专利名称：一种利用Linux全局文件系统实现共享存储池的方法
技术领域：
本发明涉及集群共享存储领域，具体地说是一种利用Linux全局文件系统实现共享存储池的方法。
背景技术：
共享存储池是一种为集群提供文件共享，并行读写，统一管理和数据容灾能力的集群存储系统。传统集群节点通常采用本地的单机文件系统，这样多个集群节点共享文件需要在每个节点存储数据副本，这样不仅不利于信息的沟通更新且造成存储资源的浪费。单机文件系统局限于本地级维护管理，缺乏集群资源的统一调度，管理成本高昂，单机文件系统亦局限于单点的数据容灾能力，缺乏集群式的故障转移/恢复能力。在集群应用日益普及，规模日益庞大的发展趋势下，传统的本地OS级的文件系统已然不适合于存储需求。此发明的共享存储池办法可以有效解决传统存储办法的技术瓶颈。面向集群客户端的Linux全局统一命名文件系统提供了网络级的高效数据共享，支持多个用户并行地读写文件；支持灵活的在线容量扩展和数据均衡分布技术，全局统一的资源模型更加便于整体管理维护，全局级的文件配额管理实现统一的资源调度，分布式的日志管理体系和故障隔离机制实现数据的有效保护和灾难恢复。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用Linux全局文件系统实现共享存储池的方法。本发明的目的是按以下方式实现的，首先采用逻辑卷管理工具在SAN存储设备块建立逻辑存储卷，而后将存储卷格式化成GFS全局文件系统，形成节点共享的统一命名空间的全局文件系统，各客户端按需将分区文件系统挂载到本地，并行地对文件进行读写操作；
将物理的存储裸设备配置成弹性灵活的逻辑存储卷组，在逻辑卷组上建立面向节点群的全局共享的存储空间，客户端将全局的文件系统挂载到本地端，并行地对文件系统进行读写操作，另外通过动态的锁定管理机制来协调多个用户读写同一文件的冲突情况，允许每个挂载客户端动态配置各自元数据日志记录来对整个文件系统提供数据保护和故障恢复功能，其中
1)所述的逻辑卷管理，包括将物理存储介质配置成物理存储卷组，再由多个物理卷组构建逻辑存储卷组，多个逻辑卷组形成逻辑分区作为全局文件系统的存储分区单位。这种将实在物理硬件逻辑卷化的处理有利于数据的均衡分布和后期弹性的在线扩展；
2)所述的全局文件系统的部署，包括将逻辑分区格式化，文件系统在客户端的挂载，用户配额管理，日志配置管理以及采用动态锁定管理机制来协调多个节点对同一文件的读写，避免系统意外宕机带来的数据不一致和错误初始化的情况； 3)所述的分布在各个客户端的元数据日志体系和故障节点隔离机制，包括在客户端为全局文件系统动态添加日志提供数据保护机制；故障节点实时隔离机制来实现故障恢复功能，这样在单点故障后，在其余工作节点完成数据的一致性检测和恢复，故障机恢复后数据能够正确地初始化。本发明的有益效果是采用逻辑卷管理工具在SAN存储设备块建立逻辑存储卷，而后将存储卷格式化成GFS全局文件系统，形成节点共享的统一命名空间的全局文件系统，各客户端按需将分区文件系统挂载到本地，并行地对文件进行读写操作。将物理的存储裸设备配置成弹性灵活的逻辑存储卷组，在逻辑卷组上建立面向节点群的全局共享的存储空间，客户端将全局的文件系统挂载到本地端，可以并行地对文件系统进行读写操作。另外通过动态的锁定管理机制来协调多个用户读写同一文件的冲突情况，每个挂载客户端可以动态配置各自元数据日志记录来对整个文件系统提供数据保护和灾难恢复功能。
附图I是共享存储架构示意 附图2是全局文件系统功能架构示意图。
具体实施例方式参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。图I显示的是全局文件系统在传统SAN式的存储网络架构上的部署，全局文件系统部署在共享的存储块设备，各个客户节点将全局文件系统挂载到本地实现共享存储池功倉泛。图2是分层次展示利用全局文件系统的实现共享存储池的设计办法，分为系统形态，实体工具和功能特性这3块区域。本发明的将Linux全局文件系统部署于存储SAN设备实现集群共享存储池的设计办法，首先在集群节点Linux环境下采用逻辑卷管理工具在SAN存储设备块建立逻辑存储卷，而后将存储卷格式化成GFS全局文件系统，并在建立文件系统时指定集群名称，形成集群内节点共享的统一命名空间的集群存储文件系统，各个客户节点按需将分区文件系统挂载到本地，并行地对文件进行读写操作。该发明提供的基于SAN设备的集群存储文件系统的设计方法，将物理的存储裸设备配置成弹性灵活的逻辑存储卷组，在逻辑卷组上建立面向节点群的全局共享的存储空间，客户端将全局的文件系统挂载到本地端，可以并行地对文件系统进行读写操作。另外通过动态的锁定管理机制来协调多个用户读写同一文件的冲突情况，避免造成文件数据错误。每个客户端有各自的元数据日志记录构成分布式的日志管理体系来对整个文件系统提供数据保护和灾难恢复功能。这样当有个别节点宕机时，可以在其他节点通过日志记录信息恢复数据信息。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求
1.一种利用Linux全局文件系统实现共享存储池的方法，其特征在于，首先采用逻辑卷管理工具在SAN存储设备块建立逻辑存储卷，而后将存储卷格式化成GFS全局文件系统，形成节点共享的统一命名空间的全局文件系统，各客户端按需将分区文件系统挂载到本地，并行地对文件进行读写操作； 将物理的存储裸设备配置成弹性灵活的逻辑存储卷组，在逻辑卷组上建立面向节点群的全局共享的存储空间，客户端将全局的文件系统挂载到本地端，并行地对文件系统进行读写操作，另外通过动态的锁定管理机制来协调多个用户读写同一文件的冲突情况，允许每个挂载客户端动态配置各自元数据日志记录来对整个文件系统提供数据保护和故障恢复功能，其中 1)所述的逻辑卷管理，包括将物理存储介质配置成物理存储卷组，再由多个物理卷组构建逻辑存储卷组，多个逻辑卷组形成逻辑分区作为全局文件系统的存储分区单位，这种将实在物理硬件逻辑卷化的处理有利于数据的均衡分布和后期弹性的在线扩展； 2)所述的全局文件系统的部署，包括将逻辑分区格式化，文件系统在客户端的挂载，用户配额管理，日志配置管理以及采用动态锁定管理机制来协调多个节点对同一文件的读写，避免系统意外宕机带来的数据不一致和错误初始化的情况； 3)所述的分布在各个客户端的元数据日志体系和故障节点隔离机制，包括在客户端为全局文件系统动态添加日志提供数据保护机制；故障节点实时隔离机制来实现故障恢复功能，这样在单点故障后，在其余工作节点完成数据的一致性检测和恢复，故障机恢复后数据能够正确地初始化。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于利用逻辑卷管理工具将物理存储裸设备配置成可弹性扩展的逻辑存储卷组；在逻辑卷组层面部署全局文件系统，建立面向节点群的统一命名空间的集群存储体系，在局部节点将文件系统挂载到本地；分布式的日志管理体系和故障节点隔离机制提供对文件系统的数据保护和故障恢复功能。
全文摘要
本发明提供一种利用Linux全局文件系统实现共享存储池的方法，将LinuxGFS(GlobalFileSystem)全局文件系统部署于SAN存储网络，实现小规模集群共享存储池的，采用此种办法可以为集群节点提供统一管理，并行读写，数据保护和弹性扩容的共享存储池。该方法基于SAN设备的集群存储文件系统将物理的存储裸设备配置成弹性灵活的逻辑存储卷组，在逻辑卷组上建立面向节点群的全局共享的存储空间，客户端将全局文件系统挂载到本地端实现文件系统的并行读写操作，分布式的日志管理体系和故障节点隔离机制为共享存储池提供数据保护和灾难恢复功能。
文档编号H04L29/08GK102664923SQ20121008879
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者程凯 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司