一種存儲多路徑的訪問系統及其配置和訪問方法
2023-10-26 17:10:02
專利名稱：一種存儲多路徑的訪問系統及其配置和訪問方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機技術，尤其涉及一種存儲多路徑的訪問系統及其配置和訪問方法。
背景技術：
隨著計算機技術的發展，用戶對計算機系統的可靠性和性能要求也越來越高，對數據的可靠性和存取速度的要求也越來越高。現有對存儲設備的訪問大多是採用乙太網經過Internet小型計算機系統接口(iSCSI)協議，或者採用光纖經過FC協議的方式來實現的。每一條物理鏈路的建立在主機上都會映射為一塊邏輯磁碟，但是在主機上的多塊邏輯磁碟實際上標識的是一個物理存儲。這樣的後果是用戶無法確認主機上的哪些邏輯磁碟標識的是同一個物理存儲，由於相同的物理存儲在主機上映射出多個邏輯磁碟導致用戶對存儲的訪問容易出現錯誤。另外，多條鏈路標識的一個物理存儲在任何時候僅有一條鏈路可以使用，造成了鏈路的浪費。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服目前相同的物理存儲在主機上映射出多個邏輯磁碟導致對存儲的訪問容易出現錯誤以及多條鏈路標識的一個物理存儲容易造成鏈路浪費的不足。為了解決上述技術問題，本申請提供了一種存儲多路徑的訪問系統，用於對存儲設備進行訪問，其中，該系統包括:適配器，連接該存儲設備；埠驅動模塊，設置成為該存儲設備產生通用磁碟標識；多路徑過濾模塊，設置成通過多路徑框架整合多條鏈路，將該存儲設備表現為一塊磁碟；多路徑磁碟模塊，設置成組織驅動與該存儲設備建立連接。優選地，該多路徑磁碟模塊設置成根據該通用磁碟標識識別該存儲設備。優選地，該系統包括:多路徑輸入輸出模塊，設置成對即插即用輸入輸出請求包和電源管理輸入輸出請求包進行響應。優選地，該系統包括:存儲設備管理模塊，設置成為該多路徑輸入輸出模塊對所述響應提供路由信息。優選地，該存儲設備管理模塊設置成對鏈路負載進行均衡性管理。本申請提供了一種存儲多路徑的訪問系統的配置方法，其中，該方法包括:通過適配器連接存儲設備；為該存儲設備產生通用磁碟標識；
通過多路徑框架整合多條鏈路，將該存儲設備表現為一塊磁碟；組織驅動與該存儲設備建立連接。優選地，組織驅動與該存儲設備建立連接，包括:根據該通用磁碟標識識別該存儲設備。本申請提供了一種存儲多路徑的訪問系統的訪問方法，其中，該方法包括:對即插即用輸入輸出請求包和電源管理輸入輸出請求包進行響應。優選地，該方法包括:為該響應提供路由信息。優選地，該方法包括:對鏈路負載進行均衡性管理。與現有技術相比，本申請的實施例把多條鏈路連接的同一存儲在主機上表現為一塊邏輯磁碟，方便用戶的訪問。本申請的實施例在鏈路層充分利用多條鏈路來傳輸IO請求，有利於提升系統的IO吞吐力，並能起到鏈路冗餘的作用。本申請的實施例實現了對存儲設備的多路徑訪問，提聞了對存儲設備訪問的可罪性，提聞對存儲的訪問性能。本申請的實施例以保證在計算機和存儲之間的鏈路出現異常的情況下，計算機仍然能夠訪問存儲設備。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
附圖用來提供對本發明技術方案的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用於解釋本發明的技術方案，並不構成對本發明技術方案的限制。圖1為本申請實施例的存儲多路徑的訪問系統的構造示意圖。圖2為本申請實施例所採用的物理網絡拓撲示意圖。圖3為本申請實施例的存儲多路徑的訪問系統的配置方法的流程示意圖。圖4為本申請實施例的存儲多路徑的訪問方法的流程示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，並達成技術效果的實現過程能充分理解並據以實施。本申請實施例以及實施例中的各個特徵在不相衝突前提下的相互結合，均在本發明的保護範圍之內。本申請的實施例預先建立存儲(磁碟)設備到本地計算機之間的物理鏈路的連接，然後記錄鏈路的連接信息。鏈路的連接信息主要包含存儲設備的邏輯單元號(LogicalUnit Number, LUN)信息和本地適配器的埠信息。在本地計算機對物理存儲進行訪問時，選取合適的IO請求鏈路進行IO請求的傳輸。IO請求鏈路的選擇，可以根據存儲網絡的物理拓撲結構來確定，使得多條路徑同時進行存儲設備的IO操作，從而提高存儲設備的IO吞吐能力。常用的IO請求鏈路選擇算法有輪流選擇路徑算法、最輕負載路徑算法、失效切換等。比如失效切換中，存在鏈路A和鏈路B，鏈路A作為主鏈路，B作為備用鏈路，IO請求首先採用鏈路A上進行傳輸，當鏈路A出現故障時，可以將IO請求自動切換到鏈路B上繼續進行傳輸。本申請的實施例中，存儲設備(比如磁碟)用於存儲數據，數據由計算機通過物理鏈路傳輸到存儲設備上，並進行持久化保存。如圖1所示，本申請實施例的存儲多路徑的訪問系統主要包括適配器110、埠驅動模塊120、多路徑過濾模塊130以及多路徑磁碟模塊140等。適配器110，用於連接計算機和存儲設備，可以是乙太網卡的網卡適配器110也可以是光纖卡的光纖適配器110。埠驅動模塊120，與各適配器110相連，設置成完成計算機和存儲設備之間的通信，為該存儲設備產生通用磁碟標識(ID)。現實中的通信可以採用現有的iSCSI協議、光線通信等方式完成。多路徑過濾模塊130，與埠驅動模塊120，是一個埠過濾驅動模塊，通過多路徑框架對多條鏈路的整合，使得同一個存儲設備表現為一塊磁碟，這樣系統原有的磁碟驅動模塊就不會發現新添加的存儲設備(磁碟設備)，避免物理存儲通過多條鏈路連接到作業系統上，起到路徑冗餘和負載均衡的作用。其用於管理由埠驅動模塊120產生的通用磁碟ID，將物理的存儲設備連接到作業系統之後，在系統層產生的通用磁碟ID更改為多路徑磁碟ID。多路徑磁碟模塊140，與多路徑過濾模塊130相連，當一個存儲設備被連接到適配器Iio上之後，埠驅動模塊120為存儲設備產生一個通用磁碟ID，多路徑磁碟模塊140根據通用磁碟ID可以識別該存儲設備，並根據該通用磁碟ID來判斷該存儲設備是否屬於自己要管理的存儲對象，當判斷其為自己管理的存儲對象之後，多路徑磁碟模塊140將宣布對磁碟設備對象(是底層物理設備在驅動層的一個抽象)的所有權，並且組織其它驅動(比如磁碟類驅動等作業系統本身自帶的驅動)與存儲設備建立連接。這將直接阻止其它驅動程序在相同的邏輯單元號(LUN)上創建設備棧和掛載文件系統。如果沒有多路徑磁碟模塊140，磁碟類驅動將會為每一個存儲設備創建一個實例，並創建指向該存儲設備的多個活動路徑。同時，多路徑磁碟模塊140還會向多路徑輸入輸出(IO)模塊發送新設備加入通知，告知多路徑IO模塊150有新設備到來。如圖1所示，本申請實施例的存儲多路徑的訪問系統還可以包括多路徑IO模塊150，與各適配器110相連，是一個總線型驅動的模塊，枚舉其上的所有設備(所有與計算機相連的存儲設備)，對即插即用輸入輸出請求包(I/ORequest Package, IRP)和電源管理IRP進行響應，用於完成對總線的多重訪問，管理總線上的設備(需要進行多路徑管理的設備)。該模塊為存儲設備開發商提供了監視和管理其存儲設備和連接存儲設備管理模塊160的方法，讓不同廠商根據自身存儲產品的特點來實現各種特定的功能，充分利用存儲產品的特性。如圖1所示，本申請實施例的存儲多路徑的訪問系統還可以包括存儲設備管理模塊160，與多路徑磁碟模塊140相連，設置成為多路徑IO模塊150的即插即用IRP和電源管理IRP響應等提供路由信息。本申請的其他實施例中，存儲設備管理模塊160還可以設置成為存儲(磁碟)設備提供在線管理和/或線下管理，還可以設置成對鏈路負載進行均衡性管理。圖2是本申請實施例所米用的物理網絡拓撲意圖。如圖2所不，計算機和存儲設備之間通過物理鏈路I和物理鏈路2連接(本例中也可以採用多條物理鏈路連接)。這樣存儲設備在計算機上被映射為一塊邏輯磁碟。計算機對存儲設備的訪問，是通過映射的邏輯磁碟來進行的。假設出現這樣的一種情況，當兩條鏈路中的一條出現故障的時候，計算機對存儲設備的訪問可以通過另外一條正常路徑來實現。這樣就達到了對存儲設備的可靠性要求。當兩條鏈路都正常的時候，可以通過負載均衡算法來實現對兩條鏈路的最大化使用，從而提高對存儲設備的訪問性能。如圖3所示，本申請實施例的存儲多路徑的訪問系統的配置方法主要包括如下內容。步驟S310，通過適配器連接存儲設備。步驟S320，為該存儲設備產生通用磁碟標識。步驟S330，通過多路徑框架整合多條鏈路，將該存儲設備表現為一塊磁碟。步驟S340,組織驅動與該存儲設備建立連接。其中，上述的組織驅動與該存儲設備建立連接，比如可以包括:根據該通用磁碟標識識別該存儲設備。如圖4所示，本申請實施例的存儲多路徑的訪問方法主要包括如下內容。步驟S410，對即插即用輸入輸出請求包和電源管理輸入輸出請求包進行響應。該方法還可以包括:步驟S420，為該響應提供路由信息。該方法還可以包括:步驟S430，對鏈路負載進行均衡性管理。本申請的實施例在存儲設備通過多條物理鏈路(可以是乙太網線或者光纖線形成的鏈路)接入計算機，在計算機映射為一塊邏輯磁碟。當其中的一條鏈路出現故障的時候，本地計算機仍能夠通過其他的鏈路對已經映射到本地的邏輯磁碟對存儲設備進行訪問，從而實現了鏈路的冗餘，實現了對存儲訪問的高可靠性。本申請的實施例在對存儲進行訪問的時候，可以在多條鏈路之間實現多種負載均衡方法，提升對存儲設備的訪問性能。雖然本發明所揭露的實施方式如上，但所述的內容僅為便於理解本發明而採用的實施方式，並非用以限定本發明。任何本發明所屬領域內的技術人員，在不脫離本發明所揭露的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式及細節上進行任何的修改與變化，但本發明的專利保護範圍，仍須以所附的權利要求書所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種存儲多路徑的訪問系統，用於對存儲設備進行訪問，其中，該系統包括: 適配器，連接該存儲設備； 埠驅動模塊，設置成為該存儲設備產生通用磁碟標識； 多路徑過濾模塊，設置成通過多路徑框架整合多條鏈路，將該存儲設備表現為一塊磁碟； 多路徑磁碟模塊，設置成組織驅動與該存儲設備建立連接。
2.根據權利要求1所述的訪問系統，其中: 該多路徑磁碟模塊設置成根據該通用磁碟標識識別該存儲設備。
3.根據權利要求1所述的訪問系統，其中，該系統包括: 多路徑輸入輸出模塊，設置成對即插即用輸入輸出請求包和電源管理輸入輸出請求包進行響應。
4.根據權利要求3所述的訪問系統，其中，該系統包括: 存儲設備管理模塊，設置成為該多路徑輸入輸出模塊對所述響應提供路由信息。
5.根據權利要求4所述的訪問系統，其中: 該存儲設備管理模塊設置成對鏈路負載進行均衡性管理。
6.根據權利要求1所述的存儲多路徑的訪問系統的配置方法，其中，該方法包括: 通過適配器連接存儲設備； 為該存儲設備產生通用磁碟標識； 通過多路徑框架整合多條鏈路，將該存儲設備表現為一塊磁碟； 組織驅動與該存儲設備建立連接。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，組織驅動與該存儲設備建立連接，包括: 根據該通用磁碟標識識別該存儲設備。
8.根據權利要求1所述的存儲多路徑的訪問系統的訪問方法，其中，該方法包括: 對即插即用輸入輸出請求包和電源管理輸入輸出請求包進行響應。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，該方法包括: 為該響應提供路由信息。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，該方法包括: 對鏈路負載進行均衡性管理。
全文摘要
本發明公開了一種存儲多路徑的訪問系統及其配置和訪問方法，克服目前相同的物理存儲在主機上映射出多個邏輯磁碟導致對存儲的訪問容易出現錯誤以及多條鏈路標識的一個物理存儲容易造成鏈路浪費的不足。該系統用於對存儲設備進行訪問，其包括適配器，連接該存儲設備；埠驅動模塊，設置成為該存儲設備產生通用磁碟標識；多路徑過濾模塊，設置成通過多路徑框架整合多條鏈路，將該存儲設備表現為一塊磁碟；多路徑磁碟模塊，設置成組織驅動與該存儲設備建立連接。本申請的實施例把多條鏈路連接的同一存儲在主機上表現為一塊邏輯磁碟，方便用戶的訪問。
文檔編號G06F3/06GK103150127SQ20131009177
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者孫承碧, 張書寧 申請人:浪潮(北京)電子信息產業有限公司