分布式内存磁盘群集储存系统运作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分布式内存磁盘群集储存系统运作方法，特指一种具备快速多对多传输、高扩充性及稳定性等多特征的网络信息交流储存系统的分布式内存磁盘群集储存系统运作方法。
【背景技术】
[0002]在近年来中，随着网络应用的快速普及与行动装置的网络需求增长，让企业讯息系统有了很大的改变。计算器资源的需求从未达到如此的高度，在面对同时间暴增的用户量下，以目前的储存设备是无法应付这样庞大数量用户的联机与带宽需求。
[0003]首先，于目前的网络处理服务器硬件系统中，电子信息需透过网络桥接做为彼此之间相互对传的途径，然而于信息量位于正常水平之时，网络传输量虽然足以应付，但在信息量突增之时，因为网络桥接传输的传输率有其上限值，因此无论服务器计算器本身硬件等级为何，也无法增加庞大信息的处理速度，而会使大众使用网络系统时面对信息延迟或者中断等等窘境。
[0004]此外，于现有技术中，因为内存的技术发展未达到现在的高度，因此其储存量受到限制，仅能做为暂存之用，因此传统服务器主机硬件规格都是以硬盘设备做为主要储存以及主运作系统的配置空间。
[0005]而于硬件与硬件间的信息传输而言，处理单元与内存的信息对传速度远远高于处理单元与硬盘设备间的传输速度，也就是说，现有技术中以硬盘设备为主要储存空间来做运算的支持，是导致处理效能无法达到最佳的主要原因，尤其于处理信息量大时此问题更是突显放大，另外，硬盘设备于使用寿命上更是远远不能与内存相比，透过硬盘设备做为主要的储存方式对于整体系统而言，于应用上保障有限，因此不是最佳模式。
[0006]综上可知，于现有技术中网络信息的处理设备处理庞大的信息时，其效能无法发挥处理器的真实处理效率，因此，实有必要提出一种技术手段，以解决上述问题。
【发明内容】
[0007]为解决上述现有技术不足之处，本发明主要目的在于提供一种分布式内存磁盘群集储存系统运作方法，其可以做到满足跨区域、数据中心、WAN的使用，让用户需求可以在当地的群集内存磁盘集中提供服务、也可以渐进式的扩充群集内存磁盘容量，进一步提供跨区域或跨国的数据服务。
[0008]为达上述目的，本发明所采用的技术手段为设计一种分布式内存磁盘群集储存系统运作方法，其为:首先建置分散内存式储存设备，其包含将多台的计算机单元组成群集架构而形成群集内存磁盘；而后在计算机单元安装系统虚拟机平台操作系统，通过此安装令计算机单元形成多个虚拟机，而该计算机单元设定利用操作系统或程序软件来设定内存容量占用的方式，将该内存规划成储存装置，做成多个区块内存磁盘；进而将每一个档案拆成一到多份的数据，保持一到多份的复本复制平均分散在所有区块内存磁盘上，并使用多信道的内存总线并行存取内存模块，而将内存模块的容量规划成磁盘使用，而其中该内存模块的存取支持所有操作系统文件格式，并且采用分布式存放架构，将数据可以复制复本一份以上；当虚拟机的操作系统在内存模块中直接由CPU存取需要的档案，处理数据后存回内存模块中，虚拟机做计算使用的内存也在内存模块中，计算完依然直接存回在所存放虚拟机操作系统的内存模块位置，让这个储存系统内数据可以在计算机单元中以平行运算的方式在区块内存磁盘处理数据；其他没有在计算机单元的数据透过网络卡连接一端口群组现用链以存取其他计算机单元的区块内存磁盘；而各计算机单元进一步依功能性区分为一第一数据中心、至少一个第二数据中心及一备份中心；其中该第一数据备份中心以一虚拟群集资料主控站控管，其中各该第二数据中心以一虚拟群集数据备份站控管，且其中该备份中心以虚拟群集数据备份站控管，而其中该第一数据中心与该第二数据中心共同形成一分布式内存文件系统；此外，更进一步为形成堆栈架构扩展储存容量架构，其使用网络层接口的存取方式将一台计算机单元中多个区块内存磁盘规划成一个群集概念的群集内存磁盘单元资源池，同步使用所有区块内存磁盘取得数据；当群集架构产生后，每一个群集架构都可以独立使用，并且可以将每一个群集架构当作分散内存式储存设备单元，同时使用网络层接口堆栈，可以将每个分散内存式储存设备单元仿真成大型的内存磁盘，并采用新的群集数据主控站与群集数据备份站来控制资料的处理量分散在所有大型的内存磁盘。
[0009]其中，各该区块内存磁盘分别电性连接于至少一硬盘储存装置，该硬盘储存装置可于一间隔时间将该区块内存磁盘的数据做备份。
[0010]其中，所有的计算机单元中的区块内存磁盘，都会使用连续数据保护方式，无间断的连续将数据备份到统一的大型物理硬盘群集磁盘阵列中备份。
[0011]其中，该计算机单元为俱备了 CPU、内存、硬盘、网络卡、主板、I/O适配卡、连接线、外壳的计算器设备。
[0012]其中，每份复本都可以采用1-4096位AES与RSA混用加密数据存放在内存上，每当要存取数据时，数据在内存与CPU之间流动，虚拟机以档案形式存在于内存模块中，虚拟内存所规划使用的内存容量也在同一区块。
[0013]其中，各该区块内存磁盘透过一监控单元来监控其运作情况，该监控单元利用Splunk或者是其他搜索引擎的软件程序来监控，当检测到问题时还可以配置重新启动应用程序服务，达到一回复的功能。
[0014]其中，虚拟机平台操作系统采用VMware vSphere ESXi4.1之后的版本、MicrosoftServer2012R2Hyper-V 之后的版本、Citrix XenServer Oracle VM> Oeacle VM> RedHat KVM> Red Hat Control groups (cgroups)、Red Hat Linux Containers (LXC)、KVM、Eucalyptus、OpenStack、User Mode Linux、LXC、OpenVZ、OpenNebula、Enomaly’s ElasticComputing、OpenFlow 或 Linux-Base KVM。其中虚拟机操作系统米用 Linux、FreeBSD、OpenSolaris 或 MacOS X。
[0015]其中，虚拟机的内存间使用存储局域网络架构运行，采取软件虚拟出来的网络层接口，将所有的区块内存磁盘连接在一起协同运作。
[0016]其中，该网络层接口，使用SAN、SAN iSCSI,SAN FC,SAN FCoE、NFS、NAS、JBOD、CIFS或FUSE接口进行服务器和磁盘驱动器设备之间的通信，并且开发有RAMST0RAGE?API作为应用程序支持用。其中该 RAMST0RAGE?API 系采用 REST、Restful、C++、PHP、Python、Java、Perl或Javascript程序开发软件所形成的RAMSTORAGE?API，存取分散内存式储存设备单元API功能，其包含容错、备份、移转、快速布署虚拟机、管理磁盘大小、自动依照实际需求容量自动增加区块内存磁盘、区块间数据负载平衡移转、备份回复的功能、连续数据保护、快照、监控资源等。
[0017]其中，未使用的CPU、内存、实际物理硬盘的资源，使用虚拟机平台操作系统将所有资源规划成统一的资源池，令每一个所需要计算机资源，可以调整移转到其他资源较充裕的计算机单元。
[0018]其中，多个分散内存式储存设备单元的连接方式依照实体的网络协议传送，并且采用SSL VPN、VPN或加密演算方式传送封包，每当网络联机不通时，每个区域都可以单独运作，当联机回复时，资料将完整同步到每个分散内存式储存设备单元中的每个区块内存磁盘。
[0019]其中，该CPU 为 x86、x86-64、IA-64、Alpha、ARM、SPARC32and64、PowerPC、MIPS、Tilera其中之一种处理器。
[0020]其中，该计算机单元的内存使用方式是直接由CPU的内存控制器直接以三通多或多通道以800MHz到1333MHz以上的速度直接存取内存数据。
[0021]其中，内存容量为IMB至16ZB。其中所采用的内存种类为动态异步内存DRAM、动态同步内存DRAM、动态移动平台内存、动态绘图处理内存、动态Rambus内存、静态随机存取存储器、只读存储器、磁阻式随机存取内存或闪存。
[0022]其中，动态异步内存DRAM为FPM RAM或EDO RAM。其中动态同步内存DRA为SDRAM、DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM, DDR4 SDRAM 或 DDR5 SDRAM。其中磁阻式随机存取内存为MRAM或铁电式内存FeRAM ;或相变化内存PCRAM ;或可变电阻式内存ReRAM。其中动态移动平台内存为LPDDR、LPDDR2、LPDDR3或LPDDR4。其中动态绘图处理内存为VRAM、WRAM、MDRAM、SGRAM、SDRAM、a)DR、ffl)DR2、a)DR3、a)DR4、a)DR5、a)DR6 或⑶DR7。其中动态 Rambus内存为RDRAM、XDR DRAM或XDR2 DRAM。其中闪存为NOR Flash,NAND Flash,3D NAND Flash、V-Flash、SLC, MLC, eMMC 或