一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多路徑優(yōu)化領(lǐng)域，具體地說是一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]信息系統(tǒng)安全與容災(zāi)主要是指為了一些人為因素或者非人為因素導(dǎo)致的硬件故障、數(shù)據(jù)損壞等一系列非主觀意愿的安全問題。其中，主機(jī)多路徑和網(wǎng)絡(luò)集群服務(wù)的整合是解決硬件故障的主要方法之一，但是僅僅通過硬件的冗余來規(guī)避災(zāi)難是難以實(shí)現(xiàn)的，必須與軟件配合才能實(shí)現(xiàn)。
[0003]對(duì)于MP1框架的主機(jī)多路徑，從底層存儲(chǔ)設(shè)備映射給主機(jī)的一塊磁盤，通過網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的多條路徑上報(bào)給HBA卡之后，這些從每條路徑上報(bào)上來的物理盤都需要過濾驅(qū)動(dòng)的過濾操作，其具體功能就是判斷上報(bào)上來的磁盤是否被DSM (Device SpecificModules)所支持。如果支持就加載MP1的類驅(qū)動(dòng)Mpdev.sys;否則，直接加載Disk, sys。如果是DSM所支持，則有總線驅(qū)動(dòng)為這些從不同路徑上來的物理盤生成一個(gè)虛擬盤，這個(gè)虛擬盤就和多個(gè)物理盤對(duì)應(yīng)起來，形成一對(duì)多的關(guān)系。對(duì)于上層應(yīng)用來說，該虛擬盤就和普通的本地磁盤一樣。當(dāng)然，該虛擬盤的正常工作需要Mp1.sys和DSM的協(xié)同配合才能順利完成。
[0004]隨著網(wǎng)絡(luò)集群服務(wù)和主機(jī)多路徑技術(shù)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的不斷深入廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)信息系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)所困擾的數(shù)據(jù)傳輸效率、系統(tǒng)容災(zāi)和I/o負(fù)載均衡方面的發(fā)展瓶頸在一定程度上得到了緩解或者解決。然而，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)方案，很大程度上沒有或者缺乏將虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)集群技術(shù)和主機(jī)多路徑技術(shù)進(jìn)行整合。因此，其傳輸效率、I/o吞吐量、成本已經(jīng)硬件利用率等沒有充分地利用。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種成本較低、安全可靠、硬件資源利用充分，而且易于管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)架構(gòu)基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法，步驟如下:
(1)通過故障轉(zhuǎn)移集群和集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)以及主機(jī)多路徑技術(shù)為外部客戶提供高效可靠的服務(wù)，將所有這些服務(wù)都部署在虛擬機(jī)上；運(yùn)行在集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)相當(dāng)于集群系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用或者服務(wù)資源，從而可以手動(dòng)或者自動(dòng)的在集群節(jié)點(diǎn)上無縫地迀移；如此，非常的靈活方便；
(2)利用微內(nèi)核操作系統(tǒng)唯一的IP或者計(jì)算機(jī)名稱，將其接入到步驟(I)中的虛擬機(jī)的管理服務(wù)器中；
由于Microsoft微內(nèi)核操作系統(tǒng)Hyper-V server 2008 R2可以安裝多達(dá)384個(gè)不同的虛擬操作系統(tǒng)，并能最大支持ITB的內(nèi)存空間，因此，可以利用其部署虛擬機(jī)提供內(nèi)部開發(fā)或者測試使用。
[0007](3)利用步驟(2)中的虛擬機(jī)創(chuàng)建、管理和運(yùn)行安裝在微內(nèi)核操作系統(tǒng)Hyper-VServer 2008 R2上的“虛擬”操作系統(tǒng)和服務(wù)；
(4)對(duì)步驟(3)中的虛擬機(jī)進(jìn)行快照，以便系統(tǒng)崩潰或者出現(xiàn)其它異常時(shí)進(jìn)行回滾；
(5)對(duì)步驟(I)中的主機(jī)安裝主機(jī)多路徑功能，以便降低潛在的但路徑風(fēng)險(xiǎn)，并提高I/O傳輸效率和吞吐量。
[0008]整個(gè)架構(gòu)可以分為三部分，一部分為底層磁盤柜陣列和SAN/NAS通信設(shè)備，當(dāng)然包括其相應(yīng)的陣列控制器設(shè)備。其中，SAN主要包括兩種，一種是基于TCP/IP的iSCSI SAN,最典型的就是利用iSCSI initiator軟件部署，當(dāng)然也可以用iSCSI HBA硬件部署。而另一種是基于FC協(xié)議的FC SAN，其最大優(yōu)點(diǎn)是在于傳輸速率快，單傳輸距離較iSCSI要短。在其之上有兩部分，分別是提供外部客戶端使用的架構(gòu)和供內(nèi)部開發(fā)、測試以及管理人員使用的架構(gòu)。
[0009]測試、開發(fā)人員使用的架構(gòu)是可以選擇虛擬化技術(shù)加上主機(jī)多路徑技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。其架構(gòu)需要一臺(tái)Hyper-V Server Core的管理服務(wù)器以管理微內(nèi)核操作系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
(I)利用Hyper-V虛擬化技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)集群和主機(jī)多路徑進(jìn)行整合，在系統(tǒng)容災(zāi)、故障轉(zhuǎn)移、虛擬化以及I/O吞吐量等方面具有較好的應(yīng)用效果。
[0011](2)本發(fā)明將虛擬化、網(wǎng)絡(luò)集群以及主機(jī)多路徑技術(shù)進(jìn)行整合，并利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，形成一種比較優(yōu)化的存儲(chǔ)服務(wù)器架構(gòu)，能夠達(dá)到節(jié)約資源成本、降低硬件非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間、避免單路徑故障和提高系統(tǒng)I/O業(yè)務(wù)傳輸效率的目的。
[0012](3)微軟Hyper-V虛擬化技術(shù)出發(fā)，將網(wǎng)絡(luò)集群服務(wù)和主機(jī)多路徑技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合，本發(fā)明提供了一種成本較低、安全可靠、硬件資源利用充分，而且易于管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)架構(gòu)。
[0013]由此可見，本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、使用方便、一物多用等特點(diǎn)，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015]實(shí)施例1
一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法，步驟如下:
(1)通過故障轉(zhuǎn)移集群(WSFC)和集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)(Hyper-V)以及主機(jī)多路徑技術(shù)為外部客戶提供高效可靠的服務(wù)，將所有這些服務(wù)都部署在虛擬機(jī)上；運(yùn)行在集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)相當(dāng)于集群系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用或者服務(wù)資源，從而可以手動(dòng)或者自動(dòng)的在集群節(jié)點(diǎn)上無縫地迀移；
(2)利用微內(nèi)核操作系統(tǒng)唯一的IP或者計(jì)算機(jī)名稱，將其接入到步驟(I)中的虛擬機(jī)的管理服務(wù)器中；
(3)利用步驟(2)中的虛擬機(jī)創(chuàng)建、管理和運(yùn)行安裝在微內(nèi)核操作系統(tǒng)Hyper-VServer2008 R2上的“虛擬”操作系統(tǒng)和服務(wù)；
(4)對(duì)步驟(3)中的虛擬機(jī)進(jìn)行快照；
(5)對(duì)步驟(I)中的主機(jī)安裝主機(jī)多路徑功能。
[0016]本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，可以通過Hyper-V虛擬化技術(shù)充分利用現(xiàn)有硬件資源等，利用故障轉(zhuǎn)移集群提高系統(tǒng)運(yùn)行的高可用性，同時(shí)利用主機(jī)多路徑技術(shù)增強(qiáng)I/o傳輸性能和減少單路徑故障造成的業(yè)務(wù)中斷。下面，將從網(wǎng)絡(luò)集群、主機(jī)多路徑和虛擬化三方面分析具體的應(yīng)用效果。
[0017](I) WSFC集群故障轉(zhuǎn)移效果分析
WSFC高可用性故障轉(zhuǎn)移集群引入了從SCS1-3開始制定的Persistent Reservat1n持續(xù)預(yù)留機(jī)制，即在網(wǎng)絡(luò)集群和多路徑環(huán)境下，按照協(xié)議的規(guī)定對(duì)路徑進(jìn)行注冊(cè)并預(yù)留，當(dāng)預(yù)留成功后，注冊(cè)者和預(yù)留者就享有相同的讀寫權(quán)限，而對(duì)未注冊(cè)的路徑，其訪問權(quán)限由預(yù)留類型TYPE來決定。這樣，解決了以前SCS1-2預(yù)留所存在的技術(shù)瓶頸，提高了整個(gè)系統(tǒng)的高效性及穩(wěn)定性，增強(qiáng)了異地ing的高可用性。
[0018](2)主機(jī)多路徑效果分析
主機(jī)多路徑的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在，當(dāng)有I/O數(shù)據(jù)或者I/O CTRL命令請(qǐng)求時(shí)，主機(jī)多路徑可以根據(jù)特定的選路算法為其選擇一條最優(yōu)的路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。并且當(dāng)有一條路徑出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過其它冗余路徑進(jìn)行切換并繼續(xù)傳輸，從而不會(huì)造成上層業(yè)務(wù)的中斷。此夕卜，當(dāng)有大壓力的I/O數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，可以通過多路徑吱聲的智能監(jiān)控功能來均衡控制器間的負(fù)載壓力，從而提高主機(jī)到存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)效率。
[0019](3)虛擬化應(yīng)用效果分析
通過Hyper-V虛擬化技術(shù)，主要可以實(shí)現(xiàn)兩大優(yōu)勢:
其一，可以很大程度上節(jié)約硬件資源的部署成本，對(duì)資金比較短缺的中小型企業(yè)是非常不錯(cuò)的一個(gè)選擇；
其二，通過Hyper-V虛擬快照和回滾技術(shù)可節(jié)省系統(tǒng)安裝配置等時(shí)間，在很大程度上提高了效率，減少了人力資源成本。
[0020]此外，Hyper-V虛擬化和WSFC網(wǎng)絡(luò)集群功能的協(xié)同配合，可以實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)和資源的主動(dòng)迀移，這樣使得管理更加快捷方便，進(jìn)而增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的易用性。
[0021]上述【具體實(shí)施方式】僅是本發(fā)明的具體個(gè)案，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍包括但不限于上述【具體實(shí)施方式】，任何符合本發(fā)明的權(quán)利要求書的且任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或替換，皆應(yīng)落入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
[0022]除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于:步驟如下: (1)通過故障轉(zhuǎn)移集群和集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)以及主機(jī)多路徑技術(shù)為外部客戶提供高效可靠的服務(wù)，將所有這些服務(wù)都部署在虛擬機(jī)上；運(yùn)行在集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)相當(dāng)于集群系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用或者服務(wù)資源，從而可以手動(dòng)或者自動(dòng)的在集群節(jié)點(diǎn)上無縫地迀移； (2)利用微內(nèi)核操作系統(tǒng)唯一的IP或者計(jì)算機(jī)名稱，將其接入到步驟(I)中的虛擬機(jī)的管理服務(wù)器中； (3)利用步驟(2)中的虛擬機(jī)創(chuàng)建、管理和運(yùn)行安裝在微內(nèi)核操作系統(tǒng)Hyper-VServer.2008 R2上的“虛擬”操作系統(tǒng)和服務(wù)； (4)對(duì)步驟(3)中的虛擬機(jī)進(jìn)行快照； (5)對(duì)步驟(I)中的主機(jī)安裝主機(jī)多路徑功能。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于多路徑技術(shù)的優(yōu)化方法，屬于多路徑優(yōu)化領(lǐng)域，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)方案，很大程度上沒有或者缺乏將虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)集群技術(shù)和主機(jī)多路徑技術(shù)進(jìn)行整合。技術(shù)方案為：步驟如下：（1）通過故障轉(zhuǎn)移集群和集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)以及主機(jī)多路徑技術(shù)為外部客戶提供高效可靠的服務(wù)，將所有這些服務(wù)都部署在虛擬機(jī)上；運(yùn)行在集群節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)相當(dāng)于集群系統(tǒng)的一個(gè)應(yīng)用或者服務(wù)資源，從而可以手動(dòng)或者自動(dòng)的在集群節(jié)點(diǎn)上無縫地遷移；（2）利用微內(nèi)核操作系統(tǒng)唯一的IP或者計(jì)算機(jī)名稱，將其接入到步驟（1）中的虛擬機(jī)的管理服務(wù)器中。
【IPC分類】H04L12/24, H04L29/08
【公開號(hào)】CN105141459
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510534134
【發(fā)明人】宋騰
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日