[發(fā)明專利]分布式存儲的非對稱邏輯單元訪問多路徑實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110755683.1
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113489784A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文劉飛;田庸;陳堅(jiān)
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市杉巖數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/26;G06F3/06;G06F9/50
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發(fā)明公開一種分布式存儲的非對稱邏輯單元訪問多路徑實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)，該方法包括：數(shù)據(jù)集群保存SCSI網(wǎng)關(guān)、目標(biāo)器和邏輯卷關(guān)系視圖；啟動SCSI網(wǎng)關(guān)，當(dāng)目標(biāo)器關(guān)聯(lián)SCSI網(wǎng)關(guān)或邏輯卷關(guān)聯(lián)目標(biāo)器或SCSI網(wǎng)關(guān)檢測路徑出現(xiàn)異常，通知元數(shù)據(jù)集群；元數(shù)據(jù)集群更新相應(yīng)元數(shù)據(jù)信息，把更新后信息同步給SCSI網(wǎng)關(guān)；SCSI網(wǎng)關(guān)間相互發(fā)送心跳，當(dāng)檢測到路徑異常上報(bào)給元數(shù)據(jù)集群，元數(shù)據(jù)集群決策SCSI網(wǎng)關(guān)故障后更新元數(shù)據(jù)信息，把更新信息同步給SCSI網(wǎng)關(guān)；SCSI網(wǎng)關(guān)接收同步信息，若路徑狀態(tài)發(fā)送變化，修改對應(yīng)邏輯卷路徑狀態(tài)。本發(fā)明通過元數(shù)據(jù)集群管理SCSI網(wǎng)關(guān)、目標(biāo)器和邏輯卷關(guān)系視圖，實(shí)現(xiàn)非對稱邏輯單元路徑選擇。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式存儲領(lǐng)域，特別是涉及一種分布式存儲的非對稱邏輯單元訪問(ALUA)多路徑實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

分布式存儲系統(tǒng)，使用多臺獨(dú)立的服務(wù)器組成集群來保存數(shù)據(jù)。集群中每個服務(wù)器作為一個節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行多個進(jìn)程來管理該服務(wù)器上的多個物理磁盤。為保證數(shù)據(jù)的高可靠性，將數(shù)據(jù)拷貝出多個相同的副本，每個副本被保存到不同的節(jié)點(diǎn)上，避免了單節(jié)點(diǎn)故障造成的數(shù)據(jù)丟失情況。為保證在節(jié)點(diǎn)故障情況下能夠快速恢復(fù)，將存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則均勻分布，客戶端看到的連續(xù)數(shù)據(jù)在存儲系統(tǒng)中都會被分散開。分布式存儲在高性能、高可靠、易擴(kuò)展、低成本等方面相較于傳統(tǒng)存儲有了顯著的提升。

SCSI(Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)是一套完整的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，其主要功能是在主機(jī)和存儲設(shè)備之間傳送請求、狀態(tài)和塊數(shù)據(jù)。SCSI是一個存儲設(shè)備與服務(wù)器之間接口傳遞的一個規(guī)范。iSCSI(Internet Small Computer SystemInterface，互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)的架構(gòu)將存儲服務(wù)的提供方和使用方分別定義為用于轉(zhuǎn)換TCP/IP包中的SCSI請求和數(shù)據(jù)的iSCSI Target，即存儲服務(wù)端，稱為iSCSI目標(biāo)器，簡寫為target；以及用于產(chǎn)生SCSI請求，并將SCSI請求和數(shù)據(jù)封裝為TCP/IP包發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)中的iSCSI Initiator，即存儲客戶端，稱為iSCSI啟動器，簡寫為Initiator。存儲服務(wù)端和存儲客戶端之間使用TCP進(jìn)行通信，存儲服務(wù)端將塊存儲設(shè)備映射為卷提供給存儲客戶端，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程塊存儲服務(wù)。

iSCSI啟動器(iSCSI Initiator)是一個客戶端設(shè)備，用于將請求連接并啟動到服務(wù)器(iSCSI目標(biāo))。iSCSI目標(biāo)器(iSCSI target)是iSCSI網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器組件，用于響應(yīng)iSCSI啟動器的請求。SCSI網(wǎng)關(guān)(本文也簡稱tgt)是客戶端和存儲集群之間通信的橋梁，支持iSCSI協(xié)議，可以提供訪問多種存儲設(shè)備的方法；SCSI網(wǎng)關(guān)是一個進(jìn)程，負(fù)責(zé)解析Initiator的SCSI請求，然后發(fā)送給存儲集群。

LUN(Logical Unit Number)是SCSI目標(biāo)器中所描述的名字空間資源，一個目標(biāo)器可以包括多個LUN，而且每個LUN的屬性可以有所區(qū)別，比如LUN#0可以是磁盤，LUN#1可以是其他設(shè)備。在分布式存儲系統(tǒng)中，LUN是創(chuàng)建的邏輯卷。Initiator、SCSI網(wǎng)關(guān)、target和LUN之間的關(guān)系，如圖1。SCSI網(wǎng)關(guān)維護(hù)了自身關(guān)聯(lián)的Target列表，一個SCSI網(wǎng)關(guān)可以關(guān)聯(lián)多個Target；一個Target下可以關(guān)聯(lián)多個SCSI網(wǎng)關(guān)和多個LUN。Initiator通過SCSI網(wǎng)關(guān)去訪問Target關(guān)聯(lián)的LUN。

多路徑，是在一臺主機(jī)和存儲陣列端使用多條路徑連接，使主機(jī)到陣列的可見路徑大于一條，避免形成單點(diǎn)故障。AA(Active-Active)模式：所有路徑優(yōu)先級相同，IO會通過任何路徑下發(fā)。Target和Initiator端建立連接后，不會上報(bào)路徑狀態(tài)，這樣Initiator端會認(rèn)為建立的多條路徑狀態(tài)是一致的，也即是每條路徑都具有相同的優(yōu)先級。如圖2，路徑1-5和路徑2-7具有相同優(yōu)先級，路徑3-6和路徑4-8具有相同優(yōu)先級。