[發(fā)明專利]共享緩存設(shè)備的雙控制器存儲系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210010968.3
• 申請日: 2012-01-13
• 公開（公告）號: CN102567227A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴杰;熊暉;周娟娟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京邦諾存儲科技有限公司
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 羅延紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共享緩存設(shè)備的雙控制器存儲系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種通過共享緩存設(shè)備實現(xiàn)的雙控制器存儲系統(tǒng)和共享緩存設(shè)備的方法。

背景技術(shù)

存儲控制器是存儲系統(tǒng)的核心模塊，它處理來自服務(wù)器訪問磁盤陣列的請求。存儲系統(tǒng)中使用雙控制器，可以提高系統(tǒng)的可靠性和處理能力。雙控制器存儲系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵技術(shù)是如何實現(xiàn)兩個控制器之間工作狀態(tài)和用戶數(shù)據(jù)的交互，如何判斷某個控制器進入異常狀態(tài)，如何接管異常控制器的工作，當某個異常控制器恢復(fù)為正常工作時，存儲系統(tǒng)如何獲取最新配置，并恢復(fù)為正常工作模式。

目前，雙控制器存儲系統(tǒng)在正常工作流程中采用的大都是兩個存儲控制器內(nèi)的內(nèi)存通過高速鏈路連接，且兩個存儲控制器每間隔一個固定的時間相互發(fā)送內(nèi)存中的同步信息請求，對方的存儲控制器接收到消息后發(fā)送該同步消息的響應(yīng)，用戶數(shù)據(jù)同步到對方存儲控制器的內(nèi)存中。這種方法，操作系統(tǒng)在一臺存儲控制器存儲一份用戶數(shù)據(jù)的同時，還要同步到對方存儲控制器中，同一份用戶數(shù)據(jù)需要存儲兩次，占用了存儲系統(tǒng)的存儲資源。同時，雙控制器內(nèi)存通過高速鏈路連接，每次用戶數(shù)據(jù)寫入，都需要等到雙控制器內(nèi)存完成保存，降低了存儲服務(wù)效率。如果用戶數(shù)據(jù)同步故障時，會影響到雙控制器之間的接管和恢復(fù)操作，即雙控制器之間的工作狀態(tài)交互，降低了控制器的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于在雙控制器存儲系統(tǒng)中使用兩個存儲控制器對同一緩存設(shè)備進行讀寫操作的技術(shù)方案，從而不需要每個存儲控制器在其內(nèi)存中先緩存部分待寫入數(shù)據(jù)，也不需要在兩個存儲控制器之間同步數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種實現(xiàn)雙控制器存儲系統(tǒng)共享緩存設(shè)備的方法，所述雙控制器存儲系統(tǒng)包括緩存設(shè)備以及與所述緩存設(shè)備連接的兩個存儲控制器，所述方法包括：每個所述存儲控制器響應(yīng)來自客戶機的讀寫數(shù)據(jù)的請求消息，對緩存設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫操作，并返回讀寫操作的結(jié)果，而不需要在執(zhí)行讀寫前操作在其內(nèi)存中緩存所述讀寫的數(shù)據(jù)，其中，所述緩存設(shè)備接收來自每個存儲控制器的讀寫操作命令，在其與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)中執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫并返回讀寫結(jié)果。

所述緩存設(shè)備在其與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)中執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫的處理可包括：對接收的讀寫操作命令進行解析，以提取存儲控制器的標識信息、讀或?qū)懙拿铑愋鸵约澳繕藬?shù)據(jù)；響應(yīng)讀寫操作命令，根據(jù)所述標識信息從與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)讀取目標數(shù)據(jù)或者在與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)中寫入目標數(shù)據(jù)。

所述緩存設(shè)備在其與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)中執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫的處理還可包括：緩存設(shè)備根據(jù)所述標識信息建立緩存設(shè)備中的分區(qū)與存儲控制器的映射表，并通過所述映射表定位存儲控制器讀寫數(shù)據(jù)的分區(qū)。

所述雙控制器存儲系統(tǒng)可還包括相互連接的兩個背板管理控制器，每個背板管理控制器分別與一個所述存儲控制器連接；所述方法還包括：每個背板管理控制器用于監(jiān)控其分別連接的存儲控制器的運行狀態(tài)，并且相互通報所述運行狀態(tài)的消息。

所述兩個背板管理控制器的任一個根據(jù)監(jiān)控到的所述運行狀態(tài)檢測到其連接的存儲控制器發(fā)生故障時，可向另一背板管理控制器發(fā)送其連接的存儲控制器發(fā)生故障的消息，所述另一背板管理控制器在接收到存儲控制器發(fā)生故障的消息后，可控制其連接的存儲控制器接管發(fā)生故障的存儲控制器的全部服務(wù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種雙控制器存儲系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括緩存設(shè)備以及與所述緩存設(shè)備連接的兩個存儲控制器。其中，每個所述存儲控制器響應(yīng)來自客戶機的讀寫數(shù)據(jù)的請求消息，對緩存設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫操作，并返回讀寫操作的結(jié)果，而不需要在執(zhí)行讀寫操作前先在其內(nèi)存中緩存所述讀寫的數(shù)據(jù)。其中，所述緩存設(shè)備接收來自每個存儲控制器的讀寫操作命令，在其與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)中執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀寫并返回讀寫結(jié)果。

所述緩存設(shè)備可包括：解析單元，對接收的讀寫操作命令進行解析，以提取存儲控制器的標識信息、讀或?qū)懙拿铑愋鸵约澳繕藬?shù)據(jù)；命令執(zhí)行單元，響應(yīng)讀寫操作命令，根據(jù)提取的所述標識信息從與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)讀取目標數(shù)據(jù)或者在與存儲控制器相應(yīng)的分區(qū)中寫入目標數(shù)據(jù)。

所述緩存設(shè)備可還包括：映射單元，根據(jù)所述標識信息建立緩存設(shè)備中的分區(qū)與存儲控制器的映射表，并通過所述映射表定位存儲控制器讀寫數(shù)據(jù)的分區(qū)。

所述雙控制器存儲系統(tǒng)可還包括相互連接的兩個背板管理控制器，每個背板管理控制器分別與一個所述存儲控制器連接，并且用于監(jiān)控其分別連接的存儲控制器的運行狀態(tài)，并且相互通報所述運行狀態(tài)的消息。