專利名稱：一種通過(guò)交換機(jī)或管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)管理多個(gè)磁盤存儲(chǔ)陣列的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IETF的努力，“互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)界面”協(xié)議(后簡(jiǎn)稱iSCSI)已成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議允許SCSI客戶端及數(shù)據(jù)輸入輸出(IO)設(shè)備與基于IP的設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)距離限制的通信。這一標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容見(jiàn)于http://www.ieff.org/rfc/rfc3720.txt.
iSCSI協(xié)議使得SCSI命令可以打包在TCP/IP數(shù)據(jù)包中從而得以在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸。
隨著基于iSCSI協(xié)議的存儲(chǔ)磁盤陣列的大量出現(xiàn)，擴(kuò)充和管理這些存儲(chǔ)系統(tǒng)就日益困難和復(fù)雜。對(duì)所有iSCSI存儲(chǔ)陣列和服務(wù)器的IP地址管理必須實(shí)現(xiàn)雙向的并且不同的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列地址的分配。同時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表(In Band)管理也需要很快的計(jì)算處理器的處理能力。
在萬(wàn)兆以太網(wǎng)正日趨普及的情況下，要完成上述管理并處理所有的數(shù)據(jù)輸入輸出(IO)流量，繼續(xù)采用目前傳統(tǒng)方式，即依賴存儲(chǔ)管理服務(wù)器的處理器性能，已不可能滿足未來(lái)網(wǎng)絡(luò)信息中對(duì)存儲(chǔ)的性能要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)交換機(jī)或管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)管理多個(gè)磁盤存儲(chǔ)陣列的方法，以解決在一臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器或一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)上通過(guò)采用iSCSI目標(biāo)轉(zhuǎn)向功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中管理多個(gè)基于iSCSI協(xié)的存儲(chǔ)設(shè)備及其信息的問(wèn)題。
本發(fā)明是在以太網(wǎng)交換機(jī)或計(jì)算服務(wù)器上增加了iSCSI轉(zhuǎn)向引擎功能、對(duì)邏輯單元號(hào)碼(后簡(jiǎn)稱LUN)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的掃描及識(shí)別功能和用于管理iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列IP地址的DHCP計(jì)算模塊功能，以形成iSCSI交換機(jī)或iSCSI管理服務(wù)器，稱之為設(shè)備；在運(yùn)行iSCSI協(xié)議時(shí)，有iSCSI識(shí)別進(jìn)程和iSCSI常規(guī)的登錄進(jìn)程；這兩個(gè)進(jìn)程通常為兩個(gè)不同的IP地址，iSCSI轉(zhuǎn)向引擎模塊會(huì)根據(jù)配置隊(duì)進(jìn)程進(jìn)行轉(zhuǎn)向，使其與相應(yīng)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列相對(duì)應(yīng)；系統(tǒng)配置會(huì)根據(jù)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的結(jié)果和DHCP的內(nèi)容自動(dòng)更新；其實(shí)現(xiàn)管理多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的方法是在iSCSI交換機(jī)或iSCSI管理器起始端，只需要通過(guò)配置單個(gè)iSCSI的IP地址，即識(shí)別IP地址，連接多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列；對(duì)iSCSI協(xié)議的登錄階段和連接登錄隔開(kāi)，在交換機(jī)或管理服務(wù)器的LUN接受注冊(cè)階段截取輸入和輸出流量后，采用常規(guī)的以太網(wǎng)交換機(jī)制將輸入和輸出流量指導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的LUN，對(duì)LUN的分配做出直接的反應(yīng)，iSCSI存儲(chǔ)陣列是任何支持iSCSI標(biāo)準(zhǔn)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列；采用DHCP或靜態(tài)IP地址分配的方法，在設(shè)備中產(chǎn)生一個(gè)IP入口地址表，在設(shè)備中產(chǎn)生一個(gè)對(duì)iSCSI目標(biāo)陣列保持激活的方法，使其實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)和災(zāi)難恢復(fù)功能，每一個(gè)存儲(chǔ)陣列的IP地址將由采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP的交換機(jī)分配，在所有iSCSI交換機(jī)或管理服務(wù)器上的邏輯單元號(hào)碼LUN將通過(guò)iSCSI交換機(jī)或管理服務(wù)器上的iSCSI掃描進(jìn)行識(shí)別；如果此方法實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器上，iSCSI管理服務(wù)器只參與iSCSI協(xié)議查詢的工作，所有的輸入和輸出數(shù)據(jù)流會(huì)經(jīng)由交換機(jī)進(jìn)行傳輸，而不經(jīng)iSCSI管理服務(wù)器。
本發(fā)明通過(guò)實(shí)現(xiàn)iSCSI轉(zhuǎn)向引擎，對(duì)LUN發(fā)現(xiàn)的iSCSI目標(biāo)檢索掃描技術(shù)，以及在一個(gè)服務(wù)器或以太網(wǎng)交換機(jī)上的DHCP功能，大大簡(jiǎn)化了對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流(In Band iSCSI)數(shù)據(jù)管理并且顯著地提高了整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能及擴(kuò)充性。使用戶在擴(kuò)充存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能和容量時(shí)的技術(shù)復(fù)雜性明顯降低，從而會(huì)降低系統(tǒng)擴(kuò)充時(shí)的成本。


圖1是本發(fā)明通過(guò)iSCSI交換機(jī)來(lái)管理多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的原理圖。
圖2是本發(fā)明通過(guò)iSCSI管理服務(wù)器來(lái)管理多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的原理圖。
圖3是本發(fā)明iSCSI管理服務(wù)器管理多個(gè)基于iSCSI協(xié)議的存儲(chǔ)陣列組的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是在一臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器或一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)上，通過(guò)采用iSCSI目標(biāo)轉(zhuǎn)向功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中管理多個(gè)基于iSCSI協(xié)議的存儲(chǔ)設(shè)備及其信息的方法。
在iSCSI交換機(jī)或iSCSI管理服務(wù)器的起始端；即應(yīng)用服務(wù)器，只需要通過(guò)配置單個(gè)iSCSI的IP地址就可以連接多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列；本設(shè)備在iSCSI邏輯單元號(hào)碼發(fā)現(xiàn)或接受注冊(cè)(login)階段截取輸入和輸出(IO)流量，然后采用常規(guī)的以太網(wǎng)交換機(jī)制將IO流量指導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的LUN；iSCSI存儲(chǔ)陣列可以是任何支持iSCSI標(biāo)準(zhǔn)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列。
本設(shè)備可以是一臺(tái)交換機(jī)或服務(wù)器。如果將上述功能實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上，本設(shè)備就是一個(gè)iSCSI交換機(jī)，也就是將iSCSI的IO數(shù)據(jù)流量交換至對(duì)應(yīng)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列上；如果將上述功能實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器上，這個(gè)設(shè)備就是一個(gè)iSCSI管理服務(wù)器。
每一個(gè)存儲(chǔ)陣列的IP地址將由采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)的交換機(jī)分配。在所有iSCSI上的邏輯單元號(hào)碼LUN將通過(guò)設(shè)備上的iSCSI掃描進(jìn)程進(jìn)行識(shí)別。
雖然在本設(shè)備中的流量負(fù)荷只集中在iSCSI識(shí)別登錄階段，設(shè)備仍可采用以太網(wǎng)交換機(jī)多端口的連接進(jìn)行擴(kuò)充。
具體實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟和功能包括將iSCSI協(xié)議的識(shí)別登錄階段(Initiator)和連接登錄階段(connectionlogin)分隔開(kāi)；對(duì)iSCSI起始端應(yīng)用服務(wù)器(Initiator)對(duì)于LUN的分配做出直接的反應(yīng)。
采用DHCP或靜態(tài)IP地址分配的方法在設(shè)備中產(chǎn)生一個(gè)IP入口地址表(IP portal Address Table)；在設(shè)備中產(chǎn)生一個(gè)對(duì)iSCSI目標(biāo)陣列保持激活的方法，使其實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)和災(zāi)難恢復(fù)的功能；如果此方法實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器上，iSCSI管理服務(wù)器只參與iSCSI查詢的工作；本發(fā)明可以管理以太網(wǎng)交換機(jī)所能支持和加載的最大數(shù)量的iSCSI目標(biāo)陣列，以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)TCP/IP被用于直接連接多個(gè)應(yīng)用或計(jì)算服務(wù)器(iSCSI Initiator)和多個(gè)基于iSCSI協(xié)議的目的端存儲(chǔ)陣列(iSCSI Target).
所謂iSCSI交換機(jī)，實(shí)際上是在以太網(wǎng)交換機(jī)上增加了三個(gè)功能模塊iSCSI轉(zhuǎn)向引擎、對(duì)LUN的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的掃描及識(shí)別、和用于管理iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列IP地址的DHCP計(jì)算模塊。在iSCSI時(shí)有兩個(gè)進(jìn)程iSCSI識(shí)別進(jìn)程和iSCSI常規(guī)的登錄進(jìn)程。這兩個(gè)進(jìn)程通常為兩個(gè)不同的IP地址。iSCSI轉(zhuǎn)向引擎模塊會(huì)根據(jù)配置隊(duì)進(jìn)程進(jìn)行轉(zhuǎn)向，使其與相應(yīng)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣相對(duì)應(yīng)。因而系統(tǒng)配置會(huì)根據(jù)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列掃描的結(jié)果和DHCP的內(nèi)容自動(dòng)更新。所有的iSCSI起始源，即應(yīng)用服務(wù)器，在這種情況下只需要配置一個(gè)單一個(gè)IP地址，即交換機(jī)的識(shí)別IP地址(Discovery IP Address)。
所謂的iSCSI管理服務(wù)器，實(shí)際上是在一臺(tái)計(jì)算服備器上增加了三個(gè)功能模塊iSCSI轉(zhuǎn)向引擎、對(duì)LUN的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的掃描及識(shí)別、和用于管理iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列IP地址的DHCP計(jì)算模塊。在iSCSI時(shí)有兩個(gè)進(jìn)程iSCSI識(shí)別進(jìn)程和iSCSI常規(guī)的登錄進(jìn)程。這兩個(gè)進(jìn)程通常為兩個(gè)不同的IP地址。iSCSI轉(zhuǎn)向引擎模塊會(huì)根據(jù)配置隊(duì)進(jìn)程進(jìn)行轉(zhuǎn)向，使其與相應(yīng)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列相對(duì)應(yīng)。因而系統(tǒng)配置會(huì)根據(jù)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列掃描的結(jié)果和DHCP的內(nèi)容自動(dòng)更新。所有的iSCSI起始源，即應(yīng)用服務(wù)器，在這種情況下只需要一個(gè)單一的IP地址，也就是在iSCSI管理服務(wù)器上的識(shí)別IP地址(Discovery IP Address)。所有的IO數(shù)據(jù)流會(huì)經(jīng)由交換機(jī)進(jìn)行傳輸，而不經(jīng)過(guò)iSCSI管理服務(wù)器。
在圖1的圖例中，解釋了一個(gè)在三個(gè)iSCSI起始源設(shè)備，即應(yīng)用服務(wù)器，和四個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)流程。多個(gè)iSCSI交換機(jī)可通過(guò)堆疊在一起實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充性和高可用性。
所有三個(gè)iSCSI起始源設(shè)備只需要配置一個(gè)目標(biāo)IP地址。這個(gè)地址由iSCSI交換機(jī)提供并由其管理。八個(gè)iSCSI的目的端設(shè)備的IP地址由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的DHCP機(jī)制提供。
在iSCSI交換機(jī)上會(huì)有一個(gè)處理功能定時(shí)對(duì)掃描針對(duì)可能的邏輯單元號(hào)碼(LUN)的所有DHCP客戶端的IP地址(這就是iSCSI目標(biāo)陣列的IP地址)。這就解釋了圖1中的對(duì)iSCSI目標(biāo)陣列產(chǎn)生的LUN都會(huì)由交換機(jī)通過(guò)此功能所發(fā)現(xiàn)和識(shí)別。
當(dāng)iSCSI起始源設(shè)備通過(guò)iSCSI discovery IP地址登錄到目的端存儲(chǔ)設(shè)備上，它實(shí)際上是先登錄到iSCSI交換機(jī)上，iSCSI交換機(jī)會(huì)監(jiān)控相關(guān)的安全機(jī)制，并且把所有已分配給這個(gè)iSCSI起始源連同相應(yīng)的目標(biāo)IP地址表達(dá)在一起。這一起始源隨即會(huì)登錄對(duì)這些IP地址上并找到相應(yīng)的邏輯單元號(hào)碼，數(shù)據(jù)流量(IO)隨后會(huì)通過(guò)交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳輸。
在圖3的圖例中解釋了一個(gè)在三個(gè)iSCSI起始源設(shè)備，即應(yīng)用服備器，和四個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)流程。多個(gè)iSCSI交換機(jī)可通過(guò)堆疊在一起實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充性和高可用性。
所有三個(gè)iSCSI起始源設(shè)備只需要配置一個(gè)目標(biāo)IP地址。這個(gè)地址由iSCSI管理服務(wù)器提供并管理。八個(gè)iSCSI的目的端設(shè)備的IP地址由這一iSCSI管理服務(wù)器的DHCP機(jī)制提供。
在iSCSI交換機(jī)上會(huì)有一個(gè)處理功能定時(shí)對(duì)掃描針對(duì)可能的邏輯單元號(hào)碼(LUN)的所有DHCP客戶關(guān)的IP地址(這就是iSCSI目標(biāo)陣列的IP地址)。這就解釋了圖2中的對(duì)iSCSI目標(biāo)陣列產(chǎn)生的邏輯單元號(hào)碼都會(huì)由交換機(jī)通過(guò)此功能所發(fā)現(xiàn)和識(shí)別。
當(dāng)iSCSI起始源設(shè)備通過(guò)iSCSI discovery IP地址登錄到目的端存儲(chǔ)設(shè)備上，它實(shí)際上是先登錄到iSCSI管理服備器上，iSCSI管理服務(wù)器會(huì)監(jiān)控相關(guān)的安全機(jī)制，并且把所有已分配給這個(gè)iSCSI起始源連同相應(yīng)的目標(biāo)IP地址表達(dá)在一起。這一起始源隨即會(huì)登錄對(duì)這些IP地址上并找到相應(yīng)的邏輯單元號(hào)碼，數(shù)據(jù)流量(IO)隨后會(huì)繞過(guò)iSCSI管理服務(wù)器，直接通過(guò)交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳輸。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)交換機(jī)或管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)管理多個(gè)磁盤存儲(chǔ)陣列的方法，本方法是在以太網(wǎng)交換機(jī)或計(jì)算服務(wù)器上增加了iSCSI轉(zhuǎn)向引擎功能、對(duì)邏輯單元號(hào)碼的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的掃描及識(shí)別功能和用于管理iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列IP地址的DHCP計(jì)算模塊功能，以形成iSCSI交換機(jī)或iSCSI管理服務(wù)器，稱之為設(shè)備；在運(yùn)行iSCSI協(xié)議時(shí)，有iSCSI識(shí)別進(jìn)程和iSCSI常規(guī)的登錄進(jìn)程；這兩個(gè)進(jìn)程通常為兩個(gè)不同的IP地址，iSCSI轉(zhuǎn)向引擎模塊會(huì)根據(jù)配置對(duì)進(jìn)程進(jìn)行轉(zhuǎn)向，使其與相應(yīng)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列相對(duì)應(yīng)；系統(tǒng)配置會(huì)根據(jù)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的結(jié)果和DHCP的內(nèi)容自動(dòng)更新；其實(shí)現(xiàn)管理多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的方法是在iSCSI交換機(jī)或iSCSI管理器起始端，只需要通過(guò)配置單個(gè)iSCSI的IP地址，即識(shí)別IP地址，就可以管理以太網(wǎng)交換機(jī)所能支持和加載的最大數(shù)量的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列；對(duì)iSCSI協(xié)議的登錄階段和連接登錄隔開(kāi)，在交換機(jī)或管理服務(wù)器的LUN接受注冊(cè)階段截取輸入和輸出流量后，采用常規(guī)的以太網(wǎng)交換機(jī)制將輸入和輸出流量指導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的LUN，對(duì)LUN的分配做出直接的反應(yīng)，iSCSI存儲(chǔ)陣列可以是任何支持iSCSI標(biāo)準(zhǔn)的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列；采用DHCP或靜態(tài)IP地址分配的方法，在設(shè)備中產(chǎn)生一個(gè)IP入口地址表，并對(duì)iSCSI目的存儲(chǔ)陣列產(chǎn)生一個(gè)保持激活的機(jī)制，使其實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)和災(zāi)難恢復(fù)功能，每一個(gè)存儲(chǔ)陣列的IP地址將由采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP的交換機(jī)分配，在所有iSCSI交換機(jī)或管理服務(wù)器上的邏輯單元號(hào)碼LUN將通過(guò)iSCSI交換機(jī)或管理服務(wù)器上的iSCSI掃描進(jìn)行識(shí)別；如果此方法實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器上，iSCSI管理服務(wù)器只參與對(duì)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的掃描查詢的工作，所有的輸入和輸出數(shù)據(jù)流會(huì)經(jīng)由交換機(jī)進(jìn)行傳輸，而不經(jīng)iSCSI管理服務(wù)器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)交換機(jī)或管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)管理多個(gè)磁盤存儲(chǔ)陣列的方法，本方法是在是在以太網(wǎng)交換機(jī)或計(jì)算服務(wù)器上增加了iSCSI轉(zhuǎn)向引擎功能、對(duì)LUN的iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列的掃描及識(shí)別功能和用于管理iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列IP地址的DHCP計(jì)算模塊功能，以形成iSCSI交換機(jī)或iSCSI管理服務(wù)器；通過(guò)配置單個(gè)iSCSI的IP地址，連接多個(gè)iSCSI目的端存儲(chǔ)陣列；對(duì)iSCSI協(xié)議的登錄階段和連接階段分隔開(kāi)；每一個(gè)存儲(chǔ)陣列的IP地址將由采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP的交換機(jī)分配；如果此方法如果實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器上，iSCSI管理服務(wù)器只參與iSCSI協(xié)議查詢的工作。本發(fā)明可以管理以太網(wǎng)交換機(jī)所能支持和加載的最大數(shù)量的iSCSI目標(biāo)陣列，使用戶在擴(kuò)充存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能和容量時(shí)的技術(shù)復(fù)雜性明顯降低，從而會(huì)降低系統(tǒng)擴(kuò)充時(shí)的成本。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1909478SQ20061011220
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者烏永勝 申請(qǐng)人:烏永勝