[發明專利]基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法

有效

• 申請號: 201410221808.2
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104049912B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 曹少坤;趙德祥;盧波
• 申請（專利權）人: 上海愛數信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F9/455;H04L29/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種計算機存儲技術領域，尤其是涉及一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法。

背景技術

當前，整個世界發生了非常巨大的變化：虛擬化技術出現，公有云和私有云也風起云涌，數據的規模變得越來越大，相應的數據項也變得更大，訪問這些對象需要的帶寬也變得更大了。所以，傳統的存儲系統設計時，針對的局面和現在完全不一樣，已經無法應對上述挑戰。服務器、存儲、網絡、能源與管理等交錯在一起，令很多企業承受著巨大的成本壓力和管理難題。如何將服務器與存儲相連，如何實現物理環境和虛擬環境的溝通？

虛擬化平臺使用的傳統存儲資源大都是通過外部FC/IP網絡獲取的SAN或NAS資源，在此虛擬化平臺上，運行著各種應用VM，環境比較復雜：虛擬化中的數據存放分散、粒度細化、導致IOPS不理想，單次操作路徑長、時間延遲大；存儲資源可擴展性差；虛擬化平臺與存儲資源各自分開管理，導致管理復雜。

綜上可知，在虛擬化平臺上使用傳統存儲的方法，在實際使用上顯然存在不便與缺陷。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，提高了存儲管理虛擬機和各種虛擬化應用系統的可靠性和可用性，優化IO處理機制、提高存儲資源的擴展性、簡化存儲資源的配置管理。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，該方法用于服務器集群中，其特征在于，所述的管理方法具體包括以下步驟：

1)在服務器集群的每臺服務器節點上安裝虛擬化平臺，并在虛擬化平臺上部署一個存儲管理虛擬機；

2)存儲管理虛擬機把節點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池；

3)建立各臺服務器節點上的存儲管理虛擬機之間通信機制；

4)將每個節點上的存儲資源池，匯聚成一個分布式存儲資源池；

5)通過虛擬網絡將分布式存儲資源池，提供給虛擬化平臺，作為虛擬化應用的基礎資源。

所述的存儲管理虛擬機把節點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池具體為：

21)修改虛擬化平臺上SAS/SATA HBA卡的模式為直通模式，把HBA卡直接呈現給虛擬化平臺上的存儲管理虛擬機；

22)存儲管理虛擬機將HBA卡匯聚成存儲資源池。

所述的分布式存儲資源池為構建體現性能的條帶化資源卷、或構建增強可用性的冗余資源卷。

本地節點上的應用虛擬機與本地存儲管理虛擬機進行數據交互的同時，也與其他節點上的存儲管理虛擬機進行數據交互。

本地節點上的應用虛擬機通過內部虛擬網絡與外部網絡，以條帶化的形式寫入本地節點和其他節點的存儲資源池中，或者以條帶化的形式從本地節點或其他節點的存儲資源池中讀取數據。

某節點上的應用虛擬機通過內部虛擬網絡，把數據寫入本地節點的存儲資源池，同時通過虛擬網口連接外部網絡，拷貝數據到其他節點，使其他節點上保持一份完整副本。

當本地節點上的存儲管理虛擬機出現異常后，本地節點上應用虛擬機產生的IO數據，通過其他節點上的存儲管理虛擬機，把數據寫入其他節點上的存儲資源池，或者從其他節點上的存儲資源池讀取應用虛擬機所取IO數據；

并且，當本地節點上的存儲管理虛擬機恢復正常后，其他節點會同步增量數據到本地節點，保持本地節點與其他節點上數據的一致性。

當本地節點上的某個應用虛擬機異常后，啟動其他節點上的對應本地節點的異常應用虛擬機副本，來恢復本地節點上的應用虛擬機。

當本地節點的服務器異常后，啟動其他節點上所有對應本地節點上的異常應用虛擬機的副本，來恢復本地節點上的所有應用虛擬機。

獲取本地節點和其他節點上的IO操作數，把兩個節點上的IO操作數相減得到差值，如果差值大于某個閾值，在IO操作數大的節點上，關閉部分應用VM，然后，在IO操作數小的節點上，啟動對應的應用虛擬機副本，用IO操作數小的節點接替IO操作數大的節點運行部分應用虛擬機。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)在虛擬化應用下，縮短IO數據流操作的時間延遲，優化了IO數據處理；

(2)當存儲空間不足時，擴展非常方便，直接在虛擬化的集群平臺中，加入服務器節點，達到按需擴展的要求，為企業節省成本；