[發明專利]超融合系統的彈性負載均衡方法及系統

有效

• 申請號: 202210655207.7
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115225642B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 范揚;徐文豪;王弘毅;張凱
• 申請（專利權）人: 北京志凌海納科技有限公司
• 主分類號: H04L67/1008
• 分類號: H04L67/1008;H04L67/1042
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種超融合系統的彈性負載均衡方法及系統。其中，該種超融合系統的彈性負載均衡方法包括：將超融合系統中虛擬磁盤劃分的若干個數據塊的數據塊副本的存儲資源進行融合，并掛載至超融合系統的服務器集群的節點，通過實時監控分布在超融合系統中的計算負載對應的系統負載狀態，根據系統負載的狀態執行數據塊中的數據塊副本的分配，動態調整數據庫副本的分配原則，為不同負載下的系統運行提供了合適的策略，根據系統負載的負載狀態進行數據塊的遷移，將非活躍數據遷移到可用空間更多的服務器節點，使得不同服務器節點之間的數據負載趨于均衡，提高了資源利用率，保證數據拓撲安全，使得存儲系統在整個生命周期中處于合理的預期狀態。

技術領域

本發明涉及超融合系統技術領域，尤其涉及一種超融合系統的彈性負載均衡方法及系統。

背景技術

超融合基礎架構是一種將計算、網絡和存儲等資源作為基礎設施進行整合，可以根據具體業務系統需求進行選擇組合和自定義，方便快捷地進行數據中心搭建和業務系統部署的一種技術架構。具體實現方式上一般是在單元節點(x86服務器)中融入軟件虛擬化技術(包括計算、網絡、存儲、安全等虛擬化)，而每一個單元節點可以通過網絡聚合起來，實現模塊化的無縫橫向擴展(scale-out)，構建統一的資源池。

在超融合基礎架構中，某些服務器節點承載的數據塊多，某些服務器節點承載的數據塊少，計算負載需要訪問的數據可能會分布在超融合系統的所有服務器節點上，計算負載每次訪問這些不在當前節點上存儲的數據塊時，都需要從另一個服務器節點中通過網絡進行遠程的訪問。某臺物理服務器故障時，計算負載可以從故障的服務器遷移到正常工作的服務器上繼續運行，通過正常工作的服務器訪問其關聯的虛擬磁盤獲取數據。相比直接訪問本地節點的數據，訪問遠程節點的數據經過的數據鏈路更長，延遲更高，效率更低。并且受限于網絡本身的帶寬，如10Gbps以太網理論上只能提供1.2GB/s的帶寬。

由于存儲系統需要兼容不同型號，不同容量的不同磁盤，因此每個虛擬磁盤實際上會被拆分為一組數據塊。在一個通常的分布式存儲系統中，這些數據塊會被均勻放置在集群中的所有服務器上，當數據均勻分布在集群中所有服務器節點時，任意服務器節點故障都會影響所有的計算負載。當集群規模很大時，影響的面較大。因此為了降低故障面大小。

如圖1所示，示出了一種數據塊以兩數據塊副本形式均勻分布在服務器集群的示意圖，三臺服務器組成的超融合集群數據均勻分布在所有的服務器上以兩副本方式，即存放每個虛擬磁盤的數據被均勻分布在集群中，使得故障面較大，出現嚴重故障的概率增高。當某個服務器節點出現故障時，所有的虛擬磁盤都會受到影響。此時采用副本技術，也有一定概率導致某個數據塊完全丟失。由于底層的超融合存儲軟件只負責數據塊的存儲，在數據塊因為服務器故障而無法恢復的情況下，使用虛擬磁盤構建的上層文件系統例如Ext4、NTFS等可能會受到影響，出現其它的數據塊中的數據雖然存在，但數據無法從文件系統讀取的情況。同時，均勻分配數據塊中的數據塊副本的策略，使得出現全遠程訪問的概率提高，這種訪問模式導致磁盤的利用率低下，降低了計算負載的訪存效率。

發明內容

基于現有技術中均勻分配數據塊中的數據塊副本的策略，導致某個服務器節點出現故障時，其他的虛擬磁盤會受到影響時，數據無法從文件系統讀取造成故障面較大，同時計算負載出現全遠程訪問的概率提高，該種訪問模式導致磁盤的利用率低下，降低了計算負載的訪存效率等缺陷。本申請提出了一種超融合系統的彈性負載均衡方法及系統，具體包括：

本申請的第一方面提供了一種超融合系統的彈性負載均衡方法具體包括：

創建虛擬磁盤，將虛擬磁盤劃分為若干個數據塊，數據塊包括多個數據塊副本；

將若干個數據塊的數據塊副本的存儲資源進行融合，并掛載至超融合系統的服務器集群的節點；

獲取超融合系統的計算負載對應的服務器集群的節點；