[發(fā)明專利]一種雙控制器集群共享資源的調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710071363.8
• 申請(qǐng)日: 2017-02-09
• 公開（公告）號(hào): CN106888116B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段舒文;王道邦;周澤湘;王成武;沈晶;羅華;李艷國(guó);潘興旺;張恒;于召鑫;馬趙軍;王爽;黃琤霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京同有飛驥科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 北京理工正陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

本發(fā)明涉及一種雙控制器集群共享資源的調(diào)度方法，適用于大數(shù)據(jù)集群存儲(chǔ)，屬于集群存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對(duì)雙控制器集群中,共享資源不能依據(jù)用戶實(shí)際業(yè)務(wù)需求在兩個(gè)控制器之間靈活的調(diào)度，導(dǎo)致雙控制器的物理帶寬和計(jì)算能力等資源無法充分發(fā)揮其作用的問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種雙控制器集群共享資源的調(diào)度方法，可以根據(jù)用戶的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，靈活地配置共享資源及與其相關(guān)的鏈路，通過監(jiān)控與資源相關(guān)的鏈路狀態(tài)，比較共享資源在兩個(gè)控制器上的鏈路權(quán)重和，并根據(jù)權(quán)重和的大小自動(dòng)在兩個(gè)控制器之間進(jìn)行資源調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)不間斷的對(duì)外提供服務(wù)，保證集群的高可靠性和高可用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙控制器集群共享資源的調(diào)度方法，適用于雙控制器集群存儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于集群海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為所有企業(yè)、個(gè)人最重要的資產(chǎn)。圍繞著數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，誕生了各式各樣的存儲(chǔ)技術(shù)。

為了提高存儲(chǔ)性能，保障數(shù)據(jù)安全，增大存儲(chǔ)容量，兼顧存儲(chǔ)成本，人們?cè)O(shè)計(jì)了多種類型的獨(dú)立磁盤冗余陣列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)。

為了提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性，保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性，人們?cè)O(shè)計(jì)了集群存儲(chǔ)系統(tǒng)，集群內(nèi)的各控制器節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)等手段進(jìn)行通信。目前使用最廣泛的是由兩個(gè)控制器組成的雙控制器集群。雙控制器集群的后端存儲(chǔ)介質(zhì)是通過光纖或SAS鏈路共享磁盤陣列的邏輯卷，或是通過SAS鏈路共享expander上的磁盤，前端業(yè)務(wù)則是通過以太網(wǎng)或光纖，使用nfs、cifs、scst等協(xié)議，提供文件級(jí)或塊級(jí)的存儲(chǔ)導(dǎo)出服務(wù)。

雙控制器集群有兩種工作模式，一種是active-standby模式：集群中的兩個(gè)控制器一個(gè)為主控制器，另一個(gè)為備控制器。應(yīng)用程序主要運(yùn)行在主控制器上，當(dāng)主控制器出現(xiàn)故障時(shí)，通知備控制器接管原先在主控制器上的業(yè)務(wù)，以使業(yè)務(wù)不間斷；另一種是active-active模式：集群中的兩個(gè)控制器同時(shí)對(duì)外提供業(yè)務(wù)，兩個(gè)控制器互為主備，一個(gè)控制器出現(xiàn)故障后，將其上的業(yè)務(wù)切換到另一個(gè)控制器上。

對(duì)于雙控制器集群來說，兩個(gè)控制器共享后端的存儲(chǔ)介質(zhì)，然而存儲(chǔ)介質(zhì)不能同時(shí)被兩個(gè)控制器使用，所以必須為存儲(chǔ)介質(zhì)設(shè)定屬主。當(dāng)某個(gè)控制器出現(xiàn)某些故障時(shí)，將該控制器上的共享資源全部切換到另一控制器上，以保證雙機(jī)集群系統(tǒng)的高可用性，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

但是這種資源的調(diào)度方法存在一定的局限性。當(dāng)某控制器僅某部分出現(xiàn)故障，僅對(duì)某些共享資源有影響，而對(duì)該控制器上的其它共享資源并無影響，此時(shí)將該控制器上的所有共享資源都切換到另一控制器上，會(huì)加大另一控制器上的壓力，嚴(yán)重影響其性能，同時(shí)造成原有控制器上物理帶寬和計(jì)算能力等資源的閑置和浪費(fèi)。

下面對(duì)本專利用到的一些技術(shù)術(shù)語進(jìn)行解釋：

鏈路：包括控制器上向外提供業(yè)務(wù)所使用的以太網(wǎng)鏈路、FC鏈路等，以及控制器連接后端存儲(chǔ)介質(zhì)所使用的SAS鏈路、FC鏈路等。

虛擬存儲(chǔ)池：使用共享的后端存儲(chǔ)介質(zhì)在某個(gè)控制器上創(chuàng)建的存儲(chǔ)池，其在同一時(shí)間只能屬于一個(gè)控制器，但可以在兩個(gè)控制器之間進(jìn)行切換。為使該虛擬存儲(chǔ)池向外提供業(yè)務(wù)，需使用控制器上的一些鏈路，包括連接后端存儲(chǔ)介質(zhì)的SAS鏈路、FC鏈路，提供NAS業(yè)務(wù)、ISCSI業(yè)務(wù)所需的以太網(wǎng)鏈路，提供FC業(yè)務(wù)所需的FC鏈路。

auto-failback：在雙控制器集群中控制資源調(diào)度的選項(xiàng)。當(dāng)某一控制器出現(xiàn)故障時(shí)，控制器上的共享資源自動(dòng)切換到備用控制器上。若該選項(xiàng)處于開啟狀態(tài)時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)故障的控制器恢復(fù)正常時(shí)，屬于該控制器上的共享資源從備用控制器自動(dòng)切換回來；若該選項(xiàng)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)故障的控制器恢復(fù)正常時(shí)，屬于該控制器上的共享資源并不從備用控制器切換回來。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決在雙控制器集群中以控制器為粒度切換共享資源導(dǎo)致影響性能、資源閑置等的問題，提出一種雙控制器集群共享資源的調(diào)度方法。