DE60112462T2 - Wiederherstellung von dateisystemdaten in dateiservern mit gespiegelten dateisystemvolumen - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Wiederherstellen von Dateisystemdaten in einem Dateiserver mit gespiegelten Dateisystem-Datensätzen.
  • 2. Stand der Technik
  • Netzwerk-Dateiserver und andere Dateisysteme sind Fehlern und anderen Ausfällen ausgesetzt, inklusive denjenigen, die aus einem Hardware-Ausfall, einem Software-Fehler oder einer fehlerhaften Konfiguration erwachsen. Aufgrund der Wahrscheinlichkeit eines Fehlers, stellen viele Dateisysteme zusätzliche Kopien der Daten in dem Dateisystem bereit, wie z. B. durch Bereitstellen eines gespiegelten Dateisystem-Datensatzes. In einem gespiegelten Dateisystem stellt ein erster Datensatz eine erste Kopie des Dateisystems bereit, während ein zweiter Datensatz eine synchrone, zweite Kopie des Dateisystems bereitstellt. Falls Daten auf dem ersten Datensatz beschädigt oder anderweitig verloren sind, können somit Daten von dem zweiten Datensatz transparent an ihrer Stelle verwendet werden.
  • Ein Problem des Standes der Technik ist, dass es fehlschlagen kann, dass der erste Datensatz und der zweite Datensatz des Dateisystems in Synchronisation verbleiben. Jeder Datensatz des gespiegelten Dateisystems würde somit eine Menge von Dateien oder anderen Objekten eines verschiedenen Zeitstempels (oder Prüfpunkts) in der Dateisystem-Historie umfassen. Im Ergebnis würden der erste Datensatz und der zweite Datensatz nicht weiter als genaue Spiegelungen voneinander dienen, weil einer nicht aktuell ist. Ein Aspekt dieses Problems ist, dass es nach Systemabstürzen unbekannt ist, ob der erste Datensatz oder der zweite Datensatz der aktuellere ist. Dementsprechend wäre es wünschenswert, sicherzustellen, dass der erste Datensatz und der zweite Datensatz des Dateisystems nach Systemabstürzen synchronisiert bleiben. Falls es dem ersten Datensatz und dem zweiten Datensatz nicht möglich ist, synchronisiert zu bleiben, ist es wünschenswert, schnell zu ermitteln, welches die aktuellste Version ist und effizient einzusetzen, um eine Re-Synchronisation zu bewirken.
  • Ein erstes bekanntes Verfahren ist, die beiden Spiegelungskopien nach Systemabstürzen durch Kopieren jedes Blocks zu re-synchronisieren. Während dieses Verfahren grundsätzlich das Ergebnis erreichen kann, sicherzustellen, dass die erste Kopie und die zweite Kopie des Dateisystems nach Systemabstürzen synchronisiert sind, hat es den gravierenden Nachteil, dass es sehr ineffizient ist, weil jeder Dateiblock von wenigstens einem der Spiegelungs-Dateisysteme auf das andere der Spiegelungs-Dateisysteme kopiert werden muss. Wenn das Dateisystem besonders groß ist, wie z. B. eines, welches eine Terabyte-Größe erreicht oder überschreitet, macht dieser Nachteil dieses bekannte Verfahren aufgrund seiner außerordentlichen Latenz (und Anfälligkeit für andere Fehler) unanwendbar.
  • WO 00/07104 offenbart ein Verfahren und ein System zum Duplizieren eines Teils eines Dateisystems, während konsistente Kopien des Dateisystems erhalten bleiben. Der Dateiserver führt eine Menge von Speicherauszügen, die jeweils eine Menge von Speicherblöcken angeben, welche eine konsistente Kopie des Dateisystems, so wie es zu einem bekannten Zeitpunkt war, bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Offenbarung können die Speicherauszüge manipuliert werden, um Mengen von Speicherblöcken in dem Dateisystem zum inkrementellen Datensichern oder Kopieren zu identifizieren.
  • Ein zweites bekanntes Verfahren ist, ein Protokoll von Regionen oder Dateiblöcken in jedem gespiegelten Datensatz zu führen, welche verändert wurden (manchmal bekannt als "schmutzige" Dateiblöcke). Wenn ein solches Protokoll geführt wird, ist es nur notwendig, diejenige Dateiblöcke zu kopieren, die schmutzig sind, anstelle eines vollständigen gespiegelten Datensatzes. Während dieses Verfahren grundsätzlich das Ergebnis erreichen kann, welches andererseits durch das erste bekannte Verfahren erreicht wird, weist es zumindest zwei Nachteile auf. Erstens ist dieses Verfahren komplexer, indem es ein sorgfältiges Führen erfordert, um sicherzustellen, dass das Protokoll synchron bleibt. Zweitens muss zur Zuverlässigkeit das Protokoll selbst grundsätzlich gespiegelt werden, was natürlich die voll ständige Problematik eines Wiederherstellens von gespiegelten Dateien nach Systemabstürzen wieder aufwirft. Drittens erhöht ein Führen dieses zusätzlichen Protokolls die Latenz jeder Operation. Darüber hinaus kann eine solche Technik zusätzliche Fehler in dem Fall aufwerfen, dass das Protokoll unzuverlässig ist.
  • Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Technik zum Wiederherstellen von Dateisystem-Daten in einem Dateiserver mit gespiegelten Dateisystem-Datensätzen bereitzustellen, welche nicht den Nachteilen des Standes der Technik unterworfen ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zum Wiederherstellen von Dateisystem-Daten in Dateiservern mit gespiegelten Dateisystem-Datensätzen bereit. In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet die Erfindung ein Konsistenzpunktmodell, umfassend ein Speicherauszugsmerkmal eines robusten Dateisystems (das "WAFL-Dateisystem"), um schnell zu ermitteln, welcher der beiden oder mehreren gespiegelten Datensätzen der aktuellste ist, und welche Blöcke des aktuellsten gespiegelten Datensatzes sich von jedem der gespiegelten Dateisysteme unterscheiden. Aus einer Vielzahl von zwei oder mehr gespiegelten Datensätzen ermittelt die Erfindung schnell, welcher der aktuellste ist, durch Prüfen einer aktuellsten Konsistenzpunktzahl, welche durch das WAFL-Dateisystem bei jedem gespiegelten Datensatz geführt wird. Die Erfindung ermittelt in Reak tion auf einen Speicherauszug des Dateisystems, welcher bei jedem gespiegelten Datensatz geführt wird, schnell und zuverlässig, welche Blöcke sich der aktuellste gespiegelte Datensatz und jeder andere gespiegelte Datensatz teilen und gemeinsam paarweise zwischen jedem gespiegelten Datensatz und dem aktuellsten gespiegelten Datensatz gespeichert werden. Die Erfindung kopiert nur diejenigen Blöcke, die zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug und dem aktuellsten Speicherauszug verändert sind. Dieser schnelle und zuverlässige Vergleich von Blöcken, gefolgt durch eine effiziente Übertragung derjenigen Blöcke, die verändert wurden, weist nicht die Nachteile des Standes der Technik auf.
  • Die Erfindung bietet eine Technologie zum Ermöglichen einer großen Vielfalt von Anwendungen für eine Dateisystem-Wiederherstellung unter Verwendung von redundanten Dateisystemen, um wesentliche Vorteile und Eignungen zu erreichen, die neu und erfinderisch im Hinblick auf den Stand der Technik sind. Nachfolgend beschriebene Beispiele betreffen in erster Linie gespiegelte Dateisystem-Datensätze in einem Netzwerk-Dateiserver, die Erfindung ist jedoch auf viele Arten von redundanten Dateisystemen umfassend anwendbar, wie z. B. auf diejenigen, die in RAID-Subsystemen und parallelen Speichersystemen verwendet werden.
  • Diese Ziele werden in einer vorteilhaften Weise im wesentlichen durch Anwenden der Merkmale gelöst, die in den unabhängigen Ansprüchen offengelegt sind. Weitere Verbesserungen werden durch die Unteransprüche bereitgestellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zum Wiederherstellen von Dateisystem-Daten in Dateiservern mit gespiegelten Dateisystem-Datensätzen.
  • 2 zeigt ein Prozessflussdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben eines Systems wie in 1.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • In der folgenden Beschreibung wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Prozessschritte und Datenstrukturen beschrieben. Ausführungsformen der Erfindung können unter Verwendung von Allzweck-Prozessoren oder Spezial-Prozessoren, welche unter einer Programmsteuerung betrieben werden, oder anderen Schaltkreisen, welche auf bestimmte hierin beschriebene Prozessschritte oder Datenstrukturen angepasst sind, implementiert werden. Ein Implementieren der hierin beschriebenen Prozessschritte und Datenstrukturen würde kein übermäßiges Experimentieren oder eine weitere Erfindung erfordern.
  • Lexikographie
  • Die folgenden Begriffe betreffen oder beziehen sich auf Aspekte der nachfolgend beschriebenen Erfindung. Die Beschreibungen von generellen Bedeutungen dieser Begriffe sind nicht einschränkend gedacht, sondern nur illustrativ.
    • – Block: generell, jede Sammlung von Daten für Datenobjekte in einem Dateisystem;
    • – Konsistenzpunkt: generell, jeder Punkt, an welchem die Konsistenz eines Dateisystems sichergestellt oder aufgezeichnet ist;
    • – Dateiserver: generell, jede Einrichtung, welche auf Nachrichten antwortet, welche Dateisystem-Operationen anfragen;
    • – Dateisystem: generell, jede Organisation oder Struktur von Information zum Speichern oder Wiedergewinnen;
    • – Dateisystem-Daten: generell, jede Information, welche in einem Dateisystem oder einem Objekt in einem Dateisystem aufgezeichnet wird;
    • – Dateisystem-Datensatz: generell, jede Massenspeichereinrichtung oder Zusammenstellung davon, zum Speichern oder Wiedergewinnen von Dateisystemobjekten;
    • – Gespiegelter Datensatz: generell, jeder Dateisystem-Datensatz mit einer Kopie von wenigstens einem Teil eines anderen Dateisystem-Datensatzes;
    • – Paralleles Speichersystem: generell, jedes Dateisystem, in welchem Daten gänzlich oder teilweise an vielfachen Orten oder in vielfachen Wegen aufgezeichnet werden;
    • – RAID-Subsystem: generell, jedes System, welches eine redundante Anordnung von Massenspeicherlaufwerken umfasst;
    • – Wiederherstellung von Dateisystem-Daten: generell, jedes Rückkopieren oder Erneuern von Information von einem Speicher oder Speichermedium zu einem anderen;
    • – Redundantes Dateisystem: generell, jedes Dateisystem in welchem Daten ganz oder teilweise mit zusätzlicher Information aufgezeichnet werden, welche eine Wiederherstellung wenigstens eines Teils dieser Daten erlaubt;
    • – Re-Synchronisieren: generell, jede Operation, bei welcher Objekte in einem Dateisystem reorganisiert oder wiedergeschrieben werden, um sicherzustellen, dass Dateisystem-Objekte eine Synchronisation aufrecht erhalten oder wiederherstellen;
    • – Geteilter Dateiblock: generell, jeder Dateiblock, dessen Dateninhalt auf mehr als einem Dateisystem-Datensatz angeordnet ist;
    • – Speicherauszug: generell, jedes konsistente Dateisystem, welches ganz oder teilweise zum späteren Rückgewinnen bereitsteht, selbst wenn der Speicherauszug kein aktuelles konsistentes Dateisystem ist;
    • – Aktuell: generell, ein Maß einer Neuigkeit eines Dateisystems, Dateisystemobjekts oder Speicherauszugs;
    • – WAFL-Dateisystem: generell, ein robustes Dateisystem oder jedes Dateisystem, in welchem wenigstens ein Speicherauszug zusätzlich zu einem aktuellen konsistenten Dateisystem geführt wird.
  • Wie oben angemerkt, sind diese Beschreibungen von generellen Bedeutungen dieser Begriffe nicht als Einschränkung sondern nur illustrativ gedacht. Andere und weitere Anwendungen dieser Erfindung, umfassend Erweiterungen dieser Begriffe und Konzepte, sind denjenigen mit durchschnittlichen Fähigkeiten in dem Gebiet nach einem Durcharbeiten dieser Anmeldungen klar. Diese anderen und weiteren Anwendungen sind Teil des Schutzumfangs der Erfindung und sind denjenigen mit durchschnittlichen Fähigkeiten in dem Gebiet ohne eine weitere Erfindung oder übermäßiges Experimentieren klar.
  • Systemelemente
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zum Wiederherstellen von Dateisystemdaten in Dateiservern mit gespiegelten Dateisystem-Datensätzen.
  • Ein System 100 umfasst einen Dateiserver (oder eine andere Einrichtung) 110, ein Kommunikationsnetzwerk 120 und eine Netzwerkschnittstelle 130. Der Dateiserver 110 umfasst eine Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111, wobei jeder von ihnen einen Massenspeicher zum Aufzeichnen und Wiedergewinnen von Daten umfasst. Jeder Dateisystem-Datensatz 111 umfasst wenigstens einen Speicherauszug 112 gemäß dem WAFL-Dateisystem. Jeder Speicherauszug 112 umfasst einen Dateisystem-Informationsblock 113, umfassend einen Zeiger auf ein vollständiges konsistentes Dateisystem und einen Konsistenzpunktwert 114, welcher eine Sequenz angibt, in welcher der Speicherauszug 112 erzeugt wurde.
  • Jeder Dateisystem-Datensatz 111 umfasst auch ein aktives Dateisystem 115, welches seinerseits mit einem Konsistenzpunktwert 114 assoziiert ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Speicherauszüge 112 periodisch in Reaktion auf ein aktives (und als Kopie von einem aktiven) Dateisystem 115 erzeugt. Während somit jeder Speicherauszug 112 einen Konsistenzpunktwert 114 von seinem assoziierten aktiven Dateisystem 115 umfasst, wird nicht jedes aktive Dateisystem 115 in einen Speicherauszug gebracht und somit ist nicht jeder Konsistenzpunktwert 114 mit einem Speicherauszug 112 assoziiert.
  • Der Dateiserver 110 empfängt Nachrichten 116, die anfordern, Daten zu schreiben oder anderweitig Daten von dem Kommunikationsnetzwerk 120 unter Verwendung der Netzwerkschnittstelle 130 zu ändern. Bei normalem Betrieb parst (eng. "to parse") der Dateiserver 110 jene Nachrichten 116 und schreibt die gleichen Daten in beide der aktiven Dateisysteme 115 der gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111, so dass jeder der gespiegelte Dateisystem-Datensätze 111 die gleichen aktiven Dateisysteme 115, die gleichen Speicherauszüge 112 und deshalb die gleichen Daten umfasst. Im Falle eines Systemabsturzes oder eines anderen Fehlers kann es jedoch vorkommen, dass es fehlschlägt, dass einer oder mehrere der gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 in Synchronisation mit den anderen verbleiben, entweder weil sein aktives Dateisystem 115 nicht aktuell ist oder seine Speicherauszüge 112 nicht aktuell sind.
  • Falls einer oder mehrere der gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 nicht in Synchronisation mit den anderen ist, gibt es wenigstens einen gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 mit einem aktiven Dateisystem 115 mit einem Konsistenzpunktwert 114, welcher größer als alle anderen Punkte ist. Dies gibt an, dass das assoziierte aktive Dateisystem 115 und der assoziierte Dateisystem-Datensatz 111 (mit dem höchsten Konsistenzpunktwert 114) der aktuellste Dateisystem-Datensatz 111 von allen den gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 ist.
  • Ähnlich gibt es für jedes Paar von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 wenigstens einen gemeinsamen, für beide vorliegenden Speicherauszug 112, welcher somit den gleichen Konsistenzpunktwert 114 für den gemeinsamen Speicherauszug 112 bei jedem der beiden gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 hat. Für jedes Paar aus gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 A und B kann der Unterschied zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug 112 und dem aktuellsten aktiven Dateisystem 115 (z. B. beim gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 A) leicht und schnell unter Verwendung des WAFL-Dateisystems ermittelt werden. Die Dateiblöcke, welche durch diese Differenz angegeben werden, sind die einzigen Dateiblöcke, welche zur Re-Synchronisation zwischen dem Paar aus gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 A und B benötigt werden.
  • Während jedes Paar (A und B) von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 wenigstens einen gemeinsamen Speicherauszug 112 hat, welcher mit dem aktuellsten aktiven Dateisystem 115 verglichen werden kann, gibt es keine besondere Anforderung, dass jedes andere Paar (A und C oder A und D) von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 112 den gleichen gemeinsamen Speicherauszug 112 wie das erste Paar (A und B) hat. Jedoch kann für jedes solche andere Paar (A und C oder A und D) von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 der Unterschied zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug 112 und dem aktuellsten aktiven Dateisystem 115 dennoch leicht und schnell unter Verwendung des WAFL-Dateisystems ermittelt werden, wobei die Dateiblöcke, welche durch diese Differenz angegeben werden, die einzigen Dateiblöcke sind, welche für eine Re-Synchronisation zwischen den anderen Paaren (A und C oder A und D) von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 benötigt werden.
  • Betriebsverfahren
  • 2 zeigt ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Systems wie in 1.
  • Ein Verfahren 200 umfasst eine Menge von Flusspunkten und eine Menge von Schritten. Das System 100 führt das Verfahren 200 durch. Obwohl das Verfahren 200 seriell beschrieben wird, können die Schritte des Verfahrens 200 durch separate Elemente zusammen oder parallel, ob asynchron, in einer Pipeline-Weise oder anderweitig durchgeführt werden. Es gibt keine spezielle Anforderung, dass das Verfahren 200 in der gleichen Reihenfolge durchgeführt wird, in welcher diese Beschreibung die Schritte auflistet, außer dort, wo es so angegeben wird.
  • Bei einem Flusspunkt 210 ist der Dateiserver 110 bereit, eine Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 zu re-synchronisieren.
  • Bei einem Schritt 211 prüft der Dateiserver 110 den Dateisystem-Informationsblock 113 für jeden einzelnen der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111, um einen einzelnen Konsistenzpunktwert 114 zu ermitteln, welcher das Maximum für alle aktiven Dateisysteme 115 bei solchen gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 ist. Während es möglich ist, dass es mehr als einen solchen gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 mit einem aktiven Dateisystem 115 mit dem maximalen Konsistenzpunktwert 114 gibt, gibt es keine besondere Anforderung, einen von sol cherart gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 vor anderen bevorzugt auszuwählen, da alle aktiven Dateisysteme 115 mit diesem identischen Konsistenzpunktwert 114 identisch sind.
  • Bei einem Schritt 212 erzeugen die gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 mit dem maximalen Konsistenzpunktwert 114 für ein aktives Dateisystem 115 einen neuen Speicherauszug 112 für das aktive Dateisystem 115 und mit dem maximalen Konsistenzpunktwert 114. Dieser neue Speicherauszug 112 ist somit der aktuellste Speicherauszug 112 und hat den maximalen Konsistenzpunktwert 114.
  • Bei einem Schritt 213 prüft der Dateiserver 110 für jeden einzelnen der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 (anders als die Dateisystem-Datensätze 111 mit dem aktuellsten aktiven Dateisystem 115) den Dateisystem-Informationsblock 113, um einen Speicherauszug 112 bei dem einen gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 zu ermitteln, der mit dem gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 mit dem aktuellsten Speicherauszug 112 gemein ist. Somit ermittelt der Dateiserver 110 einen engsten Grad einer Synchronisation zwischen jedem gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 (nacheinander) und dem gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 mit dem aktuellsten Speicherauszug 112.
  • Bei einem Schritt 212 ermittelt der Dateiserver 110 für jeden solchen engsten Grad einer Synchronisation einen Unterschied zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug 112 und dem aktuellsten Speicherauszug 112, wodurch eine Menge von Dateiblöcken erzeugt wird, die sich zwischen dem gemeinsa men Speicherauszug und dem aktuellsten Speicherauszug 112 verändert haben. Diese veränderten Dateiblöcke sind die einzigen Dateiblöcke, die zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug 112 und dem aktuellsten aktiven Dateisystem 115 re-synchronisiert werden müssen.
  • Bei einem Schritt 215 re-synchronisiert der Dateiserver 110 für jede solche Menge von veränderten Dateiblöcken jeden gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 mit dem aktuellsten Speicherauszug 112 durch Überkopieren nur der veränderten Dateiblöcke, wodurch eine Kopie des aktuellsten Speicherauszugs 112 bei jedem gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 erzeugt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform gibt es nur zwei solcherart gespiegelte Dateisystem-Datensätze 111. Der Dateiserver 110 braucht nur einen Vergleich durchzuführen, um den maximalen Konsistenzpunktwert 114 für das aktuellste aktive Dateisystem 115 zu ermitteln. Der Dateiserver 110 braucht nur ein Paar von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 für einen gemeinsamen Speicherauszug 112 zu prüfen. Der Dateiserver 110 braucht nur eine Menge von veränderten Blöcken zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug 112 und dem aktuellsten Speicherauszug 112 zu ermitteln. Der Dateiserver 110 braucht nur eine Menge von veränderten Blöcken von einem gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 zu dem anderen zu kopieren.
  • Jedoch kann es in alternativen Ausführungsformen mehr als zwei gespiegelte Dateisystem-Datensätze 111 geben. Diejenigen, die in dem Gebiet be fähigt sind, werden nach Durcharbeiten dieser Anmeldung erkennen, dass die Erfindung leicht und schnell auf zusätzliche gespiegelte Dateisystem-Datensätze 111 generalisierbar ist, ohne übermäßiges Experimentieren oder eine weitere Erfindung.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 jeweils aktualisiert werden, um neue aktive Dateisysteme 115 in Reaktion auf Nachrichten 116 zu erzeugen, welche Dateisystem-Operationen anfragen, selbst während der Speicherauszug 112 bei jedem gespiegelten Dateisystem-Datensatz 111 mit dem aktuellsten Speicherauszug 112 synchronisiert wird. Die gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 können somit jeweils die gesamten Funktionen eines Dateiservers 110 mit gespiegelten Dateisystem-Datensätzen 111 durchführen, selbst während die Re-Synchronisation stattfindet.
  • Nach diesem Schritt hat das Verfahren 200 alle der gespiegelten Dateisystem-Datensätze 111 auf das aktuellste aktive Dateisystem 115 re-synchronisiert.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren 200 jedesmal durchgeführt, wenn das System 100 von einem Systemabsturz wieder hergestellt wird, als Teil des Absturz-Wiederherstellungsprozesses. Bei alternativen Ausführungsformen kann das Verfahren 200 in Reaktion auf andere Ereignisse durchgeführt werden, wie z. B. in Reaktion auf einen Zeitgeber, in Reaktion auf eine Detektion eines Mangels an Synchronisation zwischen den gespiegelten Datensätzen oder in Reaktion auf eine Bedieneranweisung.
  • Allgemeingültigkeit der Erfindung
  • Die Erfindung besitzt eine generelle Anwendbarkeit auf verschiedene Einsatzgebiete, welche nicht notwendigerweise mit den oben beschriebenen Diensten verbunden sind. Z. B. können diese Einsatzgebiete eine oder mehrere oder eine Kombination der folgenden umfassen:
    • – Dateisystem-Wiederherstellung unter Verwendung von anderen redundanten Dateisystemen, als gespiegelte Dateisystem-Datensätze;
    • – RAID-Subsysteme;
    • – parallele Speichersysteme.
  • Andere und weitere Anwendungen der Erfindung in ihrer generellsten Form werden denjenigen beim Durcharbeiten dieser Anmeldung klar, welche in dem Gebiet befähigt sind, und liegen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung. Obwohl bevorzugte Ausführungsformen hierin offenbart werden, sind viele Variationen möglich, welche innerhalb des Konzepts, Umfangs und Geistes der Erfindung verbleiben, und diese Variationen würden demjenigen nach Durcharbeitung dieser Anmeldung klar werden, der in dem Gebiet befähigt ist.

Claims (23)

  1. Verfahren umfassend die Schritte: Prüfen einer Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111), die jeder einen oder mehrere Speicherauszüge umfassen; wobei jeder der Speicherauszüge einen Dateisystem-Informationsblock (113) umfasst, der einen Zeiger auf ein vollständiges konsistentes Dateisystem und einen Konsistenzpunktwert (114) umfasst, der eine Sequenz anzeigt, in der der Speicherauszug erzeugt wurde; und jeder der gespiegelten Dateisystem-Datensätze (111) ein aktives Dateisystem (115) umfasst, das seinerseits mit einem Konsistenzpunktwert (114) verknüpft ist; und desweiteren umfassend die Schritte: Ermitteln eines aktuellsten gespiegelten Dateisystem-Datensatzes (111) in Bezug auf die Konsistenzpunktwerte; Ermitteln von Speicherauszügen (112), die der aktuellste Dateisystem-Datensatz (111) und wenigstens zwei der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) gemeinsam haben; Auswählen derjenigen Dateiblöcke, die sich zwischen den gemeinsamen Speicherauszügen (112) und dem aktuellsten Dateisystem-Datensatz (111) geändert haben; und Re-Synchronisieren von wenigstens zwei der Vielzahl der gespiegelten Dateisystem-Datensätze (111) in Reaktion auf die Schritte des Auswählens.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Konsistenzpunktwert (114), für den die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) geprüft werden, ein maximaler Wert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Dateisystem-Datensatz (111), der mit dem maximalen Wert verknüpft ist, zum Erzeugen eines neuen Speicherauszugs (112) verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, desweiteren umfassend Schritte des Re-Synchronisierens jedes der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) mit dem neuen Speicherauszug (112).
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der maximale Wert mit dem aktuellsten Dateisystem-Datensatz (111) verknüpft wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Auswählens desweiteren ein Auswählen von Dateiblöcken in Reaktion auf einen Unterschied zwischen einem Speicherauszug (112) für den aktuellsten Dateisystem-Datensatz (111) und einem gemeinsamen Speicherauszug (112) für die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätze (111) umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, desweiteren umfassend Schritte des Kopierens der Menge der geänderten Dateiblöcke in die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätze (111).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Menge der geänderten Dateiblöcke eine Sammlung von Daten für Datenobjekte in der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) ein RAID-Subsystem umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) Datensätze für parallel gespeicherte Systeme umfasst.
  11. Vorrichtung umfassend: ein Mittel zum Prüfen einer Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111), die jeder einen oder mehrere Speicherauszüge umfassen; wobei: jeder der Speicherauszüge einen Dateisystem-Informationsblock (113) umfasst, der einen Zeiger auf ein vollständiges konsistentes Dateisystem und einen Konsistenzpunktwert (114) umfasst, der eine Sequenz anzeigt, in der der Speicherauszug erzeugt wurde; und jeder der gespiegelten Dateisystem-Datensätze (111) ein aktives Dateisystem (115) umfasst, das seinerseits mit einem Konsistenzpunktwert (114) verknüpft ist; und desweiteren umfassend: ein Mittel zum Ermitteln eines aktuellsten gespiegelten Dateisystem-Datensatzes (111) in Bezug auf die Konsistenzpunktwerte; ein Mittel zum Ermitteln von Speicherauszügen (112), die der aktuellste Dateisystem-Datensatz (111) und wenigstens zwei der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) gemeinsam haben; ein Mittel zum Auswählen derjenigen Dateiblöcke, die sich zwischen dem gemeinsamen Speicherauszug (112) und dem aktuellsten Dateisystem-Datensatz (111) geändert haben; und ein Mittel zum Re-Synchronisieren von wenigstens zwei der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) in Reaktion auf das Mittel zum Auswählen.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, umfassend: die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111), wobei jeder wenigstens einen Speicherauszug hat, der ein vollständiges konsistentes Dateisystem umfasst, wobei jeder der Speicherauszüge einen Konsistenzpunktwert (114) hat; ein erstes Vergleichselement, das geeignet ist, mit einer Vielzahl der Konsistenzpunktwerte (114) verbunden zu werden; ein zweites Vergleichselement in Reaktion auf eine Ausgabe des ersten Vergleichselements, wobei das zweite Vergleichselement geeignet ist, (a) mit einem ersten Speicherauszug, der mit der Ausgabe an einem ersten der Dateisystem-Datensätze verknüpft ist, und (b) mit einem zweiten Speicherauszug, der mit einem zweiten der Dateisystem-Datensätze verknüpft ist, verbunden zu werden, wobei das zweite Vergleichselement geeignet ist, eine Auswahl von Dateiblöcken in Reaktion darauf bereitzustellen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der erste und der zweite der Dateisystem-Datensätze den zweiten Speicherauszug gemeinsam haben.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Ausgabe des ersten Vergleichselements anzeigt, welcher Speicherauszug (112) für die Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) einen maximalen Konsistenzpunktwert (114) hat.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, desweiteren umfassend ein Dateiserver-Element, das einen neuen Speicherauszug (112) aus einem Dateisystem-Datensatz (111) erzeugt, der mit dem maximalen Konsistenzpunktwert (114) verknüpft ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Dateiserver-Element jeden der Vielzahl von gespiegelten Dateisystem-Datensätzen (111) mit dem neuen Speicherauszug (112) re-synchronisiert.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der maximale Konsistenzpunktwert (114) mit einem aktuellsten Dateisystem-Datensatz (111) verknüpft ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der zweite Speicherauszug ein gemeinsamer Speicherauszug ist, der desweiteren mit anderen der Dateisystem-Datensätze verknüpft ist, und wobei die Auswahl von Dateiblöcken in Reaktion auf einen Unterschied zwischen dem ersten Speicherauszug und dem zweiten Speicherauszug erfolgt.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, desweiteren umfassend ein Dateisystem-Element, das die Auswahl von Dateiblöcken in den zweiten und die anderen der Dateisystem-Datensätze (111) kopiert.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Auswahl der Dateiblöcke eine Sammlung von Daten für Datenobjekte in den Dateisystem-Datensätzen (111) umfasst.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Dateisystem-Datensätze (111) ein RAID-Subsystem umfassen.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Dateisystem-Datensätze (111) Datenträger für parallel gespeicherte Systeme umfassen.
  23. Ein Computerprogrammprodukt, das Programmcodemittel umfasst, die bewirken, dass das Computersystem die Schritte eines der Ansprüche 1 bis 10 durchführt, wenn es auf einem Computersystem ausgeführt wird.
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