專利名稱：自主光路徑管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光通信，特別涉及管理系統(tǒng)之間的光路徑。
背景技術(shù)：
信息傳輸系統(tǒng)中光信號的操縱可以使用GBIC(吉位接口轉(zhuǎn)換器)來完成，其中GBIC是將串行電信號轉(zhuǎn)換成串行光信號以及相反的收發(fā)器。在連網(wǎng)技術(shù)中，GBIC用來接口某些光纖系統(tǒng)與其電氣對應(yīng)物。這些光纖系統(tǒng)包括光纖通道和吉位以太網(wǎng)。GBIC還是可熱交換的，這添加了升級電光網(wǎng)絡(luò)的能力。
為了在光纖通道環(huán)境中提供光路徑故障恢復(fù)(failover)，需要硬件上的冗余。在具有路徑故障恢復(fù)的典型系統(tǒng)中，發(fā)送實體(如服務(wù)器或主機)需要附連至多個物理通道如多個光纜的多個適配器。這還需要多個交換機和專用軟件，其被特定設(shè)計成監(jiān)測、檢測和管理這些通信路徑。例如，存在這樣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，其允許使用多徑軟件和附加硬件從服務(wù)器側(cè)進行路徑管理。其它路徑管理系統(tǒng)被人工使用，或者需要專用軟件來進行自動故障恢復(fù)。
因此，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)需要一種自主光路徑故障恢復(fù)系統(tǒng)，其便宜且易于集成、無需額外軟件、獨立于其它硬件和軟件(服務(wù)器類型、子系統(tǒng)類型、操作系統(tǒng)類型等)，并且甚至在接收端處只有一個適配器并且在接收端處只有一個端口的系統(tǒng)中也提供故障恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明教導(dǎo)了一種自主光路徑管理設(shè)備，其允許在無人干預(yù)的情況下進行故障恢復(fù)，并且居于相互通信的計算機系統(tǒng)的外部。在優(yōu)選實施例中，將設(shè)備置于例如光網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器與存儲單元之間的網(wǎng)絡(luò)中。該設(shè)備優(yōu)選地包含多個GBIC(不過可以使用任何光電接口)和用來控制它們之間的連接的邏輯電路，以及電源和某種接口。在路徑故障的情況下，邏輯電路確定哪些GBIC具有與其它光設(shè)備的連接(即，哪些GBIC附連至完整的光路徑)并且將電子邏輯電路(logic)路由(route)到良好的GBIC。在優(yōu)選實施例中，一半GBIC是入站的(inbound)，一半是出站的(outbound)。邏輯電路優(yōu)選地將入站GBIC之一連接到出站GBIC之一，從而提供單個光連接。


被認(rèn)為是本發(fā)明特征的新穎特性在所附權(quán)利要求中加以闡述。然而，通過參考下面結(jié)合附圖閱讀的對說明性實施例的詳細描述，將會更好地理解本發(fā)明本身以及優(yōu)選使用模式及其另外的目的和優(yōu)點，其中圖1示出了可實現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)選實施例的簡單光網(wǎng)絡(luò)；圖2示出了具有潛在故障點的樣例光網(wǎng)絡(luò)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光網(wǎng)絡(luò)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的創(chuàng)新自主交換設(shè)備；圖5示出了具有用于實現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過程步驟的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了SAN(存儲區(qū)域網(wǎng))100的簡化視圖，其包括服務(wù)器102、位于遠程的存儲裝置104、交換機106、108以及光介質(zhì)或纜線110A-C。雖然本發(fā)明是參考SAN來描述的，但是其它類型的網(wǎng)絡(luò)也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的創(chuàng)新。注意，圖1僅示出了SAN中的單個連接，而SAN典型地是具有多個連接和設(shè)備的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。
圖2示出了SAN 100，其圖示了該系統(tǒng)的更多細節(jié)，包括潛在故障點。每個帶字母單元A-I是潛在故障點。在本例中，A是服務(wù)器適配器202，B、E和H是纜線或傳輸線，C、D、F和G是交換機GBIC206，J和K表示交換機106、108，并且I是存儲裝置光連接204。
服務(wù)器102包括適配器202，其連接到交換機108的交換機GBIC206。交換機106也包括另一個GBIC 206，并且連接到存儲裝置104光連接或端口204。在典型系統(tǒng)中，如果要實現(xiàn)路徑故障恢復(fù)，則需要多個路徑、適配器和端口。在沒有這樣的冗余的情況下，單元A-I的任何故障將導(dǎo)致系統(tǒng)中的通信出故障。
圖3示出了本發(fā)明的實現(xiàn)。服務(wù)器102同樣通過光網(wǎng)絡(luò)連接到存儲裝置104。在本例中，用于對信號進行路由選擇的包括諸如GBIC的項目的創(chuàng)新設(shè)備310、312被置于系統(tǒng)中。設(shè)備310被置于服務(wù)器102與交換機106、108之間，而設(shè)備312被置于存儲裝置104與交換機106、108之間。注意，設(shè)備310具有與兩個交換機的連接，設(shè)備312也是如此。還注意，該示例配置允許在服務(wù)器102只有一個適配器以及存儲裝置104只有一個端口的情形下進行路徑故障恢復(fù)。因此，可以實現(xiàn)故障恢復(fù)而無需更改服務(wù)器102或存儲裝置104。
在此情形下，在任何一個時候都只有一個完整的路徑被活動地連接。例如，該路徑可以是從服務(wù)器102到設(shè)備310再到交換機106(這樣，此時排除了設(shè)備310與交換機108之間的活動路徑)、以及從交換機106到設(shè)備312再到存儲裝置104。如果在設(shè)備310與交換機106之間的路徑中發(fā)生故障，則由設(shè)備310內(nèi)部的邏輯電路自主選擇替換路徑(未遇到故障的路徑，即從設(shè)備310到交換機108)。例如，該邏輯電路檢測出故障路徑，或者該設(shè)備310不再連接到光或電設(shè)備。也可以實現(xiàn)其它檢測出故障路徑的方法。從出故障路徑到替換路徑的切換優(yōu)選地在無人干預(yù)或者無需存在于服務(wù)器102或存儲裝置104上的復(fù)雜軟件的情況下發(fā)生。同樣地，設(shè)備312控制與設(shè)備312和任一交換機106、108之間的路徑的連接。
在其它實施例中，可以存在附加的纜線部分以提高冗余性。例如，如果設(shè)備312包括兩個入站GBIC(即被配置成從服務(wù)器102接收入站消息的GBIC)，其中纜線將這兩個GBIC全都連接到服務(wù)器102，則如果設(shè)備312與服務(wù)器102之間的這些鏈路之一出故障，則設(shè)備312可以切換到仍然有效的鏈路。這樣的實現(xiàn)可能例如在服務(wù)器102處需要更多的適配器。
圖4更詳細地示出了創(chuàng)新設(shè)備312的例子。在本例中，設(shè)備400包括諸如GBIC的光電設(shè)備402、404、406、408。設(shè)備400還包括用于自主和/或人工控制的交換邏輯電路410。在本例中，GBIC 402連接到GBIC 408。在優(yōu)選實施例中，邏輯電路410能夠切換入站GBIC 402、404與出站GBIC 406、408之間的連接。
例如，在一個實現(xiàn)中，GBIC 106具有與交換機106的光連接，而GBIC 408具有與交換機108的光連接。在任何給定時候這些鏈路中只有一個鏈路處于活動狀態(tài)。如果與交換機106的鏈路處于活動狀態(tài)，并且后來遇到故障，則邏輯電路410檢測到該故障，然后檢查GBIC 408是否具有(在本例中與交換機108的)有效連接。如果GBIC 408具有有效連接，則邏輯電路410自主地將設(shè)備400切換到把GBIC 402連接到GBIC 408，從而提供故障恢復(fù)?？商鎿Q地，邏輯電路410可以不斷地監(jiān)測所有從GBIC的連接，以減輕在一條路徑出現(xiàn)故障之后檢測活動光連接的需要。換句話說，本發(fā)明可以采用不同類型的邏輯電路來實現(xiàn)，以便例如不斷地監(jiān)測連接，或者僅僅在檢測到故障時才尋找活動連接，或者采用實現(xiàn)故障恢復(fù)的其它類型的邏輯電路。邏輯電路的特定次序或布置不是旨在限制本發(fā)明的創(chuàng)新性。
圖5示出了用于實現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)選實施例的過程步驟。在本例中，如圖3所示的光系統(tǒng)在第一設(shè)備(如服務(wù)器102)與目標(biāo)設(shè)備(如存儲裝置104)之間建立連接(步驟502)。設(shè)備400(如設(shè)備310)的邏輯電路410例如在出站GBIC 408處的連接中檢測到鏈路故障(步驟504)。邏輯電路410識別具有不存在出故障鏈路的連接的出站GBIC(例如，GBIC406)(步驟506)，并且自主地將設(shè)備400內(nèi)部的連接重新路由(reroute)到具有有效連接的GBIC(步驟408)。
因此，如果當(dāng)前使用的GBIC之一丟失了與光網(wǎng)絡(luò)的連接，則邏輯電路將知道光路徑故障，并且若可用的話，自動地重新路由到不同的“已連接”GBIC。注意，GBIC對于該設(shè)計不是必要的，并且可以用任何類型的光電轉(zhuǎn)換器替換。
本發(fā)明的創(chuàng)新性可以用于與上述不同的情形。例如，本發(fā)明可用來以允許重新配置網(wǎng)絡(luò)或者對其增添而不中斷服務(wù)的方式管理連接。例如，可以人工增添系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備如finisar而不損失服務(wù)。例如，可以將這種設(shè)備增添到網(wǎng)絡(luò)的無效(未在使用中)鏈路上，同時計算機系統(tǒng)在有效鏈路上通信。當(dāng)監(jiān)測設(shè)備就位時，具有多個GBIC的創(chuàng)新設(shè)備可以從先前鏈路重新路由其連接，并且將通信重定向到具有新增添設(shè)備的鏈路。與斷開(throw)或激活交換機相比，這將不導(dǎo)致更多的損失或停工時間。其它實現(xiàn)和使用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是清楚的。
值得注意的是，雖然本發(fā)明是在全功能數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的上下文中描述的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的過程能夠以指令的計算機可讀介質(zhì)的形式和各種形式來分發(fā)，并且本發(fā)明同樣適用而與實際上用來執(zhí)行分發(fā)的特定類型的信號承載介質(zhì)無關(guān)。計算機可讀介質(zhì)的例子包括可記錄型介質(zhì)如軟盤、硬盤驅(qū)動器、RAM、CD-ROM、DVD-ROM以及傳輸型介質(zhì)如數(shù)字和模擬通信鏈路、采用例如射頻和光波傳輸?shù)膫鬏斝问降挠芯€或無線通信鏈路。計算機可讀介質(zhì)可以采用被解碼以實際用于特定數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的編碼格式的形式。
本發(fā)明的描述是為了舉例說明和描述的目的而給出的，并不旨在是徹底無遺漏的或者局限于采用所公開形式的本發(fā)明。各種修改和變更對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是清楚的。選擇和描述實施例是為了更好地說明本發(fā)明的原理、實際應(yīng)用，并且使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明，從而實現(xiàn)適于所考慮特定應(yīng)用的帶有各種修改的各種實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于管理光路徑的系統(tǒng)，包括第一計算機系統(tǒng)，附連至光網(wǎng)絡(luò)；第二計算機系統(tǒng)，附連至光網(wǎng)絡(luò)；至少一個設(shè)備，在光網(wǎng)絡(luò)上連接在第一計算機系統(tǒng)與第二計算機系統(tǒng)之間，其中該設(shè)備自主地檢測網(wǎng)絡(luò)中的出故障鏈路，并且自主地將通信重新路由到網(wǎng)絡(luò)中的有效鏈路。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該設(shè)備包括被連接以便從第一計算機系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的第一入站光電設(shè)備、以及被連接以便向第二計算機系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的第一和第二出站光電設(shè)備，第一和第二出站光電設(shè)備各自通過不同的路徑連接到第二計算機系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中該設(shè)備通過將第一入站光電設(shè)備與第一出站光電設(shè)備之間的連接切換到第一入站光電設(shè)備與第二出站光電設(shè)備之間的連接，將通信重新路由到網(wǎng)絡(luò)中的有效鏈路。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中光電設(shè)備是吉位接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一計算機系統(tǒng)的僅一個適配器具有對網(wǎng)絡(luò)的訪問。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一計算機系統(tǒng)和第二計算機系統(tǒng)各自均只有一個與網(wǎng)絡(luò)的連接。
7.一種用于光網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，包括至少一個輸入光電設(shè)備，被連接以便從第一計算機系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)；至少兩個輸出光電設(shè)備，各自連接到光網(wǎng)絡(luò)；邏輯電路，能夠?qū)⒃撝辽僖粋€輸入光電設(shè)備連接到該至少兩個輸出光電設(shè)備中的任一個。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中邏輯電路自主地將該至少一個輸入光電設(shè)備的連接從第一輸出光電設(shè)備切換到第二輸出光電設(shè)備。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中光電設(shè)備是吉位接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中第一計算機系統(tǒng)的僅一個適配器具有對網(wǎng)絡(luò)的訪問。
11.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中當(dāng)從第一計算機系統(tǒng)到第二計算機系統(tǒng)、跨越光網(wǎng)絡(luò)的第一路徑出故障時，該設(shè)備自主地切換到從第一計算機系統(tǒng)到第二計算機系統(tǒng)的第二路徑。
12.一種在光網(wǎng)絡(luò)中提供路徑故障恢復(fù)的方法，包括以下步驟跨越光網(wǎng)絡(luò)在第一計算機系統(tǒng)與第二計算機系統(tǒng)之間建立連接，光網(wǎng)絡(luò)具有至少一個與之附連的設(shè)備，該設(shè)備包括多個光電設(shè)備；當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)的第一路徑出故障時，從第一路徑切換到光網(wǎng)絡(luò)的第二路徑；其中切換步驟由該設(shè)備自主地完成。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該多個光電設(shè)備是吉位接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中第一計算機系統(tǒng)和第二計算機系統(tǒng)各自均只有一個與光網(wǎng)絡(luò)的連接。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該設(shè)備包括被連接以便從第一計算機系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的第一出站光電設(shè)備、以及被連接以便向第二計算機系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的第一和第二出站光電設(shè)備，第一和第二出站光電設(shè)備各自通過不同的路徑連接到第二計算機系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該設(shè)備通過將第一入站光電設(shè)備與第一出站光電設(shè)備之間的連接切換到第一入站光電設(shè)備與第二出站光電設(shè)備之間的連接，將通信重新路由到網(wǎng)絡(luò)中的有效鏈路。
17.一種計算機可讀記錄介質(zhì)中的計算機程序產(chǎn)品，用于在光網(wǎng)絡(luò)中提供路徑故障恢復(fù)，包括用于跨越光網(wǎng)絡(luò)在第一計算機系統(tǒng)與第二計算機系統(tǒng)之間建立連接的第一指令，光網(wǎng)絡(luò)具有至少一個與之附連的設(shè)備，該設(shè)備包括多個光電設(shè)備；當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)的第一路徑出故障時，用于從第一路徑切換到光網(wǎng)絡(luò)的第二路徑的第二指令；其中切換步驟由該設(shè)備自主地完成；并且其中第二指令包括該設(shè)備的邏輯。
18.如權(quán)利要求17所述的計算機程序產(chǎn)品，其中該多個光電設(shè)備是吉位接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)。
19.如權(quán)利要求17所述的計算機程序產(chǎn)品，其中第一計算機系統(tǒng)和第二計算機系統(tǒng)各自均只有一個與光網(wǎng)絡(luò)的連接。
20.如權(quán)利要求17所述的計算機程序產(chǎn)品，其中該設(shè)備包括被連接以便從第一計算機系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的第一出站光電設(shè)備、以及被連接以便向第二計算機系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的第一和第二出站光電設(shè)備，第一和第二出站光電設(shè)備各自通過不同的路徑連接到第二計算機系統(tǒng)。
21.如權(quán)利要求20所述的計算機程序產(chǎn)品，其中該設(shè)備通過將第一入站光電設(shè)備與第一出站光電設(shè)備之間的連接切換到第一入站光電設(shè)備與第二出站光電設(shè)備之間的連接，將通信重新路由到網(wǎng)絡(luò)中的有效鏈路。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自主光路徑管理設(shè)備，允許在無人干預(yù)的情況下進行故障恢復(fù)，并且居于相互通信的計算機系統(tǒng)的外部。在優(yōu)選實施例中，將設(shè)備置于例如光網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器與存儲單元之間的網(wǎng)絡(luò)中。該設(shè)備優(yōu)選地包含多個GBIC(不過可以使用任何光電接口)和用來控制它們之間的連接的邏輯電路，以及電源和某種接口。在路徑故障的情況下，邏輯電路確定哪些GBIC具有與其它光設(shè)備的連接(即，哪些GBIC附連至完整的光路徑)并且將電子邏輯電路路由到良好的GBIC。在優(yōu)選實施例中，一半GBIC是入站的(inbound)，一半是出站的(outbound)。邏輯電路優(yōu)選地將入站GBIC之一連接到出站GBIC之一，從而提供單個光連接。
文檔編號H04L12/24GK1738259SQ20051008330
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者馬修·歐格內(nèi)·蘭德 申請人:國際商業(yè)機器公司