Windows平台下动态管理存储资源的通用方法

摘要

Windows平台下动态管理存储资源的通用方法属于存储区域网络(SAN)系统中存储资源动态管理技术，其特征在于：使用基于Windows NT操作系统卷管理器的内核模块实现存储资源的动态分配和使用，同时利用用户模式下的通信软件与全局的存储资源管理服务器连接，由后者进行全局的存储资源在不同应用服务器之间的调度和分配。内核模块除了要支持与存储资源管理服务器相对应的存储资源调度方法外，还要将应用程序对由其提供的虚拟存储设备的操作映射到物理存储设备中。此外内核模块还会对Windows NT操作系统屏蔽对其所控制的物理设备的访问。

主权项

1、Windows平台下动态管理存储资源的方法，其特点在于：它是在由基于Windows NT的通过自身卷管理器级别实现存储资源管理客户端的应用服务器、通过基于TCP/IP的以太网和上述应用服务器连接的存储资源管理服务器、通过光纤通道卡和上述应用服务器、存储资源管理服务器相连的光纤交换机、和上述光纤交换机相连的网络磁盘共同组成的存储区域网络环境中实现的，所述的方法依次会有以下步骤：步骤1：建立模块结构：客户端会有以下两个模块：通信模块：它是用户模式下的网络通信程序，它使用TCP/IP协议接收来自于存储资源管理服务器的命令，然后据此命令调度下述的内核模块进行配置，并随后将执行结果返回给存储资源管理服务器；内核模块：它创建内核虚拟设备接收来自于通信模块的调度，根据命令和参数的不同采取不同的操作并把操作结果返回给通信模块，对基于NT技术的Windows操作系统通过其附属的设备屏蔽模块去屏蔽底层物理设备，完成应用程序对逻辑卷的I/O操作到实际物理存储设备的映射，同时通过光纤交换机对网络磁盘完成读写控制；所述的内核虚拟设备含有：物理卷，用PV表示，它是存储资源分配或处理的对象，即单个的物理存储设备，每个物理卷都包含以下数据结构：物理卷名称、通用唯一标识符即UUID，磁盘设备句柄，磁盘设备名以及下一结构对象指针，在内核模块中维护着一个描述所有物理卷的列表；逻辑卷，用LV表示，它作为内核模块所创建的设备对象可以被用户状态下的应用程序看见并使用；它的数据结构包含有下一设备、驱动对象数据以及设备扩展数据，所述的驱动对象数据含有设备对象和系统调用的数据，所述的设备扩展数据含有设备对象指针、地址信息表、任务队列和工作线程的数据，系统调用通过物理指针调用物理卷对象，设备扩展数据中设备对象指针调用下一设备，驱动对象数据就以下一设备作为设备对象；内核模块同时向Windows系统的装配管理设备接口注册，由其完成逻辑卷设备的命名；存储资源管理服务器则包含以下模块：界面模块，面向系统管理员；通信模块，通过TCP/IP协议连接到以太网；管理模块，它与存储资源管理服务器的界面模块、通信模块互连；设备监视模块，它实时监测系统中的物理磁盘设备，同时与管理模块和光纤交换机互连；设备代理模块，它同时与管理模块以及光纤交换机互连；步骤2：客户端按以下步骤依次进行资源动态分配：步骤2.1：系统管理员通过存储资源管理服务器即动态管理服务器的界面模块所提供的图形界面接口向管理模块发出命令，要求在指定的应用服务器上创建逻辑卷；步骤2.2：管理模块得到此命令后检查相应参数是否正确，若正确，便通过存储资源管理服务器的通信模块按照TCP/IP协议把命令和参数通过以太网发给客户端的通信模块；步骤2.3：运行于客户端上的通信模块把接收到的数据重新组织后经过Windows NT API传递给用于通信目的的内核虚拟设备，所述通信模块是通过把操作码封装为自定义的设备控制命令，所述操作码将随不同的操作而异；步骤2.4：内核模块根据所得到的命令和参数使用标准Windows API来完成所述的逻辑卷的创建；步骤2.5：内核模块把执行结果返回客户端的通信模块；步骤2.6：客户端通信模块再把执行结果通过以太网返回给存储资源管理服务器的通信模块，再由存储资源管理服务器上的通信模块传送给管理模块；步骤2.7：管理模块根据执行结果更新界面模块上的视图并最终为管理员所见，同时，还把更新后的元数据通过设备代理模块再经过交换机写入到指定物理设备的指定位置。