一种iSCSI的存储设备端负载均衡方法和装置与流程

本发明涉及计算机领域，涉及一种iscsi的存储设备端负载均衡方法和装置。

背景技术：

iscsi是一种基于tcp/ip的协议，用来建立和管理ip存储设备和客户端等之间的相互连接，并创建san(存储区域网络)。san使得scsi协议应用于高速数据传输网络成为可能，这种传输以数据块级别(block-level)在多个数据存储网络间进行。

scsi结构基于客户端/服务器模式，其通常应用环境是设备互相靠近，并且这些设备由scsi总线连接。iscsi的主要功能是在tcp/ip网络上的客户端initiator和存储设备target之间进行大量数据的封装和可靠传输过程。此外，iscsi提供了在ip网络封装scsi命令，且运行在tcp上。一个initiator可以登陆到多个target，一个target也允许多个initiator登陆，一个节点(即一台存储服务器)允许分布多个target。

分布式存储系统中如何统筹管理存储节点是提升分布式存储系统稳定性与性能非常重要的部分，只有当节点内负载均衡时，整个存储系统才能长久有效的发挥出最大性能。可能导致系统负载不均衡的原因大概分为两类：1、节点内新增target。2、节点负载过大或者节点无法正常提供服务。

分布式存储系统中，存储节点数量庞大，系统中节点故障的情况时有发生，节点长时间在高压业务下工作，首先会导致业务子网内提供服务的效率降低，其次降低了该节点的使用寿命，从而整个业务子网性能逐步降低，产生恶性循环，最终甚至导致业务子网瘫痪，因此优化负载均衡对存储系统性能的保障与提升是不可忽略的问题。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种iscsi的存储设备端负载均衡方法和装置。新增iscsi的存储设备端时，能够根据节点上iscsi的存储设备端分布情况选取最优节点进行创建，在一定程度上避免了部分节点超负载运行；节点超负载运行时，选择最优的节点进行迁移iscsi的存储设备端，减缓节点超负载状况。

根据本发明的实施例，一种iscsi的存储设备端负载均衡方法，包括：在分布式存储系统中增加服务虚拟ip节点，服务虚拟ip节点用于对系统中多个节点进行监控管理，监控管理包括：

当系统需要增加新的iscsi的存储设备端时，查询多个节点上iscsi的存储设备端数量分布，根据多个节点上iscsi的存储设备端数量分布选取可优先添加iscsi的存储设备端的节点，在可优先添加iscsi的存储设备端的节点上创建iscsi的存储设备端；

当多个节点中的第一节点负载超过阈值或者无法正常提供服务，并且多个节点中的第二节点满足作为迁移目标节点的条件时，将第一节点上的iscsi的存储设备端迁移到第二节点。

根据本发明的实施例，iscsi的存储设备端负载均衡方法，包括：当客户端对创建的iscsi的存储设备端进行登录时，客户端向服务虚拟ip发送登录请求，

服务虚拟ip收到登录请求后，通过重定向完成客户端对创建的iscsi的存储设备端的自动登录。

根据本发明的实施例，iscsi的存储设备端负载均衡方法，包括：根据多个节点上iscsi的存储设备端数量分布选取可优先添加iscsi的存储设备端的节点包括：选取当前iscsi的存储设备端数量最少的节点，当两个或两个以上节点上的iscsi的存储设备端数量相同时，选取节点序号最小的节点。

根据本发明的实施例，iscsi的存储设备端负载均衡方法，包括：在将第一节点上的iscsi的存储设备端迁移到第二节点的过程中，断开客户端与第一节点上的iscsi的存储设备端的连接，当连接断开，客户端向服务虚拟ip发送登录请求，服务虚拟ip收到登录请求后，通过重定向完成客户端对迁移到第二节点上的iscsi的存储设备端的自动登录。

根据本发明的实施例，一种iscsi的存储设备端负载均衡装置，包括：

监控管理模块，用于在分布式存储系统中增加服务虚拟ip节点，服务虚拟ip节点用于对系统中多个节点进行监控管理，监控管理模块包括：

增加模块，用于当系统需要增加新的iscsi的存储设备端时，查询多个节点上iscsi的存储设备端数量分布，根据多个节点上iscsi的存储设备端数量分布选取可优先添加iscsi的存储设备端的节点，在可优先添加iscsi的存储设备端的节点上创建iscsi的存储设备端；

迁移模块，用于当多个节点中的第一节点负载超过阈值或者无法正常提供服务，并且多个节点中的第二节点满足作为迁移目标节点的条件时，将第一节点上的iscsi的存储设备端迁移到第二节点。

根据本发明的实施例，iscsi的存储设备端负载均衡装置，包括：

第一登录模块，用于当客户端对创建的iscsi的存储设备端进行登录时，客户端向服务虚拟ip发送登录请求，服务虚拟ip收到登录请求后，通过重定向完成客户端对创建的iscsi的存储设备端的自动登录。

根据本发明的实施例，iscsi的存储设备端负载均衡装置，根据多个节点上iscsi的存储设备端数量分布选取可优先添加iscsi的存储设备端的节点包括：选取当前iscsi的存储设备端数量最少的节点，当两个或两个以上节点上的iscsi的存储设备端数量相同时，选取节点序号最小的节点。

根据本发明的实施例，iscsi的存储设备端负载均衡装置，包括：

第二登录模块，用于在将第一节点上的iscsi的存储设备端迁移到第二节点的过程中，断开客户端与第一节点上的iscsi的存储设备端的连接，当连接断开，客户端向服务虚拟ip发送登录请求，服务虚拟ip收到登录请求后，通过重定向完成客户端对迁移到第二节点上的iscsi的存储设备端的自动登录。

本发明的有益技术效果在于：新增iscsi的存储设备端时，能够根据节点上iscsi的存储设备端分布情况选取最优节点进行创建，在一定程度上避免了部分节点超负载运行；节点超负载运行时，选择最优的节点进行迁移iscsi的存储设备端，减缓节点超负载状况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明一个实施例的一种iscsi的存储设备端负载均衡方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的利用svip节点负载均衡功能添加新target流程的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的利用svip节点负载均衡功能迁移target及客户端重连流程的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种iscsi的存储设备端负载均衡方法，iscsi为internet小型计算机系统接口，iscsi的存储设备端在以下描述中称为target，包括：

s11，在分布式存储系统中增加服务虚拟ip节点，服务虚拟ip节点用于对系统中多个节点进行监控管理，服务虚拟ip节点在以下描述中称为svip节点。

s12，当系统需要增加新的target时，查询多个节点上target数量分布。

s13，根据多个节点上target数量分布选取可优先添加target的节点。

s14，在可优先添加target的节点上创建target。

s15，当多个节点中的第一节点负载超过阈值或者无法正常提供服务，并且多个节点中的第二节点满足作为迁移目标节点的条件时，将第一节点上的target迁移到第二节点。

本发明的上述技术方案，在系统需要增加新的target时，svip节点查询各个节点上target数量分布，选取可优先添加target的节点，能够根据节点上target分布情况选取最优节点进行创建，在一定程度上避免了部分节点超负载运行。在节点超负载运行或者无法正常提供服务时，选择最优的节点进行迁移target，能够减缓节点超负载状况。

在一个实施例中，新增target时，svip节点通过查询维护的各节点target分布记录表，选取当前target数量最少的节点，当存在两个以上节点target数相同时，按节点序号最小节点进行选择，在该节点上进行创建target。在其他实施例中，新增target时，可以根据需要选取可优先添加target的节点。

本发明的技术方案中，在分布式存储系统中增加了虚拟的svip节点，该节点提供节点监控管理功能，以及客户端登陆管理功能。用来解决节点过负载问题。本发明分别在以下两个流程中进行阐述svip节点在系统运行中起到的作用。

在一个实施例中，新增target的流程如图2所示，当系统内需要添加新target时，进行以下步骤：

步骤1，节点1021为svip节点，执行查询操作1061：节点1021查询节点target分布记录表1051，根据各节点上target数量分布获取可优先添加target的节点。

步骤2，当查询到节点1031可优先添加target时，开始执行操作1062：在节点1031上创建target1044。

步骤3，当客户端(initiator)1011对target1044进行登陆时，客户端通过存储系统提供的svip信息，首先发送(discovery)请求到svip节点1021，来获得允许客户端1011登陆的target名字列表。获得target名字列表后，客户端1011进行登陆操作：发送登陆请求1071到svip节点1021，通过iscsi重定向过程1072，触发客户端1011自动发送登录请求到target1044，建立客户端1011与target1044的连接，完成新增target及对新增target的登陆请求。

在一个实施例中，svip节点可以定时收集存储系统运行过程中各节点上业务负载情况，设定节点过载阈值，当超过该阈值或该节点发生故障无法正常提供服务，svip节点开始对该节点上的target进行迁移，迁移到业务负载压力小或者可正常提供服务的节点。具体可以是如图3所示的业务运行过程中节点过负载或者无法正常提供服务进行负载均衡流程。客户端2011连接到存储服务器2031上的target2041，当存储服务器2031业务压力过大或者无法正常提供服务时，进行以下步骤：

步骤1，执行操作2052：svip节点2021定时收集节点2031、2032的负载状态，当发现节点2031负载超过设定阈值或者发生故障无法正常提供服务，而节点2032符合作为迁移目标节点的条件时，开始进入迁移流程2053：将target2041从节点2031迁移到节点2032。

步骤2，迁移过程中，客户端部2011与节点2031上的target2041的连接2051会断开，客户端2011发现该连接断开后，会自动触发重试(retry)操作2054：自动向2021发送登陆请求。svip节点2021通过重定向获取target2041最新的节点2032的信息，客户端2011自动完成登陆操作2055。该过程客户端上层应用完全无感知。

本发明提出了svip节点技术，该节点利用iscsi重定向功能，对客户端实现了target迁移后无感知重连。对系统内部实现节点负载管理功能。在节点超负载运行时，能够保证客户端上层软件无感的前提下，选择最优的节点进行迁移target，减缓节点超负载状况，保证系统稳定运行。

本发明还提供了一种target负载均衡装置，包括：

监控管理模块，用于在分布式存储系统中增加svip节点，svip节点用于对系统中多个节点进行监控管理，监控管理模块包括：

增加模块，用于当系统需要增加新的target时，查询多个节点上target数量分布，根据多个节点上target数量分布选取可优先添加target的节点，在可优先添加target的节点上创建target；

迁移模块，用于当多个节点中的第一节点负载超过阈值或者无法正常提供服务，并且多个节点中的第二节点满足作为迁移目标节点的条件时，将第一节点上的target迁移到第二节点。

在一个实施例中，上述target负载均衡装置，包括：第一登录模块，用于当客户端对创建的target进行登录时，客户端向服务虚拟ip发送登录请求，服务虚拟ip收到登录请求后，通过重定向完成客户端对创建的target的自动登录。

在一个实施例中，上述target负载均衡装置中，根据多个节点上target数量分布选取可优先添加target的节点包括：选取当前target数量最少的节点，当两个或两个以上节点上的target数量相同时，选取节点序号最小的节点。

在一个实施例中，上述target负载均衡装置，包括：第二登录模块，用于在将第一节点上的target迁移到第二节点的过程中，断开客户端与第一节点上的target的连接，当连接断开，客户端向服务虚拟ip发送登录请求，服务虚拟ip收到登录请求后，通过重定向完成客户端对迁移到第二节点上的target的自动登录。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。