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基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):6519492閱讀:187來源:國(guó)知局
專利名稱:基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著高性能計(jì)算、互連網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展及現(xiàn)代信息數(shù)據(jù)量的激增,很多重要的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,特別是存儲(chǔ)密集型應(yīng)用,對(duì)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量、帶寬、I/O響應(yīng)時(shí)間、可擴(kuò)展性等性能技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求。為此,人們提出并實(shí)現(xiàn)了附網(wǎng)存儲(chǔ)系統(tǒng)NAS和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)SAN等各種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu),在一定程度上緩解了存儲(chǔ)體系的瓶頸。但現(xiàn)有的多數(shù)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)都是使用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信傳輸,而TCP/IP本身并不是面向存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)的,它更適合大量小數(shù)據(jù)包的傳輸。對(duì)于大塊連續(xù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù),使用TCP/IP進(jìn)行傳送,通信開銷過大,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)有效I/O帶寬降低,影響了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的響應(yīng)速度。
虛擬接口體系結(jié)構(gòu)VIA是用于群機(jī)系統(tǒng)的高帶寬低延遲通訊機(jī)制,主要思想是給每個(gè)用戶進(jìn)程提供一個(gè)受保護(hù)的、直接可訪問的虛擬接口,以節(jié)約傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式中系統(tǒng)處理的開銷。每個(gè)虛擬接口代表一個(gè)通信端點(diǎn),兩個(gè)虛擬接口可邏輯上連接起來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)——點(diǎn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。由網(wǎng)絡(luò)接口控制器和網(wǎng)絡(luò)路由器組成的專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)傳輸模式,并通過消除兩端的系統(tǒng)數(shù)據(jù)區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)之間的拷貝,以提高實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸帶寬。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于計(jì)算網(wǎng)絡(luò)而言,結(jié)點(diǎn)間的通信與數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾S機(jī)性小,有利于用硬件實(shí)現(xiàn)虛擬接口,提高有效帶寬?;赩IA的優(yōu)點(diǎn),為了解決從網(wǎng)絡(luò)到存儲(chǔ)子系統(tǒng)和存儲(chǔ)設(shè)備的響應(yīng)速度和I/O帶寬的問題,申請(qǐng)人提出了基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng)VISS。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng)VISS,目的在于縮短網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)I/O的關(guān)鍵路徑,減少數(shù)據(jù)傳輸中的協(xié)議開銷,解決從網(wǎng)絡(luò)到存儲(chǔ)子系統(tǒng)和存儲(chǔ)設(shè)備的響應(yīng)速度和I/O帶寬的問題。
本發(fā)明一種基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),包括M臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)、一臺(tái)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)和N臺(tái)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī),它們通過VIA通信網(wǎng)絡(luò)互連,M、N為自然數(shù);(1)運(yùn)行于存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的模塊包括系統(tǒng)初始化模塊、請(qǐng)求監(jiān)聽模塊和請(qǐng)求處理模塊;(1.1)系統(tǒng)初始化模塊完成VI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化、本地服務(wù)狀態(tài)與控制數(shù)據(jù)的初始化、模塊參數(shù)的初始化和元數(shù)據(jù)信息的及時(shí)更新等系統(tǒng)初始化工作;(1.2)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊在存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)初始化完畢后,由操作系統(tǒng)內(nèi)核加載,監(jiān)聽來自于元數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)或者客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求和命令請(qǐng)求,新的請(qǐng)求到達(dá)時(shí),修改服務(wù)狀態(tài)和服務(wù)控制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生請(qǐng)求處理模塊;(1.3)請(qǐng)求處理模塊包括讀寫請(qǐng)求,失連請(qǐng)求,心跳檢測(cè)請(qǐng)求子服務(wù)模塊,子服務(wù)模塊由請(qǐng)求監(jiān)聽模塊根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求派生,負(fù)責(zé)分析請(qǐng)求類型,執(zhí)行實(shí)際的請(qǐng)求和進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;(2)運(yùn)行于元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的模塊包括元數(shù)據(jù)系統(tǒng)初始化模塊、元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊和狀態(tài)檢測(cè)模塊,元數(shù)據(jù)系統(tǒng)初始化模塊完成初始化后,自動(dòng)加載后兩個(gè)模塊;(2.1)元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊,接收來自于客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)上的客戶端元數(shù)據(jù)請(qǐng)求,把系統(tǒng)中相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息返回到客戶端;同時(shí)將客戶端的網(wǎng)絡(luò)地址信息加入到客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)鏈中,以便在元數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化時(shí)及時(shí)通知客戶節(jié)點(diǎn)機(jī);(2.2)狀態(tài)檢測(cè)模塊,定時(shí)向VISS中的所有存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)機(jī)發(fā)出狀態(tài)檢測(cè)信號(hào),依據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)返回的狀態(tài)信息,修改元數(shù)據(jù)信息,并且向在元數(shù)據(jù)請(qǐng)求模塊中形成的客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)鏈,發(fā)出元數(shù)據(jù)更新消息,從而改變I/O命令和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)流向;(3)運(yùn)行于客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)上的軟件模塊包括一個(gè)或多個(gè)基于VI的網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊,每一個(gè)模塊代表一個(gè)客戶端,它接收由操作系統(tǒng)上層文件系統(tǒng)解析后下傳的基于字節(jié)級(jí)的讀寫命令,把讀寫命令通過VI核心通信庫(kù)發(fā)送到VISS中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),并把接收的來自于VISS中的數(shù)據(jù)復(fù)制到本地文件系統(tǒng)的內(nèi)核緩沖區(qū)中。
所述的基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于所述存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)、元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)和客戶節(jié)點(diǎn)機(jī),每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)都具有獨(dú)立的計(jì)算、處理能力,配備了支持虛擬接口VI的網(wǎng)絡(luò)適配器可實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的高速通信傳輸,其中各存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)配備高速大容量外存儲(chǔ)設(shè)備;任一客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)都可以接受元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)的指派而與來自于廣域網(wǎng)的遠(yuǎn)程用戶建立連接,完成存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的功能。
所述的基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),其進(jìn)一步特征在于當(dāng)需要通過廣域網(wǎng)訪問VISS內(nèi)的存儲(chǔ)資源時(shí),客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)動(dòng)態(tài)加載一個(gè)iSCSI-VI協(xié)議適配模塊,該模塊充當(dāng)iSCSI目標(biāo)器的角色,配合位于Internet上的遠(yuǎn)程iSCSI啟動(dòng)器完成對(duì)VISS的存儲(chǔ)資源的遠(yuǎn)程訪問功能;該模塊還將遠(yuǎn)程的訪問請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為對(duì)VISS內(nèi)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)資源的請(qǐng)求,并通過VIA高速通信網(wǎng)絡(luò)訪問存儲(chǔ)資源。
本發(fā)明的工作流程如下(1)系統(tǒng)初始化模塊完成存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)自身的初始化工作后,啟動(dòng)請(qǐng)求監(jiān)聽和請(qǐng)求處理模塊,等待用戶的請(qǐng)求到達(dá)后做相應(yīng)的處理;(2)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)啟動(dòng)并收集存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)的存儲(chǔ)資源變更信息,組成新的元數(shù)據(jù)信息,同時(shí)監(jiān)聽來自遠(yuǎn)程的服務(wù)請(qǐng)求。當(dāng)有遠(yuǎn)程請(qǐng)求達(dá)到時(shí)執(zhí)行第(6)步操作;(3)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)加載網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊,該模塊在加載過程中首先需要與元數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)建立連接,如果連接建立,則進(jìn)行元數(shù)據(jù)的交互,形成一個(gè)客戶端,否則,模塊加載失?。?4)客戶端收到元數(shù)據(jù)信息后進(jìn)行元數(shù)據(jù)解析,完成自身的初始化工作,和對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)建立連接;(5)當(dāng)完成初始化工作后,客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)完成了一個(gè)塊設(shè)備的加載工作,用戶就可以和使用本地塊存儲(chǔ)設(shè)備一樣使用該存儲(chǔ)設(shè)備,請(qǐng)求監(jiān)聽與請(qǐng)求處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)用戶的操作進(jìn)行解析處理,并最終提交給遠(yuǎn)端存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)完成存儲(chǔ)操作。
(6)根據(jù)系統(tǒng)中各客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)的負(fù)載情況選擇負(fù)載較輕的客戶節(jié)點(diǎn)機(jī),通知該節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)iSCSI-VI協(xié)議適配模塊以響應(yīng)來自遠(yuǎn)程的存儲(chǔ)服務(wù)請(qǐng)求。
本發(fā)明因減少了傳輸中的數(shù)據(jù)拷貝、縮短了傳統(tǒng)的I/O途徑而不同于NAS;又因使用虛擬接口較好地處理了互操作性,而不同于已有的SAN。
本發(fā)明使用輕量級(jí)的VIA通信協(xié)議構(gòu)建基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),摒棄了傳統(tǒng)復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸中數(shù)據(jù)的零拷貝,縮短了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵路徑,提高了物理網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率和網(wǎng)絡(luò)I/O的響應(yīng)速度,有效的解決了網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲(chǔ)訪問速度、互操作性等主要的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)問題,其主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)(1)具有更高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸,減少了節(jié)點(diǎn)的通信開銷;(2)系統(tǒng)內(nèi)部客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)可以獲得高性能的存儲(chǔ)服務(wù);(3)外部客戶可以通過iSCSI機(jī)制靈活的訪問系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)資源,元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)根據(jù)負(fù)載情況選擇適合于客戶的節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明軟件模塊及其關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng)100包括M臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)110.1~110.m、元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)120.1、N臺(tái)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)130.1~130.n以及連接這些節(jié)點(diǎn)的高速VIA網(wǎng)絡(luò)140??蛻艄?jié)點(diǎn)機(jī)130.1~130.n中任何節(jié)點(diǎn)都可以接受元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)120.1的指派而與來自于廣域網(wǎng)(WAN)的遠(yuǎn)程用戶建立連接,完成存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的功能。
附圖2為本發(fā)明中運(yùn)行于各節(jié)點(diǎn)機(jī)上的基本軟件模塊以及模塊間的關(guān)系圖。
系統(tǒng)初始化模塊111、請(qǐng)求監(jiān)聽模塊112和請(qǐng)求處理模塊113運(yùn)行于存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)110上,系統(tǒng)初始化模塊111完成本節(jié)點(diǎn)的初始化工作并向元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)報(bào)告自身的狀態(tài)信息。初始化完成后,系統(tǒng)初始化模塊111派生請(qǐng)求監(jiān)聽模塊112,請(qǐng)求監(jiān)聽模塊112監(jiān)聽來自客戶的請(qǐng)求,對(duì)合法的客戶請(qǐng)求則由請(qǐng)求處理模塊113來完成客戶的存儲(chǔ)請(qǐng)求。
狀態(tài)檢測(cè)模塊121和元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊122是運(yùn)行于元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)120上的兩個(gè)主要軟件模塊。其中狀態(tài)檢測(cè)模塊121定期執(zhí)行檢測(cè)任務(wù),及時(shí)確認(rèn)存儲(chǔ)資源的變化信息并報(bào)告給元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊122,以便122能夠及時(shí)更新系統(tǒng)元數(shù)據(jù)信息。元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊監(jiān)聽來自客戶的元數(shù)據(jù)訪問請(qǐng)求和來自存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)的元數(shù)據(jù)更新消息。對(duì)于前者的請(qǐng)求,122在完成客戶的身份認(rèn)證后將屬于該客戶的元數(shù)據(jù)信息返回給客戶,并在以后有相關(guān)元數(shù)據(jù)信息變更的時(shí)候及時(shí)通知客戶;對(duì)于后者,122則接收存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)提供的新存儲(chǔ)資源信息,更新元數(shù)據(jù)信息,并通知相關(guān)的客戶。122的另一個(gè)附件功能是監(jiān)聽來自遠(yuǎn)程的客戶請(qǐng)求,并根據(jù)客戶的請(qǐng)求特點(diǎn),選擇VISS內(nèi)適合的客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)充當(dāng)iSCSI-VI協(xié)議適配存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān),完成遠(yuǎn)處客戶的存儲(chǔ)服務(wù)請(qǐng)求。
網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊131和iSCSI-VI協(xié)議適配模塊132運(yùn)行于系統(tǒng)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)130上。131與122交互獲取元數(shù)據(jù)信息,向112提交請(qǐng)求存儲(chǔ)服務(wù),與113配合完成存儲(chǔ)服務(wù)過程。130收到120的指派后啟動(dòng)132模塊與遠(yuǎn)程用戶建立iSCSI連接,并通過131完成存儲(chǔ)服務(wù)請(qǐng)求。
對(duì)于本地系統(tǒng)內(nèi)部(位于同一個(gè)VIA網(wǎng)絡(luò)內(nèi))的客戶存儲(chǔ)服務(wù)請(qǐng)求,其工作過程為(1)客戶加載網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊131;(2)網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊131與122建立連接,通過認(rèn)證后獲取客戶的元數(shù)據(jù)信息(圖中標(biāo)號(hào)①步);(3)根據(jù)元數(shù)據(jù)信息,131與存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)110的112模塊建立連接,獲取服務(wù)信息,112指派113模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)服務(wù)處理;(圖中標(biāo)號(hào)②步)(4)完成網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備的加載過程,進(jìn)入正常的存儲(chǔ)服務(wù);(5)用戶與同使用本地存儲(chǔ)設(shè)備一樣對(duì)該網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備進(jìn)行操作(包括分區(qū),格式化,文件讀寫等),所有的操作都經(jīng)過塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊131映射為對(duì)存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)的相應(yīng)操作并傳輸?shù)?13模塊,如果是寫請(qǐng)求,還向113傳輸要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),如果是讀請(qǐng)求,則等待113完成讀操作后傳回?cái)?shù)據(jù)(圖中標(biāo)號(hào)③步)。所有的操作請(qǐng)求和數(shù)據(jù)都是通過高速VIA網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)的傳輸。
對(duì)于來自遠(yuǎn)程的存儲(chǔ)用戶請(qǐng)求,其工作過程為(1)遠(yuǎn)程客戶向公開的元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)提出服務(wù)請(qǐng)求;(2)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)進(jìn)行身份驗(yàn)證,對(duì)合法的用戶,根據(jù)其請(qǐng)求特點(diǎn)和當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)的狀態(tài),選擇一個(gè)最適合的系統(tǒng)客戶作為iSCSI-VI存儲(chǔ)服務(wù)網(wǎng)關(guān),通知其啟動(dòng)iSCSI-VI協(xié)議適配模塊,同時(shí)返回該節(jié)點(diǎn)的信息到遠(yuǎn)程用戶;(3)遠(yuǎn)程用戶通過iSCSI與制定的節(jié)點(diǎn)建立iSCSI連接;(4)連接建立后,進(jìn)入存儲(chǔ)服務(wù)過程。iSCSI-VI協(xié)議適配模塊解析出iSCSI請(qǐng)求,轉(zhuǎn)換為本地VISS的客戶存儲(chǔ)請(qǐng)求,待存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)完成存儲(chǔ)服務(wù)后,再將結(jié)果通過iSCSI傳輸?shù)竭h(yuǎn)程用戶。
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),包括M臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)、一臺(tái)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)和N臺(tái)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī),它們通過VIA通信網(wǎng)絡(luò)互連,M、N為自然數(shù);(1)運(yùn)行于存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的模塊包括系統(tǒng)初始化模塊、請(qǐng)求監(jiān)聽模塊和請(qǐng)求處理模塊;(1.1)系統(tǒng)初始化模塊完成VI數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化、本地服務(wù)狀態(tài)與控制數(shù)據(jù)的初始化、模塊參數(shù)的初始化和元數(shù)據(jù)信息的及時(shí)更新等系統(tǒng)初始化工作;(1.2)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊在存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)初始化完畢后,由操作系統(tǒng)內(nèi)核加載,監(jiān)聽來自于元數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)或者客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求和命令請(qǐng)求,新的請(qǐng)求到達(dá)時(shí),修改服務(wù)狀態(tài)和服務(wù)控制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生請(qǐng)求處理模塊;(1.3)請(qǐng)求處理模塊包括讀寫請(qǐng)求,失連請(qǐng)求,心跳檢測(cè)請(qǐng)求子服務(wù)模塊,子服務(wù)模塊由請(qǐng)求監(jiān)聽模塊根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求派生,負(fù)責(zé)分析請(qǐng)求類型,執(zhí)行實(shí)際的請(qǐng)求和進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;(2)運(yùn)行于元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的模塊包括元數(shù)據(jù)系統(tǒng)初始化模塊、元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊和狀態(tài)檢測(cè)模塊,元數(shù)據(jù)系統(tǒng)初始化模塊完成初始化后,自動(dòng)加載后兩個(gè)模塊;(2.1)元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊,接收來自于客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)上的客戶端元數(shù)據(jù)請(qǐng)求,把系統(tǒng)中相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息返回到客戶端;同時(shí)將客戶端的網(wǎng)絡(luò)地址信息加入到客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)鏈中,以便在元數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化時(shí)及時(shí)通知客戶節(jié)點(diǎn)機(jī);(2.2)狀態(tài)檢測(cè)模塊,定時(shí)向VISS中的所有存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)機(jī)發(fā)出狀態(tài)檢測(cè)信號(hào),依據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)返回的狀態(tài)信息,修改元數(shù)據(jù)信息,并且向在元數(shù)據(jù)請(qǐng)求模塊中形成的客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)鏈,發(fā)出元數(shù)據(jù)更新消息,從而改變I/O命令和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)流向;(3)運(yùn)行于客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)上的軟件模塊包括一個(gè)或多個(gè)基于VI的網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊,每一個(gè)模塊代表一個(gè)客戶端,它接收由操作系統(tǒng)上層文件系統(tǒng)解析后下傳的基于字節(jié)級(jí)的讀寫命令,把讀寫命令通過VI核心通信庫(kù)發(fā)送到VISS中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),并把接收的來自于VISS中的數(shù)據(jù)復(fù)制到本地文件系統(tǒng)的內(nèi)核緩沖區(qū)中。
2.權(quán)利要求1所述的基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于所述存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)、元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)和客戶節(jié)點(diǎn)機(jī),每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)都具有獨(dú)立的計(jì)算、處理能力,配備了支持虛擬接口VI的網(wǎng)絡(luò)適配器可實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的高速通信傳輸,其中各存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)配備高速大容量外存儲(chǔ)設(shè)備;任一客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)都可以接受元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)的指派而與來自于廣域網(wǎng)的遠(yuǎn)程用戶建立連接,完成存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)的功能。
3.權(quán)利要求1或2所述的基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于當(dāng)需要通過廣域網(wǎng)訪問VISS內(nèi)的存儲(chǔ)資源時(shí),客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)動(dòng)態(tài)加載一個(gè)iSCSI-VI協(xié)議適配模塊,該模塊充當(dāng)iSCSI目標(biāo)器的角色,配合位于Internet上的遠(yuǎn)程iSCSI啟動(dòng)器完成對(duì)VISS的存儲(chǔ)資源的遠(yuǎn)程訪問功能;該模塊還將遠(yuǎn)程的訪問請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為對(duì)VISS內(nèi)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)資源的請(qǐng)求,并通過VIA高速通信網(wǎng)絡(luò)訪問存儲(chǔ)資源。
全文摘要
基于虛擬接口的存儲(chǔ)系統(tǒng),屬于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù),目的在于縮短網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中的路徑,減少協(xié)議開銷,解決網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度和I/O帶寬的問題。本發(fā)明包括M臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)、一臺(tái)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)和N臺(tái)客戶節(jié)點(diǎn)機(jī),它們通過VIA通信網(wǎng)絡(luò)互連;運(yùn)行于存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的模塊包括系統(tǒng)初始化模塊、請(qǐng)求監(jiān)聽模塊和請(qǐng)求處理模塊;運(yùn)行于元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)機(jī)上的模塊包括元數(shù)據(jù)系統(tǒng)初始化模塊、元數(shù)據(jù)請(qǐng)求監(jiān)聽模塊和狀態(tài)檢測(cè)模塊;運(yùn)行于客戶節(jié)點(diǎn)機(jī)上的軟件模塊包括一個(gè)或多個(gè)基于VI的網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧憧截悾s短了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的路徑,有效解決了網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲(chǔ)訪問速度、互操作性等主要的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)問題。
文檔編號(hào)G06F12/00GK1761257SQ200510019860
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月22日
發(fā)明者馮丹, 王芳, 施展, 陳儉喜, 田磊, 周可, 李潔瓊, 龐麗萍 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)
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