[發明專利]在虛擬服務器平臺上啟動可啟動虛擬存儲設備的系統和方法

無效

• 申請號: 200980132959.8
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN102132251A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: L·伯特
• 申請（專利權）人: LSI公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發振

相關申請的交叉引用

本申請要求享有2008年7月16日提交的、序列號為61/135,231、名稱為“Method?to?Install?and?Boot?a?Virtual?Appliance?that?OwnsBoot?Devices”的美國臨時專利申請的優先權，該申請在此通過引用而被全文并入。

技術領域

本發明總體上涉及計算機數據存儲，并且更具體地涉及服務器平臺上的虛擬存儲設備和虛擬機監控器(VMM)環境。

背景技術

用于商業環境中的計算機網絡持續需要更多的存儲。這類企業通常使用集中式數據存儲系統，并且計算機網絡包括通過網絡與數據存儲系統進行通信的各種個人計算機、筆記本電腦等。數據存儲系統通常包括控制諸如硬盤驅動器、磁盤或光盤和/或存儲區域網絡(SAN)的專用數據存儲資源上的信息存儲和信息獲取的服務器平臺。服務器平臺通常包括管理物理盤驅動器并且將它們作為邏輯單元呈現給服務器平臺的存儲控制器。

在一種解決方案中，存儲控制器包含獨立盤冗余陣列(RAID)標準的硬件實現。RAID是通過將存儲設備布置成用于冗余的陣列的技術而由廉價組件來提供存儲可靠性的存儲解決方案。一般而言，硬件RAID實現使用在多個存儲設備之間分割和復制數據的專用硬件，但服務器平臺將該陣列視為一個單獨盤。盡管該實現提供廉價選擇，但該解決方案在某些情況下仍需要使用可能不合期望地較貴的專用硬件。

隨著處理能力的增加，以軟件而不是專用硬件實現存儲控制器變得更加普遍。例如，當前存在許多軟件RAID實現，其中RAID邏輯是服務器平臺的操作系統的一部分。這些解決方案可以極大地減少總成本以及對特定硬件平臺的依賴性。然而，在服務器平臺通過虛擬化還支持多個執行環境(例如，多個仿真操作系統)的情況下，軟件實現具有重大缺陷。

軟件RAID實現的另一個重大限制是需要針對所支持的每一種操作系統來配置它們，這可能增加開發、調試和部署的成本并且帶來不便。在某些情況下，諸如Linux的衍生物，可能有與基于開源許可(例如，GNU通用公共許可以及其它)的條款的源過程代碼的公開相關的其它復雜性。這些開源符合問題可能進一步地增加為這類操作系統實現軟件RAID的成本和不便。

虛擬化技術使得單臺主機可以運行虛擬機監控器(VMM)來呈現主機的多個抽象或視圖，從而底層主機硬件看起來像一個或更多個獨立運行的虛擬機(VM)。VMM包含允許主機支持多種執行環境的主機程序。每個VM可以用作運行其自身的固件、操作系統和/或軟件應用程序的自包含平臺。VMM管理主機資源對VM的分配和虛擬化。

當組合軟件RAID或其它軟件存儲控制器作為VMM環境中的虛擬存儲設備時，存在意義重大的配置挑戰。例如，在VMM環境中安裝和/或啟動虛擬存儲設備涉及多種復雜的情況。為了啟動，虛擬存儲設備需要被呈現在平臺上。盡管相互不同，但存在很多可用的VMM環境。現有的解決方案必須針對每一種VMM環境來單獨設計，并且需要針對將要使用的具體VMM環境來預先配置平臺，這產生了意義重大的邏輯挑戰。例如，啟動標準的操作系統，在無需任何虛擬化的情況下是非常簡單的，僅僅需要系統(例如，BIOS、EFI)載入少量模塊。在此情形下，通常可以在O/S加載程序接管和控制處理之前加載啟動加載程序和驅動器。然而，在VMM環境中，由于系統需要從加載VMM環境、主機操作系統和虛擬存儲設備(以及伴隨的存儲控制邏輯)的全部的啟動程序中進行加載，所以該處理會更加復雜。加載所有的這些組件可能需要10-100MB或更多的鏡像。而且，啟動設備通常為RAID卷，并且因此如果RAID引擎位于操作系統中時，RAID功能需要加載它，這可能涉及繁瑣的遞歸自引用。

試圖解決上述問題的已有解決方案包括使用啟動代碼中的RAID加載程序。然而，這產生了需要創建另一個RAID棧的成本，具有其自身的復雜性。盡管較大的制造商可能能夠在EFI/BIOS中認證和維護RAID棧，但很多客戶將或者不能或者不愿意這么做。試圖解決上述問題的另一種解決方案包括在服務器平臺的非易失性存儲器中提供整個VMM環境。這也引入了另一系列的挑戰。例如，VMM環境的代碼大小可能是成問題的。而且，當在服務器平臺的非易失性存儲器中提供整個VMM環境時具有與VMM環境的發行和/或維護相關聯的較大商業挑戰。

除了在VMM環境中組合虛擬存儲設備的眾多優點之外，本領域中還需要在標準服務器平臺中安裝和/或啟動虛擬存儲設備的更成本有效的解決方案和系統及方法，其不依賴于具體的VMM環境并且其可以消除對平臺進行預先配置的需求。

發明內容