一种基于多路径技术的优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多路径优化领域，具体地说是一种基于多路径技术的优化方法。
【背景技术】
[0002]信息系统安全与容灾主要是指为了一些人为因素或者非人为因素导致的硬件故障、数据损坏等一系列非主观意愿的安全问题。其中，主机多路径和网络集群服务的整合是解决硬件故障的主要方法之一，但是仅仅通过硬件的冗余来规避灾难是难以实现的，必须与软件配合才能实现。
[0003]对于MP1框架的主机多路径，从底层存储设备映射给主机的一块磁盘，通过网络通信设备的多条路径上报给HBA卡之后，这些从每条路径上报上来的物理盘都需要过滤驱动的过滤操作，其具体功能就是判断上报上来的磁盘是否被DSM (Device SpecificModules)所支持。如果支持就加载MP1的类驱动Mpdev.sys;否则，直接加载Disk, sys。如果是DSM所支持，则有总线驱动为这些从不同路径上来的物理盘生成一个虚拟盘，这个虚拟盘就和多个物理盘对应起来，形成一对多的关系。对于上层应用来说，该虚拟盘就和普通的本地磁盘一样。当然，该虚拟盘的正常工作需要Mp1.sys和DSM的协同配合才能顺利完成。
[0004]随着网络集群服务和主机多路径技术在存储系统中的不断深入广泛应用，传统信息系统平台架构所困扰的数据传输效率、系统容灾和I/o负载均衡方面的发展瓶颈在一定程度上得到了缓解或者解决。然而，传统的存储系统架构方案，很大程度上没有或者缺乏将虚拟化技术、网络集群技术和主机多路径技术进行整合。因此，其传输效率、I/o吞吐量、成本已经硬件利用率等没有充分地利用。
[0005]
【发明内容】
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种成本较低、安全可靠、硬件资源利用充分，而且易于管理的网络存储架构基于多路径技术的优化方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于多路径技术的优化方法，步骤如下:
(1)通过故障转移集群和集群节点上的虚拟机以及主机多路径技术为外部客户提供高效可靠的服务，将所有这些服务都部署在虚拟机上；运行在集群节点上的虚拟机相当于集群系统的一个应用或者服务资源，从而可以手动或者自动的在集群节点上无缝地迀移；如此，非常的灵活方便；
(2)利用微内核操作系统唯一的IP或者计算机名称，将其接入到步骤(I)中的虚拟机的管理服务器中；
由于Microsoft微内核操作系统Hyper-V server 2008 R2可以安装多达384个不同的虚拟操作系统，并能最大支持ITB的内存空间，因此，可以利用其部署虚拟机提供内部开发或者测试使用。
[0007](3)利用步骤(2)中的虚拟机创建、管理和运行安装在微内核操作系统Hyper-VServer 2008 R2上的“虚拟”操作系统和服务；
(4)对步骤(3)中的虚拟机进行快照，以便系统崩溃或者出现其它异常时进行回滚；
(5)对步骤(I)中的主机安装主机多路径功能，以便降低潜在的但路径风险，并提高I/O传输效率和吞吐量。
[0008]整个架构可以分为三部分，一部分为底层磁盘柜阵列和SAN/NAS通信设备，当然包括其相应的阵列控制器设备。其中，SAN主要包括两种，一种是基于TCP/IP的iSCSI SAN,最典型的就是利用iSCSI initiator软件部署，当然也可以用iSCSI HBA硬件部署。而另一种是基于FC协议的FC SAN，其最大优点是在于传输速率快，单传输距离较iSCSI要短。在其之上有两部分，分别是提供外部客户端使用的架构和供内部开发、测试以及管理人员使用的架构。
[0009]测试、开发人员使用的架构是可以选择虚拟化技术加上主机多路径技术进行实现。其架构需要一台Hyper-V Server Core的管理服务器以管理微内核操作系统。
[0010]本发明的一种基于多路径技术的优化方法和现有技术相比，具有以下有益效果:
(I)利用Hyper-V虚拟化技术，对网络集群和主机多路径进行整合，在系统容灾、故障转移、虚拟化以及I/O吞吐量等方面具有较好的应用效果。
[0011](2)本发明将虚拟化、网络集群以及主机多路径技术进行整合，并利用现代网络存储技术，形成一种比较优化的存储服务器架构，能够达到节约资源成本、降低硬件非计划停机时间、避免单路径故障和提高系统I/O业务传输效率的目的。
[0012](3)微软Hyper-V虚拟化技术出发，将网络集群服务和主机多路径技术进行有机整合，本发明提供了一种成本较低、安全可靠、硬件资源利用充分，而且易于管理的网络存储架构。
[0013]由此可见，本发明具有设计合理、结构简单、易于加工、使用方便、一物多用等特点，因而，具有很好的推广使用价值。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0015]实施例1
一种基于多路径技术的优化方法，步骤如下:
(1)通过故障转移集群(WSFC)和集群节点上的虚拟机(Hyper-V)以及主机多路径技术为外部客户提供高效可靠的服务，将所有这些服务都部署在虚拟机上；运行在集群节点上的虚拟机相当于集群系统的一个应用或者服务资源，从而可以手动或者自动的在集群节点上无缝地迀移；
(2)利用微内核操作系统唯一的IP或者计算机名称，将其接入到步骤(I)中的虚拟机的管理服务器中；
(3)利用步骤(2)中的虚拟机创建、管理和运行安装在微内核操作系统Hyper-VServer2008 R2上的“虚拟”操作系统和服务；
(4)对步骤(3)中的虚拟机进行快照；
(5)对步骤(I)中的主机安装主机多路径功能。
[0016]本发明结合现代网络存储技术，可以通过Hyper-V虚拟化技术充分利用现有硬件资源等，利用故障转移集群提高系统运行的高可用性，同时利用主机多路径技术增强I/o传输性能和减少单路径故障造成的业务中断。下面，将从网络集群、主机多路径和虚拟化三方面分析具体的应用效果。
[0017](I) WSFC集群故障转移效果分析
WSFC高可用性故障转移集群引入了从SCS1-3开始制定的Persistent Reservat1n持续预留机制，即在网络集群和多路径环境下，按照协议的规定对路径进行注册并预留，当预留成功后，注册者和预留者就享有相同的读写权限，而对未注册的路径，其访问权限由预留类型TYPE来决定。这样，解决了以前SCS1-2预留所存在的技术瓶颈，提高了整个系统的高效性及稳定性，增强了异地ing的高可用性。
[0018](2)主机多路径效果分析
主机多路径的优势主要体现在，当有I/O数据或者I/O CTRL命令请求时，主机多路径可以根据特定的选路算法为其选择一条最优的路径进行数据传输。并且当有一条路径出现故障时，可以通过其它冗余路径进行切换并继续传输，从而不会造成上层业务的中断。此夕卜，当有大压力的I/O数据请求时，可以通过多路径吱声的智能监控功能来均衡控制器间的负载压力，从而提高主机到存储设备的数据效率。
[0019](3)虚拟化应用效果分析
通过Hyper-V虚拟化技术，主要可以实现两大优势:
其一，可以很大程度上节约硬件资源的部署成本，对资金比较短缺的中小型企业是非常不错的一个选择；
其二，通过Hyper-V虚拟快照和回滚技术可节省系统安装配置等时间，在很大程度上提高了效率，减少了人力资源成本。
[0020]此外，Hyper-V虚拟化和WSFC网络集群功能的协同配合，可以实现各种服务和资源的主动迀移，这样使得管理更加快捷方便，进而增强了整个系统的易用性。
[0021]上述【具体实施方式】仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述【具体实施方式】，任何符合本发明的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
[0022]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。
【主权项】
1.一种基于多路径技术的优化方法，其特征在于:步骤如下: (1)通过故障转移集群和集群节点上的虚拟机以及主机多路径技术为外部客户提供高效可靠的服务，将所有这些服务都部署在虚拟机上；运行在集群节点上的虚拟机相当于集群系统的一个应用或者服务资源，从而可以手动或者自动的在集群节点上无缝地迀移； (2)利用微内核操作系统唯一的IP或者计算机名称，将其接入到步骤(I)中的虚拟机的管理服务器中； (3)利用步骤(2)中的虚拟机创建、管理和运行安装在微内核操作系统Hyper-VServer.2008 R2上的“虚拟”操作系统和服务； (4)对步骤(3)中的虚拟机进行快照； (5)对步骤(I)中的主机安装主机多路径功能。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多路径技术的优化方法，属于多路径优化领域，本发明要解决的技术问题为统的存储系统架构方案，很大程度上没有或者缺乏将虚拟化技术、网络集群技术和主机多路径技术进行整合。技术方案为：步骤如下：（1）通过故障转移集群和集群节点上的虚拟机以及主机多路径技术为外部客户提供高效可靠的服务，将所有这些服务都部署在虚拟机上；运行在集群节点上的虚拟机相当于集群系统的一个应用或者服务资源，从而可以手动或者自动的在集群节点上无缝地迁移；（2）利用微内核操作系统唯一的IP或者计算机名称，将其接入到步骤（1）中的虚拟机的管理服务器中。
【IPC分类】H04L12/24, H04L29/08
【公开号】CN105141459
【申请号】CN201510534134
【发明人】宋腾
【申请人】浪潮电子信息产业股份有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月27日