專利名稱：虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲區(qū)域系統(tǒng)的虛擬化，尤其涉及虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)及應(yīng)用于該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
背景技術(shù)：
支持iSCSI(Internet Small Computer System Interface，網(wǎng)際小型機(jī)系統(tǒng)接口)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備逐漸在市場上獲得用戶的認(rèn)可。在中低端市場，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備一般是自帶物理存儲介質(zhì)的，是一個集成了功能和存儲介質(zhì)的整體設(shè)備。一般，這樣的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的容量大約在10TB(兆兆字節(jié))以下。當(dāng)用戶的需求逐漸增多時，需要多個這樣的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備來形成更大的存儲空間。
為了滿足訪問客戶端對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中多個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的存儲空間連續(xù)使用和以同一訪問地址使用的要求，需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化。現(xiàn)有技術(shù)中的iSCSI虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)及其訪問客戶端通常采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，在連接訪問客戶端和網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的交換機(jī)上接入存儲服務(wù)器。
圖1中，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中的本地卷管理單元將本設(shè)備中的物理存儲介質(zhì)轉(zhuǎn)換為本地卷，并提供對本地卷的訪問功能。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的功能和用戶具體配置不同，本地卷既可能是物理卷，也可能是邏輯卷。存儲服務(wù)器對各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備進(jìn)行帶內(nèi)虛擬化，統(tǒng)一管理所有網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的本地卷，將其映射為全局卷供訪問客戶端通過同一個IP地址來訪問，全局卷為邏輯卷。訪問客戶端對全局卷的訪問由存儲服務(wù)器完成，存儲服務(wù)器將對全局卷的訪問分解為對一個或一個以上網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中本地卷的訪問，并將各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備返回的本地卷訪問操作執(zhí)行結(jié)果組合為對全局卷的訪問操作結(jié)果。
然而，當(dāng)所需要的存儲空間不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備越來越多時，由于所有的讀寫操作都需要由存儲服務(wù)器進(jìn)行，存儲服務(wù)器的處理能力和連接帶寬會成為整個網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的瓶頸，降低網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的訪問效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中的存儲服務(wù)器負(fù)責(zé)對所有全局卷的訪問形成系統(tǒng)性能瓶頸的問題。
本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)包括連接至同一存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN的至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其中至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括設(shè)備管理單元，用來維護(hù)全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
優(yōu)選地，當(dāng)超過一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括設(shè)備管理單元時，其中一個為主設(shè)備管理單元，用來進(jìn)行對全局卷訪問的重定向并同步設(shè)備管理單元或全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系；其余為備份設(shè)備管理單元，用來在主設(shè)備管理單元工作故障時將其中之一升級為主設(shè)備管理單元。
優(yōu)選地，至少一個全局卷具有一個主全局卷管理單元和至少一個備份全局卷管理單元，其中主全局卷管理單元用來執(zhí)行對該全局卷的訪問；備份全局卷管理單元用來在主全局卷管理單元工作故障時將其中之一升級為主全局卷管理單元；當(dāng)全局卷管理單元發(fā)生主備切換后，設(shè)備管理單元將對該全局卷的訪問重定向至當(dāng)前主全局卷管理單元。
本發(fā)明提供的另一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，包括連接至同一SAN的至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括設(shè)備管理單元和全局卷管理單元，其中設(shè)備管理單元用來交互其所在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息；其中一個為主設(shè)備管理單元，用來同步各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；其余為備份設(shè)備管理單元，用來在主設(shè)備管理單元工作故障時將其中之一升級為主設(shè)備管理單元；全局卷管理單元用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
優(yōu)選地，所述設(shè)備管理單元之間交互的狀態(tài)信息中包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)；主設(shè)備單元根據(jù)負(fù)荷參數(shù)選擇網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的全局卷管理單元作為被訪問的全局卷的全局卷管理單元。
優(yōu)選地，所述被訪問全局卷的全局卷管理單元和與該全局卷具有映射關(guān)系的本地卷在同一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用網(wǎng)際小型機(jī)系統(tǒng)接口iSCSI協(xié)議；主設(shè)備管理單元所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有用于接收對全局卷訪問的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址；所述對全局卷訪問的重定向通過iSCSI重定向協(xié)議實現(xiàn)。
優(yōu)選地，所述每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來作為不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備間本地卷訪問的通信接口，按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)和接收全局卷管理單元對位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷的訪問請求和訪問結(jié)果。
優(yōu)選地，所述全局卷與本地卷的映射關(guān)系通過嵌入式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。
本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，包括設(shè)備管理單元，用來與其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備交互虛擬化存儲系統(tǒng)的工作信息，將對全局卷的訪問重定向至執(zhí)行該全局卷訪問操作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；所述工作信息交互包括同步虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的全局卷與本地卷的映射關(guān)系。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
優(yōu)選地，所述虛擬化存儲系統(tǒng)的工作信息中包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)；所述執(zhí)行全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備由所述設(shè)備管理單元根據(jù)各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)確定。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用iSCSI協(xié)議；所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有至少兩個網(wǎng)際協(xié)議IP地址，一個為網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址，用于對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷的首次訪問；另一個為該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本身的IP地址，用于進(jìn)行iSCSI協(xié)議重定向后對全局卷的后續(xù)訪問。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)和接收全局卷管理單元對位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷的訪問請求以及訪問結(jié)果。
本發(fā)明提供的另一種應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，包括設(shè)備管理單元和全局卷管理單元，其中設(shè)備管理單元用來與虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備交互虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的工作信息，其中包括全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系；全局卷管理單元用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)和接收全局卷管理單元對位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷的訪問請求以及訪問結(jié)果。
優(yōu)選地，所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的工作信息中還包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)。
本發(fā)明提供的第三種虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，包括存儲管理裝置和至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其中存儲管理裝置用來維護(hù)網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
本發(fā)明提供了一種網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，該網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)包括至少2個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，所述方法包括以下步驟確定一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備作為主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備接收到對全局卷的訪問后，將其重定向至負(fù)責(zé)該全局卷訪問操作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備根據(jù)全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對該全局卷的訪問操作。
優(yōu)選地，所述方法還包括主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備同步各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系。
優(yōu)選地，所述方法還包括各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備間交互其工作狀態(tài)信息；所述方法還包括主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)生故障時，由其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中的一個接替其工作。
優(yōu)選地，所述工作狀態(tài)信息中包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)；所述方法在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備進(jìn)行全局卷訪問的重定向前還包括如果當(dāng)前沒有網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備負(fù)責(zé)該全局卷的訪問時，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備根據(jù)負(fù)荷參數(shù)指定負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用iSCSI協(xié)議；所述主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有用于接收對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷訪問的虛擬IP地址；所述主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)生故障時，其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備之一接替其工作包括將原主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的虛擬IP地址配置在接替其工作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上。
優(yōu)選地，所述負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備執(zhí)行對該全局卷的訪問操作具體為根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系將對該全局卷的訪問分解為對至少一個本地卷的訪問；向要訪問的本地卷所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)送本地卷訪問請求；將接收的本地卷訪問結(jié)果組合為對該全局卷的訪問結(jié)果并將返回訪問結(jié)果。
本發(fā)明通過將完成全局卷訪問的全局卷管理單元分散在各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上實現(xiàn)，使得對全局卷訪問的處理能力具有隨網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備增加而增長的能力，從而避免了對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行虛擬化造成的性能瓶頸；同時，本發(fā)明將設(shè)備管理單元也分散在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上實現(xiàn)，通過設(shè)備管理單元和全局卷管理單元間的冗余提高了虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的可靠性；進(jìn)一步地，本發(fā)明中的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)可以不包括存儲服務(wù)器，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)構(gòu)建、維護(hù)和管理的成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)與訪問客戶端的結(jié)構(gòu)示例圖；圖2為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例三創(chuàng)建全局卷的流程圖；圖6為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例三訪問全局卷的流程圖；圖7為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例三采用簡化本地卷訪問協(xié)議時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明所述網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)虛擬化方法的流程圖。
具體實施例方式
網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化需要將各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的本地卷映射為全局卷，使得對訪問客戶端通過全局卷即可對整個存儲空間進(jìn)行統(tǒng)一訪問，而數(shù)據(jù)究竟存儲在哪個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的物理存儲介質(zhì)上則對訪問客戶端透明。實現(xiàn)對虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲空間的訪問時最為繁重的工作是將對全局卷的訪問分解為對一個或一個以上網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中本地卷的訪問，并將各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備返回的本地卷訪問操作執(zhí)行結(jié)果組合為對全局卷的訪問操作結(jié)果。
現(xiàn)有技術(shù)中，由于每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備所能容納的物理存儲介質(zhì)有限，存儲空間的擴(kuò)展通常以增加網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的方式進(jìn)行，而存儲服務(wù)器的處理能力和所占有的帶寬難以隨著存儲空間的擴(kuò)展而增長，會影響系統(tǒng)的性能。本發(fā)明中，將對全局卷的訪問分散在多個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上進(jìn)行，就可以隨著存儲空間的擴(kuò)展一同擴(kuò)展系統(tǒng)訪問的處理能力和訪問帶寬。
本發(fā)明中的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括本地卷管理單元和物理存儲介質(zhì)，與現(xiàn)有技術(shù)中一樣，物理存儲介質(zhì)提供物理存儲空間并完成數(shù)據(jù)的存儲，本地卷管理單元以本地的邏輯卷或物理卷的形式提供對物理存儲介質(zhì)的訪問。
圖2所示為本發(fā)明中虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備220、230和240通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置210相互連接，訪問客戶端也通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置210對虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行訪問。網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備220包括相互連接的SAN接口221、設(shè)備管理單元222、全局卷管理單元223和本地卷管理單元224；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備230包括相互連接的SAN接口231、全局卷管理單元233和本地卷管理單元234；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備240包括相互連接的SAN接口241、全局卷管理單元243和本地卷管理單元244。每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括與該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中本地卷管理單元連接的物理存儲介質(zhì)。
在本實施例的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中，只有網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備220具有設(shè)備管理單元222。通過設(shè)備管理單元222，用戶可以對整個網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行配置管理，其中包括創(chuàng)建全局卷，形成全局卷與本地卷之間的映射關(guān)系；同時，設(shè)備管理單元222將全局卷與本地卷之間的映射關(guān)系發(fā)送給所有包括全局卷管理單元的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，在本實施例中為網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備230和240，并在全局卷與本地卷的映射關(guān)系發(fā)生變化時實時更新網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備230和240上的映射關(guān)系。
對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷的訪問需要首先通過設(shè)備管理單元222，由設(shè)備管理單元222將對全局卷的訪問重定向至負(fù)責(zé)該全局卷訪問操作的全局卷管理單元。
網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中每個全局卷都由一個全局卷管理單元負(fù)責(zé)完成對該全局卷的訪問操作，不同的全局卷可能由同一個全局卷管理單元來負(fù)責(zé)，而在同一時刻，為避免可能的讀寫沖突和資源互鎖，一個全局卷通常只有一個全局卷管理單元來負(fù)責(zé)。可以為全局卷指定全局卷管理單元，也可以按照設(shè)定的選擇條件自行產(chǎn)生全局卷的全局卷管理單元，還可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況和全局卷的訪問情況動態(tài)地由設(shè)備管理單元222決定全局卷管理單元。
對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)所采用的協(xié)議，設(shè)備管理單元222可以采用不同的方法對全局卷訪問進(jìn)行重定向。例如，可以向發(fā)起訪問的訪問客戶端返回被訪問全局卷的全局卷管理單元所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的地址，由訪問客戶端直接將訪問請求發(fā)送至該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
全局卷管理單元響應(yīng)對其管理的全局卷的訪問，執(zhí)行對應(yīng)的訪問操作。例如，被訪問全局卷的全局卷管理單元為233，當(dāng)全局卷管理單元233接收到全局卷訪問請求時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備230上網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的全局卷與本地卷的映射關(guān)系，將全局卷訪問分解為一個或一個以上對本地卷的訪問，這些待訪問的本地卷可能位于不同的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上。設(shè)本次全局卷訪問的存儲區(qū)域所對應(yīng)的本地卷在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備230和240上，則全局卷管理單元233將本地卷的訪問請求發(fā)送至本地卷管理單元234，以及通過SAN接口231、SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置210、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備240的SAN接口241發(fā)送至本地卷管理單元244。本地卷管理單元234和244分別執(zhí)行本地卷訪問操作，并將操作結(jié)果返回至該本地卷訪問的請求方全局卷管理單元233。全局卷管理單元233將返回的本地卷訪問操作結(jié)果合成為全局卷訪問操作結(jié)果，并將訪問結(jié)果返回至發(fā)起全局卷訪問的訪問客戶端。
對于全局卷訪問結(jié)果，按照SAN網(wǎng)絡(luò)所采用的協(xié)議和具體的應(yīng)用實現(xiàn)可以有不同的返回途徑。較為簡便的一種是由全局卷管理單元直接將訪問結(jié)果發(fā)送至訪問客戶端。
在指定全局卷的全局卷管理單元的情況下，還可以為全局卷指定主全局卷管理單元和備份全局卷管理單元，在主全局卷管理單元發(fā)生故障時，由備份全局卷管理單元進(jìn)行該全局卷的訪問操作。在按照設(shè)定條件自行產(chǎn)生全局卷管理單元和動態(tài)決定全局卷管理單元的情況下，如果沒有設(shè)置全局卷管理單元的限制條件，每一個全局卷管理單元都可以作為其他全局卷管理單元的備份。
實施例一中只有一個設(shè)備管理單元，容易成為該網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的故障點(diǎn)。在圖3所示的實施例二中，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備320、330、340和350通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置310相互連接。網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備320包括相互連接的SAN接口321、設(shè)備管理單元322和本地卷管理單元324；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備330包括相互連接的SAN接口331、設(shè)備管理單元332、全局卷管理單元333和本地卷管理單元334；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備340包括相互連接的SAN接口341、全局卷管理單元343和本地卷管理單元344；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備350包括相互連接的SAN接口351和本地卷管理單元354。每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括與該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的本地卷管理單元連接的物理存儲介質(zhì)。
實施例二與實施例一的不同之處在于具有多個設(shè)備管理單元，并且并非每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上都有全局卷管理單元。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中包括多個設(shè)備管理單元時，一個設(shè)備管理單元作為主設(shè)備管理單元進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的配置管理、全局卷與本地卷映射關(guān)系的維護(hù)、同步和對全局卷訪問的重定向工作，其中同步主要指的是與全局卷管理單元或其他設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備同步全局卷與本地卷的映射關(guān)系；其他設(shè)備管理單元為備份設(shè)備管理單元，當(dāng)主設(shè)備管理單元發(fā)生工作故障時，一個備份設(shè)備管理單元接替主設(shè)備管理單元的工作。與其他主備切換的高可用性系統(tǒng)一樣，主設(shè)備管理單元與備份管理單元之間交互彼此的工作狀態(tài)信息，以使備份設(shè)備管理單元及時了解主設(shè)備管理單元的工作狀態(tài)。
當(dāng)存在一個以上的備份設(shè)備管理單元時，由哪個備份設(shè)備管理單元接替主設(shè)備管理單元的工作可以由設(shè)定的優(yōu)先級決定，也可以按照一定的算法由所有在線的備份設(shè)備管理單元選舉決定?，F(xiàn)有的多級備份系統(tǒng)和集群系統(tǒng)中已經(jīng)有多種技術(shù)可以實現(xiàn)這兩種方式，此處不再贅述。
本實施例中，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備320和330均包括設(shè)備管理單元，假設(shè)設(shè)備管理單元332為主設(shè)備管理單元，則設(shè)備管理單元322為備份管理單元。在主設(shè)備管理單元332正常工作時，如果全局卷與本地卷的映射關(guān)系發(fā)生變化，主設(shè)備管理單元332將映射關(guān)系的變化通知包括備份設(shè)備管理單元322的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備320和包括全局卷管理單元343的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備340，以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備320、330和340上全局卷與本地卷映射關(guān)系的同步，使得備份設(shè)備管理單元322可以隨時接替主設(shè)備管理單元332的工作，以及全局卷管理單元343能夠正確解析對全局卷的訪問請求。
網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備350上既沒有設(shè)備管理單元也沒有全局卷管理單元，則不需保存全局卷與本地卷的映射關(guān)系；同時，由于網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備320和350不包括全局卷管理單元，對這兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上本地卷的訪問只能通過網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備330或340上的全局卷管理單元333或343進(jìn)行。
與實施例一中相同，全局卷管理單元之間也可以互相備份，提高網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的可用性。
實施例三為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備420、430和440通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置410相互連接，訪問客戶端也通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置410對虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行訪問。網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備420包括相互連接的SAN接口421、設(shè)備管理單元422、全局卷管理單元423和本地卷管理單元424；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430包括相互連接的SAN接口431、設(shè)備管理單元432、全局卷管理單元433和本地卷管理單元434；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備440包括相互連接的SAN接口441、設(shè)備管理單元442、全局卷管理單元443和本地卷管理單元444。每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括與該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中本地卷管理單元連接的物理存儲介質(zhì)。
實施例三中，每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括設(shè)備管理單元和全局卷管理單元，這樣，由于各個備份設(shè)備管理單元要檢測主設(shè)備管理單元的工作狀態(tài)，設(shè)備管理單元之間會進(jìn)行狀態(tài)信息的交互。同時由于每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上均包括全局卷管理單元，在設(shè)備管理單元之間交互的狀態(tài)信息中增加其所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的工作負(fù)荷參數(shù)，即能夠以當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)為依據(jù)確定被訪問全局卷的全局卷管理單元，在為訪問客戶端提供統(tǒng)一的訪問空間的基礎(chǔ)上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的動態(tài)負(fù)載均衡。用戶可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境選擇合適的運(yùn)行參量作為網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)，如處理器的利用率、網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率等等指標(biāo)或其組合。
另外，在確定全局卷管理單元時，還可以優(yōu)先選擇與被訪問的全局卷具有映射關(guān)系的本地卷所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的全局卷管理單元。這樣，在全局卷管理單元進(jìn)行對本地卷的訪問時可能有部分操作是在同一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上進(jìn)行，從而進(jìn)一步提高全局卷的訪問效率。
設(shè)圖4中的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)采用iSCSI協(xié)議，以下以該網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的一種可能的實現(xiàn)為例，詳細(xì)說明本實施例中網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的運(yùn)行流程。
在網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)啟動時，按照集群技術(shù)，各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的設(shè)備管理單元根據(jù)設(shè)定的優(yōu)先條件選舉產(chǎn)生主設(shè)備管理單元，不失一般性，設(shè)選舉設(shè)備管理單元422為主設(shè)備管理單元，則其所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備420除了具有自己的IP地址外，還具有虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址。
在產(chǎn)生主設(shè)備管理單元422后，用戶可以通過主設(shè)備管理單元422對各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷進(jìn)行統(tǒng)一管理，以全局卷的方式規(guī)劃和配置整個網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的存儲空間，而由主設(shè)備管理單元422負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局信息的維護(hù)。用戶可以從管理控制臺以網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址為目的地址對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行配置管理，這些配置管理由主設(shè)備管理單元422接收和執(zhí)行。
例如，從管理控制臺創(chuàng)建一個全局卷的流程如圖5所示，管理控制臺以網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址為目的地址發(fā)送創(chuàng)建全局卷指令；主設(shè)備管理單元422接收到該指令后，將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中可用的本地卷返回至管理控制臺，也可以由主設(shè)備管理單元422根據(jù)特定的規(guī)則自動選擇好本地卷資源提供給用戶確定；用戶在管理控制臺上確定要使用的本地卷，并通知主設(shè)備管理單元422；主設(shè)備管理單元422建立新創(chuàng)建的全局卷與所使用的本地卷的映射關(guān)系，并向管理控制臺返回全局卷創(chuàng)建成功的消息。
一種可能的全局卷與本地卷的映射關(guān)系如下表所示

上表中，網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備標(biāo)識用來將本地卷定位到網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中具體的一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，可以對網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備進(jìn)行編號后以編號作為網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備標(biāo)識，也可以用網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備現(xiàn)有的能夠互相區(qū)別的參數(shù)，如IP地址作為網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備標(biāo)識。映射關(guān)系表可以通過在每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上運(yùn)行嵌入式數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，以提高對映射關(guān)系表的查找速度。表中的ACSL(Adapter/Channel/SCSI/LUN，適配器/通道/小型機(jī)系統(tǒng)接口/邏輯單元號)為SCSI標(biāo)識。
主設(shè)備管理單元422負(fù)責(zé)在每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上維護(hù)相同的全局卷與本地卷的映射關(guān)系，以供備份設(shè)備管理單元432和442能夠隨時接替自己的工作，同時使每個全局卷管理單元能夠獨(dú)立完成對全局卷的訪問操作。
主設(shè)備管理單元422與備份設(shè)備管理單元432和442之間通過心跳信號相互傳輸所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的狀態(tài)信息，包括該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)。
圖6所示為iSCSI訪問客戶端與網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)之間完成一次對全局卷訪問的流程，訪問客戶端以網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址為目的地址發(fā)送iSCSI訪問請求；主設(shè)備管理單元422接收到iSCSI訪問請求后，如果被訪問的全局卷當(dāng)前沒有已確定的全局卷管理單元，主設(shè)備管理單元422根據(jù)從設(shè)備管理單元432和442接收的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430和440的負(fù)荷參數(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備420的負(fù)荷參數(shù)，確定一個全局卷管理單元作為被訪問全局卷的全局卷管理單元。
設(shè)確定全局卷管理單元433負(fù)責(zé)被訪問的全局卷，主設(shè)備管理單元422通過iSCSI重定向協(xié)議通知訪問客戶端后續(xù)iSCSI協(xié)議的目標(biāo)設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430。
訪問客戶端通過iSCSI協(xié)議以網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430的IP地址向其發(fā)送對全局卷訪問的請求，全局卷管理單元433根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系表，將對全局卷的訪問分解為對相應(yīng)的本地卷的訪問。
設(shè)要訪問的本地卷在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備420和430上，全局卷管理單元433向同一設(shè)備上的本地卷管理單元434、通過SAN接口431向本地卷管理單元424發(fā)送本地卷訪問請求；本地卷管理單元434和424將本地卷訪問結(jié)果返回至全局卷管理單元433。
全局卷管理單元433將本地卷管理單元434和424返回的本地卷訪問結(jié)果組合為全局卷訪問結(jié)果，并將訪問結(jié)果發(fā)送至訪問客戶端，完成對全局卷的訪問。全局卷管理單元與本地卷管理單元之間的本地卷訪問請求和訪問結(jié)果的傳輸都可以通過iSCSI協(xié)議進(jìn)行。
如果網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備420發(fā)生故障，當(dāng)備份設(shè)備管理單元432和442發(fā)現(xiàn)失去原主設(shè)備管理單元422的心跳信號后，按照同樣的設(shè)定優(yōu)先條件選舉出新的主設(shè)備管理單元，接替設(shè)備管理單元422的工作；同時，網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址將配置在新的主設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上。
對本地卷的訪問請求和訪問結(jié)果的傳輸都在網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行，并且各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備之間通常都通過交換機(jī)連接，相互之間的關(guān)系相對簡單，iSCSI協(xié)議中用來進(jìn)行申請、認(rèn)證、連接等的環(huán)節(jié)均可省略，可以采用更為簡單的協(xié)議實現(xiàn)對本地卷的訪問。例如，可以采用標(biāo)準(zhǔn)iSCSI協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸部分，也可以自行定義一種能夠通過承載在IP網(wǎng)絡(luò)上的協(xié)議來進(jìn)行本地卷的訪問請求和結(jié)果回復(fù)。
在采用簡化協(xié)議的情況下，需要在圖4中的每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中增加數(shù)據(jù)訪問管理單元，其結(jié)構(gòu)如圖7所示，數(shù)據(jù)訪問管理單元與其所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中的SAN接口、設(shè)備管理單元和全局卷管理單元相互連接，并且與本地卷管理單元連接；本地卷管理單元分別與其所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中的全局卷管理單元和物理存儲介質(zhì)連接。
設(shè)全局卷管理單元443管理的全局卷被訪問，通過查詢?nèi)志砼c本地卷的映射關(guān)系，得知要訪問的本地卷在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備440和430上。對同一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備440上的本地卷，全局卷管理單元443通過本地卷管理單元444取得訪問結(jié)果。
對網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430上的本地卷，全局卷管理單元443將對網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430上本地卷的訪問請求首先發(fā)送至數(shù)據(jù)訪問管理單元445，由數(shù)據(jù)訪問管理單元445采用簡化協(xié)議將訪問請求通過SAN接口441發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備430。數(shù)據(jù)訪問管理單元435接收到以簡化協(xié)議傳輸?shù)脑L問請求，將其轉(zhuǎn)換為本地卷管理單元434能夠執(zhí)行的數(shù)據(jù)訪問指令并發(fā)送給本地卷管理單元434。在接收到本地卷管理單元434返回的執(zhí)行結(jié)果后，數(shù)據(jù)訪問單元435采用簡化協(xié)議將執(zhí)行結(jié)果通過SAN接口431回復(fù)至網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備440。數(shù)據(jù)訪問管理單元445接收到以簡化協(xié)議傳輸?shù)膱?zhí)行結(jié)果，將其轉(zhuǎn)換為全局卷管理單元443能夠解析的訪問結(jié)果，并發(fā)送至全局卷管理單元443。
可見，數(shù)據(jù)訪問管理單元425、435和445為位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷訪問操作提供網(wǎng)絡(luò)傳輸接口，以便能夠通過對簡化的iSCSI協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)訪問，提高對本地卷訪問的效率。
對實施例二和實施例三中主設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其主設(shè)備管理單元與其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備交互虛擬化存儲系統(tǒng)的工作信息，其中包括同步虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的全局卷與本地卷的映射關(guān)系，還可以包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)，供主設(shè)備管理單元確定由哪個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備負(fù)責(zé)對全局卷的訪問操作。
主設(shè)備管理單元還用來將對全局卷的訪問重定向至執(zhí)行該全局卷訪問操作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。主設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還可以包括全局卷管理單元，根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
如果網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備為iSCSI設(shè)備，主設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有至少兩個IP地址，一個是網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址，用于訪問客戶端通過iSCSI協(xié)議對全局卷的首次訪問；另一個為該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本身的IP地址，用于進(jìn)行iSCSI協(xié)議重定向后，訪問客戶端通過iSCSI協(xié)議對全局卷的后續(xù)訪問，這個IP地址還可以用于其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的全局卷管理單元對該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上本地卷的訪問。另外，對采用簡化協(xié)議進(jìn)行本地卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，還可以增加數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)全局卷管理單元對其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上本地卷的訪問請求，將以預(yù)定協(xié)議接收的訪問結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給全局卷管理單元；同時以預(yù)定協(xié)議接收對其所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上本地卷的訪問請求，并將訪問結(jié)果按照預(yù)定協(xié)議返回至發(fā)送請求的一方。
對實施例二和實施例三中備份設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其備份設(shè)備管理單元與網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備交互虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的工作信息，其中包括全局卷與本地卷的映射關(guān)系，還可以包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)。該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還可以有全局卷管理單元，根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。如果備份設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用簡化協(xié)議進(jìn)行本地卷訪問，也可以增加數(shù)據(jù)訪問管理單元，其功能與在主設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中相同，不再重復(fù)。
本發(fā)明的實施例四的示意結(jié)構(gòu)如圖8所示。網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備820、830和840通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置810相互連接，存儲管理裝置850也連接至SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置810，訪問客戶端同樣通過SAN網(wǎng)絡(luò)連接裝置810對虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行訪問。網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備820包括相互連接的SAN接口821、全局卷管理單元823和本地卷管理單元824；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備830包括相互連接的SAN接口831、全局卷管理單元833和本地卷管理單元834；網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備840包括相互連接的SAN接口841、全局卷管理單元843和本地卷管理單元844。每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括與該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中本地卷管理單元連接的物理存儲介質(zhì)。
實施例四的不同之處在于將前三個實施例中網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上設(shè)備管理單元的功能由存儲管理裝置850完成，即存儲管理裝置850負(fù)責(zé)維護(hù)各個包括全局卷管理單元的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系，以及確定被訪問全局卷的全局卷管理單元，并將對全局卷的訪問重定向至全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
與前述三個實施例相同，全局卷管理單元通過全局卷與本地卷的映射關(guān)系完成對全局卷的訪問。
由于對全局卷的訪問操作仍分散在多個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上進(jìn)行，存儲管理裝置850只需進(jìn)行映射關(guān)系維護(hù)和訪問的重定向，工作負(fù)載有限，本實施例同樣可以避免網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的性能瓶頸。并且，存儲管理裝置850可以采用主備技術(shù)或集群技術(shù)以獲得高可靠性。
本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)虛擬化方法的流程如圖9所示，網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中有兩個以上的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。在步驟S910，在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中確定一個作為系統(tǒng)的主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。對只有一個設(shè)備管理單元的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備為設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；如果有多個設(shè)備管理單元，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備即為主設(shè)備管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
在步驟S920，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備同步各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中全局卷到本地卷的映射通過主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備來設(shè)置和修改，當(dāng)映射關(guān)系發(fā)生變化時，由主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備將該變化實時同步至其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。本步驟可以只在全局卷與本地卷的映射關(guān)系發(fā)生變化時執(zhí)行。
在步驟S930，各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備間交互其工作狀態(tài)信息。
在步驟S940，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備接收對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷的訪問請求。以iSCSI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)為例，網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)向訪問客戶端提供一個虛擬IP地址，該虛擬IP地址配置在主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上，訪問客戶端以該IP地址發(fā)起全局卷的訪問，因而對全局卷的首次訪問由主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備接收。
在步驟S950，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備判斷是否有網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備負(fù)責(zé)該全局卷的訪問，如果有，轉(zhuǎn)步驟S970；如果沒有，執(zhí)行步驟S960。
在步驟S960，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備根據(jù)各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的工作狀態(tài)信息中的負(fù)荷參數(shù)指定負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
在步驟S970，負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對該全局卷的訪問操作。
負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備先根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系將對該全局卷的訪問分解為對一個或者一個以上本地卷的訪問；之后向這些本地卷所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)送本地卷訪問請求；接收到本地訪問請求的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備執(zhí)行本地卷訪問操作并將操作結(jié)果返回至訪問請求方；負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備將本地卷訪問結(jié)果組合為對該全局卷的訪問結(jié)果并將其返回至發(fā)起訪問的訪問客戶端。
在步驟S980，當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)生故障無法正常工作時，其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備通過交互的工作狀態(tài)信息可以得知主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備失效，此時由其中之一升級為主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，并接替失效的主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的工作。
對iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，某個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備升級為主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備時，在其上配置該網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址，以接收訪問客戶端對全局卷的首次訪問。
結(jié)合前述四個實施例可知，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)中只有一個設(shè)備管理單元，并且預(yù)先指定負(fù)責(zé)各個全局卷的訪問操作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備時，步驟S930、S950至S970都可以省略。
在上述四個實施例中，通過將對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷的訪問分散在各個包括全局卷管理單元的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上，使得對全局卷訪問的處理能力可以隨著網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)容量的擴(kuò)大而增長。同時，由于本發(fā)明不需要改動現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和連接方式，可以只通過網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的軟件實現(xiàn)，從而將多個普通的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備高效地集成在一起，在提供存儲容量的同時提高了系統(tǒng)的冗余度，增強(qiáng)了可靠性。對前三個實施例，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)省略了現(xiàn)有技術(shù)中的存儲服務(wù)器，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)更易于管理，降低了構(gòu)建和維護(hù)的成本。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括連接至同一存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN的至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其中至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括設(shè)備管理單元，用來維護(hù)全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
2.如權(quán)利要求1所述的虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)超過一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括設(shè)備管理單元時，其中一個為主設(shè)備管理單元，用來進(jìn)行對全局卷訪問的重定向并同步設(shè)備管理單元或全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系；其余為備份設(shè)備管理單元，用來在主設(shè)備管理單元工作故障時將其中之一升級為主設(shè)備管理單元。
3.如權(quán)利要求1或2所述的虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于至少一個全局卷具有一個主全局卷管理單元和至少一個備份全局卷管理單元，其中主全局卷管理單元用來執(zhí)行對該全局卷的訪問；備份全局卷管理單元用來在主全局卷管理單元工作故障時將其中之一升級為主全局卷管理單元；當(dāng)全局卷管理單元發(fā)生主備切換后，設(shè)備管理單元將對該全局卷的訪問重定向至當(dāng)前主全局卷管理單元。
4.一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括連接至同一SAN的至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備均包括設(shè)備管理單元和全局卷管理單元，其中設(shè)備管理單元用來交互其所在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息；其中一個為主設(shè)備管理單元，用來同步各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；其余為備份設(shè)備管理單元，用來在主設(shè)備管理單元工作故障時將其中之一升級為主設(shè)備管理單元；全局卷管理單元用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
5.如權(quán)利要求4所述的虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于所述設(shè)備管理單元之間交互的狀態(tài)信息中包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)；主設(shè)備單元根據(jù)負(fù)荷參數(shù)選擇網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的全局卷管理單元作為被訪問的全局卷的全局卷管理單元。
6.如權(quán)利要求5所述的虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于所述被訪問全局卷的全局卷管理單元和與該全局卷具有映射關(guān)系的本地卷在同一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上。
7.如權(quán)利要求4至6任意一項所述的虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用網(wǎng)際小型機(jī)系統(tǒng)接口iSCSI協(xié)議；主設(shè)備管理單元所在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有用于接收對全局卷訪問的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址；所述對全局卷訪問的重定向通過iSCSI重定向協(xié)議實現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求7所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于所述每個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來作為不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備間本地卷訪問的通信接口，按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)和接收全局卷管理單元對位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷的訪問請求和訪問結(jié)果。
9.如權(quán)利要求4所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于所述全局卷與本地卷的映射關(guān)系通過嵌入式數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。
10.一種應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于，包括設(shè)備管理單元，用來與其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備交互虛擬化存儲系統(tǒng)的工作信息，將對全局卷的訪問重定向至執(zhí)行該全局卷訪問操作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；所述工作信息交互包括同步虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的全局卷與本地卷的映射關(guān)系。
11.如權(quán)利要求10所述應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
12.如權(quán)利要求10或11所述應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于所述虛擬化存儲系統(tǒng)的工作信息中包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)；所述執(zhí)行全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備由所述設(shè)備管理單元根據(jù)各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)確定。
13.如權(quán)利要求12所述應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用iSCSI協(xié)議；所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有至少兩個網(wǎng)際協(xié)議IP地址，一個為網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬IP地址，用于對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷的首次訪問；另一個為該網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本身的IP地址，用于進(jìn)行iSCSI協(xié)議重定向后對全局卷的后續(xù)訪問。
14.如權(quán)利要求13所述應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)和接收全局卷管理單元對位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷的訪問請求以及訪問結(jié)果。
15.一種應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于，包括設(shè)備管理單元和全局卷管理單元，其中設(shè)備管理單元用來與虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備交互虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的工作信息，其中包括全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系；全局卷管理單元用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
16.如權(quán)利要求15所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備還包括數(shù)據(jù)訪問管理單元，用來按照預(yù)定協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)和接收全局卷管理單元對位于不同網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上的本地卷的訪問請求以及訪問結(jié)果。
17.如權(quán)利要求15或16所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的工作信息中還包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)。
18.一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲管理裝置和至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其中存儲管理裝置用來維護(hù)網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。
19.一種網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，該網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)包括至少2個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其特征在于，所述方法包括以下步驟確定一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備作為主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備接收到對全局卷的訪問后，將其重定向至負(fù)責(zé)該全局卷訪問操作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備根據(jù)全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對該全局卷的訪問操作。
20.如權(quán)利要求19所述網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，其特征在于，所述方法還包括主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備同步各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上全局卷與本地卷的映射關(guān)系。
21.如權(quán)利要求20所述網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，其特征在于，所述方法還包括各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備間交互其工作狀態(tài)信息；所述方法還包括主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)生故障時，由其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中的一個接替其工作。
22.如權(quán)利要求21所述網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，其特征在于所述工作狀態(tài)信息中包括網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的負(fù)荷參數(shù)；所述方法在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備進(jìn)行全局卷訪問的重定向前還包括如果當(dāng)前沒有網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備負(fù)責(zé)該全局卷的訪問時，主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備根據(jù)負(fù)荷參數(shù)指定負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。
23.如權(quán)利要求21所述網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備采用iSCSI協(xié)議；所述主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備具有用于接收對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)全局卷訪問的虛擬IP地址；所述主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)生故障時，其他網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備之一接替其工作包括將原主網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的虛擬IP地址配置在接替其工作的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上。
24.如權(quán)利要求19至23任意一項所述網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的虛擬化方法，其特征在于，所述負(fù)責(zé)該全局卷訪問的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備執(zhí)行對該全局卷的訪問操作具體為根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系將對該全局卷的訪問分解為對至少一個本地卷的訪問；向要訪問的本地卷所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備發(fā)送本地卷訪問請求；將接收的本地卷訪問結(jié)果組合為對該全局卷的訪問結(jié)果并將返回訪問結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)，包括連接至同一SAN的至少兩個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括設(shè)備管理單元，用來維護(hù)全局卷與各個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備本地卷的映射關(guān)系，將對全局卷的訪問重定向至該全局卷的全局卷管理單元所在的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備；至少一個網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備包括全局卷管理單元，用來根據(jù)全局卷與本地卷的映射關(guān)系執(zhí)行對全局卷的訪問操作。本發(fā)明還公開了應(yīng)用于虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。本發(fā)明使得對全局卷訪問的處理能力具有隨著網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的增加而增長的能力，避免了對網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)進(jìn)行虛擬化造成的性能瓶頸；同時，本發(fā)明通過設(shè)備管理單元和全局卷管理單元間的冗余提高了虛擬化網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號H04L29/06GK1812345SQ200610057320
公開日2006年8月2日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者倪小珂 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司