用于使用外部存储设备引导的系统和方法

专利名称：用于使用外部存储设备引导的系统和方法
技术领域：
本发明涉及无盘引导，并且更具体地涉及使用虚拟小型计算机系统接口("SCSI")连接来从外部盘引导逻辑分区。
背景技术：
可以在诸如主机计算机的计算机上创建逻辑分区("LPAR")。传统地， 通过分配处理器、存储器、以及专用输入/输出("I/0")设备、以及至少一个 物理地在计算机内的硬盘驱动器("HDD")来创建LPAR。计算机包括支持 共享计算机物理计算资源的多个LPAR的物理资源。从包含在LPAR上运行 的操作系统的映像(image )的硬盘驱动器引导LPAR。可以认为LPAR是"虚 拟机”。
通常，应用程序运行在LPAR上。在另 一 实施例中，应用程序包括运行 在另一主计算机上的客户端应用程序并且存取像服务器一样运行应用程序的 LPAR的计算资源。LPAR存取包含与应用程序关联的数据的存储设备。在一 个实施例中，存储设备是存储巻域网("SAN")的一个或多个存储系统或子 系统的部分。LPAR通过与SAN连接的共享的物理I/0设备存取SAN,并使 用SAN驱动器定位并操纵数据。存取LPAR或在LPAR上运行的应用程序通 常是在数据库中配置大量数据的应用程序。例如，财务机构可以在SAN上存 储财务业务数据，并且可以使用运行财务业务应用程序的LPAR。
通常，在LPAR上操作的应用程序被设计成随需求而按比例增加的，并 且应用程序的使用增加。按比例增加LPAR的应用程序需要越来越多的计算 机物理资源。随着对于共享物理资源的需求增加，由于增长的LPAR消耗更 多的物理资源，因而一个LPAR可能抑制系统上其他LPAR的性能。在某些 实例中，LPAR的资源需求增长到了超过计算机可用物理资源的程度。从而， 希望把LPAR迁移到包括比第一计算机更多的资源的不同计算机上，以便支 持LPAR的资源需求的增加。
然而，移动LPAR是很复杂的，因为用于引导LPAR的HDD对于第一计算机来说是本地的。HDD物理地与第一计算机连接并且位于第一计算机内。
需要相当多的时间来移除或复制该本地HDD并在第二计算机上安装原始的 引导HDD或包括原始HDD上的操作系统的引导映像的副本。如果HDD损 坏或位于不同于第二计算机的物理位置内，那么移动硬盘驱动器可能是不现 实的或不可能的。复制操作系统映像的处理是耗费时间的。
先前的解决这些问题的尝试已经提出了从位于计算机外部的、布置了 LPAR的HDD中引导LPAR。这种从外部盘的引导可以称为无盘(diskless) 引导，并且这种引导是所期望的，因为可以迅速地从包含曾用于引导第一计 算机上的第一 LPAR的操作系统映像的外部HDD引导第二计算机上的新 LPAR。
不幸的是，这些尝试取得了极其有限的成功，因为必须把专用和专有的 BIOS编程到试图从SAN上的存储设备引导的计算机的主机总线适配器 (HBA)中。主要原因是，使用HBA中的BIOS固件开始LPAR的引导，并 且必须将该引导过渡到被加载并配置以标识并存取所需的LPAR资源的软 件，以实现引导处理。
该固件是需要低级应用程序编程接口 ( API)的每个硬件销售商专用且专 有的。专用API的使用进一步使事情变得复杂，并且往往要求计算机和存储 设备来自同一硬件制造商。没有用于计算机上的硬件以与SAN上的存储设备 通信的通用的、公开的、标准化的接口。 一些人已经提出计算机进入将随后 加载引导代理的预引导执行环境(PXE)。然而，这也要求硬件销售商之间的 标准化。其他人提出提议统一的可扩展固件接口 (UEFI)标准，.这还是要求 硬件销售商之间的合作和协定。因为没有用于从SAN上的HDD引导的标准 BIOS,并且没有关于这种标准的可预知的协定，所以必须提供解决问题的其 他方案。

发明内容
从以上讨论中，显而易见的是，存在对于用于使用外部盘通过虛拟SCSI 连接来引导LPAR的装置、系统、和方法的需要。有利的是，这种装置、系 统、和方法将基于使用LPAR的计算系统外部的HDD和一皮定义用于LPAR的 虛拟SCSI设备服务的一对一映射来引导LPAR。
响应于本领域的现状，并且具体地，响应于还没有完全由当前可用的LPAR解决的本技术领域中的问题和需要，已经开发了本发明。因此，已经
开发了本发明以提供用于使用外部盘通过虛拟SCSI连接引导LPAR的计算机 程序产品、装置、系统、和方法，本发明克服了很多或全部的上述本技术领 域中的缺点。计算机程序产品包括计算机可读介质，该计算机可读介质具有 被编程用于使用外部存储设备来引导计算机逻辑分区的计算机可用的程序代 码。计算机程序产品的操作包括使用虛拟输入/输出("I/O")服务器通过将存 储巻的逻辑单元号("LUN")映射到与虛拟SCSI设备唯一地关联的SCSI ID 来创建被分配给第一计算机的第一逻辑分区("LPAR")的虛拟小型计算机系 统接口 ("SCSI")设备。虛拟I/O服务器被配置以将第一计算机的物理I/O 设备映射到第一计算机上的一个或多个LPAR。在一个实施例中，存储巻包 括一个存储设备或在存储子系统中配置的 一组存储设备。
存储巻位于第一计算机的外部(即，物理上位于第一计算机外壳和组件 的外面并且经由存储巻域网来通信)。第一 LPAR被配置以共享带有多个 LPAR的第一计算机的一个或多个处理器和一个或多个物理1/0设备。
操作还包括接收引导第一 LPAR的引导请求，引导请求使用虚拟SCSI 设备的SCSI ID将存储巻标识为引导设备，并使用第一 LPAR的SCSI驱动器 从存储巻检索引导数据。最后，操作包括使用引导数据引导第一LPAR。
在一个实施例中，存储巻的LUN包括在与该存储巻唯一地关联的存储巻 域网("SAN")内的LUN。在另一实施例中，虚拟I/0服务器通过第一计算 机中共享的物理主总线适配器将存储巻的LUN映射到第一 LPAR的虚拟 SCSI设备的SCSI ID,其中第一计算机通过光纤信道连接与SAN的存储巻连 接。在某些实施例中，虛拟I/O服务器接收指向虛拟SCSI设备的命令，并对 存储巻发出兼容存储巻的通信协议的相应命令。发送给存储巻的相应命令可 以是SAN命令。
在一个实施例中，将虛拟SCSI设备的SCSI ID映射到存储巻的LUN还 包括在存储巻的LUN和虛拟SCSI设备之间的唯一的一对一映射。通常，LUN 是虛拟化的驱动器，并且可以包括单个驱动器或一起被映射为一个LUN的一 组驱动器。例如，LUN可以映射到廉价/独立盘的冗余阵列("RAID")阵列。 第 一计算机系统可以在创建与第一 LPAR关联的虚拟SCSI设备之前引导虛拟 1/0服务器。在某些实施例中，第一LPAR使用SAN驱动器存取SAN数据存 储巻，但是，SAN数据存储巻不同于被映射到虚拟SCSI设备的引导存储巻。
在某些实施例中，虛拟I/O设备在虛拟化模块内执行，该虚拟化模块被 配置用于管理和控制多个物理处理器、多个物理通信适配器、多个物理存储
设备和存储器以向多个LPAR提供虛拟处理器、虚拟通信适配器、虚拟存储 设备和存储器。虛拟化模块可以包括被配置用于在增强RISC 5的性能优化 ("POWER5TM")体系上执行的POWER HYPERVISOR。
在另 一实施例中，计算机程序产品包括在也被映射到存储巻的同一 LUN 的第二计算机的第二LPAR上创建第二虚拟SCSI设备的操作，该第二计算机 具有比第一计算机更多的物理资源并且执行第二虛拟I/O服务器。操作包括 配置第二 LPAR以从第二虛拟SCSI设备引导，并关闭第一计算机上的第一 LPAR。接下来，操作包括接收引导第二LPAR的引导请求，该引导请求使用 第二虚拟SCSI设备的SCSI ID将存储巻标识为？I导谈备，使用第二 LPAR的 SCSI驱动器从存储巻检索引导数据，并使用该引导数据引导第二 LPAR。
为使用外部存储设备引导逻辑分区的装置提供了被配置用于功能性地执 行上述计算机程序产品的必需步骤的多个模块。所述实施例中的这些模块包 括虚拟SCSI设备模块，被配置用于使用虚拟输入/输出("I/0，，)服务器通 过将存储巻的逻辑单元号("LUN")映射到与虚拟SCSI设备唯一地关联的 SCSIID来创建被分配给计算机的第一逻辑分区("LPAR")的虛拟小型计算 机系统接口 ("SCSI")设备；引导请求模块，被配置用于接收引导第一LPAR 的引导请求，该引导请求使用虛拟SCSI设备的SCSI ID将存储巻标识为引导 设备；引导数据模块，被配置用于使用第一 LPAR的SCSI驱动器从存储巻检 索引导数据；以及引导模块，被配置用于使用引导数据引导第一LPAR。
虛拟I/O服务器被配置以将计算机的物理I/O设备映射到计算机上的 一 个 或多个LPAR。存储巻位于计算机的外部。第一LPAR被配置以共享带有多个 LPAR的第一计算机的一个或多个物理处理器和一个或多个物理I/O设备。
在一个实施例中，该装置被配置以包括SAN存取模块，该存取模块被配 置用于使用SAN驱动器从第一 LPAR存取SAN数据存储巻，其中SAN数据 存储巻不包括被映射到虛拟SCSI设备的相同存储巻。
还展现本发明的系统用于使用外部存储设备引导共享物理处理器的逻辑 分区。可以使用硬件和软件的各种组合来实施该系统。具体地，在一个实施 例中，系统包括存储巻域网("SAN")、可由唯一的逻辑单元号("LUN")通 过SAN存取的存储巻、以及通过SAN与存储巻通信的计算机。
计算机包括每个被配置用于共享计算机的一个或多个物理处理器和一个或多个物理I/O设备的一个或多个逻辑分区("LPAR")。计算机还包括被配 置用于将计算机的物理I/O设备映射到计算机上的一个或多个LPAR的虚拟 输入/输出("I/0")服务器。该虚拟I/0服务器在虚拟化模块内执行，该虛拟 化模块被配置用于管理和控制多个物理处理器、多个物理通信适配器、多个 物理存储设备和存储器以向一个或多个LPAR提供虛拟处理器、虚拟通信适 配器、虛拟存储设备和存储器。
计算机的虛拟SCSI设备模块被配置以使用虛拟I/O服务器通过将存储巻 的LUN映射到与虚拟SCSI设备唯一地关联的SCSI ID来创建被分配给计算机的第一LPAR的虚拟小型计算机系统接口 ("scsr)设备。计算机的引导请求模块被配置以接收引导第一 LPAR的引导请求，该引导请求使用虚拟 SCSI设备的SCSI ID将存储设备标识为引导设备。计算机的引导数据模块被 配置以使用第一LPAR的SCSI驱动器从存储巻检索引导数据，并且引导模块 被配置以使用引导数据引导第一 LPAR。
本说明书所引用的特征、优点、或类似的语言并不意味可以以本发明实 现的所有特征和优点都应该在或者已经在本发明的任意一个实施例中。相反， 应该将提及特征和优点的语言理解为其意为关于实施例所描述的特定特征、 优点或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，本发明中对特征和 优点的讨论、以及类似的语言可以、但不是必须指的是相同的实施例。
此外，可以在一个或多个实施例中以任何适当的方式组合所述的本发明 的特征、优点和特性。本领域的技术人员将认识到，不用特定实施例的一个 或多个特性或优点也可以实现本发明。在其他实例中，在本发明的所有实施 例中没有表示出的某些实施例中可以出现另外的特征和优点。
从以下描述和所附权利要求中，本发明的特征和优点将变得显而易见，或者通过再次所述的本发明的实施可以理解本发明的本发明的特征和优点。


为了使本发明的优点易于理解，将通过参考附图中所示的特定实施例给 出对以上简要描述的本发明的更具体的描述。可以理解，这些图仅示出了本 发明的典型实施例，并不因此认为是限制本发明的范围，通过使用附图，将 以另外的特性和细节描述和说明本发明，在附图中
图l是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的系统
的一个实施例的示意方框图2是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的系统 的另 一 实施例的示意方框图3是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的装置 的一个实施例的示意方框图4是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的方法 的一个实施例的示意流程图；以及
图5是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的方法 的另 一 实施例的示意流程图。
具体实施例方式
已经将本说明书中所描述的很多功能单元标记为模块，以便更加特别地 强调它们的实现独立性。例如，可以以包括通用VLSI电路或门阵列、诸如 逻辑芯片、晶体管之类的现货供应的半导体、或其他分散的组件的硬件电路 来实现模块。还可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻 辑设备等的可编程硬件设备中实现模块。
还可以在由不同类型的处理器执行的软件中实现模块。例如，所标识的 模块的可执行代码可以包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，例如， 这些计算机指令可以被组织作为对象、过程、或功能。不过，所标识的模块 的可执行的代码不必物理地位于一起，而是可以包括被存储在不同位置中的 完全不同的指令，当这些指令被逻辑地结合到一起时，它们构成该模块并实 现该模块的规定目标。
当然，模块的可执行的代码可以是单个指令，或很多指令，并且甚至可 以分布在一些不同的代码片段上、不同的程序之中、以及一些存储器设备之 间。类似地，在此可以在模块内标识并图解可操作的数据，并且可以以任何 合适的形式实施该可操作的数据，并将其组织在任何合适的数据结构类型中。 可以将可操作的数据集合为单个数据集，或者分布在不同的位置上，包括在 不同的存储设备上，并且至少可以仅作为系统或网络上的电子信号而部分存 在。
本说明书中的引用"一个实施例"、"实施例"、或相似的语言意思是与实施例一起所描述的特定特征、结构、或特性被包括在本发明的至少一个实施 例中。因此，本说明书中所出现的措辞"在一个实施例中"、"在实施例中"、 以及类似的语言可以、但不是必须都指的是相同的实施例。
对于信号承载介质的引用可以采取能够生成信号、致使生成信号、或致 使在数字处理装置上执行机器可读指令的程序的任意形式。信号承载介质可以具体化为传输线、紧致盘、数字视频盘、磁带、柏努利(Bernoulli)驱动、 磁盘、穿孔卡、闪存、集成电路、或其他数字处理装置存储器设备。
此外，可以以任何合适的方式将所描述的本发明的特征、结构或特性合 并在一个或多个实施例中。在以下描述中，提供了很多特定细节，比如编程、 软件模块、用户选择、网络业务、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬 件电路、硬件芯片等的例子，以提供本发明的实施例的全面理解。然而，本 领域的技术人员将认识到，不用一个或多个特定细节，或使用其他方法、组 件、材料等等也可以实现本发明。在另一些例子中，没有示出或详细描述已 知的结构、材料、或操作，以避免模糊本发明的观点。
通常把在此所描述的示意流程图阐述为逻辑流程图。如此，所描述的顺 序和所标记的步骤用来指示本方法的一个实施例。可以构思在功能、逻辑、 或效果上与所图解的方法的 一个或多个步骤、或其部分等效的其他步骤和方 法。另外，提供所使用的格式和符号来说明该方法的逻辑步骤，并且将其理 解为不是来限制本方法的范围。虽然可以在流程图中使用不同的箭头类型和 线条类型，但是将其理解为不是来限制相应的方法的范围。当然，可以使用 一些箭头或其他连接符仅用来指示方法的逻辑流程。例如，箭头可以指示在 所描述的方法中所列举的步骤之间的没有指明的持续时间的等待或监控期。 另外，在其中产生特定方法的顺序可以严格遵守或可以不严格遵守所示的相 应步骤的顺序。
图l是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的系统 100的一个实施例的示意方框图。系统100包括计算机102,其被配置有在虚 拟化模块106内执行的虚拟I/O服务器104、三个逻辑分区("LPAR" ) 108、 110、 112、三个处理器114、 116、 118、三个存储器120、 122、 124、以及三 个输入/输出("I/O")设备126、 128、 130。系统100还包括带有存储控制器 134和存储设备136的存储巻域网("SAN" ) 132。下面描述系统100的组件。
系统100包括被配置有一个或多个LPAR108、 110、 112的计算机102。 计算机102通常是主机计算机。在一个实施例中，计算机102被配置有IBM⑧ 的增强RISC 5的性能优化("P0WER5 ")体系。通常，计算机102被配置 以运行一个或多个应用程序。应用程序运行在一个或多个LPAR 108、 110、 112上。通常使用像服务器一样运行的LPAR 108、 110、 112来配置计算机102, 并且计算机102连接于存取应用程序的一个或多个主机。主机可以通过因特 网、局域网("LAN")、广域网("WAN")、光纤网络等与计算机102连接。 在一个实施例中，计算机102是SAN 132的部分。在另一实施例中，计算机 102与SAN 132连接。
计算机102包括在虚拟化模块106内执行的虛拟I/O服务器104，该虛拟 化模块106被配置以管理计算机102的I/O设备126、 128、 130以及它们对 于LPAR108、 110、 112的分配。虛拟I/0服务器104担当LPAR 108、 110、 112的服务器，并且其被配置以映射一个或多个物理1/0设备126、 128、 130 到一个或多个LPAR108、 110、 112。虛拟化模块106被配置以管理并控制多 个处理器114、 116、 118、物理通信适配器126、 128、 130、物理存储设备、 以及存储器120、 122、 124,以向一个或多个LPAR108、 110、 112提供虚拟 处理器、虛拟通信适配器、虛拟存储设备、以及存储器。在一个实施例中， 虛拟I/0服务器104是IBMVIO服务器，并且虛拟化模块106是IBMPOWER 管理程序，两者都运行在POWER5计算机上。
计算机102被配置以允许LPAR 108包括一个或多个处理器114、 116和 一个或多个I/0设备126、 128。处理器114、 116、 118和I/O设备126、 128、 130可以被多个LPAR 108、 110、 112共享。例如，第一 LPAR 108包括第一 处理器114、第二处理器116、第一1/0设备126、以及第二I/0设备128。通 常，LPAR108、 110、 112不共享存储器，所以第一LPAR 108包括第一存储 器120。第二LPAR 110被配置有第二处理器116、第二存储器122、第一1/0 设备126、以及第二I/0设备128。第三LPAR112被配置有第三处理器118、 第三存储器124、第二1/0设备128、以及第三I/0设备130。带有POWER5 体系的计算机102包括给LPAR 108分配多个处理器114、 116和多个1/0设 备126、 128的能力。
计算机102包括多个处理器114、 116、 118,并且如果计算机102包括 POWER5体系，那么计算机102可以包括高达64个处理器。处理器114、 116、 118被配置以运行存取存储设备136、执行命令等的应用程序。处理器114、
116、 118被配置以运行诸如OS390、z/OS等的操作系统。计算机102包括被 典型被分区为多个部分的存储器120、 122、 124。通常把存储器120分配给 单个LPAR108。在一个实施例中，存储器120可以被多个LPAR108、 110、 112共享。存储器120、 122、 124可以包括随机存取存储器("RAM")、非易 失RAM ( "NVRAM")、闪存、动态RAM ( "DRAM")等。本领域的技术人 员将认识到，可以使用其他处理器和存储器类型与功能。
计算机102包括被配置以与存储设备136、主机、计算机网络等通信的 一个或多个I/0设备126、 128、 130。 I/O设备126、 128、 130可以包括网络 接口卡、网络适配器、调制解调器、无线网络适配器等。1/0设备126、 128、 130可以在光纤信道("FC")网络、LAN、 WAN、无线网络、SAN等上通信。 I/O设备126、 128、 130被配置以被虚拟I/O服务器104控制，并且其每个都 被一个或多个LPAR 108、 110、 112共享。通过虛拟化模块106把数据、命令、 和其他计算机信号从被分配给LPAR 108、 110、 112的设备路由到I/O设备 126、 128、 130。
系统100包括带有存储控制器134和一个或多个存储设备136a、 136b、 136、…136n的SAN 132。通常SAN 132与一个或多个月l务器和主计算机通 信。通常SAN 132在光纤信道网络上通信，但也可以使用因特网SCSI ("iSCSr )协议在以太网络上通信。SAN 132还可以使用其他网络和协议。 SAN 132包括存储控制器134。通常存储控制器134把SAN业务路由给适当 的设备、控制并配置在廉价/独立盘的冗余阵列("RAID")中所配置的存储 设备等。存储控制器134可以包括服务器、数据运送者、磁带存储服务器、 RAM、 NVRAM等。通常存储控制器134使用SAN驱动器存取存储设备136 上的数据。通常在正常操作期间，SAN驱动器非常适应于存取多个存储设备 136。本领域的技术人员将认识到，其他存储控制器134的配置允许计算机 102的LPAR 108存取数据。
存储设备136可以是硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带存储库等。 一些存 储设备136可以被配置在RAID阵列中。通常把存储设备136划分成逻辑存 储巻(volume)并且为每个存储巻分配逻辑单元号("LUN")。例如，可以为 RAIN阵列分配LUN。在另一例子中，可以为单个盘分配LUN。在另一例子 中，可以为盘的一部分分配LUN。通常，每个LUN对应于一个物理地址， 或在RAID阵列的情况下，对应于不止一个物理地址。通常，存取存储设备136和RAID阵列的计算机102将数据存取命令发送给LUN。本领域技术人 员将认识到，可以用LUN来配置一个或多个存储设备136。
计算机102的虛拟I/O服务器104可以配置并分配虛拟SCSI设备。SCSI 是用于在内部和外部计算机总线上的设备之间传送数据的标准接口和命令 集。通常，SCSI用于个人计算机、工作站计算机、和主机计算机上的硬盘驱 动器和磁带存储设备，但还可以连接扫描仪、打印机、DVD驱动器等。通常， 计算机使用内部SCSI硬盘驱动器作为引导设备，并且内部SCSI硬盘驱动器 包括计算机102所使用的操作系统的映像。由于普遍从SCSI设备引导计算机， 所以SCSI设备驱动器通常经过良好测试并且适应于引导计算机。通常SCSI 设备驱动器在引导操作期间可靠地运行，很好地处理引导错误，并且具有一 组预定得很好的错误代码和消息。
虛拟SCSI设备通常是外部物理设备或LUN,比如被配置作为逻辑存储 巻、被映射到计算机102作为虚拟设备、然后被分配了 SCSI标识符("ID") 的SAN 132的存储设备136a或RAID阵列。然后，计算机102可以使用SCSI 驱动器存取虛拟SCSI设备作为SCSI设备。被配置作为虛拟SCSI设备的外 部存储巻可以使用标准SCSI设备驱动器。被配置作为虛拟SCSI设备的存储 巻可以用来引导计算机102。
系统100的计算机102包括至少一个带有由虚拟I/O服务器104分配的 虚拟SCSI设备的LPAR 108。虛拟I/O服务器104通过将存储巻的LUN映射 到与虛拟SCSI设备唯一地关联的SCSI ID,来创建虚拟SCSI设备。在一个 实施例中，将虛拟SCSI设备映射到SAN 132的LUN。.在另 一个实施例中， 将虚拟SCSI设备映射到硬盘驱动器或不是SAN 132的部分的其他存储设备。 在一个实施例中，将SAN 132的LUN映射到一个存储设备136a。在另 一个 实施例中，将SAN 132的LUN映射到被配置作为RAID阵列的多个存储设 备136a、 136b、 136c、 ...136n。
在一个实施例中，被映射为分配给LPAR 108的虛拟SCSI设备的LUN 包括LPAR 108的操作系统的映像。可以通过接收标识虛拟SCSI设备的SCSI ID的引导请求来引导LPAR 108。然后，可以使用SCSI驱动器从虚拟SCSI 设备检索引导数据，并用从虛拟SCSI设备检索的引导数据引导LPAR 108。 从虚拟SCSI设备引导LPAR 108,或无盘引导是具有优势的，因为在被配置 具有也从LUN引导的LPAR的另一机器上出现故障或其它问题之后，可以快速引导LPAR 108,其中LUN被映射作为故障计算机的LPAR的虚拟SCSI 设备。从虛拟SCSI设备引导还具有优势，因为可以使用稳定且很好地适应于 引导的标准SCSI驱动器。本领域的技术人员将认识到使用虛拟SCSI设备来 无盘引导LPAR 108的其他优势。
从虛拟SCSI设备引导LPAR 108在迁移到新计算机102的方面也具有优 势。例如，在计算机102变得陈旧的情况下，当关闭该陈旧的计算机102时， 可能关闭从虚拟SCSI设备引导的LPAR 108。可以在新的计算机102上创建 新的LPAR 108,并且可以从;波映射到较旧的LPAR 108的虛拟SCSI设备的 相同存储巻来引导该LPAR 108。这可以通过首先引导新计算机102的虛拟I/0 服务器104和虚拟化模块106来完成。虚拟I/O服务器104可以用于在新的 LPAR 108上配置新的虚拟SCSI设备，其中该新的LPAR 108被映射到先前 的虛拟SCSI设备的存储巻。
图2是图解根据本发明的用于使用外部存储设备引导逻辑分区的系统200的另一实施例的示意方框图。图2中所示的系统200的实施例表示使用 虛拟1/0服务器来映射的虛拟SCSI设备的例子。该系统200包括计算机102, 该计算机102带有虛拟I/O服务器104、虛拟化模块(图示为POWER管理程 序202)、 LPAR 108、 110、 112、处理器(没有示出)、存储器(没有示出)、 以及I/0设备126 (其他没有示出)，这些与以上关于图1的系统100所描述 的基本类似。
系统200还包括SAN 132，该SAN 132具有存储控制器134和存储设备 136，它们与以上关于图1的系统IOO所描述的基本类似。系统200包括LPAR 108、 110、 112,其被配置有虛拟SCSI设备204、 206、 208、 SCSI ID 210、 212、 214以及虛拟SCSI客户端适配器216、 218、 220;虛拟1/0服务器104， 其被配置有虚拟SCSI服务器适配器222、 224、 226;以及被配置成LUN 228、 230、 232的存储设备136,所有这些将在下面描述。
计算机102包括被配置有虚拟SCSI设备204的第一 LPAR 108,其中该 虛拟SCSI设备204被映射到第一 SCSI ID 210。通常，虛拟SCSI设备204 被视为第一LPAR 108上的任何其他SCSI设备。在一个实施例中，将虛拟SCSI 设备204映射到被配置作为第一 LUN228的单个存储设备136a。可由计算机 102中的第一I/0设备126存取第一LUN228,其中该第一I/0设备126被分 配给第一LPAR 108。在具体实施例中，单个存储设备136a包括第一LPAR 108所使用的操作系统的映像。第一 LPAR 108被配置以通过存取第一 LPAR 108 的虛拟SCSI设备204来向上引导(boot up )操作系统。第一 LPAR 108使用 SCSI驱动器从第一虛拟SCSI设备204检索引导数据。优选的是，被配置用 于引导LPAR 108的LUN 228具有与LPAR 108的虚拟SCSI设备204的一对
一映射。
类似地，第二LPAR 110和第三LPAR 112每个都具有第一虚拟SCSI设 备206、 208,并且每个都被分配了 SCSIID212、 214。注意，被分配给第二 和第三LPAR 110、 112的SCSI ID 212、 214可以与被分配给第一 LPAR 108 的第一虚拟SCSI设备204的SCSIID210相同，因为虛拟I/O服务器104追 踪LPAR 108的虚拟SCSI设备204与LUN 228之间的映射。例如，三个LPAR 108、 110、 112的每个可以具有带有SCSI ID 0的虚拟SCSI "C:"驱动器， 同时可以将三个LPAR 108、 110、 112的每个映射到不同的LUN22S、 230、 232。
在所示实施例中，第二LPAR 110包括被映射到SCSIID 0 212的第一虛 拟SCSI设备206。通过虛拟I/O服务器104将第二 LPAR 110的虚拟SCSI设 备206映射到被分配给第二存储设备136b的第二 LUN 230。第三LPAR112 包括被映射到SCSI ID 0 214的第一虚拟SCSI设备208。通过虛拟I/O服务器 104将第三LPAR 112的虚拟SCSI设备208映射到被分配给第三和第四存储 设备136c、 136d的第三LUN232。
在一个实施例中，虛拟I/O服务器104利用服务器/客户端关系将虚拟 SCSI设备204、 206、 208映射到LPAR 108、 110、 112。例如，第一 LPAR 108 可以包括与位于虚拟I/O服务器104上的虛拟SCSI服务器适配器222通信的 虚拟SCSI客户端适配器216。类似地，第二和第三LPAR 110、 112每个包括 带有相应的虚拟SCSI月l务器适配器224、226的虛拟SCSI客户端适配器218、 220。
虚拟SCSI是基于客户端和服务器关系的。虛拟I/O服务器104拥有物理 资源并担当服务器。带有在虚拟I/O服务器分区104上的所附盘的物理适配 器可以被一个或多个LPAR 108、 110、 112共享，使客户端逻辑分区能够联合， 并潜在地最小化所需的物理适配器的数量。逻辑分区作为客户端存取由虚拟 I/O服务器104提供的虚拟SCSI资源。
虛拟I/O服务器104拥有物理资源和虚拟SCSI服务器适配器222、 224、226，并且担当服务器，或SCSI目标设备。客户端逻辑分区108、 110、 112 具有被称为虛拟SCSI客户端适配器216、 218、 220的SCSI起始器并存取作 为标准SCSI LUN的虛拟SCSI目标222、 224、 226。通常使用控制台来配 置虛拟适配器。通常使用虛拟I/0服务器104配置并提供虛拟盘资源。
由虛拟I/0服务器104所拥有的物理盘136可以作为整体被导出(export) 并分配给客户端逻辑分区108、 110、 112，或者可以被分区成存储巻(或LUN 228、 230、 232 )。然后，可以将LUN228、 230、 232分配给不同的分区。因 此，虚拟SCSI使得适配器以及盘设备136能够共享。为了使物理盘136或存 储巻228、 230、 232对于客户端分区108、 110、 112可用，需要将其分配给 虚拟I/O服务器104上的虚拟SCSI服务器适配器222、 224、 226。客户端逻 辑分区108、 110、 112通过虚拟SCSI客户端适配器216、 218、 220存取被分 配给它的盘。虛拟SCSI客户端适配器216、 218、 220通过该虛拟服务器适配 器222、 224、 226识别标准SCSI设备和LUN 228、 230、 232。
即使诸如存储巻域网("SAN") 132重新配置或适配器改变的事件发生， 虚拟I/0服务器104在每次引导时都能准确地标识物理区136。在由于SAN 132重新配置而重新引导系统后，诸如名称、地址和位置的物理区属性可能 改变。但是，虚拟I/0服务器104通常能够识别这是同一设备并更新虚拟设 备映射。由于此原因，为了导出物理区136作为虛拟SCSI设备204、 206、 208,物理区136应该具有唯一标识符("UDID")、物理标识符("PVID"), 或者具有正EE区属性。
在一个实施例中，计算机102包括POWER管理程序202，.该POWER 管理程序202包括关于图1的系统100所描述的虛拟化模块106的功能性。 可以是IBMVIO服务器的虛拟I/0服务器104与POWER管理程序202合作， 以通过虛拟SCSI客户端/服务器适配器216、222并通过与被映射到虛拟SCSI 设备204的LUN 228通信的I/O设备126，将数据存取请求和相应的响应从 LPAR 108发送到已分配的虚拟SCSI设备204。
图3是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的装置 300的一个实施例的示意方框图。装置300包括计算机102,该计算机102带 有虛拟I/0服务器104、虛拟化模块106、以及第一LPAR 108,这些与以上 关于图1的系统100和图2的系统200所描述的基本类似。另外，装置300 包括虛拟SCSI设备模块302、引导请求模块304、引导数据模块306、引导模块308、以及SAN存取模块310,这些将在下面描述。
装置300包括虛拟SCSI设备模块302,该虛拟SCSI设备模块302使用 虛拟I/O服务器104创建被分配给计算机102的第一 LPAR 108的虚拟SCSI 设备204。虛拟SCSI设备模块302通过把存储巻的LUN 228映射到与虛拟 SCSI设备204唯一地关联的SCSI ID 210来创建虛拟SCSI设备204。对于虚 拟SCSI设备204,存储巻位于计算机102的外部。
装置300包括接收引导请求以引导第一 LPAR 108的引导请求模块304。 引导请求使用虛拟SCSI设备204的SCSI ID 210标识存储巻(LUN 228 )为 引导设备。引导请求通常标识在其中驻留LPAR 108的操作系统的开始地址 的公共或已知位置。例如，引导请求可以从SCSIID0 210的块O、磁轨O开 始引导。在该例子中，虛拟SCSI设备模块302将把SCSI ID 0 210映射到存 储巻的LUN228。存储巻映射到一个或多个存储设备136。在一个实施例中， 存储巻映射到不是SAN 132的部分的外部存储设备136a。
对于图2的系统200中所示的例子，第一存储设备136a位于SAN 132 内，被映射为存储巻，并被给予LUN 228。操作系统映像将驻留在块0、磁 轨0处的第一存储设备136a上。在另一实施例中，操作系统位于第一存储设 备136a上的不同位置处，且该位置被映射到虛拟SCSI设备204的块0、磁 轨0。本领域的技术人员将认识到，有用于使用SCSI ID 210和虚拟SCSI设 备204来将存储巻标识为引导设备的引导请求模块304的其他方法。
装置300包括使用第一 LPAR 108的SCSI驱动器从存储巻检索引导数据 的引导数据模块306。将存储巻映射到第一 LPAR 108作为虛拟SCSI设备204， 因此SCSI驱动器可以用于从存储巻检索引导数据。装置300包括使用引导数 据引导第一LPAR 108的引导模块308。通常，LPAR 108以与LPAR包括驻 留在计算机102中并被分配给该LPAR的存储设备的LPAR相同的方式引导。
在一个实施例中，装置300包括使用SAN驱动器从第一 LPAR 108存取 SAN数据存储巻136的SAN存取模块310。通常，SAN数据存储巻136不 会包括被映射为虚拟SCSI设备204的存储巻。LPAR 108 —旦被引导并且正 常地运作，则SAN存取模块310允许LPAR108在不同于引导的操作期间使 用很适合于数据存取的SAN驱动器来存取其他SAN存储巻136。通常，因 为存储巻(LUN 228 )被映射到LPAR 108作为虛拟SCSI设备204,所以存 储巻228对于通过SAN驱动器的进一步映射是不可用的。LPAR 108通常通过作为SCSI设备的SCSI设备驱动器来存取被映射为虛拟SCSI设备204的 存储巻228。
图4是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的方法 400的一个实施例的示意流程图。方法400开始402,并且虛拟SCSI设备模 块302使用虛拟I/O服务器104通过将存储巻的LUN 228映射到与虚拟SCSI 设备204唯一地关联的SCSI ID 210来创建404被分配给第 一计算机102的第 一 LPAR 108的虛拟SCSI设备204。虛拟I/O服务器104将第一计算机102 的物理I/0设备126、 128、 130映射到第一计算机102上的一个或多个LPAR 108、 110、 112。存储巻104位于第一计算机102的外部，通常位于SAN132 中。第一 LPAR 108被配置以共享带有多个LPAR 108、 110、 112的第一计算 机102的一个或多个物理处理器114、 116、 118以及一个或多个物理I/O设 备126、 128、 130。
引导请求模块304接收406用于引导第一 LPAR 108的引导请求。该引 导请求使用虚拟SCSI设备204的SCSI ID 210将存储巻标识为引导设备。引 导数据模块306使用第一 LPAR 108的SCSI驱动器从存储巻检索408引导数 据，引导模块308使用该引导数据引导410第一LPAR108,然后方法400结 束412。
图5是图解根据本发明的、用于使用外部存储设备引导逻辑分区的方法 500的另一实施例的示意流程图。方法500通过,人存储巻引导504第一计算 机102上的第一 LPAR 108开始502。引导504第一计算机102上的第一LPAR 108基本与图4的方法400相同。
第二计算机的虛拟SCSI设备模块302在第二计算机的第二 LPAR上创建 506第二虚拟SCSI设备。第二虚拟SCSI设备映射到同 一存储巻LUN 228。 另外，通常第二计算机取代第一计算机102，并具有比第一计算机102更多 的物理资源。第二计算机还执行第二虛拟I/0服务器。第二虛拟I/0服务器通 常把第二计算机的物理I/O设备映射到第二计算机上的一个或多个LPAR。虚 拟SCSI设备模块302配置508第二 LPAR以从第二虚拟SCSI设备引导。
关闭例程关闭510第一计算机102上的第一 LPAR 108。通常，第一 LPAR 108在系统管理器的指挥下关闭，但也可以自动完成。第二计算机上的引导 请求模块304接收512引导请求以引导第二计算机上的第二 LPAR。引导请 求使用第二虛拟SCSI设备的SCSI ID将被用于引导第一 LPAR 108的存储巻
标识为引导设备。第二计算机上的引导数据模块306使用第二 LPAR的SCSI 驱动器从存储巻检索514引导数据。第二计算机上的引导模块308使用该引 导数据引导516，然后方法500结束518。
可以不脱离其主旨和主要特性而将本发明包含于其他特定形式中。认为 所描述的实施例的所有方面仅是作为说明而不是限制性的。因此，由所附权 利要求、而不是以上描述来指示本发明的范围。在权利要求的等效的意义和 范围内的所有变化都将包括在其范围内。
权利要求
1.一种用于使用外部存储设备引导逻辑分区的方法，包括使用虚拟输入/输出(“I/O”)服务器通过将存储卷的逻辑单元号(“LUN”)映射到与虚拟小型计算机系统接口(“SCSI”)设备唯一地关联的SCSI ID来创建被分配给第一计算机的第一逻辑分区(“LPAR”)的虚拟SCSI设备，所述虚拟I/O设备被配置用于将第一计算机的物理I/O设备映射到第一计算机上的一个或多个LPAR，所述存储卷位于第一计算机的外部，以及所述第一LPAR被配置用于共享带有多个LPAR的第一计算机的一个或多个物理处理器和一个或多个物理I/O设备；接收用于引导第一LPAR的引导请求，所述引导请求使用虚拟SCSI设备的SCSI ID将存储卷标识为引导设备；使用第一LPAR的SCSI驱动器从存储卷检索引导数据；以及使用所述引导数据引导第一LPAR。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述存储巻的LUN包括在与所述 存储巻唯一地关联的存储巻域网("SAN")内的LUN。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述虚拟I/0服务器通过第一计算 机中的共享的物理主总线适配器将所述存储巻的LUN映射到第一 LPAR的虛 拟SCSI设备的SCSI ID,其中所述第一计算机通过光纤信道连接与所述SAN 的存储巻连接。
4. 如权利要求l所述的方法，其中，所述存储巻包括下列中的一个一 个存储设备和被配置在存储子系统中的 一组存储设备。
5. 如权利要求l所述的方法，其中，所述虛拟I/0服务器接收指向所述应命令。
6. 如权利要求5所述的方法，其中，所述对所述存储巻的相应命令是 SAN命令。
7. 如权利要求l所述的方法，其中，将所述虚拟SCSI设备的SCSI ID 映射到所述存储巻的LUN还包括在所述存储巻的LUN和虚拟SCSI设备之 间的唯一的一对一映射。
8. 如权利要求1所述的方法，还包括在创建与第一 LPAR关4关的虛拟 SCSI设备之前引导所述虛拟I/O服务器。
9. 如权利要求l的所述方法，还包括使用SAN驱动器从第一 LPAR存 取SAN数据存储巻，其中，所述SAN数据存储巻不包括被映射为虚拟SCSI 设备的存储巻。
10. 如权利要求1所述的方法，其中，所述虚拟I/O服务器在虛拟化模 块内执行，所述虛拟化模块被配置用于管理和控制多个物理处理器、多个物 理通信适配器、多个物理存储设备和存储器以向多个LPAR提供虚拟处理器、 虚拟通信适配器、虛拟存储设备和存储器。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中，所述虛拟化模块包括被配置用于 在增强RISC 5的性能优化("POWER5 ")体系上执行的POWER HYPERVISOR。
12. 如权利要求l所述的方法，还包括在也被映射到所述存储巻的同一 LUN的第二计算机的第二 LPAR上创建 第二虛拟SCSI设备，所述第二计算机具有比第一计算机更多的物理资源并且 执行第二虛拟I/0服务器；配置第二 LPAR以从所述第二虚拟SCSI设备引导；关闭第 一计算机上的第一 LPAR;接收用于引导第二 LPAR的引导请求，所述引导请求使用所述第二虛拟 SCSI设备的SCSI ID将所述存储巻标识为引导设备；使用第二 LPAR的SCSI驱动器从所述存储巻检索引导数据；以及 使用所述引导数据引导第二 LPAR。
13. —种用于使用外部存储设备引导逻辑分区的装置，所述装置包括 虚拟小型计算机系统接口 ("SCSI")设备模块，被配置用于使用虚拟输入/输出("I/O")服务器通过将存储巻的逻辑单元号("LUN")映射到与所述 虛拟SCSI设备唯一地关联的SCSI ID来创建被分配给计算机的第一逻辑分区 ("LPAR")的虛拟SCSI设备，所述虛拟I/0服务器被配置用于将所述计算机的物理I/0设备映射到 所述计算机上的一个或多个LPAR，所述存储巻位于所述计算机的外部，以及所述第一 LPAR被配置用于共享带有多个LPAR的第一计算机的一 个或多个物理处理器和一个或多个物理I/O设备；引导请求模块，被配置用于接收引导第一 LPAR的引导请求，所述引导 请求使用所述虛拟SCSI设备的SCSI ID将存储巻标识为引导设备；引导数据模块，被配置用于使用第一 LPAR的SCSI驱动器从所述存储巻 检索引导数据；以及引导模块，被配置用于使用所述引导数据引导第一 LPAR。
14. 如权利要求13所迷的装置，其中，所述存储巻的LUN包括在与所 述存储巻唯一地关联的存储巻域网("SAN")内的LUN。
15. 如权利要求13所述的装置，其中所述虛拟I/0服务器接收指向虚拟 SCSI设备的SCSI命令，并对所述存储巻发出兼容所述存储巻的通信协议的 相应命令。
16. 如权利要求15所述的装置，其中，所述对存储巻的命令是SAN命令。
17. 如权利要求13所述的装置，还包括SAN存取模块，其被配置用于 使用SAN驱动器从第一LPAR存取SAN数据存储巻，其中，所述SAN数据 存储巻不包括被映射为虛拟SCSI设备的存储巻。
18. —种用于使用外部存储设备引导共享物理处理器的逻辑分区的系统， 所述系统包括存储巻域网("SAN");可由唯一的逻辑单元号("LUN")通过所述SAN存取的存储巻； 通过所述SAN与所述存储巻通信的计算机，所述计算机包括一个或多个逻辑分区("LPAR"),每个被配置用于共享所述计算机 的一个或多个物理处理器和一个或多个物理I/O设备，虚拟输入/输出("I/O")服务器，被配置用于将所述计算机的物理I/O 设备映射到所述计算机上的一个或多个LPAR,其中，所述虛拟I/O服务器在虛拟化模块内执行，所述虛拟化模块 被配置用于管理和控制多个物理处理器、多个物理通信适配器、多个物 理存储设备和存储器以向所述一个或多个LPAR提供虛拟处理器、虛拟 通信适配器、虛拟存储设备和存储器；虛拟小型计算机系统接口 ("SCSI")设备，被配置用于使用所述虚拟1/0 服务器通过将所述存储巻的LUN映射到与所述虚拟SCSI设备唯一地关联的SCSI ID来创建被分配给所述计算机的第一 LPAR的虚拟SCSI设备模块；引导请求模块，被配置用于接收引导第一LPAR的引导请求，所述引导请求使用所述虚拟SCSI设备的SCSI ID将存储巻标识为引导设备；引导数据模块，被配置用于使用第一 LPAR的SCSI驱动器从所述存储巻检索引导数据；以及引导模块，被配置用于使用所述引导数据引导第一 LPAR。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所述虚拟SCSI设备还包括第一LPAR上的虛拟SCSI客户端适配器和所述虚拟I/O服务器上的虚拟SCSI服务器适配器。
全文摘要
公开了用于使用外部存储设备引导逻辑分区的装置、系统和方法。该方法使用虚拟I/O服务器通过将存储卷的LUN映射到SCSI ID来创建被分配给第一计算机的第一逻辑分区(“LPAR”)的虚拟SCSI设备。存储卷位于第一计算机的外部，并且配置第一LPAR以共享带有多个LPAR的第一计算机的一个或多个物理处理器和一个或多个物理I/O设备。该方法接收用于引导第一LPAR的引导请求。引导请求使用虚拟SCSI设备的SCSI ID将存储卷标识为引导设备。该方法使用第一LPAR的SCSI驱动器从存储卷检索引导数据并使用引导数据引导第一LPAR。
文档编号G06F9/445GK101206581SQ200710186959
公开日2008年6月25日 申请日期2007年11月15日 优先权日2006年12月20日
发明者凯瑟琳·C·迪普, 威廉·H·麦克惠特, 小哈罗德·H·霍尔, 维尔南比·约加林盖姆 申请人:国际商业机器公司