[发明专利]在群集共享卷中的卷和文件系统

说明书

技术领域

本发明涉及文件系统，尤其涉及在在群集共享卷中的卷和文件系统。

背景技术

计算机系统和相关技术影响社会的许多方面。的确，计算机系统处理信息的能力已转变了人们生活和工作的方式。计算机系统现在通常执行在计算机系统出现以前手动执行的许多任务(例如，文字处理、日程安排和会计等)。最近，计算机系统彼此耦合并耦合到其他电子设备以形成计算机系统和其他电子设备可以在其上传输电子数据的有线和无线计算机网络。因此，许多计算任务的执行跨多个不同的计算机系统和/或多个不同的计算环境分布。

在一些实施例中，一组节点(服务器)被安排在一个群集内。在群集中，如果任何节点发生故障，那么群集的其他节点可透明地接管发生故障的服务器的工作。其他节点可重启应用程序并由此继续服务客户机而没有显著中断。该操作一般被称为故障转移，或故障转移群集。

故障转移群集常常实现“无共享”存储模型。即，每一存储单元(例如，磁盘或其一部分)由单独的节点拥有。只有该节点才可执行对该特定存储单元的直接输入/输出(I/O)。存储单元可通过展露一个或多个卷的逻辑单元号(LUN)来引用。

在该模型中，应用程序和磁盘资源是具有应用程序资源和磁盘资源之间显式依赖性的共有组(对应于LUN的故障转移单元)的一部分。这提供了某种保证：磁盘在应用程序启动前上线并在应用程序退出之后下线。结果，经群集的应用程序被约束于该I/O模型，由此需要访问相同磁盘的任何应用程序都需要运行在相同的群集节点上。

此外，应用程序的故障转移和重启操作受到卷卸除和再安装所用时间的限制。此外，无共享模型可导致所附接存储的高管理成本，这是由于在实际使用情形中所需的相对大量的LUN所致。例如，当所存储的文件存储在SAN(存储区域网络)上时，为了得到某种程度而言更为粒度化的故障转移，需要在SAN上创建大量的LUN。这至少部分地是由一种需求，即故障转移同时依赖同一LUN的所有应用程序，所引起的。此外，驻留在相同LUN上的应用程序不能故障转移到不同的节点，因为在给定时刻只有一个节点具有对LUN的访问。

某些群集技术在节点之间予以协调，以提供一种带有对卷上文件的直接I/O访问的非所有者(non-owner)节点。这些群集技术主要依赖于文件开放数据(例如，访问模型和共享模型)来确定非所有者节点和卷之间的直接I/O是否被允许。然而，主要依赖文件开放数据来协调对文件的直接I/O是一种过于保守的办法。结果，非所有者节点可被降级为使用重定向的I/O来和卷通信，即便是当直接I/O不会产生实际冲突时。重定向的I/O增加了网络通信量，并潜在地减少响应时间。

发明内容

本发明涉及用于在群集节点之间共享卷的方法、系统和计算机程序产品。在某些实施例中，计算机系统与存储设备共享数据。计算机系统接收在该计算机系统和在存储设备卷处的文件之间传输文件数据的文件请求。文件请求具有文件请求类型，其指示该文件请求是用于以下项中的一项或多项：写数据到文件，和从文件读取数据。

响应于文件请求，检查对应于文件的机会锁(oplock)级别。机会锁级别指示计算机系统所被允许具有的高速缓存的级别。根据机会锁级别将文件请求分派至适当的I/O机制。从直接I/O和重定向I/O中选择适当的I/O机制。根据该适当的I/O机制，文件数据在计算机系统和存储设备卷之间传送。

在其他实施例中，机会锁被委派给应用程序。计算机系统从应用程序接收文件打开请求。文件打开请求请求打开存储在存储设备上的文件以用于在客户机和文件之间传送文件数据。文件请求具有访问模式和共享模式。文件访问模式指示以下项中的一项或多项：写数据到文件，和从文件读取数据。共享模式指示访问模式是以下项的其中之一：共享，或非共享。

计算机系统还从应用程序接收对于该文件的机会锁请求。计算机系统被标识为具有对应于该文件的机会锁级别。机会锁级别指示允许计算机系统具有的高速缓存级别。基于所标识的机会锁级别，以及对应于具有对文件的访问的一个或多个应用程序中的任何其他应用程序的访问模式和共享模式，来为应用程序创制适当的机会锁级别。指示适当的机会锁级别的机会锁被委派给应用程序。