet ist und jeder Adapter eine ihm zugewiesene Anordnung erstrangig steuert; und eine Verbindungseinheit (23) zwischen den Adaptern zum Herstellen eines Datenaustauschs unter Gleichen (peer-to-peer-communication) zwischen zwei beliebigen Adaptern; wobei eine Zugriffsanforderung von einem Hostcomputer (20) an einen zugeordneten Adapter für eine nicht erstrangig von dem Adapter gesteuerte Anordnung über die Verbindungseinheit (23) an den Adapter gesendet wird, der die Anordnung erstrangig steuert.
System nach Anspruch 1, das ferner eine in jedem Adapter (A, B, C, D) gespeicherte Kennung zum Kennzeichnen der durch den Adapter erstrangig gesteuerten Speichereinheiten (24) umfasst.
System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, das ferner eine in jeder Speicheranordnung (24) gespeicherte Kennung zum Kennzeichnen eines Adapters (A) umfasst, der die Speicheranordnung (1, 2) erstrangig steuert.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem sich jeder Adapter (A, B, C, D) in einem Hostcomputer (20) befindet.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner Folgendes umfasst: eine Vielzahl sekundärer Adapter (B, D), wobei jeder sekundäre Adapter einem Hostcomputer (20) zugeordnet ist und jeder sekundäre Adapter eine zugewiesene Anordnung steuert, wobei ein sekundärer Adapter eine zugewiesene Anordnung (1, 2) zweitrangig steuert, wenn ein Adapter, der die zugewiesene Anordnung erstrangig steuert, nicht verfügbar ist.
System nach Anspruch 5, bei dem sich ein Adapter (A, C), der eine zugewiesene Anordnung (1, 2) erstrangig steuert, und ein Adapter (B, D), der die zugewiesene Anordnung (1, 2) zweitrangig steuert, in verschiedenen Hostcomputern (20) befinden.
System nach Anspruch 6, bei dem ein erster Hostcomputer einen ersten Adapter, der eine erste Anordnung erstrangig steuert, und einen zweiten Adapter, der eine zweite Anordnung zweitrangig steuert, aufweist; und bei dem ein zweiter Hostcomputer einen dritten Adapter, der die erste Anordnung zweitrangig steuert, und einen vierten Adapter, der die zweite Anordnung erstrangig steuert, aufweist.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem ein erster Adapter eine erste Anordnung erstrangig und eine zweite Anordnung zweitrangig steuert; und bei dem ein zweiter Adapter die zweite Anordnung erstrangig und die erste Anordnung zweitrangig steuert.
System nach Anspruch 8, bei dem sich der erste und der zweite Adapter in demselben Hostcomputer (20) befinden.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner Folgendes umfasst: im Adapter enthaltene RAID-Steuereinheitfunktionen zum Verteilen der in einer Anordnung (1, 2) gespeicherten Daten nach einem RAID-Schema.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Verbindungseinheit (23) eine SSA-Schnittstelle ist.
Verfahren zum Zugreifen einer Vielzahl von Hostcomputern (20) auf Daten von einer Vielzahl von Speicheranordnungen (24), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Zuordnen mindestens eines Adapters (A, B, C, D) zu jedem Hostcomputer (20); b) Zuordnen eines Adapters (A, B, C, D) als erstrangige Steuereinheit für eine Speicheranordnung; c) Zuordnen einer Verbindungseinheit (23) zwischen den Adaptern (A, B, C, D), wobei die Verbindungseinheit (23) eine Verbindung unter Gleichen zwischen zwei beliebigen Adaptern ermöglicht; d) Senden einer Datenzugriffsanforderung an einen Adapter (A, B, C, D), der einem der Hostcomputer zugeordnet ist; e) Ermitteln, ob die angeforderten Daten in der Speicheranordnung gespeichert sind, die durch den zugeordneten Adapter erstrangig gesteuert wird; und f) Senden einer Datenzugriffsanforderung über die Verbindungseinheit (23), wobei sich die Anforderung auf Daten bezieht, die nicht in einer Anordnung gespeichert sind, die durch den zugeordneten Adapter erstrangig gesteuert wird, an einen Adapter, der die Speicheranordnung erstrangig steuert, in der sich die angeforderten Daten befinden.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner die folgenden Schritte beinhaltet: g) Zuordnen eines Adapters (B, D) als zweitrangige Steuereinheit für eine Speicheranordnung (24); h) Ermitteln, ob ein Adapter (A, C), der die Speicheranordnung erstrangig steuert, nicht verfügbar ist; und i) Verwenden eines Adapters, der eine Speicheranordnung zweitrangig steuert, als Steuereinheit für die Speicheranordnung, wenn der Adapter, der die Speicheranordnung erstrangig steuert, nicht verfügbar ist.
Computerprogrammprodukt zum Ausführen in einem vernetzten Computersystem, das eine Vielzahl von Hostcomputern (20) und eine Vielzahl von Speicheranordnungen (1, 2) umfasst, wobei sich in jedem Hostcomputer eine Adapterkarte (A, B, C, D) befindet und jede Adapterkarte eine Speicheranordnung erstrangig steuert, wobei das Computersystem eine Verbindungseinheit (23) zwischen allen Adapterkarten im System zum Ermöglichen eines Datenaustauschs unter Gleichen zwischen zwei beliebigen Adaptern aufweist und das Computerprogrammprodukt zur Verwendung in Verbindung mit den Adapterkarten und zum Steuern des Zugriffs der Vielzahl von Hostcomputern (20) auf Daten von der Vielzahl von Speicheranordnungen (24) Folgendes umfasst: ein computerlesbares Medium mit einem darin aufgezeichneten computerlesbaren Programmcode zur Steuerung des Zugriffs aller Hostcomputer auf die in der Vielzahl von Speicheranordnungen gespeicherten Daten, wobei das Computerprogrammprodukt Folgendes beinhaltet: ein computerlesbares Programmcodemittel für eine einem Hostcomputer zugeordnete Adapterkarte, die eine Datenzugriffsanforderung empfängt; ein computerlesbares Programmcodemittel zum Ermitteln, ob die angeforderten Daten in der Speicheranordnung gespeichert sind, die durch einen Adapter erstrangig gesteuert wird; und ein computerlesbares Programmcodemittel zum Senden einer Datenzugriffsanforderung für Daten, die in einer durch einen Adapter nicht erstrangig gesteuerten Speicheranordnung gespeichert sind, über die Verbindungseinheit (23) an die Adapterkarte, welche die Speicheranordnung erstrangig steuert, in der die angeforderten Daten gespeichert sind.
System nach Anspruch 14, das ferner ein computerlesbares Programmcodemittel umfasst, welches einen zweitrangigen Adapter in die Lage versetzt, die Steuerung einer einem erstrangigen Adapter zugewiesenen Anordnung zu übernehmen, wenn der erstrangige Adapter ausfällt.