快照建立方法、系統及應用伺服器的製作方法

2023-09-18 13:58:20

專利名稱：快照建立方法、系統及應用伺服器的製作方法
技術領域：
本發明涉及快照技術領域，具體涉及快照建立方法、系統及應用伺服器。
背景技術：
網際網路小型計算機系統接口(iSCSI，Internet Small Computer Systemlnterface)是一種基於傳輸控制協議(TCP，^Transmission Control Protocol)/因 特網協議(IP，Internet Protocol)的SCSI傳輸協議，用於在應用伺服器和存儲系統之間 通過IP網絡來傳輸SCSI命令和數據。目前，iSCSI技術已經標準化如RFC3720、RFC3721 等，並且在業界逐步取得廣泛應用。圖1為iSCSI協議的典型應用環境，如圖1所示，應用伺服器上安裝有iSCSI發起 者(initiator)模塊，存儲設備中集成一個iSCSI目標者(target)模塊。應用伺服器的 initiator將SCSI命令(可以包含數據)封裝在iSCSI報文中，通過IP網絡發送給target， 存儲設備對每個iSCSI報文進行處理，取出其中的數據並寫入到存儲介質如磁碟中。當客戶存在容災需求時，可以對存儲設備上的邏輯單元(LUN，LogicUnit Number) 建立快照。通過在不同的時間點建立快照，以達到保護LUN中的數據的目的。現有方案中，是在應用伺服器上安裝initiator軟體或者擁有initiator功能的 硬體，在存儲設備上，由管理員手動配置，將存儲區域網絡(SAN，StorageArea Network)資 源分配給應用伺服器，然後應用伺服器通過initiator與存儲設備的target建立連接，對 分配給應用伺服器的SAN資源進行數據讀寫。如果需要建立快照，則建立快照的過程如圖 2所示，其具體步驟如下步驟201 存儲設備管理員準備在存儲設備上創建快照，觸發存儲設備向應用服 務器發送快照通知。存儲設備上可設置有快照按鈕，管理員通過點擊快照按鈕，觸發存儲設備發送快 照通知。步驟202 應用伺服器的快照代理接收快照通知，通知應用伺服器上的應用程式 暫停數據讀寫同時刷新緩存，向存儲設備發送應用程式已暫停讀寫的通知。步驟203 存儲設備接收應用程式已暫停讀寫的通知後，為應用伺服器的LUN創建 快照，創建成功後，向應用伺服器發送快照創建成功通知。步驟204 快照代理接收快照創建成功通知，通知應用程式重新開始數據讀寫。需要說明的是，若應用程式自身能夠保證數據一致性，則不需要在應用伺服器上 安裝快照代理，此時，存儲設備可直接為應用伺服器的LUN建立快照；若應用伺服器自身無 法保證數據一致性，則需要在應用伺服器上安裝快照代理，通過步驟201 204建立快照。對於大型企業用戶，其存儲設備往往由存儲服務提供商提供，存儲設備由存儲服 務提供商管理而並不由企業用戶直接管理，而應用伺服器則在企業用戶這邊，如圖3所示， 這樣，應用伺服器與存儲設備是由不同的管理員來管理的。在現有方案中，快照的創建是由 存儲設備發起的，由存儲設備管理員來操作。由於創建快照對業務性能有一定影響，所以一般希望在業務比較空閒時進行。而只有應用伺服器管理員才了解業務的空閒狀況，在現有 方案中，是由應用伺服器管理員首先告訴存儲設備管理員的業務空閒情況，然後存儲設備 管理員根據該業務空閒情況，制定一個計劃來生成快照，例如通常選擇每天晚上12點生 成快照，此時業務流量最小。但是，現有方案的缺點是一旦業務某天發生了變化，例如某天晚上12點的流量 非常大，或者，在某天中午12點企業希望對重要數據做一個快照進行數據保護，那麼就需 要迅速修改快照設置。此時，這些突發情況都需要在第一時間迅速操作，但是由於快照創建 過程必須由存儲設備管理員來控制，非常不方便，可能達不到數據保護的預期效果。因此， 現有方案將存儲數據保護的控制權完全交給了存儲設備，而使用這些存儲數據的應用服務 器卻無法主動參與數據保護的過程，導致數據保護的效果不理想。另外，現有的快照代理與 存儲設備之間的消息使用的是各廠商自己的私有協議，不利於互相兼容。

發明內容
本發明提供快照建立方法、系統及應用伺服器，以優化存儲數據保護效果。本發明的技術方案是這樣實現的一種快照建立方法，應用於基於iSCSI的SAN中，根據應用伺服器的業務空閒情況 在快照代理上配置快照創建條件，該方法包括應用伺服器上的快照代理發現快照創建條件滿足，通知應用程式暫停數據讀寫同 時刷新緩存；快照代理向存儲設備發送快照建立請求，存儲設備接收該請求，對所述應用服務 器的LUN建立快照。所述存儲設備對應用伺服器的LUN建立快照之後進一步包括存儲設備建立快照成功，向快照代理返回快照建立成功響應，快照代理接收該響 應，通知應用程式重新開始數據讀寫。所述快照創建條件為預設業務空閒時刻到來；或者為業務忙閒衡量參數值大於預設值。所述快照建立請求承載在iSCSi協議的NOP-OUT報文上，且，將該報文中的保留欄位取值為第一預設值，以表示請求建立快照。所述保留欄位位於NOP-OUT報文的第32 47位元組。所述快照建立成功響應承載在iSCSi協議的NOP-IN報文上，且，將該報文中的保留欄位取值為第二預設值，以表示快照建立成功。所述保留欄位位於NOP-OUT報文的第36 47位元組。一種快照建立系統，該系統位於基於iSCSI的SAN中，根據應用伺服器的業務空閒 情況在應用伺服器上配置快照創建條件，該系統包括應用伺服器，發現預設快照創建條件滿足，通知應用程式暫停數據讀寫同時刷新 緩存，向存儲設備發送快照建立請求；存儲設備，接收快照建立請求，對所述應用伺服器的LUN建立快照。一種應用伺服器，該應用伺服器位於基於iSCSI的SAN中，包括快照代理和應用 程序單元，且，根據應用伺服器的業務空閒情況在快照代理上配置快照創建條件，其中
快照代理，發現預設快照創建條件滿足，向應用程式單元發送暫停數據讀寫同時 刷新緩存的通知，向存儲設備發送快照建立請求；應用程式單元，接收暫停數據讀寫同時刷新緩存的通知，則暫停數據讀寫同時刷 新緩存。所述快照代理進一步包括用於接收存儲設備發來的快照建立成功響應，通知應用程式重新開始數據讀寫的 模塊。與現有技術相比，本發明中，根據應用伺服器的業務空閒情況在快照代理上配置 快照創建條件，快照代理發現快照創建條件滿足，則發起快照建立過程，從而優化了存儲數 據保護效果。另外，本發明實施例中，通過將iSCSI協議的NOP-OUT報文的保留欄位擴展為表示 請求建立快照，將NOP-IN報文的保留欄位擴展為表示快照建立成功，使得在創建快照時， 不同廠商之間的快照代理和存儲設備可以兼容。


圖1為iSCSI協議的典型應用環境示意圖；圖2為現有的快照建立過程示意圖；圖3為現有的企業用戶的基於iSCSI協議的SAN的組網圖；圖4為本發明實施例提供的在基於iSCSI的SAN中建立快照的方法流程圖；圖5為本發明實施例提供的在基於iSCSI的SAN中建立快照的系統組成圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。圖4為本發明實施例提供的在基於iSCSI的SAN中建立快照的方法流程圖，如圖 4所示，其具體步驟如下步驟401 應用伺服器上的快照代理發現預設快照創建條件滿足，通知應用程式 暫停數據讀寫同時刷新緩存。預設快照創建條件可如下一、由應用伺服器管理員根據應用伺服器的業務空閒情況，設置一個快照創建時 刻表，將該時刻表配置在應用伺服器上，應用伺服器根據該時刻表發起快照建立過程。二、應用伺服器根據自身的業務忙閒衡量參數，如CPU佔用率等，發起快照創建過 程，例如當應用伺服器發起自身的CPU佔用率大於預設百分比時，發起快照建立過程。步驟402 快照代理向存儲設備發送快照建立請求報文，該報文中攜帶應用服務 器在存儲設備上的LUN標識。這裡，快照建立請求報文可以採用iSCSi協議的NOP-OUT報文，將該報文中的保留 (Reserved)欄位取值為預設值如0x01，以表示請求建立快照。其中，可採用第32 47字 節的Reserved欄位。以下是本步驟可以採用的NOP-OUT報文的結構韓I0I1I2I權利要求
1.一種快照建立方法，應用於基於網際網路小型計算機系統接口 iscsi的存儲區域網絡 SAN中，其特徵在於，根據應用伺服器的業務空閒情況在快照代理上配置快照創建條件，該 方法包括應用伺服器上的快照代理發現快照創建條件滿足，通知應用程式暫停數據讀寫同時刷 新緩存；快照代理向存儲設備發送快照建立請求，存儲設備接收該請求，對所述應用伺服器的 邏輯單元LUN建立快照。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述存儲設備對應用伺服器的LUN建立快照 之後進一步包括存儲設備建立快照成功，向快照代理返回快照建立成功響應，快照代理接收該響應，通 知應用程式重新開始數據讀寫。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述快照創建條件為預設業務空閒時刻到來；或者為業務忙閒衡量參數值大於預設值。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述快照建立請求承載在iSCSi協議的 NOP-OUT報文上，且，將該報文中的保留欄位取值為第一預設值，以表示請求建立快照。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述保留欄位位於NOP-OUT報文的第32 47位元組。
6.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述快照建立成功響應承載在iSCSi協議的 NOP-IN報文上，且，將該報文中的保留欄位取值為第二預設值，以表示快照建立成功。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述保留欄位位於NOP-OUT報文的第36 47位元組。
8.一種快照建立系統，該系統位於基於網際網路小型計算機系統接口 iSCSi的存儲區域 網絡SAN中，其特徵在於，根據應用伺服器的業務空閒情況在應用伺服器上配置快照創建 條件，該系統包括應用伺服器，發現預設快照創建條件滿足，通知應用程式暫停數據讀寫同時刷新緩存， 向存儲設備發送快照建立請求；存儲設備，接收快照建立請求，對所述應用伺服器的邏輯單元LUN建立快照。
9.一種應用伺服器，該應用伺服器位於基於網際網路小型計算機系統接口 iSCSi的存儲 區域網絡SAN中，其特徵在於，包括快照代理和應用程式單元，且，根據應用伺服器的業務 空閒情況在快照代理上配置快照創建條件，其中快照代理，發現預設快照創建條件滿足，向應用程式單元發送暫停數據讀寫同時刷新 緩存的通知，向存儲設備發送快照建立請求；應用程式單元，接收暫停數據讀寫同時刷新緩存的通知，則暫停數據讀寫同時刷新緩存。
10.如權利要求9所述的應用伺服器，其特徵在於，所述快照代理進一步包括 用於接收存儲設備發來的快照建立成功響應，通知應用程式重新開始數據讀寫的模塊。
全文摘要
本發明公開了快照建立方法、系統及應用伺服器，應用於基於iSCSI的SAN中。方法包括根據應用伺服器的業務空閒情況在快照代理上配置快照創建條件，快照代理發現快照創建條件滿足，通知應用程式暫停數據讀寫同時刷新緩存；快照代理向存儲設備發送快照建立請求，存儲設備接收該請求，對所述應用伺服器的邏輯單元LUN建立快照。本發明優化了存儲數據保護效果。
文檔編號H04L29/06GK102053876SQ20091023714
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者夏飛, 巴麗娟 申請人:杭州華三通信技術有限公司