一種iscsi客戶端存儲加速模塊的製作方法
2023-11-04 05:00:02
專利名稱：一種iscsi客戶端存儲加速模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種網絡存儲系統領域技術，具體地說是一種ISCSI客戶端存儲加速模塊。
背景技術：
網絡存儲系統，尤其是IP-SAN的發展，變得越來越重要。網絡存儲系統在各種系統中發揮重要作用，不論是大型數據中心，還是企業級內部網絡。但是現有的存儲系統隨著規模的擴大，無法保證用戶在使用存儲時仍然具有比較好的性能。IP-SAN的發展，隨著client不斷增加，以及大規模化，客戶端的性能存儲系統端 無法像client數目較少時那麼實時響應。存儲系統本地的優化工作以及系統本身的帶寬再高，隨著client的規模化，網絡帶寬等，會成為實時響應的瓶頸。通常少數客戶端時，各客戶端都具有較好性能，如圖I所示。傳統的客戶端系統模式如圖2所示，由於存儲系統的資源通過iSCSI映射到客戶端，形成虛擬塊設備，在虛擬設備上，直接加載文件系統，在文件系統上運行用戶模塊，該模式，應用模塊的數據，經文件系統，在經虛擬塊設備(iSCSI協議)透過網絡最終落到存儲系統端。當存儲系統的IOPS (每秒處理IO數)比較高時，客戶端的數據請求能夠及時響應，並且存儲系統的網絡帶寬也需要比較高。當客戶端達到一定規模後，例如圖3所示，存儲系統的帶寬為lOGB/s，而N個客戶端加起來的帶寬超過10GB，則此時將對客戶端請求造成部分延時，可能影響用戶使用。此時，由於存儲系統比較昂貴，升級或者以高規格的產品進行替代，成本較高。
發明內容
本發明的技術任務是提供一種針對存儲系統面對大規模IP-SAN應用時，在客戶端增加ISCSI客戶端存儲加速模塊，提高存儲系統抗高負載能力的，實施簡單，成本低，採用推拉模式提高存儲系統帶寬使用率的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊。本發明的技術任務是按以下方式實現的，包括ISCSI客戶端系統，在ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備上連接ISCSI客戶端存儲加速模塊，ISCSI客戶端存儲加速模塊包括力口速介質模塊、存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊、數據推拉模塊；加速介質模塊分別連接存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊和數據推拉模塊，存儲系統響應測試模塊和加速策略模塊均與數據推拉模塊連接；加速介質模塊指定客戶端本地的加速介質，用以緩存數據；存儲系統響應測試模塊測試存儲系統讀寫響應情況；加速策略模塊設定容量或者時間值，到達策略峰值必須進行推送數據；數據推拉模塊進行與存儲系統上的數據進行更新以及預取。加速介質模塊需要指定本地加速介質；從客戶端系統中劃分一塊磁碟區域,用作緩存數據，該介質容量最佳值為ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備容量的十分之一。
存儲系統響應測試模塊從加速介質模塊的介質中，用最新數據寫回存儲系統，測試響應速度，以方便數據推拉模塊進行數據推拉。加速策略模塊針對本地加速介質容量有限，有時客戶端無法提供較大緩存介質容量，則需要設定緩存峰值，例如緩存介質的80%時，需強行推送數據至存儲系統，或者與存儲系統有一定時間間隔後，需要強行推數據。數據推拉模塊由於本地介質容量規模有限，無法緩存虛擬塊設備整個容量的數據，如果是寫請求時，數據可以暫存介質，由於局部性工作原理，從存儲系統中拉過來的數據，在系統運行前期，拉比較頻繁，由於針對這些數據，存在寫更新，後續以推送數據為主，本模塊主要設定推送數據的頻度以及大小。將該ISCSI客戶端存儲加速模塊應用於Linux系統平臺的流程為 (1)、在ISCSI客戶端系統安裝複製該ISCSI客戶端存儲加速模塊系統軟體包；
(2)、指定客戶端介質；
(3)、設定響應測試數據塊大小，設定響應測試頻率；
(4)、設定加速策略，在加速策略上採取容量模式，超過50%緩存容量，則強行推送數據至存儲系統；
(5)、數據推拉模塊為後臺運行模塊，對用戶透明，根據存儲系統響應測試模塊以及加速策略模塊的加速策略，進行推拉數據。ISCSI 英文 Internet Small Computer System Interface 的簡寫，譯為網絡小型計算機系統接口。是一種基於TCP/IP的協議，用來建立和管理IP存儲設備、主機和客戶機等之間的相互連接，並創建存儲區域網絡(SAN)。本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊具有以下優點針對存儲系統面對大規模應用時，在ISCSI客戶端系統增加ISCSI客戶端存儲加速模塊，提高存儲系統抗高負載能力；採用推拉模式，提高存儲系統帶寬使用率，具有實施簡單，成本低等優點，因而，具有很好的推廣使用價值。
下面結合附圖對本發明進一步說明。附圖I為現有技術的客戶端小規模IP-SAN應用的結構示意 附圖2為現有技術的傳統的客戶端系統模式邏輯示意 附圖3為現有技術的客戶端大規模IP-SAN應用的結構示意 附圖4為本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊在客戶端系統模式中邏輯示意圖； 附圖5為本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊的結構框 附圖6為本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊的流程實施圖。
具體實施例方式參照說明書附圖和具體實施例對本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊作以下詳細地說明。實施例
本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，包括ISCSI客戶端系統，在ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備上連接ISCSI客戶端存儲加速模塊，ISCSI客戶端存儲加速模塊包括加速介質模塊、存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊、數據推拉模塊；加速介質模塊分別連接存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊和數據推拉模塊，存儲系統響應測試模塊和加速策略模塊均與數據推拉模塊連接；加速介質模塊指定客戶端本地的加速介質，用以緩存數據；存儲系統響應測試模塊測試存儲系統讀寫響應情況；加速策略模塊設定容量或者時間值，到達策略峰值必須進行推送數據；數據推拉模塊進行與存儲系統上的數據進行更新以及預取。加速介質模塊需要指定本地加速介質；從客 戶端系統中劃分一塊磁碟區域,用作緩存數據，該介質容量最佳值為ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備容量的十分之一。存儲系統響應測試模塊(具體值可以設定，本實施例採用4k寫測試)，從加速介質模塊的介質中，用最新數據寫回存儲系統，測試響應速度，以方便數據推拉模塊進行數據推拉。加速策略模塊針對本地加速介質容量有限，有時客戶端無法提供較大緩存介質容量，則需要設定緩存峰值，例如緩存介質的80%時，需強行推送數據至存儲系統，或者與存儲系統有一定時間間隔後，需要強行推數據。數據推拉模塊由於本地介質容量規模有限，無法緩存虛擬塊設備整個容量的數據，如果是寫請求時，數據可以暫存介質，由於局部性工作原理，從存儲系統中拉過來的數據，在系統運行前期，拉比較頻繁，由於針對這些數據，存在寫更新，後續以推送數據為主，本模塊主要設定推送數據的頻度以及大小。將該ISCSI客戶端存儲加速模塊應用於Linux系統平臺的流程為
(1)、在ISCSI客戶端系統安裝複製該ISCSI客戶端存儲加速模塊系統軟體包；
(2)、指定客戶端介質,本實施實例中為/dev/sdal；
(3)、設定響應測試數據塊大小，設定響應測試頻率；本實施例採取IMB數據塊，IOs測試I次，響應超過Is則為存儲系統端高壓負載，本端需進行緩存加速，如果低於ls，表明存儲系統可接受，數據推送模塊可以推送數據，激活推送進程；
(4)、設定加速策略，本實施例在加速策略上採取容量模式，超過50%緩存容量，則強行推送數據至存儲系統；
(5)、數據推拉模塊為後臺運行模塊，對用戶透明，根據存儲系統響應測試模塊以及加速策略模塊的加速策略，進行推拉數據。本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求
1.一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，包括ISCSI客戶端系統，其特徵在於在ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備上連接ISCSI客戶端存儲加速模塊，ISCSI客戶端存儲加速模塊包括加速介質模塊、存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊、數據推拉模塊；加速介質模塊分別連接存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊和數據推拉模塊，存儲系統響應測試模塊和加速策略模塊均與數據推拉模塊連接；加速介質模塊指定客戶端本地的加速介質，用以緩存數據；存儲系統響應測試模塊測試存儲系統讀寫響應情況；加速策略模塊設定容量或者時間值，到達策略峰值必須進行推送數據；數據推拉模塊進行與存儲系統上的數據進行更新以及預取。
2.根據權利要求I所述的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，其特徵在於加速介質模塊需要指定本地加速介質；從客戶端系統中劃分一塊磁碟區域，用作緩存數據，該介質容量最佳值為ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備容量的十分之一。
3.根據權利要求I所述的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，其特徵在於存儲系統響應測試模塊，從加速介質模塊的介質中，用最新數據寫回存儲系統，測試響應速度，以方便數據推拉模塊進行數據推拉。
4.根據權利要求I所述的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，其特徵在於加速策略模塊需要設定緩存峰值，需強行推送數據至存儲系統，或者與存儲系統有一定時間間隔後，需要強行推數據。
5.根據權利要求I所述的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，其特徵在於數據推拉模塊設定推送數據的頻度以及大小。
6.根據權利要求I所述的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，其特徵在於將該ISCSI客戶端存儲加速模塊應用於Linux系統平臺的流程為 (1)、在ISCSI客戶端系統安裝複製該ISCSI客戶端存儲加速模塊系統軟體包； (2)、指定客戶端介質； (3)、設定響應測試數據塊大小，設定響應測試頻率； (4)、設定加速策略，在加速策略上採取容量模式，超過50%緩存容量，則強行推送數據至存儲系統； (5)、數據推拉模塊為後臺運行模塊，對用戶透明，根據存儲系統響應測試模塊以及加速策略模塊的加速策略，進行推拉數據。
全文摘要
本發明公開了一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，屬於網絡存儲系統領域技術，包括ISCSI客戶端系統，在ISCSI客戶端系統的虛擬塊設備上連接ISCSI客戶端存儲加速模塊，ISCSI客戶端存儲加速模塊包括加速介質模塊、存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊、數據推拉模塊；加速介質模塊分別連接存儲系統響應測試模塊、加速策略模塊和數據推拉模塊，存儲系統響應測試模塊和加速策略模塊均與數據推拉模塊連接。本發明的一種ISCSI客戶端存儲加速模塊，針對存儲系統面對大規模IP-SAN應用時，在客戶端增加ISCSI客戶端存儲加速模塊，提高存儲系統抗高負載能力的，實施簡單，成本低，採用推拉模式提高存儲系統帶寬使用率。
文檔編號H04L29/08GK102752366SQ201210172119
公開日2012年10月24日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者張宇 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司