[發明專利]存儲系統及其數據讀寫方法

有效

• 申請號: 201110444604.1
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103186348A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 施苗峰;任永堅;汪海;芮琨
• 申請（專利權）人: 杭州信核數據科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;楊繼平

技術領域

本發明涉及存儲系統及其數據讀寫方法，尤其涉及在存儲級和應用級上具有高可靠性的存儲系統及其使用方法。

背景技術

目前，對于現代化企業來說，利用計算機系統來提供及時可靠的信息和服務是必不可少的。對于計算機應用來說，最重要的是可持續的、具有一致性和完整性的數據訪問。但是，計算機硬件與軟件都不可避免地會發生故障，這些故障有可能給企業帶來極大的損失，甚至造成整個服務的終止和網絡的癱瘓。對于那些任何停工都將產生嚴重的財產損失、名譽損失、甚至生命損失的關鍵性應用的企業或公司，必須有適當的措施來確保計算機系統提供不間斷的服務，以維護系統的可用性。因此，系統的高可用性顯得尤為重要。

高可用性(HA，High?Availability)指的是通過盡量縮短因日常維護操作(計劃)和突發的系統崩潰(非計劃)所導致的停機時間，以提高系統和應用的可用性。高可用性方案利用冗余部件、由軟件檢測故障，一旦故障發生立即隔離損壞部件，通過提供故障恢復實現最大化系統和應用的可用性。HA的目標是盡量實現不停機操作。故障被掩飾掉，而且盡量不修改最終的應用程序。

從客戶端看來，集群(cluster)中的所有服務器是一個系統，就像一臺大型的計算機系統，其上運行著客戶端需要的應用服務。由于集群系統能夠保證用戶的業務是連續的并且具有持續可用的特性，即具有7×24小時的可用性。

傳統的HA結構

傳統的HA是應用服務器級的HA。如圖1所示，兩臺應用服務器1、2之間做服務器集群，采用互備模式(Active/Active)或熱備模式(Active/Standby)。

互備模式：在正常情況下，兩臺服務器均為前端客戶提供各自的應用服務，并互相監視對方的運行情況。當一臺服務器出現故障情況，不能對客戶端提供正常服務時，另一臺服務器將接管對方的應用.

熱備模式：在正常情況下，一臺服務器是工作機，另一臺服務器為備份機。工作機在為信息系統提供服務時，備份機在監視工作機的工作。當工作機出現故障，不能對前端客戶提供服務時，備份機接管工作機的應用，繼續為客戶端提供正常服務，從而保證信息系統的業務不間斷。當工作機修復后，可重新接入系統要回自己的應用。

繼續為客戶端提供正常服務，從而保證信息系統的業務不間斷。服務器同時連接到同一個存儲設備。在這種結構下，如果一臺服務器宕機另一臺就接管全部的應用處理服務，防止應用服務器級的單點故障。但是如果存儲級的設備出現問題。整個架構都將不能使用。所以傳統的HA架構不能真正完整地保護企業數據業務365×24×60的不間斷性。企業一旦無法訪問到任務關鍵數據，就會造成生產和供應鏈的延遲，這將給企業帶來難以估量的損失。

因此，需要提出一種改進的具有高可靠性的存儲系統及其使用方法。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種在存儲級和應用級上具有高可靠性的存儲系統及其使用方法。

根據本發明的一個方面，提供一種存儲系統，所述存儲系統在存儲級和應用級上具有高可用性。所述存儲系統包括：至少一臺應用服務器，建立集群并向用戶提供相同的應用服務；兩臺存儲管理服務器，分別與所述應用服務器連接，利用映射卷技術實現所述存儲系統的虛擬化存儲；以及多臺存儲設備，分別與所述存儲管理服務器連接，并在物理上存儲用戶的數據。通過所述至少兩臺存儲管理服務器實現用戶數據的讀取/寫入，當發生故障時，通過存儲系統實現所述兩臺存儲管理服務器的自動切換，實現應用透明，從而保證應用系統的持續運行。

優選的，當發生故障后維修修復了故障之后，通過自動反向同步技術，再次實現用戶數據的同步狀態。

優選的，所述應用服務器支持Windows、Linux、Unix、Solaris、以及VMware等操作系統并且支持Oracle、DB2、MS?SQL、以及Sybase等數據庫。

優選的，所述兩臺存儲管理服務器通過光交換網絡(OSN)或普通交換網絡與所述多臺存儲設備相連接。

優選的，所述多臺存儲設備是由不同廠商制造的不同品牌的存儲設備。

根據本發明的另一方面，提供了一種由上述存儲系統實現的數據讀寫方法，所述方法包括如下步驟：當接收到讀取/寫入命令時，判斷要讀取/寫入的卷是否為鏡像卷組中的一個鏡像卷；當要讀取/寫入的卷是鏡像卷組中的一個鏡像卷時，從鏡像卷組中的一個鏡像卷讀取數據或者向鏡像卷組中的一個鏡像卷寫入數據。

優選的，當判斷要讀取/寫入的卷不是鏡像卷組中的一個鏡像卷時，將讀取/寫入命令發送到下一層。