專利名稱：磁盤單元的計算機控制最佳配對的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與數(shù)據(jù)處理領域有關。更具體地說，本發(fā)明允許計算機系統(tǒng)中的磁盤單元以最佳方式配對。
一個采用“磁盤單元鏡象(DiskUnitMirroring)”技術的計算機系統(tǒng)把數(shù)據(jù)的完全相同的拷貝保存在被指定彼此互為鏡象的一對磁盤單元上。如果一個鏡象對(amirroredpair)中的一個磁盤單元出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能使用該鏡象對中另一個單元上的數(shù)據(jù)拷貝，直至出現(xiàn)故障的單元被修復并重建它的數(shù)據(jù)拷貝為止。如果一個磁盤單元的輸入/輸出控制器出現(xiàn)故障，而該單元的鏡象磁盤單元是聯(lián)接在另一個控制器上，該系統(tǒng)仍能繼續(xù)運行，使用聯(lián)接在那另一個控制器上的磁盤單元。同樣，如果聯(lián)接到一個I/O(輸入/輸出)處理器或總線(BUS)上的全部磁盤單元所具有的鏡象磁盤單元被聯(lián)接到不同的I/O處理器或總線上，那么該系統(tǒng)能經(jīng)受一個I/O處理器或總線的故障而繼續(xù)運行。
一個帶有鏡象的計算機系統(tǒng)抵御其數(shù)據(jù)不能被訪問的情況(例如當由于磁頭損壞而使數(shù)據(jù)受破壞或者由于某部件故障而使數(shù)據(jù)暫時不能得到，下文中這些數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為“不可能訪問數(shù)據(jù)(inaccessibledata)”)的能力與硬件聯(lián)接方式和磁盤單元被安排成鏡象對的方式有直接關系。同樣的硬件可能提供出極好的或者糟糕的保護能力。
當一位顧客或服務代表構成一個用于鏡象存貯的系統(tǒng)時，此人便有責任把磁盤單元安排成若干鏡象對。這種磁盤單元的配對工作要求有了解硬件的物理聯(lián)接的專家，從而使從一對磁盤單元到系統(tǒng)的硬件路徑盡可能是重復的(或者說互為鏡象的)，借以通過減少單一硬件故障點的數(shù)目來提高保護能力的水平。這位對磁盤單元配對的人還必須知道和遵守其他系統(tǒng)與鏡象的限制，例如保證一個鏡象對中的磁盤單元是可以獨立服務的，以及配對的磁盤服務器類型應相似等等。
用于鏡象的磁盤單元的人工配對是困難的、既費時間又易于出錯，而且經(jīng)常會造成無效的組合或者是最佳配對和最佳保護的組合。
每當計算機系統(tǒng)的結構改變時，例如計算機系統(tǒng)重新聯(lián)接(recable)，或者用備件替換損壞的單元時，磁盤單元鏡象人工配對問題就成為突出的問題。每當系統(tǒng)結構改變時，計算機系統(tǒng)的防止“不可訪問數(shù)據(jù)”的保護能力水平便可能降低，而且不為用戶所知。顯然，這種情況是不希望發(fā)生的，因為用戶會對他的計算機系統(tǒng)的保護能力水平之類的安全性能有一種錯覺。為了使用戶得到適當?shù)谋Ｗo，他應該通知他的專家去決定在他的計算機系統(tǒng)中的磁盤單元是否需要重新配對。
本發(fā)明的主要目的是提供一種磁盤單元自動配對的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在鏡象系統(tǒng)中對磁盤單元自動配對的方法，它使計算機系統(tǒng)防止“不可訪問數(shù)據(jù)”的保護能力(levelofprotection)達到最佳。
本發(fā)明的再一個目的是檢測已有配對磁盤單元的計算機系統(tǒng)的結構的改變，如果該結構改變造成了保護能力的降低，則對磁盤單元重新配對。
這些以及其他目的都是由本文披露的“磁盤單元計算機控制最佳配對”來完成的。
一個計算機系統(tǒng)含有一個或多個磁盤單元，它們聯(lián)接到放在磁盤機箱內(nèi)的控制器上。一個或多個磁盤機箱聯(lián)到一個I/O(輸入/輸出)處理器上。一個或多個I/O處理器被聯(lián)到一條總線(BSS)上。該計算機系統(tǒng)可以含有一條或多條總線。
對一個計算機系統(tǒng)中的磁盤單元配對，首先要對具有相同設備類型的全部磁盤單元按地址排序。對具有相同設備類型且在每個磁盤箱中有相同數(shù)目磁盤單元的每一組磁盤單元指定為一個段(segment)。要處理的第一個段含有每個磁盤箱中磁盤單元數(shù)的最大值。只要可能，磁盤單元要與處在不同總線上的其他磁盤單元配對。這一點提供了抵御因數(shù)據(jù)丟失或計算機系統(tǒng)中某一部件損壞造成“不可訪問數(shù)據(jù)”的最高保護能力水平。對于不能做到這一點的其余磁盤單元，則要與處在不同I/O處理器的磁盤單元配對。這提供了次高級保護能力水平。對于不能做到這一點的其余磁盤單元，則要與處在不同控制器上的磁盤單元配對，這提供了再次一級的保護能力水平。如果這一點還不能做到，則所剩下的磁盤單元要與處在不同磁盤箱的磁盤單元配對，這提供了更次一級的保護能力水平。如果這一點還不能做到，則所剩下的磁盤單元便落入保護能力水平限之下，因而不能在這一段(segment)所表示的磁盤單元范圍內(nèi)配對。保護能力限值可以根據(jù)計算機系統(tǒng)的性質(zhì)而調(diào)高或調(diào)低。其余段以類似方式處理。
如果磁盤單元不能在它們的字段內(nèi)配對，就將它們放到備用清單中。對備用清單上的磁盤單元可采取幾種嘗試進行配對。如果所有這些嘗試都失敗了，則將具有最低保護能力水平的那些磁盤單元配對打破，并把它們加入到備用清單中，然后再對該備用清單中的磁盤單元進行配對嘗試。這種打破具有最低保護能力水平的磁盤單元配對并將它們加入到備用清單的過程要一直繼續(xù)到計算機系統(tǒng)中全部磁盤單元都配上對為止。
在所有單元配對之后，將一個磁盤對與其他的磁盤對進行了比較，看是否能通過互換配偶來提高保護能力水平。重復進行這種磁盤單元對的比較，直至達到最佳的保護能力水平為止。
每次計算機系統(tǒng)啟動時，都要進行一次檢驗。以確定是否因結構改變而降低了保護能力水平。如果是這樣，便詢問用戶是否愿意將計算機系統(tǒng)的磁盤單元重新配對以提高保護能力水平。


圖1A給出需要磁盤配對的一個簡單計算機系統(tǒng)的硬件圖。
圖1B給出圖1A所示計算機系統(tǒng)的字段清單及所選定的配對。
圖2A給出需要磁盤配對的一個較復雜一些的計算機系統(tǒng)的硬件圖。
圖2B給出圖2A所示計算機系統(tǒng)的字段清單，備用清單，以及初步選定的配對。
圖2C給出圖2A所示計算機系統(tǒng)的字段清單及最后選定的配對。
圖2D給出另一個計算機系統(tǒng)在改變其結構之前的硬件圖。
圖3-8給出本發(fā)明的流程圖。
圖9A-9C給出本發(fā)明的屏幕顯示。
圖1A給出本發(fā)明的計算機系統(tǒng)10的硬件圖。處理器20與總線21和總線22相聯(lián)?？偩€21與I/O處理器31和32相聯(lián)。總線22與I/O處理器33和34相聯(lián)。I/O處理器31與磁盤箱41和42相聯(lián)。磁盤箱41含有控制器51及磁盤單元61和62。磁盤箱42含有控制器52及磁盤單元63和64。I/O處理器32與磁盤箱43相聯(lián)。磁盤箱43含有控制器53及磁盤單元65和66。I/O處理器33與磁盤箱44和45相聯(lián)。磁盤箱44含有控制器54及磁盤單元67和68。磁盤箱45含有控制器55及磁盤單元69和70。I/O處理器34與磁盤箱46相聯(lián)。磁盤箱46含有控制器56及磁盤單元71和72。在該最佳實施例中，計算機系統(tǒng)是IBMApplicationSystem/400中型計算機，當然可以用需要磁盤單元配對的任何其他計算機系統(tǒng)。
圖2A給出本發(fā)明的計算機系統(tǒng)11的硬件圖。計算機系統(tǒng)11與圖1A中的計算機系統(tǒng)10幾乎完全相同，但I/O處理器34不與磁盤箱46相聯(lián)，代之以I/O處理器35直連與控制器57和控制器58相聯(lián)?？刂破?7與磁盤單元73相聯(lián)，控制器58與磁盤單元74相聯(lián)。
圖3-8所示的本發(fā)明的流程圖給出圖1A、2A及2D中適當編程的處理器20如何運行來提高防止“不可訪問數(shù)據(jù)”的保護能力水平。首先將解釋圖3-8來說明如何對圖1A所示計算機系統(tǒng)10的磁盤單元配對。在此之后，將再重新觀察圖3-8來解釋如何對較復雜些的計算機系統(tǒng)11中的磁盤單元來配對。最后，由圖3-8來說明圖2D所示改變計算機結構怎樣降低了保護能力水平、用戶如何被告知這一事實以及用戶怎樣能要求磁盤單元重新配對。
計算機系統(tǒng)10的磁盤單元的配對現(xiàn)在參考圖3，塊101查問用戶是否要初始化配對。如果是，塊131檢驗看是否每個設備類型有偶數(shù)個磁盤單元。如果不是，則表明不能進行配對，于是在塊132顯示出錯誤信息，程序在塊120結束。如果塊131得到肯定回答，則在塊200調(diào)用圖4所示子程序“Pairup(配對)”?，F(xiàn)在參考圖4，塊201按I/O地址對一個類型的所有磁盤單元進行排隊。圖1A中的計算機系統(tǒng)10的所有磁盤單元具有同一設備類型。圖1A中的磁盤單元61-72每一個有一相應的I/O地址。為了便于說明本例，假定磁盤單元61-72具有相應的設備地址61-72，并依此排序。塊202查問是否有一個要處理的設備類型。因為我們有一個設備類型要處理，故塊202得到肯定回答。
塊204為每個磁盤箱中有相同數(shù)目磁盤單元的每一組磁盤單元定義一個段。計算機系統(tǒng)10有6個磁盤箱41-46，它們每一個有相同的磁盤單元數(shù)-2。所以，塊204為這一組定義一個段。塊205查問是否存在要處理的段。因為我們有一個段要處理，塊206選定唯一的段作為每個單元箱內(nèi)具有最大數(shù)量磁盤單元的段。塊207選定該段的分隔線(diuider)位于磁盤單元66和67之間(圖1B)。塊207也將在必要時將分隔線調(diào)整到磁盤箱之間。這樣做是為了保證磁盤箱和磁盤箱配對。這樣配對是人們所希望的，因為如果一個磁盤箱壞了，只需另一個磁盤箱繼續(xù)工作，直到壞了的磁盤箱被修好或被替換。這種調(diào)整對于計算機系統(tǒng)10是不需要的，因為該段的段分隔線已經(jīng)在磁盤箱43和磁盤箱44之間。
在本最佳實施例中，塊208從段上部最靠近分隔線的磁盤單元(磁盤單元66)開始，從段下部為該磁盤單元選擇可能的配偶，并從最靠近段分隔線的磁盤單元選起。在本例中，塊208首先選定磁盤單元67作為磁盤單元66的可能配偶。然后塊300調(diào)用圖5中的“計算保護能力水平”子程序。
考慮過其他實施方案，它們會以與本最佳實施例不同的選擇方法來選定可能配偶，這些實施方案仍屬于本發(fā)明的精神和范圍。例如，另一種選擇方法會從該段的相關部分的始端開始來選擇第一個磁盤單元及其可能的配偶，并沿著這一目錄清單向下選擇下一個可能的配偶。
現(xiàn)在參考圖5，該計算保護能力水平子程序確定可能磁盤單元對66和67的保護能力水平。塊321將保護能力水平初始化為零。這里把“保護能力水平(LevelofProtection)”定義為使由于單個部件故障點造成的不可訪問數(shù)據(jù)為最少的能力。當引起不可訪問數(shù)據(jù)的部件故障點為最少時，保護能力水平為最高。反過來，當有最多的單元故障點能引起不可訪問數(shù)據(jù)時便認為其保護能力水平最低。在最佳實施例的計算機系統(tǒng)結構中，總線級保護是最好的，給它一個任意值32點。I/O處理器級保護次之，賦值16點?？刂破骷壉Ｗo更次之，賦值8點。設備級保護更次之，賦值4點。保護能力水平限給定值為3。這些值是任意的設計選擇，可以根據(jù)計算機系統(tǒng)的結構和其他因素來改變。
塊301查問這些磁盤單元是否在不同總線上。因為磁盤單元66在總線21上，而磁盤單元67在總線22上(圖1A)，故塊301得到肯定回答，于是塊302對這對磁盤單元設定其保護能力水平為總線級保護水平(32點)。這是在計算機系統(tǒng)10中的防止不可訪問數(shù)據(jù)的最高保護能力水平，因為計算機系統(tǒng)10將不會因為單個部件故障造成不可訪問數(shù)據(jù)。該子程序在塊310返回到圖4中的塊220。
塊220對計算保護能力水平子程序中確定的保護能力水平值按次級因素(如果存在的話)加分。這些次級因素用于打破具有相同保護能力水平的可能配偶之間的紐帶。次級因素的一個實例是希望將占有各自機箱中相同位置的磁盤單元配對。換句話說，由于美學的和適用性的原因，最好是將占有其機箱中左側位置的磁盤單元與同樣占有其機箱中左側位置的另一個磁盤單元配對。其他次級因素也能在塊220中考慮，例如優(yōu)先將一個滿磁盤單元與一個空磁盤單元配對(以改善開始建立鏡象時的性能)。次級因素也被賦予數(shù)值，但這些值應低于由計算保護能力水平子程序賦予最低保護能力水平之值。
在我們的實例中，假定有一個次級因素在一個磁盤機箱中左側的與左側的配對，右側的與右側的配對。這個次級因素被賦予任意值2。
塊220確定磁盤單元66占據(jù)其機箱中的“右”側，而磁盤單元67占據(jù)其機箱中的“左”側位置。所以，不滿足次級因素條件，因此對這個具有總線級能力水平的可能配對，沒有在其32點上再額外加點。
塊221確定是否這一可能配對的保護能力水平高于先前的可能配對。如果是，則塊211保留這個新的最好可能配對。在我們的實例中，塊211將保留磁盤單元67作為最佳配偶，因為它是這時唯一的可能配偶。塊210問在段的下半部是否存在磁盤單元66的另一個可能的配偶。因為磁盤單元68-72都是磁盤單元66的可能配偶，故控制流程在塊208、300、220、221、211及210之間對于全部可能配偶進行循環(huán)。在我們的實施例中，計算保護能力水平子程序確定所有可能的配偶具有總線級保護(32點)，但塊220對磁盤單元68、70和72額外增加2點，因為它們位于各自機箱的“右”側。因為磁盤單元68是第一個獲得額外加點的磁盤單元，它被認為是最佳可能配偶。
塊212檢驗磁盤單元對66和68的保護能力水平是否超出保護能力限。在該最佳實施例中，總線級保護是最好的，其次是I/O處理器級保護、控制器級保護以及設備級保護。在本最佳實施例中，保護能力水平限設置成低于設備級保護，這意味著如果要配對的兩個磁盤單元是處在同一個磁盤箱內(nèi)，則配對不能接受，于是將不完成配對。注意這一保護能力限可以根據(jù)所需要的最低保護能力水平來調(diào)整。例如，一個更敏感的計算機系統(tǒng)可能要求將保護能力限設置得更高些。
請注意，對于從最好到最差的保護能力水平可以根據(jù)一個具體的計算機系統(tǒng)的結構而給予不同的規(guī)定。例如，如果一個計算機系統(tǒng)的結構是磁盤箱直接與單一總線相聯(lián)，那么最高保護能力水平就將是設備級保護。在這另一種實施例中，圖5將被修改，使塊321直接與塊311相聯(lián)從而越過塊301-306。
在我們的實例中，塊212確定磁盤單元66和68的保護能力水平超過保護能力水平限，塊213將單元66與單元68配對。如果塊212被給予否定的回答，則這兩個磁盤單元將不被配對。不論那種情況，控制流程都進到塊214，在那里確定在段上部是否還有要處理的磁盤單元。在我們的實例中，磁盤單元65-61還留在那里待處理，故塊214得到肯定回答，控制流程返回到塊208，為目錄清單的下一個磁盤單元-磁盤單元65選擇可能的配偶。塊208-221重復進行，直至對段上部所有磁盤單元進行過配對嘗試為止。
磁盤單元65-61按上述相同方式配對。所有單元都能在下半段中找到提供總線級保護能力的配偶。磁盤單元65與磁盤單元67配對。類似地，磁盤單元61、62、63及64分別與磁盤單元71、72、69及70配對。圖1B給出段中各磁盤單元是如何配對的。
再來參考圖4，塊214確定沒有更多的段上部磁盤單元要考慮了，于是塊215將沒有配對的磁盤單元放到備用清單上。因為所有磁盤單元都已成功地配對了，故沒有磁盤單元被放入備用清單，于是控制流程移到塊205，來看是否有另一個段要處理。因為在我們的實例中只有一段，故塊205得到否定回答，于是塊202檢驗是否有不同設備類型的磁盤單元要處理。在最佳實施例中每種設備類型是分別處理的，以保證鏡象配對的兼容性。因為在我們的實例中所有的磁盤單元具有同一設備類型，塊202得到否定回答，于是子程序在塊225處返回到圖3中的塊103。
圖3中的塊103查問是否在備用清單中有任何磁盤單元。如果磁盤單元因其可能的配對沒能超過指定的保護能力水平限。從而不能配對，或者如果段上部含有的磁盤單元數(shù)與段下部磁盤單元數(shù)不同，那么沒能配對的磁盤單元便被放入備用清單。在我們的實例中，所有磁盤單元都被成功地配對，于是塊103得到否定回答，從而跳過了塊400中的調(diào)用備用單元配對子程序(如圖6所示)。對于圖6所示的備用單元配對子程序?qū)⒃谙挛闹杏懻搱D2所示計算機系統(tǒng)11的磁盤單元配對時再詳細討論。
再參考圖3，塊500調(diào)用圖7所示“最佳化”子程序。該子程序確定所選定的配對能否通過各磁盤單元對之間互換配偶來實現(xiàn)配對最佳化?，F(xiàn)在參考圖7，塊501確定是否存在要最佳化的磁盤單元設備類型。在我們的實例中，如所討論的那樣，所有磁盤單元61-72具有相同的設備類型，因此我們確有一種設備類型要最佳化。塊502檢驗第一組磁盤單元配對。在我們的實例中首先檢驗配對61+71及62+72。塊503暗中對這些對磁盤單元互換配偶看能否造成更高的保護能力水平。所以，塊503認為磁盤單元61和72為可能的配偶，以及磁盤單元62和71為可能配偶。
圖5所示的計算保護能力水平子程序在塊300中被調(diào)用，并按前已討論過的方式運行，并返回到塊504。這個子程序確定可能配偶61和72以及可能配偶62和71都有總線級保護能力。塊504確定因為配對61+71及62+72也有總線級保護能力，互換配偶將不會提供更好的保護能力水平。所以，塊504得到否定回答，控制流程返回到塊502去檢驗另一組配對?？刂屏鞒淘趬K502至504之間循環(huán)，直到所有配對組都被檢查完畢為止。因為在我們的實例的計算機系統(tǒng)10中所有磁盤單元配對都具有總線級保護能力，所以沒有配對的在塊505中互換配偶來重新配對。當塊502確定再沒有配對組要檢查了的時候，它得到否定回答，于是循環(huán)返回塊501。當塊501確定再沒有其他設備類型的磁盤單元要最佳化時，在塊510中的子程序便返回到圖3中的塊110。
再參考圖3，此時向用戶顯示一組屏幕信息，通告在塊110中對計算機系統(tǒng)每個磁盤單元選定的配對情況。圖9A中給出對于圖1A所示計算機系統(tǒng)10的這種屏幕信息實例。在這一屏幕上確認出計算機系統(tǒng)10中每個磁盤對的保護能力水平，并詢問用戶這一點是否可以被接受。用戶可以審視保護能力水平。并決定希望通過增加更多部件或以不同方式聯(lián)接他已有的部件來重新構成他的硬件系統(tǒng)，借以改善其保護能力水平。在這種情況下，用戶將拒絕已做的配對，塊111得到否定回答，于是程序在塊120結束。如果用戶接受所做配對，則塊112繼續(xù)下去，以傳統(tǒng)方式按所接受的配對對計算機系統(tǒng)生成鏡象。在我們的實例中，這意味著在磁盤單元61上和磁盤單元71上存有相同的數(shù)據(jù)。類似地，在磁盤單元62和72、63和69、64和75、65和67、以及66和68上將存有相同的數(shù)據(jù)。在完成這些工作之后，計算機系統(tǒng)10便能夠防止由單個部件故障點造成不可訪問數(shù)據(jù)，這里所說單個部件故障點可以是一個總線、一個I/O處理器、控制器、磁盤箱或磁盤單元。圖1B給出如何造成段81以及如何將段81中的各磁盤單元配對。
對圖2所示計算機系統(tǒng)11的磁盤單元配對圖2A給出計算機系統(tǒng)11，它所涉及的配對過程比圖1A所示計算機系統(tǒng)10要復雜些。這里將再次看一看圖3-8所示流程圖，以解釋如何將計算機系統(tǒng)11的磁盤單元配對。如前已說明的，計算機系統(tǒng)11與圖1A所示計算機系統(tǒng)10幾乎完全相同，只是I/O處理器34不與磁盤箱46相聯(lián)。代之以I/O處理器35直接與控制器57及控制器58相聯(lián)?？刂破?7與磁盤單元73相聯(lián)，控制器58與磁盤單元74相聯(lián)。所以，磁盤單元73和74與其他磁盤單元不同，它們倆被認為是各自獨占自己的磁盤箱(用相同數(shù)碼73和74來代表其磁盤箱)。所以，磁盤箱73和74含有的磁盤單元數(shù)少于計算機系統(tǒng)11中所有其他磁盤箱所含有的磁盤單元數(shù)。
現(xiàn)在參考圖3，塊101查問是否用戶要初始化配對。如果是，則在塊131中確認其磁盤單元數(shù)為偶數(shù)之后在塊200中調(diào)用圖4所示配對子程序?，F(xiàn)在參考圖4，塊201按設備類型內(nèi)的I/O地址對所有磁盤單元排隊。圖2所示計算機系統(tǒng)中全部磁盤單元為同一設備類型。塊202查問是否有要處理的設備類型。因為我們有一個設備類型要處理，塊202得到肯定回答。圖2A中的磁盤單元61-70及73-74各有一伴隨的I/O地址。為便于說明此例，假定磁盤單元61-70及73-74有相應的設備地址61-70及73-74，并據(jù)此排隊。
塊204為每個磁盤箱中有相同數(shù)目磁盤單元的每一組磁盤單元定義一個段。計算機系統(tǒng)11有5個磁盤箱各含2個磁盤單元。計算機系統(tǒng)11還有兩個磁盤箱73-74各含有一個磁盤單元。所以，塊204為這兩個磁盤箱組定義了二個段。這樣做是為了鼓勵磁盤箱與磁盤箱配對。塊205查問是否存在要處理的段。我們當前有兩個段要處理，而塊206開始選定在每個磁盤箱中磁盤單元數(shù)最多的那個段。在我們的實例中，這是圖2B所示的段91，它含有磁盤單元61-70。塊207初始選擇該段的分隔線在段91的中點，即磁盤單元65和66之間，但立即注意到這個選擇會把磁盤箱43分成兩半，而這是不希望的，于是塊207將段分隔線調(diào)整到磁盤單元64和65之間(這樣便在磁盤箱42和43之間)。
塊208在段上部取最靠近分隔線的磁盤單元(磁盤單元64)并在段下部為該磁盤單元選擇可能的配偶，從最靠近分隔線的磁盤單元選起。
在我們的實例中，塊208選定磁盤單元65作為可能的配偶。然后，塊300調(diào)用圖5所示計算保護能力水平子程序。
現(xiàn)在參考圖5，計算保護能力水平子程序確定可能的磁盤單元配對64和65的保護能力水平。塊301查問這些磁盤單元是否在不同的總線上。因為這兩個磁盤單元都在總線21上(圖2A)，塊301得到否定的回答。然后303查問這些磁盤單元是否在不同的I/O處理器上。因為磁盤單元64在I/O處理器31上，而磁盤單元65在I/O處理器32上(圖2A)，所以塊303得到肯定的回答，于是塊304將這一對磁盤單元的保護能力水平置成I/O處理器級保護能力。在塊310子程序返回到圖4中的塊220。
塊220沒有因為任何次級因素而對其保護能力水平加分，因為磁盤單元64占有其磁盤箱中的“右”側位置，而磁盤單元65占有其磁盤箱中的“左”側位置。
塊221確認這一可能配對是目前最好的，所以塊221把它存貯起來。塊210查問是否在段下部還能為磁盤單元64找到另一個可能的配偶。因為磁盤單元66-70也是磁盤單元64的可能配偶，控制流程對所有這些可能配偶在塊208、300、220、221、211及210之間循環(huán)。在我們的實例中，計算保護能力水平子程序確定可能配偶66有I/O處理器級保護能力，而可能配偶67-70全有總線級保護能力。
塊220還對磁盤單元66、68及70額外加分。磁盤單元68被選定為磁盤單元64的最佳可能配偶。
塊212檢驗磁盤單元64和68的保護能力水平是否起過保護能力水平限。在我們的實例中，塊212確認磁盤單元64和68的保護能力水平超過了保護能力水平限，于是塊213將磁盤單元64與磁盤單元68配對。如果塊212得到否定回答，則這兩個磁盤單元不被配對。不論哪一種情況，控制流程都移到塊214，在那里確定在段上部是否還有磁盤單元要處理。在我們的實例中，還留下磁盤單元63-61要處理，故塊214得到肯定回答，于是控制流程返回到塊208去為目錄清單上的下一個磁盤單元(磁盤單元63)選擇可能的配偶。將重復塊208-221，直至對段上部全部磁盤單元都進行了配對嘗試為止。
磁盤單元63-61按上面討論過的相同方式來配對。它們?nèi)寄茉诙蜗虏空业娇商峁┛偩€保護能力的配偶。磁盤單元63與磁盤單元67配對。類似地，磁盤單元62和61分別與磁盤單元70和69配對。
現(xiàn)在參考圖4，塊214確定已經(jīng)再沒有上部磁盤單元要考慮，于是塊215將所有尚未配對的磁盤單元放到備用清單上。注意到磁盤單元65和66尚未配對，所以這些磁盤單元被放到備用清單上。
控制流程移到塊205，看是否還有另一個段要處理。因為在我們的實例中有兩個段要處理，現(xiàn)在圖4將處理第二段，如圖2B中段92所示。圖4將磁盤單元73和74配對，因為它們是該段中唯一的一對磁盤單元，并賦予這一個可能的配對以控制器級保護能力?？刂破骷壉Ｗo能力確實也超過了保護能力水平限，故這兩個單元在塊213中配對。塊205確定已再沒有要處理的段，塊202確定再沒有要處理的設備類型，于是子程序在塊225返回到圖3中的塊103。圖2B給出到目前為止這些磁盤單元如何配對，并給出在備用清單93中含有磁盤單元65及66。
圖3中的塊203查問備用清單上是否有磁盤單元。如果因為可能配對沒超過指定的保護能力水平限，因而它們不能配對，或者如果段上部所含磁盤單元數(shù)目與段下部所含單元數(shù)不同，則未被配對的磁盤單元被放到備用清單中。因為備用清單93含有磁盤單元65和66，塊103得到肯定回答，并且塊400調(diào)用圖6中的備用單元配對子程序。
塊401對備用清單循環(huán)，選定磁盤單元的可能配對。在我們的實例中，因為磁盤單元65和66是當前在備用清單上的僅有磁盤單元，故它們被選定為可能的一對。在塊300中再調(diào)用計算保護能力水平子程序(圖5)。該子程序在塊311確定磁盤單元65和66是在同一磁盤箱中。該子程序返回到圖6中的塊402。塊402確定將磁盤單元65與66配對是無效的，因為它們的保護能力水平?jīng)]有超過保護能力水平限。所以，磁盤單元65和66仍為沒有配對的，而塊403得到肯定的回答。
然后備用單元配對子程序執(zhí)行塊411、300、412及413。這一組功能塊試圖通過以不同的順序處理備用清單，即從底部的兩個可能配偶索引開始，以代替原來的從頂部開始，借以為備用清單92上的磁盤單元65找到另一個可能的配偶。因為磁盤單元65的唯一可能配偶是磁盤單元66，而這在先前已確定為無效配偶，故這一組功能塊在尋找有效配偶方面沒有取得成功。塊421、422及423的執(zhí)行也是試圖找到另一個配偶。這組功能塊也沒有成功，于是塊423得到肯定回答。注意到塊402、412、422每個所完成的功能與圖4中的塊220、221、211、210、212及213所完成的功能極為相似。
塊440將具有最低保護能力水平的已有配對拆開并把它們加到備用清單93中。在我們的實例中，磁盤單元73和74有最低保護能力水平控制器級保護能力。所以這一對被拆開，磁盤單元73和74被加入到備用清單93?？刂屏鞒谭祷貕K401，在那里嘗試將現(xiàn)在在備用清單上的磁盤單元(磁盤單元65、66、73及74)配對。這一次情況進展好得多，在塊401、300、402及403中磁盤單元65與磁盤單元73配對，磁盤單元66與磁盤單元74配對。這些配對有總線級保護能力，所以塊403得到否定回答，子程序在塊450返回圖3中的塊500。這時磁盤單元的配對結果示于圖2C。
在塊500調(diào)用圖7所示最佳化子程序。因為全部配對單元都有總線級保護能力，故沒發(fā)生配偶互換，子程序返回到圖3中的塊110。
再參考圖3，在塊110向用戶顯示屏幕信息，告知計算機系統(tǒng)的每一個磁盤單元所選定的配對。對圖2所示計算機系統(tǒng)11的這個屏幕顯示結果舉例示于圖9B。這一屏幕信息確認出計算機系統(tǒng)11中每個磁盤單元的保護能力水平，并詢問用戶這個結果是否可以接受。如果用戶接受這種配對，則在塊112對各磁盤單元做出鏡象，于是程序在塊120結束。
結構變化檢測本發(fā)明的另一個方面是能夠檢測結構變化和計算結構變化前后保護能力水平。如果結構變化(增加、刪除、替代、或重放硬件)導致保護能力水平降低，則警告用戶注意這一事實，從而能夠采取改正行動，例如拆開現(xiàn)有磁盤單元對并重新配對。
讓我們假定圖2D所示計算機系統(tǒng)曾利用上述技術對它的全部磁盤單元都已配好對，其配對情況是磁盤單元61+69、62+70、63+67、64+65、以及66+68。除64+65外，其他各對都有總線級保護能力。對64+65有I/O處理器級保護能力。
用戶增加了磁盤單元73和74，以及相應的控制器57和58、I/O處理器35，從而改變了計算機系統(tǒng)12的結構，使計算機系統(tǒng)12看來與圖2A所示計算機系統(tǒng)11相似。
再參考圖3，如果塊101確認此時用戶不想初始化配對，塊102便確定在計算機系統(tǒng)中是否發(fā)生了結構變化。在本最佳實施例中，計算機系統(tǒng)是借助保留最后一次已知的設備I/O，地址的記錄并將它與該設備當前的I/O地址進行比較來確定這一點的，這種比較工作是作為“初始程序加載(InitialProqramLoad)(IPL)’的一部分。計算機系統(tǒng)也知道何時增加了新的部件，因為用戶必須完成結構重組操作才能使計算機系統(tǒng)承認這些新部件。這里，塊102檢測出因增加磁盤單元73和74造成的結構變化，于是塊600調(diào)用圖8所示結構變化子程序。
現(xiàn)在參考圖8，塊601查問是否有未配對的磁盤單元。在我們的實例中，新增加的磁盤單元73和74還沒有被配對，故塊601得到肯定回答。塊602為磁盤單元73選擇可能的配偶-在這種情況下，唯一可能的尚未配對的配偶是磁盤單元74。塊300調(diào)用圖5所示計算保護能力水平子程序，它在塊305-306中確定可能配對73和74有控制器級保護能力，并返回到圖8中的塊601。塊601確定再沒有要配對的磁盤單元，于是控制流程移到塊605。塊605查問計算機系統(tǒng)的新的保護能力水平是否低于原來的保護能力水平。通過在本最佳實施例中采取的最小公分母方法(leastCommondenominatorapproach)得出先前的保護能力水平是I/O處理器級保護能力水平，因為有一個磁盤單元對曾有I/O處理器級保護能力水平。通過同樣方法得到新的保護能力水平是控制器級保護能力水平。所以計算機系統(tǒng)12的保護能力水平因結構變化而降低了，于是塊605得到肯定回答。另一種辦法是計算機系統(tǒng)能跟蹤每個磁盤單元的保護能力水平，并通知用戶是否某單元的保護能力降低了。塊606向用戶顯示一屏幕信息，顯示出計算機系統(tǒng)12的降低了的保護能力水平。圖9C給出這種屏幕信息的一例。
然后用戶得到一選擇機會去接受這個較低的保護能力水平和按所指出的那樣將新單元配在一起。如果用戶接受該保護能力水平，塊611確定是否該配對處于保護能力水平限以上。如果是，則塊612將原先拆開的磁盤單元再配在一起并在塊620返回圖3中的塊115。在我們的實例中，假定用戶不接受計算機系統(tǒng)12的已降低的保護能力水平，于是塊610得到否定回答。塊615確定用戶是否想要打破現(xiàn)存配對并將計算機系統(tǒng)的磁盤單元重新配對。如果不是，則子程序在塊620返回圖3中的塊115。在我們的實例中，用戶確實想打破現(xiàn)存配對并對計算機系統(tǒng)12的磁盤單元重新配對，于是塊615得到肯定的回答。塊616指出應對配對初始化，并在塊620返回到圖3中的塊115。
現(xiàn)在再參考圖3，塊115查問是否應對配對初始化。如果不是，則程序在塊120結束。因為在圖8中的塊616曾指出應該對配對初始化，故塊115得到肯定回答，于是控制流程回到塊200，在那里計算機系統(tǒng)12的磁盤單元，包括增加的磁盤單元73和74，按前面對計算機系統(tǒng)11所討論過的相同方式重新配對。
盡管通過最佳實施例及其多種變化的實施例描述了本發(fā)明，但精通本領域技術的人們將會理解，這里在細節(jié)上可以做各種改變而不會偏離本發(fā)明的精神、范圍和教導。例如，本發(fā)明也能用于對磁盤單元以外的其他類型存貯設備進行配對。此外，這些存貯設備也可以因其他理由而配對，不必只是為了生成鏡象。因此，這里所披露的內(nèi)容只受下列權利要求所確定的范圍限制。
權利要求
1.一種保護計算機系統(tǒng)防止不可訪問數(shù)據(jù)的方法，所述計算機系統(tǒng)有多個配對的磁盤單元，所述方法的特征在于包括由機器執(zhí)行的下列步驟檢測出計算機系統(tǒng)中的結構變化；確定所述結構變化是否造成防止不可訪問數(shù)據(jù)的保護能力水平的降低；以及通知用戶關于所述保護能力水平降低的情況。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于執(zhí)行所述通知用戶的步驟，用以對磁盤單元重新配對，從而使防止不可訪問數(shù)據(jù)的保護能力水平達到最大。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于執(zhí)行所述通知用戶的步驟，用于給所述用戶以接受所述被降低的保護能力水平的選擇。
全文摘要
一種計算機系統(tǒng)中磁盤單元配對的方法，用于需要鏡象存貯的場合。磁盤單元與不同總線上的磁盤單元配對，或與不同I/O處理器上的、不同控制器上的磁盤單元或不同磁盤箱中的單元配對。在所有單元都配對提后，將一對磁盤單元與其他各對磁盤單元比較，看是否能通過互換配偶提高保護能力水平。這種比較持續(xù)重復直至保護能力水平達到最佳化。每次計算機系統(tǒng)啟動時進行檢查，以確定是否因結構變化造成保護能力水平降低。
文檔編號G06F11/20GK1090071SQ9311569
公開日1994年7月27日 申請日期1993年12月28日 優(yōu)先權日1990年1月24日
發(fā)明者丹尼斯·R·馬丁, 邁克爾·J·麥克德莫特, 斯圖爾特·D·卡盧姆理, 羅伯特·H·薩廷, 羅伯特·L·溫格 申請人:國際商業(yè)機器公司