[发明专利]集群中的动态副本卷交换

说明书

技术领域

本发明涉及与多个存储设备通信的分布式多处理计算机系统。更具体地， 本发明涉及在动态副本卷交换(dynamic replica volume swap，DRVS)操作期 间处理一个或多个节点的故障。

背景技术

在计算机科学中，集群是一起工作以形成单个计算机系统的一组计算机 (也称为节点)。存在不同类别的集群，包括但不限于高可用性集群和网格集 群。采用高可用性集群来改进集群服务的可用性，其中集群的每个成员与多 个存储设备通信。在高可用性集群中，当有时存储设备可能出现故障时，希 望提供跨越存储故障的应用弹性。如果关键数据保持在已经出现故障或正出 现故障的存储设备上，那么存储设备的故障可能导致系统中断，因为即使使 用同步存储复制将最近的数据的副本保持在另一存储系统中，应用也不得不 在它们可以使用副本数据之前停止和重启，并且这样的应用运行中断(outage) 在一些企业环境中可能是不可接受的。

诸如的操作的动态副本卷交换操作是一种连续可用性 解决方案，其中访问包含一组存储卷的同步复制存储系统的一组节点从主存 储系统切换到副(副本)存储系统，并且在没有集群中的任何节点的任何应 用运行中断的情况下必须这样做(IBM和HyperSwap是国际商用机器公司在 美国、其他国家或二者的注册商标)。动态副本卷交换操作可能因为存储系统 故障发生(称为非计划的动态副本卷交换)，或者在管理控制下发生(称为计 划的动态副本卷交换)。此外，动态副本卷交换操作可能涉及存储系统中的引 导卷和非引导卷两者。

图1是图示可能导致系统错误的、集群环境中现有技术的动态副本卷交 换操作的示例的流程图(100)。该示例集群由与存储子系统通信的至少两个 节点构成，该存储子系统具有主存储系统上的一个或多个存储卷，以及副系 统上相应的副本卷(102)。集群中的每个节点在副本在副存储系统中的情况 下从主存储系统中的(引导)卷引导(104)。集群中的第三节点处于临时离 线状态(106)。调用动态副本卷交换操作(108)，其中驻留在主存储系统中 的引导卷对于访问不再有效，并且替代地，副存储系统中的那些卷的副本是 优选的卷。这在第三节点离线的同时出现，作为其结果，第三节点不知道动 态副本卷交换操作。在动态副本卷交换操作已经完成之后的某个时间点，第 三节点变为在线，并且试图从主存储系统本地的引导卷引导(110)。即使在 主存储系统上的引导卷在动态副本卷交换操作之后可访问，该引导卷对于访 问也不是有效的。更具体地，由管理员对于集群中的节点进行的对于引导卷 上的引导映像的所有更新将在副存储系统上进行。因为在集群中(在没有专 门架构的通用计算系统中)不存在中央共享的存储器以引用引导卷的位置， 所以第三节点将从主存储系统中错误的引导卷引导(110)。因此，在集群计 算环境中不存在这样的元件，其将引导卷再定位传递到在动态副本卷交换操 作期间离线或处于变为在线的过程中的节点。

对于图1中所呈现问题的一个解决方案是提供中央共享的存储器设备， 其总是包含要由每个节点使用的、关于重新引导的正确引导卷。然而，这样 的中央存储器不可用于集群环境中的调节(leveraging)。因此，需要一种支 持集群环境中的动态副本卷交换操作的解决方案，其将正确的引导卷传递到 在动态副本卷交换操作期间离线或处于变为在线(即，重新加入集群)的过 程中的任何节点，以便确保在受影响的(各)节点变为在线并且加入集群时， 从正确的引导卷引导。

发明内容

本发明的实施例包括用于支持集群环境中的动态副本卷交换操作的方 法、系统和制品，该集群环境在所有引导阶段适应所有当前和未来的集群成 员节点。

在本发明的一个方面，提供一种用于适应开放系统中的动态副本卷交换 操作的方法，该方法在没有诸如中央共享存储器的专门硬件组件的情况下解 决离线节点的引导卷访问问题。集群中的每个节点配置有两个或更多引导卷 的列表。将用于每个节点的列表存储在每个节点的闪速存储器中，其中引导 卷列表包括节点和主存储子系统之间的第一逻辑路径，以及节点和副存储子 系统之间的第二逻辑路径。第一逻辑路径指向优选引导卷，而第二逻辑路径 指向非优选引导卷。响应于动态副本卷交换操作，对于参与动态副本卷交换 操作的每个节点，改变第一和第二逻辑路径的角色。角色改变包括将第一逻 辑路径指向副存储子系统上的非优选引导卷，并且将第二逻辑路径指向主存 储子系统中的优选引导卷。