专利名称：一种利用加速卡加速集群部署的方法
技术领域：
本发明涉及数据存储加速技术，具体涉及一种解决加速卡无法为持续高速数据写入业务提供加速的集群部署解决方案，或是一种利用加速卡加速集群部署的方法。
背景技术：
随着数字设备、应用和 内容的爆炸式增长，高带宽、高IO应用需求越来越大。存储加速卡是人们针对各种高带宽、高IO应用场合而定制研发的高端存储产品。目前常见的加速卡主要是集成有存储模块SSD的PC1-E固态存储加速卡。它主要的写加速原理就是利用固态存储模块SSD及PC1-E标准的高速率的优点，将要写入的数据暂存在加速卡的固态存储模块SSD中，然后再转入磁盘驱动器中，实现数据写入的高IO与低延时。然而,存储加速卡应用中存在一个不可忽视的问题,就是只能应用于持续高速写入的数据量并不特别大的网络环境。因为在持续高速写入的数据量很大时，加速卡中的固态存储模块SSD会逐渐被数据填满而来不及将全部数据转移至磁盘驱动器，无法为要写入的数据继续提供缓存空间。这种情况下，只能等待部分固态存储模块SSD中的数据慢慢转移到磁盘驱动器之后，外部数据才能继续写入到固态存储模块SSD中，因此，此时的数据写入速度并不会比本地磁盘驱动器的写入速度高，甚至反而会低一些，出现“卡顿”现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用PC1-E固态存储加速卡加速集群部署的方法。本发明的目的是按以下方式实现的，将多台安装有PC1-E固态加速卡的服务器及其后端存储构成一个完成的集群，通过相应集群管理软件，同一时刻，数据写入业务会在单一的一台服务器上进行，当第一台服务器的PC1-E固态加速卡写入数据量达到PC1-E固态加速卡内存储模块SSD容量的90%-100%时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的PC1-E固态加速卡内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器，无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的PC1-E固态加速卡内的存储模块SSD内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响，PC1-E固态加速卡的写入步骤如下，
当PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD存储数据占总容量的90%-100%时，存储模块SSD才开始向后端存储阵列转移数据。此种写入策略下，假设单一存储模块SSD从空状态到写满所用时间为timeO，由于PC1-E固态存储的存储速度为存储阵列的2倍，则存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间为2倍的timeO，则此时需要有另外2台PC1-E固态存储加速卡在第一台PC1-E固态存储加速卡转移数据时接替它的工作。附图1-1为其集群部署结构，图1-2为其存储结构模型，图1-3为其工作原理。在图1-3中，以初始时间为0时刻，此时所有三台服务器的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD均为空闲状态，数据写入业务从clusterl开始。在timeO时刻,第一台服务器clusterl的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSDl写满，数据写入业务转移至cluster〗。在2time0时刻，存储模块SSD2写满数据时，存储模块SSDl的数据有50%已经转存至后端存储阵列，此时数据写入业务转移至clusterf。在3time0时刻，存储模块SSD3写满数据时，数据写入业务开始重新转移到clusterl，此时存储模块SSDl的数据已全部转移至后端存储阵列。这样就完成了数据存储的一个循环，对每一个cluster都是同样的原理。如此，则PC1-E固态存储加速卡会一直为数据写入业务提供加速。一种利用PC1-E固态加速卡加速集群部署的方法，将多台安装有PC1-E固态加速卡的服务器及其后端存储构成一个完成的集群，通过相应集群管理软件，同一时刻，数据写入业务会在单一的一台服务器上进行，当第一台服务器的存储模块SSD内写入数据量达到存储模块SSD容量的90%-100%时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的存储模块SSD内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器，无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的存储模块SSD内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响，加速卡的写入步骤如下，
当PC1-E固态存储加速卡内的SSD有数据写入的同时，存储模块SSD会向后端存储阵列转移数据，此种写入策略下，假设无数据转移时存储模块SSD从空状态到写满所用时间为timeO，由于PC1-E固态存储加速卡的存储速度为存储阵列的2倍，且存储模块SSD填写的同时向后端存储转移数据，则此种策略下，存储模块SSD从空状态到写满所用时间为2倍的timeO，当存储模块SSD停止写入后，存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间也为2倍的timeO，所以此种策略下存储模块SSD从空状态到写满所用时间与存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间所用的时间是相同的，则此时需要有另外I台PC1-E固态存储加速卡在第一台PC1-E固态存储加速卡转移数据时接替它的工作，以初始时间为0，此时所有三台服务器的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD均为空闲状态，数据写入业务从clusterl开始,在2time0时刻,第一台服务器clusterl的PC1-E固态存储加速卡内的SSDl写满，数据写入业务转移至cluster2，在4time0时刻，存储模块SSD2写满数据时，数据写入业务重新转移至clusterl，此时存储模块SSDl的数据已经全部转存至后端存储阵列，这样就完成了数据存储的一个循环，对每一个cluster都是同样的原理，如此，则加速卡会一直为数据写入业务提供加速。本发明的有益效果是将多台安装有PC1-E固态加速卡的服务器及其后端存储构成一个完成的集群，通过相应集群管理软件，同一时刻，数据写入业务会在单一的一台服务器上进行，当第一台服务器的PC1-E固态加速卡写入数据量达到PC1-E固态加速卡内存储模块SSD容量的90%-100%时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的PC1-E固态加速卡内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器，无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的PC1-E固态加速卡内的存储模块SSD内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响。
图1是图1-1加速卡写策略I集群部署结构的结构示意 图2是加速卡写策略I存储结构模型的结构示意 图3是加速卡写策略I工作原理的结构示意 图4是加速卡写策略2集群部署结构； 图5加速卡写策略2存储结构模型；
图6加速卡写策略2工作原理图。
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。本发明提出一种新的加速卡应用部署方案，通过加速卡集群应用部署，解决持续高速数据写入环境下加速卡加速功能失效问题。首先介绍一下这种集群部署方案。将多台安装有加速卡的服务器及其后端存储作为一个完成的集群。通过相应集群管理软件，同一时刻，数据写入业务只会在单一的一台服务器上进行，如图1所示。当第一台服务器的PC1-E固态存储加速卡内写入数据量达到存储模块SSD容量的90%_100% (可自由设定)时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的PC1-E固态存储加速卡内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器。无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的PC1-E固态存储加速卡内的SSD模块内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响。根据PC1-E固态存储加速卡不同的写入策略，集群中的服务器数量不同，下面以两种写入策略为例介绍其原理
1、当PC1-E固态存储加速卡内存储模块SSD存储数据占总容量的90%-100%时，存储模块SSD才开始向后端存储阵列转移数据；
2、当PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD有数据写入的同时，存储模块SSD会向后端存储阵列转移数据。目前主流的PC1-E固态加速卡，其写入速度一般在1800MB/S左右，以后端存储阵列写入速度最大900MB/S来计算，PC1-E固态存储加速卡的速度为存储阵列的2倍。此时当PC1-E固态存储加速卡的写入策略为1、当PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD存储数据占总容量的90%-100%时，存储模块SSD才开始向后端存储阵列转移数据时，集群中的服务器应为3台；当PC1-E固态存储加速卡的写入策略为2、当PC1-E固态存储加速卡内存储模块SSD有数据写入的同时，存储模块SSD会向后端存储阵列转移数据时，集群中的服务器数量应为2。首先说明策略1、当PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD存储数据占总容量的90%-100%时，存储模块SSD才开始向后端存储阵列转移数据。此种写入策略下，假设单一存储模块SSD从空状态到写满所用时间为timeO，由于加速卡的速度为存储阵列的2倍，则存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间为2倍的timeO，则此时需要有另外2台PC1-E固态存储加速卡在第一台PC1-E固态存储加速卡转移数据时接替它的工作。附图1为其集群部署结构图，图2为其存储结构模型图，图3为其工作原理图。在图3中，以初始时间为0时刻，此时所有三台服务器的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD均为空闲状态，数据写入业务从clusterl开始。在timeO时刻,第一台服务器clusterl的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSDl写满，数据写入业务转移至cluster2。在2time0时刻，存储模块SSD2写满数据时，存储模块SSDl的数据有50%已经转存至后端存储阵列，此时数据写入业务转移至clusterf。在3time0时刻，存储模块SSD3写满数据时，数据写入业务开始重新转移到clusterl，此时存储模块SSDl的数据已全部转移至后端存储阵列。这样就完成了数据存储的一个循环，对每一个cluster都是同样的原理。如此，则PC1-E固态存储加速卡会一直为数据写入业务提供加速；
再说明策略2、当PC1-E固态存储加速卡内的SSD有数据写入的同时，存储模块SSD会向后端存储阵列转移数据。此种写入策略下，假设无数据转移时存储模块SSD从空状态到写满所用时间为timeO，由于PC1-E固态存储加速卡的速度为存储阵列的2倍，且存储模块SSD填写的同时向后端存储转移数据，则此种策略下存储模块SSD从空状态到写满所用时间为2倍的timeO。当存储模块SSD停止写入后，存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间也为2倍的timeO，所以此种策略下存储模块SSD从空状态到写满所用时间与存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间所用的时间是相同的，则此时需要有另外I台PC1-E固态存储加速卡在第一台PC1-E固态存储加速卡转移数据时接替它的工作。附图4为其集群部署结构图，图5为其存储结构模型图，图6为其工作原理图。在图6中，以初始时间为0，此时所有三台服务器的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD均为空闲状态，数据写入业务从clusterl开始。在2time0时刻,第一台服务器clusterl的PC1-E固态存储加速卡内的SSDl写满，数据写入业务转移至cluster〗。在4time0时刻，存储模块SSD2写满数据时，数据写入业务重新转移至clusterl，此时存储模块SSDl的数据已经全部转存至后端存储阵列。这样就完成了数据存储的一个循环，对每一个cluster都是同样的原理。如此，则加速卡会一直为数据写入业务提供加速。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
1.一种利用加速卡加速集群部署的方法，其特征在于将多台安装有PC1-E固态加速卡的服务器及其后端存储构成一个完成的集群，通过相应集群管理软件，同一时刻，数据写入业务会在单一的一台服务器上进行，当第一台服务器的PC1-E固态加速卡写入数据量达到PC1-E固态加速卡内存储模块SSD容量的90%-100%时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的PC1-E固态加速卡内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器，无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的PC1-E固态加速卡内的存储模块SSD内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响，PC1-E固态加速卡的写入步骤如下， 当PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD存储数据占总容量的90%-100%时，存储模块SSD才开始向后端存储阵列转移数据，此种写入策略下，假设单一存储模块SSD从空状态到写满所用时间为timeO，由于PC1-E固态存储的存储速度为存储阵列的2倍，则存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间为2倍的timeO，则此时需要有另外2台PC1-E固态存储加速卡在第一台PC1-E固态存储加速卡转移数据时接替它的工作，在timeO时刻，第一台服务器clusterl的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSDl写满，数据写入业务转移至Cluster2，在2time0时刻，存储模块SSD2写满数据时，存储模块SSDl的数据有50%已经转存至后端存储阵列，此时数据写入业务转移至cluster3，在3time0时刻，存储模块SSD3写满数据时，数据写入业务开始重新转移到clusterl，此时存储模块SSDl的数据已全部转移至后端存储阵列，这样就完成了数据存储的一个循环，对每一个cluster都是同样的原理，如此，则PC1-E固态存储加速卡会一直为数据写入业务提供加速。
2.一种利用PC1-E固态加速卡加速集群部署的方法，其特征在于将多台安装有PC1-E固态加速卡的服务器及其后端存储构成一个完成的集群，通过相应集群管理软件，同一时亥IJ，数据写入业务会在单一的一台服务器上进行，当第一台服务器的存储模块SSD内写入数据量达到存储模块SSD容量的90%-100%时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的存储模块SSD内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器，无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的存储模块SSD内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响，加速卡的写入步骤如下， 当PC1-E固态存储加速卡内的SSD有数据写入的同时，存储模块SSD会向后端存储阵列转移数据，此种写入策略下，假设无数据转移时存储模块SSD从空状态到写满所用时间为timeO，由于PC1-E固态存储加速卡的存储速度为存储阵列的2倍，且存储模块SSD填写的同时向后端存储转移数据，则此种策略下，存储模块SSD从空状态到写满所用时间为2倍的timeO，当存储模块SSD停止写入后，存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间也为2倍的timeO，所以此种策略下存储模块SSD从空状态到写满所用时间与存储模块SSD数据全部转移至存储阵列所用时间所用的时间是相同的，则此时需要有另外I台PC1-E固态存储加速卡在第一台PC1-E固态存储加速卡转移数据时接替它的工作，以初始时间为0，此时所有三台服务器的PC1-E固态存储加速卡内的存储模块SSD均为空闲状态，数据写入业务从clusterl开始,在2time0时刻,第一台服务器clusterl的PC1-E固态存储加速卡内的SSDl写满，数据写入业务转移至cluster2，在4time0时刻，存储模块SSD2写满数据时，数据写入业务重新转移至clusterl，此时存储模块SSDl的数据已经全部转存至后端存储阵列，这样就完成了数据存储的一个循环，对每一个cluster都是同样的原理，如此，则加速 卡会一直为数据写入业务提供加速。
全文摘要
本发明提供一种利用加速卡加速集群部署的方法，将多台安装有PCI-E固态加速卡的服务器及其后端存储构成一个完成的集群，通过相应集群管理软件，同一时刻，数据写入业务会在单一的一台服务器上进行，当第一台服务器的PCI-E固态加速卡写入数据量达到PCI-E固态加速卡内存储模块SSD容量的90%-100%时，集群管理软件会将数据写入业务迁移至第二台服务器；当第二台的PCI-E固态加速卡内数据存储量达到相同状态时，数据写入业务再转移至下一台服务器，无论数据写入业务在哪一台服务器，各台服务器的PCI-E固态加速卡内的存储模块SSD内的数据写入后端存储阵列的操作不受影响。
文档编号H04L29/08GK103064631SQ20121041178
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者于建彬, 张强, 付丽莉 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司