基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问方法及系统与流程

文档序号:12278716阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问方法,其特征在于:包括

构建基于虚拟IP机制的多资源管理系统,所述多资源管理系统包括主机层、iSCSI协议层和存储层;所述主机层用于提供访问分布式块存储的访问路径列表;所述iSCSI协议层用于提供主机层访问分布式块存储的路径;所述存储层用于基于Ceph分布式文件系统,对存储驱动层通过块存储RBD接口提供块访问;在该多资源管理系统中,集群中所有节点的同一分布式块存储的LUN信息完全一致;所有主机的访问路径列表完全一致;每个分布式块存储都与唯一的虚拟IP一一对应;

基于动态反馈将虚拟IP资源分配到集群各节点,使得集群各节点均衡负载;其中分配虚拟IP资源时循环执行以下操作:

设置可分配最低虚拟IP资源容余Mmin

计算集群各节点的虚拟IP资源容余;

选取集群中的满足条件Mi>Mmin的所有节点,Mi为集群中节点的虚拟IP资源容余;若集群中不存在满足该条件的节点,则重新设置可分配最低虚拟IP资源容余,直至选取到满足该条件的节点;

将选取的节点加入到备选节点集合;

计算备选节点集合中各节点的权值;

选取备选节点集合中权值最大的节点;

计算备选节点集合中权值最大的节点的负载变化值;

根据备选节点集合中权值最大的节点的负载变化值,修改备选节点集合中权值最大的节点的虚拟IP资源容余。

2.根据权利要求1所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问方法,其特征在于:所述虚拟IP机制通过分布式集群组件管理系统来实现;所述分布式集群组件管理系统包括集群资源管理器、本地资源管理器和消息及成员管理模块;

所述集群资源管理器用于对集群和资源的各种事件做出反应和决策;资源事件包括虚拟IP的创建、删除、链路异常;

所述本地资源管理器用于提供虚拟IP资源及块存储操作的bash脚本;

所述消息及成员管理模块用于集群资源管理器和本地资源管理器之间的消息传递以及分布式集群中成员关系管理。

3.根据权利要求1所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问方法,其特征在于:所述基于虚拟IP机制的多资源管理系统采用以下方式管理虚拟IP资源:

创建虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组;

设置虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组属性;

若属性设置失败,则删除虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组;若属性设置成功,则将虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组映射至主机层;若虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组映射至主机层失败,则删除虚拟IP-分布式块存储-LUN映射和虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组;若虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组映射至主机层成功,则更新虚拟IP-分布式块存储-LUN数据库信息。

4.根据权利要求1所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问方法,其特征在于:根据公式Mi=Mn+k1*Δt*C/L-k2*Rn/C计算集群各节点的虚拟IP资源容余;其中Mn为上次时间片到达时由集群的仲裁节点传入节点的负载容余,k1*Δt*C/L为时间段Δt内节点完成的负载,k2*Rn/C为时间段Δt内为集群的仲裁节点添加新请求而增加的负载;k1、k2为自定义系数;Rn为Δt时间段内增加的请求个数;C为节点的性能;L为节点的当前负载;Δt为当前时间与上次时间片到达时的时间差。

5.根据权利要求1所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问方法,其特征在于:备选集合中权值最大的节点的虚拟IP资源容余修改为备选集合中权值最大的节点的原虚拟IP资源容余与Δt时间内该节点的负载变化值之差,Δt为当前时间与上次时间片到达时的时间差。

6.一种基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问系统,其特征在于:包括构建模块和均衡模块;

所述构建模块用于构建基于虚拟IP机制的多资源管理系统,所述多资源管理系统包括主机层、iSCSI协议层和存储层;所述主机层用于提供访问分布式块存储的访问路径列表;所述iSCSI协议层用于提供主机层访问分布式块存储的路径;所述存储层用于基于Ceph分布式文件系统,对存储驱动层通过块存储接口RBD提供块访问;在该多资源管理系统中,集群中所有节点的同一分布式块存储的LUN信息完全一致;所有主机的访问路径列表完全一致;每个分布式块存储都与唯一的虚拟IP一一对应;

所述均衡模块用于基于动态反馈将虚拟IP资源分配到集群各节点,使得集群各节点均衡负载;其中分配虚拟IP资源时循环执行以下操作:

设置可分配最低虚拟IP资源容余Mmin

计算集群各节点的虚拟IP资源容余;

选取集群中的满足条件Mi>Mmin的所有节点,Mi为集群中节点的虚拟IP资源容余;若集群中不存在满足该条件的节点,则重新设置可分配最低虚拟IP资源容余,直至选取到满足该条件的节点;

将选取的节点加入到备选节点集合;

计算备选节点集合中各节点的权值;

选取备选节点集合中权值最大的节点;

计算备选节点集合中权值最大的节点的负载变化值;

根据备选节点集合中权值最大的节点的负载变化值,修改备选节点集合中权值最大的节点的虚拟IP资源容余。

7.根据权利要求6所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问系统,其特征在于:所述构建模块中,所述虚拟IP机制通过分布式集群组件管理系统来实现;所述分布式集群组件管理系统包括集群资源管理器、本地资源管理器和消息及成员管理模块;

所述集群资源管理器用于对集群和资源的各种事件做出反应和决策;资源事件包括虚拟IP的创建、删除、链路异常;

所述本地资源管理器用于提供虚拟IP资源及块存储操作的bash脚本;

所述消息及成员管理模块用于集群资源管理器和本地资源管理器之间的消息传递以及分布式集群中成员关系管理。

8.根据权利要求6所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问系统,其特征在于:所述基于虚拟IP机制的多资源管理系统采用以下方式管理虚拟IP资源:

创建虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组;

设置虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组属性;

若属性设置失败,则删除虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组;若属性设置成功,则将虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组映射至主机层;若虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组映射至主机层失败,则删除虚拟IP-分布式块存储-LUN映射和虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组;若虚拟IP-分布式块存储-LUN资源组映射至主机层成功,则更新虚拟IP-分布式块存储-LUN数据库信息。

9.根据权利要求6所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问系统,其特征在于:所述均衡模块中,根据公式Mi=Mn+k1*Δt*C/L-k2*Rn/C计算集群各节点的虚拟IP资源容余;其中Mn为上次时间片到达时由集群的仲裁节点传入节点的负载容余,k1*Δt*C/L为时间段Δt内节点完成的负载,k2*Rn/C为时间段Δt内为集群的仲裁节点添加新请求而增加的负载;k1、k2为自定义系数;Rn为Δt时间段内增加的请求个数;C为节点的性能;L为节点的当前负载;Δt为当前时间与上次时间片到达时的时间差。

10.根据权利要求6所述的基于iSCSI协议的分布式块存储数据访问系统,其特征在于:所述均衡模块中,备选集合中权值最大的节点的虚拟IP资源容余修改为备选集合中权值最大的节点的原虚拟IP资源容余与Δt时间内该节点的负载变化值之差,Δt为当前时间与上次时间片到达时的时间差。

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