专利名称：基于网络和网格的驱动器存储应用系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息技术领域，特别涉及一种基于网络和网格的驱动器存储应用系统。
背景技术：
网络存储设备系统是提供数据信息载体的应用系统，主要应用在网络存储环境中通过网络向外部提供数据集中、密集数据存取、海量数据、实时数据分发、数据管理、数据交换、数据安全性等高性能服务。目前无论是基于光纤通道技术标准还是基于最新的IP存储技术标准的网络存储设备系统，如数据仓库系统、决策支持系统、集群系统、备份系统、容错系统等应用系统其最大的优点就是为用户提供了易于理解的方便的管理存储系统的接口，解决了用户对以传统服务器、网络设备为核心的存储应用需求。但这些传统的网络存储设备系统均无法以并行分布方式将分布在本地或广域范围的若干异构子系统的计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源等资源以全面共享的方式组成的一个虚拟资源系统，并可以根据资源可用性、功能、性能、成本及用户的服务质量需求，共享、选择及聚合分布在若干异构子系统管理域的各种资源。同时传统的网络存储设备系统还存在物理存储资源利用率低及多个网络存储设备之间负载不均衡的问题。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种基于网络和网格的驱动器存储应用系统，解决现有网络存储技术及网络存储设备系统无法满足高性能计算系统对网络存储设备的要求，特别是多道并行作业同时存取大量数据时的I/O性能要求的问题，以并行分布方式将本地或广域范围的若干异构子系统的资源统一虚拟存储形成的一个虚拟资源系统。并可根据高性能计算系统的需求在容量和性能方面具有线性可伸缩性，在并行存储网络和网格环境中协同工作。以克服上述现有传统网络存储系统的缺点。
为实现上述目的，基于网络和网格的驱动器存储应用系统，包括基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)，主要是用于定义若干异构子系统与基于网络和网格的驱动器存储应用系统之间的通信方式，以及如何实现以统一虚拟存储的形式形成的一个虚拟资源系统实现资源全面共享。
驱动器存储安装模组驱动器存储安装模组，主要是用于支持分布在本地或广域范围的若干异构子系统的物理存储资源和计算资源以基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)实现到存储应用设备的映射和定义两者的映射关系。
物理存储资源和计算资源管理模组物理存储资源和计算资源管理模组，主要是用于由分布在不同地方的多个基于网络和网格的存储应用设备对物理存储资源和计算资源作统一的分配存储和协调管理，解决多个存储应用设备系统之间的负载平衡问题和实现资源全面共享。
基于网络和网格的存储应用设备基于网络和网格的存储应用设备，主要是用于以并行分布方式存储分布于本地或广域范围的若干异构子系统的海量物理存储资源和计算资源、数据资源、信息资源、知识资源等，通过统一虚拟存储形成一个虚拟存储资源系统，建造“巨大的资源系统网络库”，同时在并行存储网络和网格环境中协同工作。
本发明通过基于网络和网格的驱动器存储应用系统，实现了将分布在本地或广域范围的若干异构子系统的物理存储资源和计算资源以并行分布方式统一虚拟存储形成一个虚拟的资源系统，从而将大型复杂的系统形成一个虚拟的单一存储系统，节省成本，提高效率，达到资源的全面共享，也可以为今后发展的基于网格计算的高性能计算系统提供存储应用服务。
图1为本发明的逻辑结构图。
图1内基于网络与网格存储应用设备中填实处表示已存有资源。
具体实施例方式
如图1所示，本发明提供的这种基于网络和网格的驱动器存储应用系统，包括基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)、驱动器存储安装模组、物理存储资源和计算资源管理模组、基于网络和网格的存储应用设备。该基于网络和网格的驱动器存储应用系统通过网络或网格应用环境以基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)向外部高性能计算系统或若干异构子系统用户提供高性能数据存储共享服务。外部高性能计算系统或若干异构子系统用户通过驱动器存储安装模组以基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)访向该存储应用系统，该存储应用系统将数据和信息直接返回给外部需求者。
在基于网络和网格的驱动器存储应用系统中，基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)主要负责定义若干异构子系统与基于网络和网格的驱动器存储应用系统之间的通信方式，当外部若干异构子系统和存储应用系统之间要建立通信时，基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)就根据定义方式搭建起两者的通信，并确保两者之间的通信能正确进行。另外，基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)还将确保存储应用设备系统是以并行分布的方式来实现本地或广域范围的若干异构子系统的物理存储资源和计算资源能统一虚拟存储形成一个虚拟的资源系统，实现资源的全面共享。
在外部若干异构子系统和基于网络和网格的驱动器存储应用系统之间建立起正确的通信后，应用系统的驱动器存储安装模组负责将外部若干异构子系统的数据请求转发到对应存储应用设备系统。驱动器存储安装模组定位了数据资源与存储应用设备系统的映射关系，通过所定位的数据资源和存储应用设备系统的映射关系，驱动器存储安装模组可以确定外部若干异构子系统的请求数据所在的存储应用设备位置，从而以基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)准确地将外部若干异构子系统的数据请求转发到对应存储应用设备系统。然后由物理存储资源和计算资源管理模组根据外部数据请求对外部高性能计算系统或若干异构子系统用户资源作统一分配存储和协调管理，由基于网络和网格的存储应用设备以并行分布方式统一虚拟存储其各种资源，并通过统一虚拟存储形成一个虚拟存储系统。在这里物理存储资源和计算资源管理模组还会根据所形成的单一虚拟存储系统的资源和负载情况，通过和基于网络和网格的存储应用设备系统进行协调配合，合理解决多个存储应用设备系统之间的负载平衡问题。
通过本发明提供的基于网络和网格的驱动器存储应用系统，能通过以基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)实现将分布在本地或广域范围的若干异构子系统的物理存储资源和计算资源以并行分布方式统一虚拟存储形成一个虚拟的资源系统，从而将大型复杂的系统形成一个虚拟的单一存储系统，而在这个虚拟的单一存储系统空间是由分布在不同地方、不同领域的若干存储应用设备系统所构成。为有效利用由这些若干存储应用设备系统所构成的统一虚拟存储系统的空间，物理存储资源和计算资源管理模块将对分布在不同地方的存储应用设备系统进行资源的统一存储分配和协调管理，当某个存储应用设备系统需要新建虚拟存储资源时，物理存储资源和计算资源管理模块将根据资源的分配情况，对该存储应用设备系统提供存储空闲资源，这样对通过统一虚拟存储所形成的单一存储系统而言则有效解决多个存储应用设备系统之间的负载平衡问题。
基于网络和网格的驱动器存储应用系统在通过基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)实现若干异构子系统的物理存储资源和计算资源以并行分布方式统一虚拟存储形成一个虚拟的资源系统后，就将大型复杂的系统形成了一个虚拟的单一存储系统。这个虚拟的单一存储系统为分散在不同地理位置的用户提供了一个“巨大的资源系统网络库”，每个用户都可以根据需要通过统一驱动的存储接口请求参与成为这个“巨大的资源系统网络库”的一个“节点”，这样整个“资源系统网络库”就会由成千上万个“节点”组成，变得越来越大。基于网络和网格的驱动器存储应用系统中的物理存储资源和计算资源管理模组会对这个“巨大的资源系统网络库”中的各种信息作统一存储分配和协调管理，并根据基于网络和网格的数据传输共享协议对资源共享的定义方式作出全面的资源共享，从而消除了资源孤岛。
本发明提供的基于网络和网格的驱动器存储应用系统可以实现将分布在本地或广域范围的若干异构子系统的物理存储资源和计算资源以并行分布方式统一虚拟存储形成一个虚拟资源系统，改变了人们分享数据信息的方式，从而可以将大型复杂的系统形成一个虚拟的单一存储系统，节省成本，提高效率，达到资源的全面共享，消除了资源孤岛。该基于网络和网格的驱动器存储应用系统具有以下优点1、可以提供比如今各种网络存储设备系统高出几个数量级的存储I/O能力，聚合存储吞吐量将达到每秒几百GB到TB计数，而不是每秒几MB，从而满足高性能计算系统对存储设备的要求，特别是多道并行作业同时存取大量数据时的I/O性能要求。
2、随着物理存储资源和计算资源规模的不断扩大，应用的不断增长，该基于网络和网格的驱动器存储应用系统能在容量和性能方面具有线性可伸缩性，一个映像的容量最多可以达到几十拍字节(PB)、艾字节(EB)甚至尧字节，并且该存储应用系统本身能在并行存储网络和网格环境中协同工作。
3、根据分布在本地或广域范围的若干子系统资源的异构性，该基于网络和网格的驱动器存储应用系统可以设置在不同地方，但又能保持单一的映像，实现物理存储资源和计算资源以并行分布方式统一虚拟存储形成一个虚拟的资源系统，达到资源全面共享。
4、基于网络和网格的驱动器存储应用系统可以有效地解决现有网络存储设备系统存在的物理存储资源利用率低及多个网络存储设备系统之间负载不均衡的问题。
权利要求
1.一种基于网络和网格的驱动器存储应用系统，包括基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)，用于定义若干异构子系统与基于网络和网格的驱动器存储应用系统之间的通信方式及实现以统一虚拟存储的形式形成的一个虚拟资源系统实现资源全面共享；驱动器存储安装模组，用于支持分布在本地或广域范围的若干异构子系统的物理存储资源和计算资源以基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)实现到存储应用设备的映射和定义两者的映射关系；物理存储资源和计算资源管理模组，用于由分布在不同地方的多个基于网络和网格的存储应用设备对物理存储资源和计算资源作统一的分配存储和协调管理，解决多个存储应用设备系统之间的负载平衡问题和实现资源全面共享；基于网络和网格的存储应用设备，用于以并行分布方式存储分布于本地或广域范围的若干异构子系统的海量物理存储资源和计算资源、数据资源、信息资源、知识资源等，通过统一虚拟存储形成一个虚拟存储资源系统，建造“巨大的资源系统网络库”，同时在并行存储网络和网格环境中协同工作。
2.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)，包含应用系统间通信方式和虚拟资源。
3.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的驱动器存储安装模组，包括本地和广域范围若干异构子系统资源及存储应用设备的映射与定义的基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)。
4.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的物理存储资源和计算资源管理模组，包含资源分配与协调和负载平衡问题。
5.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述的基于网络和网格的存储应用设备包括统一虚拟存储所形成的“巨大的资源系统网络库”。
6.按权利要求5所述的系统，其特征在于所述的“巨大的资源系统网络库”是由若干异构子系统的相同属性的物理存储资源和计算资源统一虚拟存储形成的一个虚拟资源系统。
7.按权利要求1所述的系统，其特征在于还包括整个基于网络和网格的驱动器存储应用系统向若干异构子系统和用户提供的统一驱动器存储接口和共享的“巨大的资源系统网络库”。
全文摘要
基于网络和网格存储的驱动器存储应用系统，包括基于网络和网格的数据传输共享协议(NDFP/GDFP协议)，包含应用系统之间的通信方式，及实现统一虚拟存储资源的共享；驱动器存储安装模组，支持若干异构子系统资源及存储应用设备的映射和定义的基于网络和网格的驱动器存储技术(NDS/GDS技术)；物理存储资源和计算资源管理模组，由分布在不同地方的多个存储应用设备对物理存储资源和计算资源分配存储和协调，解决多个负载平衡问题。实现若干异构子系统的物理存储资源和计算资源并行分布统一虚拟存储形成的资源系统，将大型复杂的系统变成单一虚拟存储系统，达到节省成本，提高效率和资源共享，也可为今后发展的基于网络计算的高性能计算系统提供存储应用服务。
文档编号G06F12/00GK1829215SQ200510020449
公开日2006年9月6日 申请日期2005年3月4日 优先权日2005年3月4日
发明者赵玺, 尤东, 辛毅, 白娟 申请人:尤东