[發(fā)明專利]系統(tǒng)存儲(chǔ)裝置中的分層容錯(cuò)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780054867.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109690494B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·C·馬赫斯赫瓦爾;H·D·錢;P·V·巴蓋爾;H·南達(dá)拉;R·維克勒馬辛哈;H·皮吉利;S·阿加瓦爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甲骨文國(guó)際公司
• 主分類號(hào): G06F11/20
• 分類號(hào): G06F11/20;G06F11/18;G06F11/14
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 劉前紅

實(shí)施例使數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)能夠管理兩級(jí)盤故障組。通過(guò)將用于DBMS的盤組的盤分組為兩級(jí)故障組(即，均包含盤的兩個(gè)或更多個(gè)“故障組”的“數(shù)據(jù)站點(diǎn)”)來(lái)實(shí)現(xiàn)這兩級(jí)冗余。這種盤分組系統(tǒng)允許DBMS有可能容忍第一站點(diǎn)的全部和第二站點(diǎn)的一部分的丟失。這種DBMS使用基于故障組級(jí)投票和站點(diǎn)級(jí)投票這兩者的多級(jí)投票系統(tǒng)來(lái)識(shí)別存儲(chǔ)關(guān)鍵管理數(shù)據(jù)的管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(ADS)的當(dāng)前版本。除了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)站點(diǎn)之外，DBMS還包括具有存儲(chǔ)ADS的副本的單個(gè)仲裁故障組的仲裁站點(diǎn)。仲裁站點(diǎn)在多級(jí)投票事件期間對(duì)站點(diǎn)級(jí)投票有貢獻(xiàn)。

權(quán)益聲明

本申請(qǐng)要求于2017年4月21日提交的標(biāo)題為“Hierarchical Fault Tolerance InSystem Storage”的美國(guó)申請(qǐng)No.15/494240的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)申請(qǐng)進(jìn)而要求于2016年9月16日提交的標(biāo)題為“Hierarchical Fault Tolerance In Extended Storage Deployment”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.62/396059的權(quán)益，每個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容都通過(guò)引用并入本文，如同在本文完全闡述一樣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及改善由單個(gè)冗余解決方案提供的數(shù)據(jù)庫(kù)冗余保護(hù)，更具體而言，涉及使用兩級(jí)故障分組(failure grouping)來(lái)鏡像存儲(chǔ)于為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)服務(wù)的盤組內(nèi)的數(shù)據(jù)以及基于兩級(jí)故障分組使用多級(jí)投票來(lái)識(shí)別關(guān)鍵管理數(shù)據(jù)的當(dāng)前版本的單個(gè)卷管理器。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員確保數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的可用性和完整性的一種方式是通過(guò)冗余地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，即，存儲(chǔ)并維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的多個(gè)副本。冗余地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)允許數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在一定程度上容忍數(shù)據(jù)丟失。例如，在第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上存儲(chǔ)特定文件的副本并且在不同的第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上存儲(chǔ)該特定文件的另一副本的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)僅在第一和第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都丟失時(shí)才丟失該特定文件。因此，給定示例中的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)容忍第一和第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一的丟失，但不能容忍兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都丟失。

在一些情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員被要求通過(guò)在多個(gè)站點(diǎn)創(chuàng)建數(shù)據(jù)的冗余副本來(lái)保護(hù)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)維護(hù)的數(shù)據(jù)，其中每個(gè)站點(diǎn)位于與其它站點(diǎn)不同的位置。例如，系統(tǒng)管理員維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在第一地理城市中的一個(gè)站點(diǎn)處的存儲(chǔ)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在第二地理城市中的另一站點(diǎn)處的更多存儲(chǔ)。作為另一個(gè)示例，系統(tǒng)管理員在建筑物內(nèi)的第一火災(zāi)單元(fire cell)中維護(hù)第一站點(diǎn)，并在同一建筑物中的另一個(gè)火災(zāi)單元中維持另一站點(diǎn)。冗余地存儲(chǔ)在多個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)防止諸如火災(zāi)、地震等物理威脅造成的數(shù)據(jù)丟失。

諸如獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID)之類的傳統(tǒng)存儲(chǔ)冗余以兩種方式之一部署：a)跨同一站點(diǎn)內(nèi)的多個(gè)故障組，或b)跨兩個(gè)不同站點(diǎn)。傳統(tǒng)的RAID技術(shù)都不能跨多個(gè)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)這兩種存儲(chǔ)冗余，其中每個(gè)站點(diǎn)涵蓋多個(gè)故障組。因此，為了容忍整個(gè)站點(diǎn)的丟失以及在第二站點(diǎn)處的存儲(chǔ)單元的一部分的同時(shí)丟失，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員必須通過(guò)使多種技術(shù)分層來(lái)實(shí)現(xiàn)跨多個(gè)站點(diǎn)的冗余以及對(duì)于站點(diǎn)的冗余。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員使多種技術(shù)分層，以基于期望的數(shù)據(jù)容錯(cuò)來(lái)冗余地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，并且可以使用一種技術(shù)來(lái)跨兩個(gè)不同的站點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)并使用另一種技術(shù)來(lái)跨給定站點(diǎn)內(nèi)的故障組進(jìn)行保護(hù)。例如，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(其管理跨兩個(gè)站點(diǎn)具有冗余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))在每個(gè)站點(diǎn)處部署存儲(chǔ)陣列，并附加地使用RAID 1跨兩個(gè)站點(diǎn)鏡像(mirror)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)陣列在站點(diǎn)內(nèi)提供冗余(這允許對(duì)于站點(diǎn)內(nèi)的一些存儲(chǔ)單元的丟失的容忍)，而RAID 1將兩個(gè)站點(diǎn)作為整體進(jìn)行鏡像。

對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，組合和管理多個(gè)冗余解決方案會(huì)是困難的。例如，這些分層冗余解決方案需要數(shù)據(jù)庫(kù)管理員為單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理兩個(gè)不同的冗余解決方案，這增加了系統(tǒng)的管理開(kāi)銷，并且還增加了錯(cuò)誤配置的機(jī)會(huì)。具有跨多個(gè)站點(diǎn)和在站點(diǎn)自身內(nèi)部都提供數(shù)據(jù)冗余的簡(jiǎn)化的單一解決方案將是有益的。

本節(jié)中描述的方法是可以追求的方法，但不一定是以前構(gòu)想或追求的方法。因此，除非另有指示，否則不應(yīng)當(dāng)僅僅由于它們被包括在本節(jié)中而假設(shè)本節(jié)中描述的任何方法是現(xiàn)有技術(shù)。

附圖說(shuō)明