[發(fā)明專(zhuān)利]一種多控多活的存儲(chǔ)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310035037.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103106048A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王恩東;葛峰;李素葉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 分類(lèi)號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種多控多活的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)存儲(chǔ)陣列設(shè)備中，根據(jù)控制器數(shù)量的多寡，可分為單控存儲(chǔ)設(shè)備和雙控存儲(chǔ)設(shè)備。

在雙控陣列中，控制器的互聯(lián)通過(guò)兩個(gè)控制器的網(wǎng)絡(luò)接口通信即可；對(duì)后端磁盤(pán)資源的管理也采用雙鏈路。但當(dāng)控制器數(shù)量超出2個(gè)時(shí)，采用直接互聯(lián)的方式，多控制器和后端磁盤(pán)資源的管理就不能實(shí)現(xiàn)，必須采用新的模塊。

本專(zhuān)利多個(gè)控制器之間為多條通信鏈路，多控存儲(chǔ)模塊即可實(shí)現(xiàn)多控制器存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)與后端磁盤(pán)的統(tǒng)一管理，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多控多活的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)包括：控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊、冗余后端存儲(chǔ)互聯(lián)模塊、后端接口模塊、全局共享緩存模塊和數(shù)據(jù)鎖管理機(jī)制，其中：

控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊是多控制器存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心模塊，控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與至少兩個(gè)數(shù)據(jù)交換機(jī)通過(guò)冗余的數(shù)據(jù)鏈路連接，且數(shù)據(jù)交換機(jī)均處于激活狀態(tài)，控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與每一個(gè)數(shù)據(jù)交換機(jī)都有獨(dú)立的數(shù)據(jù)鏈路，其通信方式為控制器將所述待發(fā)送特定格式的數(shù)據(jù)分配給所述所連接的數(shù)據(jù)交換機(jī)，分別向各數(shù)據(jù)交換機(jī)發(fā)送分配給該數(shù)據(jù)交換機(jī)的部分系統(tǒng)特定格式的數(shù)據(jù)，控制器之間控制器為心跳互備狀態(tài)，數(shù)據(jù)交換機(jī)之間也為心跳互備狀態(tài)；

冗余后端存儲(chǔ)互聯(lián)模塊通過(guò)冗余的SAS鏈路與至少兩個(gè)后端接口模塊連接，后端接口模塊通過(guò)冗余的SAS鏈路與磁盤(pán)箱連接，控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與后端接口模塊之間，后端模塊與磁盤(pán)箱之間均為冗余鏈路，?如果某一條鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)其他路徑保持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路通暢，通過(guò)多個(gè)接口模塊之間的冗余設(shè)計(jì)以確保無(wú)單點(diǎn)故障；

全局共享緩存模塊是多控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，多個(gè)控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊的緩存通過(guò)邏輯地址映射技術(shù)，把所有緩存單元組織成一個(gè)大的全局緩存池提供給所有控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊使用，通過(guò)讀寫(xiě)鎖的并發(fā)訪問(wèn)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)緩存數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問(wèn)控制，實(shí)現(xiàn)多控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊之間的Cache一致性。

冗余后端存儲(chǔ)互聯(lián)模塊首先建立了控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與至少兩個(gè)后端接口模塊直接冗余的SAS鏈路連接，保證控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與后端接口模塊直接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)路徑高可用，其次建立接口模塊與磁盤(pán)箱之間的冗余路徑，保證后端接口模塊與磁盤(pán)箱之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)路徑高可用，同時(shí)冗余的接口模塊之間的設(shè)計(jì)能確保后端接口模塊無(wú)單點(diǎn)故障。

數(shù)據(jù)鎖管理機(jī)制，提供從數(shù)據(jù)區(qū)域到數(shù)據(jù)單元兩個(gè)級(jí)別讀寫(xiě)訪問(wèn)鎖，數(shù)據(jù)區(qū)域讀寫(xiě)鎖是若干數(shù)據(jù)單元讀寫(xiě)鎖的集合，能保證控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊對(duì)一組相關(guān)的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)的數(shù)據(jù)一致性和順序讀寫(xiě)操作時(shí)的效率，數(shù)據(jù)單元讀寫(xiě)鎖是最小粒度的讀寫(xiě)鎖，用來(lái)鎖定全局共享緩存模塊的單個(gè)頁(yè)面，它將并發(fā)訪問(wèn)沖突限制在單個(gè)頁(yè)面，提高了訪問(wèn)的并發(fā)度，分層讀寫(xiě)鎖使控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊既能夠使用粗粒度鎖實(shí)現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)的快速鎖定，提高順序讀寫(xiě)操作的效率，又能夠通過(guò)細(xì)粒度鎖提高緩存數(shù)據(jù)的訪問(wèn)并發(fā)度，提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率。

本發(fā)明的有益效果是：在硬件方面搭建多控多活的存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件模塊，各主要部件均采用模塊設(shè)計(jì)，控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與至少兩個(gè)數(shù)據(jù)交換機(jī)通過(guò)冗余的數(shù)據(jù)鏈路連接，且數(shù)據(jù)交換機(jī)均處于激活active狀態(tài)。控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊與每一個(gè)數(shù)據(jù)交換機(jī)都有獨(dú)立的數(shù)據(jù)鏈路，其通信方式為控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊將所述待發(fā)送特定格式的數(shù)據(jù)分配給所述所連接的數(shù)據(jù)交換機(jī)，分別向各數(shù)據(jù)交換機(jī)發(fā)送分配給該數(shù)據(jù)交換機(jī)的部分系統(tǒng)特定格式的數(shù)據(jù)。控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊之間為active-active互備狀態(tài)，數(shù)據(jù)交換機(jī)之間也為active-active互備狀態(tài)。通過(guò)多個(gè)接口模塊之間的冗余設(shè)計(jì)以確保無(wú)單點(diǎn)故障；用來(lái)鎖定全局共享緩存模塊的單個(gè)頁(yè)面，它將并發(fā)訪問(wèn)沖突限制在單個(gè)頁(yè)面，提高了訪問(wèn)的并發(fā)度，分層讀寫(xiě)鎖使控制器數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊既能夠使用粗粒度鎖實(shí)現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)的快速鎖定，提高順序讀寫(xiě)操作的效率，又能夠通過(guò)細(xì)粒度鎖提高緩存數(shù)據(jù)的訪問(wèn)并發(fā)度，提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是?控制器的數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊圖；

圖2是冗余后端存儲(chǔ)互聯(lián)模塊圖；

圖3是全局共享緩存讀寫(xiě)鎖結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)作以下詳細(xì)地說(shuō)明。