CN101056254B - 一种网络存储设备的扩展方法、系统及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络存储设备的扩展方法，包括以下步骤：将各台网络存储设备进行互连，其中至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备均相连；所述各台网络存储设备根据所述网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备；非主网络存储设备将自身配置信息向所述选举的主网络存储设备备份。通过本发明实施例实现了网络存储设备之间的冗余备份，提高了网络存储设备的可靠性和稳定性。

Description

一种网络存储设备的扩展方法、系统及其装置 

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种网络存储设备的扩展方法、系统及其装置。 

背景技术

随着电脑运算能力和网络互连能力的快速发展，人们对网络的需求不再满足于连通能力，而是更为强大的信息管理能力。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中，网络对于存储和管理信息的能力产生了新的需求，因此网络存储设备被广泛应用，网络存储设备是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术，包括存储器件(例如磁盘阵列、CD/DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质)和内嵌系统软件(例如物理资源控制软件)，可提供跨平台文件共享功能。 

如图1所示，为现有技术网络存储设备的组网图，PC服务器通过交换机与网络存储设备A、网络存储设备B、网络存储设备C相联，在PC服务器上安装iSCSI(internet Small Computer System Interface，互联网小型计算机系统接口)发起方模块，在网络存储设备中集成iSCSI目标方模块。应用服务器侧把SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)命令和/或数据封装在iSCSI报文中，通过IP网络发送给网络存储设备，网络存储设备对每个iSCSI报文进行处理，取出其中的数据并写入到存储介质(如磁盘)中。在该系统中，PC服务器只能与其中一台存储系统相关联。 

所述现有技术的缺点是一方面该系统不能实现网络存储设备的空间扩展，例如现有市场上低端的单套网络存储设备最大能提供8TB(500GB×16)，如果服务器需要超过8TB的空间，则目前的单套系统是不能满足的。另一方面，该系统中的各台网络存储设备都是相互独立的，因此不能提供冗余备份。 

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种网络存储设备的扩展方法、系统及其装置，使网络存储设备能够实现冗余备份。 

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提出一种网络存储设备的扩展方法，包括以下步骤：将各台网络存储设备进行互连，其中至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备均相连；所述各台网络存储设备根据所述网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备；非主网络存储设备将自身配置信息向所述选举的主网络存储设备备份。 

其中，所述将各台网络存储设备进行互连具体包括：通过小型计算机系统接口SCSI接口或串行连接小型计算机系统接口SAS接口将网络存储设备互连。 

其中，所述各台网络存储设备根据网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备具体包括：根据网络存储设备的优先级或网络存储设备对应IP地址的大小通过报文交互选举出主网络存储设备。 

其中，在所述非主网络存储设备将自身配置信息向所述主网络存储设备备份之后，还包括以下步骤：所述主网络存储设备通过监听各台非主网络存储设备发送的消息，判断是否有非主网络存储设备出现故障；在有非主网络存储设备出现故障时，接管所述出现故障的非主网络存储设备。 

其中，所述主网络存储设备接管出现故障的非主网络存储设备具体包括以下步骤：所述主网络存储设备加载所述出现故障的非主网络存储设备的配置信息；所述主网络存储设备控制所述出现故障的非主网络存储设备的物理资源。 

其中，在所述各台网络存储设备根据所述网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备之后，还包括以下步骤：在非主网络存储设备中选举备份网络存储设备；所述主网络存储设备将配置信息库向所述备份网络存储设备备份，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。 

其中，在所述主网络存储设备将自身配置库向所述备份网络存储设备备份之后，还包括以下步骤：所述备份网络存储设备通过监听主网络存储设备发送的消息，判断主网络存储设备是否出现故障；在主网络存储设备出现故障时，所述备份网络存储设备接管所述主网络存储设备。 

其中，所述备份网络存储设备接管主网络存储设备具体包括以下步骤：所述备份网络存储设备加载所述主网络存储设备的配置信息；所述备份网络存储设备控制所述主网络存储设备的物理资源。 

其中，在所述判断是否有非主网络存储设备出现故障之后，还包括以下步骤：如果出现故障的非主网络存储设备是备份网络存储设备，则所述主网络存储设备从剩余非主网络存储设备选举备份网络存储设备。 

本发明实施例的技术方案还提出一种网络存储设备的扩展系统，包括至少两台网络存储设备，至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备均相连，所述网络存储设备根据报文交互选举主网络存储设备，非主网络存储设备将自身配置向所述选举的主网络存储设备备份。 

其中，所述网络存储设备包括角色选举模块和配置备份模块，所述角色选举模块，用于与其它网络存储设备通过报文交互选举主网络存储设备，并确定所述网络存储设备自身的角色状态；所述配置备份模块，用于在所述角色选举模块确定所述网络存储设备不是主网络存储设备时，将自身配置向选举的主网络存储设备备份。 

其中，所述角色选举模块，还进一步用于与其它非主网络存储设备通过报文交互选举备用网络存储设备，并通知所述主网络存储设备；所述配置备份模块，还用于在所述角色选举模块确定自身网络存储设备为备用网络存储设备时，接收并存储所选举的主网络存储设备发送的配置信息库，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。 

其中，所述网络存储设备还包括消息发送模块，用于在向所选举的网络存储设备备份自身配置或备份信息库以后，周期性地向所选举的网络存储设备发送消息。 

其中，所述网络存储设备还包括故障判断模块和接管模块，所述故障判断模块，用于在接收到其它网络存储设备发送的消息后，判断在发送消息的网络存储设备中是否有网络存储设备出现故障；所述接管模块，用于在所述故障判断模块判断有网络存储设备出现故障时，接管所述出现故障的网络存储设备。 

其中，所述接管模块包括配置加载子模块和物理资源控制子模块，所述配置加载子模块，用于加载所述出现故障的网络存储设备的配置信息；所述物理资源控制子模块，用于控制所述出现故障的网络存储设备的物理资源。 

其中，所述故障判断模块，用于在判断有网络存储设备出现故障后，进一步判断所述出现故障的网络存储设备是否是备用网络存储设备，如果不是则通知所述接管模块接管所述出现故障的网络存储设备，如果是则通知所述角色选举模块；所述角色选举模块，进一步用于在所述出现故障的网络存储设备是所述备用网络存储设备时，在其他非主网络存储设备中选举一台网络存储设备接管所述出故障的备用网络存储设备。 

本发明实施例的技术方案还提出一种网络存储设备，包括角色选举模块和配置备份模块，所述角色选举模块，用于与其它网络存储设备通过报文交互选举主网络存储设备，并确定所述网络存储设备自身的角色状态；所述配置备份模块，用于在所述角色选举模块确定所述网络存储设备不是主网络存储设备时，将自身配置向选举的主网络存储设备备份。 

其中，所述角色选举模块，还进一步用于与其它非主网络存储设备通过报文交互选举出备用网络存储设备，并通知所述主网络存储设备；所述配置备份模块，还用于在所述角色选举模块确定自身网络存储设备为备用网络存储设备时，接收并存储所选举的主网络存储设备发送的配置信息库，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。 

其中，还包括消息发送模块，用于在向所选举的网络存储设备备份自身配置或配置信息库以后，周期性地向所选举的网络存储设备发送消息。 

其中，还包括故障判断模块和接管模块，所述故障判断模块，用于在接 收到其它网络存储设备发送的消息后，判断在发送消息的网络存储设备中是否有网络存储设备出现故障；所述接管模块，用于在所述故障判断模块判断有网络存储设备出现故障时，接管所述出现故障的网络存储设备。 

其中，所述接管模块包括配置加载子模块和物理资源控制子模块，所述配置加载子模块，用于加载所述出现故障的网络存储设备的配置信息；所述物理资源控制子模块，用于控制所述出现故障的网络存储设备的物理资源。 

其中，所述故障判断模块，还用于在判断有网络存储设备出现故障后，进一步判断所述出现故障的网络存储设备是否是备用网络存储设备，如果不是则通知所述接管模块接管所述出现故障的网络存储设备，如果是则通知所述角色选举模块；所述角色选举模块，进一步还用于在所述出现故障的网络存储设备是所述备用网络存储设备时，在其他非主网络存储设备中选举一台网络存储设备接管所述出故障的备用网络存储设备。 

通过本发明实施例实现了网络存储设备之间的冗余备份，提高了网络存储设备的可靠性和稳定性。 

附图说明

图1为现有技术网络存储设备的组网图； 

图2为本发明实施例网络存储设备的组网图； 

图3为本发明实施例网络存储设备结构图； 

图4为本发明实施例一网络存储设备的扩展方法的流程图； 

图5为本发明实施例二网络存储设备的扩展方法的流程图； 

图6为本发明实施例三网络存储设备的扩展方法的流程图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述： 

如图2所示，为本发明实施例网络存储设备的组网图，交换机与网络存储系统通过网线相连接。在网络存储设备上增加接口，例如SCSI接口或SAS(Serial Attached SCSI，串行连接小型计算机系统接口)接口，通过连线将各 台网络存储设备连接，如将各台网络存储设备两两连接，或采用其它连接方式，例如将各台非主网络存储设备与主网络存储设备分别相连。其中，SCSI用于进行数据传输，被广泛应用于如硬盘、光驱或扫描仪等设备上，常用来作为硬盘及其他储存装置的接口，SAS是串行SCSI接口之后开发出的接口。其中将网络存储设备两两相连的好处是网络存储设备之间的任一条链路断开都不会出现孤岛，从而影响整个网络存储系统。通过增加的接口使得各台网络存储设备之间能够相互传递数据，例如在网络存储设备上增加两个SCSI接口，通过SCSI总线和SCSI协议将各台网络存储设备两两相连，形成一个环，也可通过SAS接口实现。这样通过增加的SCSI接口或SAS接口，任一台网络存储设备一台网络存储设备都可以利用其内嵌系统软件发现并控制其它网络存储设备上的物理资源，该内嵌系统软件可以是物理资源控制软件。 

根据网络存储设备的优先级或网络存储设备对应IP地址的大小通过报文交互选举主网络存储设备，并从剩余的非主网络存储设备中选举主网络存储设备的备份网络存储设备，其余的网络存储设备为普通网络存储设备。例如根据网络存储设备的优先级选举，则将优先级最高的网络存储设备作为主网络存储设备，优先级次最高的作为备份网络存储设备，其余的作为普通网络存储设备。各台网络存储设备通过IP网络相互发送携带有该网络存储设备优先级的IP报文，通过各台网络存储设备的IP报文交互可以得知其它各台网络存储设备的优先级，因此如果某台网络存储设备的优先级与收到的其它网络存储设备的优先级相比要高的话，则该网络存储设备就是主网络存储设备。 

本发明实施例还可根据网络存储设备的连接方式设置主网络存储设备，例如某台网络存储设备与其它网络存储设备均相连，因此就可将该网络存储设备选为主网络存储设备或将该网络存储设备的优先级设为最高。 

网络存储设备的扩展系统包括至少两台网络存储设备，一个主网络存储设备和至少一个非主网络存储设备，其中主网络存储设备和非主网络存储设备通过SCSI接口或SAS接口相连，非主网络存储设备可通过SCSI接口或SAS接口将自身配置向主网络存储设备备份，这样主网络存储设备就可在非主网络存储设备出现故障时接管该故障的非主网络存储设备。本发明实施例还提 出了备份网络存储设备，该备份网络存储设备作为主网络存储设备的备份，在主网络存储设备出现故障时接管主网络存储设备；并且该备份网络存储设备也作为非主网络存储设备受到主网络存储设备的监听，在备份网络存储设备出现故障时从非主网络存储设备中选举一台作为新的备份网络存储设备。因此对于所有的网络存储设备来说只存在两个角色备份或监听，根据备份的对象不同角色也不相同，例如主网络存储设备对于非主网络存储设备来说是监听，主网络存储设备对于备份主网络存储设备来说就是备份。 

因此综上所述本发明实施例提出了一种网络存储设备，该网络存储设备即可作为主网络存储设备，也可作为非主网络存储设备，该网络存储设备具有监听和备份两种功能。但是本发明实施例所提出的网络存储设备仅是该网络存储设备的扩展系统的最佳实施方式，将主网络存储设备的监听功能与非主网络存储设备的备份功能做了合并，因此任何将监听或备份功能从该网络存储设备中独立出来的任何装置都应当被涵盖在本发明保护范围之内。 

如图3所示，为本发明实施例网络存储设备结构图。该网络存储设备1包括角色选举模块11和配置备份模块12，角色选举模块11用于与其它网络存储设备通过报文交互选举主网络存储设备，并确定该网络存储设备1自身的角色状态；角色选举模块11还进一步用于与其它非主网络存储设备通过报文交互选举出备用网络存储设备，并将选出的备用网络存储设备通知主网络存储设备；例如根据报文中的设备优先级选举主网络存储设备和备用网络存储设备，将优先级最高的网络存储设备选举为主网络存储设备，将优先级次最高的网络存储设备选举为备用网络存储设备。配置备份模块12用于在角色选举模块11确定该网络存储设备1不是主网络存储设备时，将自身配置向选举的主网络存储设备备份，或角色选举模块11确定该网络存储设备1是主网络存储设备时将配置信息库发送到备用网络存储设备进行备份，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。并且配置备份模块12还用于在角色选举模块11确定自身网络存储设备为备用网络存储设备时，接收并存储所选举的主网络存储设备发送的配置信息库。 

其中，网络存储设备1还包括消息发送模块13，用于在向所选举的网络存储设备备份自身配置或配置信息库以后，周期性地向所选举的网络存储设备发送消息。因此上述向选举的网络存储设备发送消息包括两部分，一是非主网络存储设备向主网络存储设备发送消息，另外是主网络存储设备向备份网络存储设备发送消息。 

其中，网络存储设备1还包括故障判断模块14和接管模块15，故障判断模块14用于在接收到其它网络存储设备发送的消息后，判断在发送消息的网络存储设备中是否有网络存储设备出现故障；该判断是否有网络存储设备出现故障可通过判断是否收到其它网络存储设备发送的消息或根据其它网络存储设备发送消息中携带的标识判断是否有网络存储设备出现故障。接管模块15用于在故障判断模块14判断有网络存储设备出现故障时，接管出现故障的网络存储设备。其中故障判断模块14和接管模块15可位于主网络存储设备上也可位于备份网络存储设备上，主网络存储设备通过故障判断模块14和接管模块15判断是否有非主网络存储设备出现故障，在非主网络存储设备出现故障时及时接管该非主网络存储设备；备份网络存储设备可通过故障判断模块14和接管模块15判断主网络存储设备是否出现故障，并在该主网络存储设备出现故障时及时接管该主网络存储设备。 

其中，接管模块15包括配置加载子模块151和物理资源控制子模块152，配置加载子模块151用于加载出现故障的网络存储设备的配置信息，该配置信息是在选举出主网络存储设备时向主网络存储设备备份的，或是在选举出备份网络存储设备后由主网络存储设备向该备份网络存储设备备份的配置信息库；物理资源控制子模块152用于控制出现故障的网络存储设备的物理资源。 

本发明实施例还提出了一种为备份网络存储设备设置备份的方式，在主网络存储设备判断有非主网络存储设备出现故障时，判断出现故障的网络存储设备是否是备用网络存储设备，如果不是备用网络存储设备而只是普通的非主网络存储设备则通知接管模块15接管出现故障的网络存储设备；如果是则通知角色选举模块11重新选举新的备份网络存储设备。其中，故障判断模 块14还用于在判断有网络存储设备出现故障后，进一步判断出现故障的网络存储设备是否是备用网络存储设备，如果不是则通知接管模块15接管出现故障的网络存储设备，如果是则通知角色选举模块11；角色选举模块11进一步还用于在出现故障的网络存储设备是选举的备用网络存储设备时，在其它非主网络存储设备中选举一台网络存储设备接管该出故障的备用网络存储设备。 

如图4所示，为本发明实施例一网络存储设备的扩展方法的流程图，该实施例实现了主网络存储设备对非主网络存储设备的冗余备份，包括以下步骤： 

步骤S401：将各台网络存储设备进行互连，其中至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备都相连。 

在网络存储设备上增加接口，例如SCSI接口或SAS接口，通过连线将各台网络存储设备连接，如将各台网络存储设备两两连接，或采用其它连接方式，例如将各台网络存储设备与一台网络存储设备分别相连。其中，SCSI用于进行数据传输，被广泛应用于如硬盘、光驱或扫描仪等设备上，由于较其他标准接口的传输速率快，所以在高端电脑、工作站、服务器上常用来作为硬盘及其他储存装置的接口，SAS是串行SCSI接口之后开发出的全新接口。将网络存储设备两两相连的好处是网络存储设备之间的任一条链路断开都不会出现孤岛，从而影响整个网络存储系统。通过增加的接口使得各台网络存储设备之间能够相互传递数据，例如在网络存储设备上增加两个SCSI接口，将两个SCSI接口连接在网络存储设备的总线上，通过SCSI总线和SCSI协议可将各台网络存储设备两两相连，形成一个环，也可通过SAS接口实现。这样通过增加的SCSI接口或SAS接口，任一台网络存储设备都可以利用其内嵌系统软件发现并控制其它网络存储设备上的物理资源，该内嵌系统软件可以是物理资源控制软件。 

步骤S402：从各台网络存储设备中选举一台作为主网络存储设备，根据网络存储设备的优先级或网络存储设备对应IP地址的大小选举一台作为主网络存储设备。例如根据网络存储设备的优先级选举，则将优先级最高的网络 存储设备作为主网络存储设备。各台网络存储设备通过交换机相互发送携带有该网络存储设备优先级的IP报文，通过各台网络存储设备的IP报文交互可以得知其它各台网络存储设备的优先级，因此如果某台网络存储设备的优先级与收到的其它网络存储设备的优先级相比要高的话，则该网络存储设备就是主网络存储设备。本发明实施例还可根据网络存储设备的连接方式设置主网络存储设备，例如如某台网络存储设备与其它网络存储设备均相连，则也可直接将该网络存储设备选为主网络存储设备，即将该网络存储设备的优先级设为最高。 

步骤S403：其它非主网络存储设备将自身配置向该主网络存储设备备份，这样在某台非主网络存储设备出现故障不能正常工作的时候，主网络存储设备就可根据备份的该出故障的非主网络存储设备的配置接管该非主网络存储设备。例如主网络存储设备加载该出故障的非主网络存储设备的配置信息，然后通过SCSI协议与内部的物理资源控制软件控制该出故障的非主网络存储设备的物理资源，实现对该故障的非主网络存储设备的接管。 

如图5所示，为本发明实施例二网络存储设备的扩展方法的流程图，相比较实施例一的方法该实施例还提出通过主网络存储设备对非主网络存储设备的监听，在非主网络存储设备出现故障时，及时接管该非主网络存储设备，以实现冗余备份，该实施例包括以下步骤： 

步骤S501：将各台网络存储设备进行互连，其中至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备都相连。在网络存储设备上增加接口，例如SCSI接口或SAS接口，通过连线将各台网络存储设备连接，如将各台网络存储设备两两连接，或采用其它连接方式，例如将各台网络存储设备与一台网络存储设备分别相连。其中网络存储设备两两相连的好处是网络存储设备之间的任一条链路断开都不会出现孤岛，从而影响整个网络存储系统。通过增加的接口使得各台网络存储设备之间能够相互通信，例如在网络存储设备上增加两个SCSI接口，通过SCSI总线和SCSI协议将各台网络存储设备两两相连，形成一个环，也可通过SAS接口实现。这样通过增加的SCSI接口或SAS接口，任一台网络存储设备都可以利用其内嵌系统软件发现并控制其它网络存储设 备上的物理资源，该内嵌系统软件可以是物理资源控制软件。 

步骤S502：从各台网络存储设备中选举一台作为主网络存储设备，根据网络存储设备的优先级或网络存储设备对应IP地址的大小选举一台作为主网络存储设备。例如根据网络存储设备的优先级选举，则将优先级最高的网络存储设备作为主网络存储设备，或者将IP地址最大的网络存储设备作为主网络存储设备。各台网络存储设备通过交换机相互发送携带有该网络存储设备优先级的IP报文，通过各台网络存储设备的IP报文交互可以得知其它各台网络存储设备的优先级，因此如果某台网络存储设备的优先级与收到的其它网络存储设备的优先级相比要高的话，则该网络存储设备就是主网络存储设备。 

步骤S503：其它非主网络存储设备将自身配置向该主网络存储设备备份。 

步骤S504：主网络存储设备通过监听各台非主网络存储设备发送的消息，判断是否有非主网络存储设备出现故障，非主网络存储设备向主网络存储设备周期性地发送消息，主网络存储设备监听与非主网络存储设备发送来的消息，如果在一定的间隔时间主网络存储设备没有收到某台非主网络存储设备发送来的消息，则说明该消息所标志的非主网络存储设备出现了故障，不能正常工作。这样主网络存储设备就能对非主网络存储设备进行实时的监听，及时得知非主网络存储设备不能正常工作的情况。本发明实施例提出了两种主网络存储设备监听非主网络存储设备发送的消息的方法，一种是各台非主网络存储设备周期性地通过交换机向主网络存储设备发送IP报文，主网络存储设备通过监听各台非主网络存储设备发送的IP报文判断是否有非主网络存储设备出现故障，如果在一段时间内未收到某台非主网络存储设备发送的IP报文，则可说明该非主网络存储设备出现了故障。另一种方法是根据非主网络存储设备发送IP报文携带的标识判断该非主网络存储设备是否出现了故障，例如所有网络存储设备约定如果IP报文的内容为1则说明发送该IP报文的网络存储设备工作正常，如果IP报文的内容为2则说明发送该IP报文的网络存储设备发生了故障。但是上述两种方法仅是对主网络存储设备监听非主网络存储设备发送消息的举例，不应成为限制本发明实施例的保护范围的内容，因为主网络存储设备监听非主网络存储设备的方式还有很多，例如非主 网络存储设备发送心跳报文或通过组播发送消息等。 

步骤S505：当主网络存储设备发现某台非主网络存储设备出现故障时，则接管该出现故障的非主网络存储设备。主网络存储设备加载出现故障的非主网络存储设备的配置信息，由主网络存储设备通过内嵌系统软件实现对出现故障网络存储设备中物理资源的控制，例如物理资源控制软件。这样主网络存储设备就可以在非主网络存储设备出现故障时，自动且及时的接管该非主网络存储设备。 

如图6所示，为本发明实施例三网络存储设备的扩展方法的流程图，相比较实施例二的方法该实施例还提出了备用网络存储设备，通过该备用网络存储设备实现对主网络存储设备的进行冗余备份，使得每台网络存储设备都有备份，该实施例包括以下步骤： 

步骤S601：将任意两台网络存储设备互连，在网络存储设备上增加接口，例如SCSI接口或SAS接口，通过连线将任意两台网络存储设备连接。其中任意两台网络存储设备相连的好处是网络存储设备之间的任一条链路断开都不会出现孤岛，从而影响整个网络存储系统。通过增加的接口使得各台网络存储设备之间能够相互通信，例如在网络存储设备上增加两个SCSI接口，通过SCSI总线和SCSI协议将各台网络存储设备两两相连，形成一个环，也可通过SAS接口实现。这样通过增加的SCSI接口或SAS接口，任一台网络存储设备都可以利用其内嵌系统软件发现并控制其它网络存储设备上的物理资源，该内嵌系统软件可以是物理资源控制软件。 

步骤S602：从各台网络存储设备中分别选举主网络存储设备和备用网络存储设备，其余作为普通网络存储设备。根据网络存储设备的优先级或网络存储设备对应IP地址的大小选举一台作为主网络存储设备。例如根据网络存储设备的优先级选举，则将优先级最高的网络存储设备作为主网络存储设备，将优先级次高的最为备份网络存储设备；或者将IP地址最大的网络存储设备作为主网络存储设备，将IP地址次最大的作为备份网络存储设备。其中备份网络存储设备和普通网络存储设备都是非主网络存储设备。其中选举备用网络存储设备的方法也可使用各台网络存储设备之间IP报文交互的方法，选举 优先级次最高的网络存储设备作为备份网络存储设备。 

步骤S603：其它非主网络存储设备将自身配置向该主网络存储设备备份，主网络存储设备向备份网络存储设备备份配置信息库，该配置信息库不仅包括主网络存储设备自身的配置，还包括各台非主网络存储设备向主网络存储设备备份的配置信息。 

步骤S604：主网络存储设备通过监听各台非主网络存储设备发送的消息，判断是否有非主网络存储设备出现故障；同时备份网络存储设备通过监听主网络存储设备发送的消息，判断主网络存储设备是否出现故障。其中，非主网络存储设备向主网络存储设备周期性地发送消息，主网络存储设备监听与非主网络存储设备发送来的消息，如果在一定的间隔时间主网络存储设备没有收到某台非主网络存储设备发送来的消息，则说明该消息所标志的非主网络存储设备出现了故障，不能正常工作。这样主网络存储设备就能对非主网络存储设备进行实时的监听，及时得知非主网络存储设备不能正常工作的情况。  同样，备份网络存储设备通过监听主网络存储设备发送的消息也可以及时得知主网络存储设备是否能正常工作的情况。 

步骤S605：当主网络存储设备发现某台非主网络存储设备出现故障时，判断该出现故障的非主网络存储设备是否是备份网络存储设备。 

步骤S606：如果该出现故障的非主网络存储设备是备份网络存储设备，则从其它非主网络存储设备中选举一个作为新的备份网络存储设备，接管原备份网络存储设备。 

步骤S607：如果该出现故障的非主网络存储设备不是备份网络存储设备，则主网络存储设备接管该出现故障的非主网络存储设备。主网络存储设备加载出现故障的非主网络存储设备的配置信息，由主网络存储设备通过内嵌系统软件实现对出现故障网络存储设备中物理资源的控制，例如物理资源控制软件。这样主网络存储设备就可以在非主网络存储设备出现故障时，自动且及时的接管该非主网络存储设备。 

步骤S608：当备份网络存储设备发现主网络存储设备出现故障时，则备份网络存储设备接管主网络存储设备。备份网络存储设备加载出现故障的主 网络存储设备的配置信息，由备份网络存储设备通过内嵌系统软件实现对出现故障的主网络存储设备中物理资源的控制，例如物理资源控制软件。这样备份网络存储设备就可以在主网络存储设备出现故障时，自动且及时的接管主网络存储设备。 

通过本发明实施例还可突破单套网络存储设备的容量限制，主网络存储设备可通过内嵌系统软件控制非主网络存储设备中的物理资源，由主网络存储设备进行统一管理，例如通过物理资源控制软件。例如图2所示的网络存储设备组网图，假设网络存储设备A是主网络存储设备，则网络存储设备A就可以控制网络存储设备B和网络存储设备C上的物理资源，这样网络存储设备A就可以对外提供自身最大容量3倍的物理空间，大大突破了单套网络存储设备的容量限制。 

通过本发明实施例实现了网络存储设备之间的冗余备份，提高了网络存储设备的可靠性和稳定性。并且突破了单套网络存储设备的容量限制，可为用户提供更大的物理空间。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (22)

1.一种网络存储设备的扩展方法，其特征在于，包括以下步骤： 

将各台网络存储设备进行互连，其中至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备均相连； 

所述各台网络存储设备根据所述网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备； 

非主网络存储设备将自身配置信息向所述选举的主网络存储设备备份。 

2.如权利要求1所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，所述将各台网络存储设备进行互连具体包括：通过小型计算机系统接口SCSI接口或串行连接小型计算机系统接口SAS接口将网络存储设备互连。 

3.如权利要求1所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，所述各台网络存储设备根据网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备具体包括： 

根据网络存储设备的优先级或网络存储设备对应IP地址的大小通过报文交互选举出主网络存储设备。 

4.如权利要求1所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，在所述非主网络存储设备将自身配置信息向所述主网络存储设备备份之后，还包括以下步骤：

所述主网络存储设备通过监听各台非主网络存储设备发送的消息，判断是否有非主网络存储设备出现故障；

在有非主网络存储设备出现故障时，接管所述出现故障的非主网络存储设备。

5.如权利要求4所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，所述主网络存储设备接管出现故障的非主网络存储设备具体包括以下步骤： 

所述主网络存储设备加载所述出现故障的非主网络存储设备的配置信息； 

所述主网络存储设备控制所述出现故障的非主网络存储设备的物理资源。 

6.如权利要求1所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，在所述各台网络存储设备根据所述网络存储设备间的报文交互选举出主网络存储设备之后，还包括以下步骤： 

在非主网络存储设备中选举备份网络存储设备； 

所述主网络存储设备将配置信息库向所述备份网络存储设备备份，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。 

7.如权利要求6所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，在所述主网络存储设备将自身配置库向所述备份网络存储设备备份之后，还包括以下步骤：

所述备份网络存储设备通过监听主网络存储设备发送的消息，判断主网络存储设备是否出现故障；

在主网络存储设备出现故障时，所述备份网络存储设备接管所述主网络存储设备。

8.如权利要求7所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，所述备份网络存储设备接管主网络存储设备具体包括以下步骤： 

所述备份网络存储设备加载所述主网络存储设备的配置信息； 

所述备份网络存储设备控制所述主网络存储设备的物理资源。 

9.如权利要求4所述网络存储设备的扩展方法，其特征在于，在所述判断是否有非主网络存储设备出现故障之后，还包括以下步骤： 

如果出现故障的非主网络存储设备是备份网络存储设备，则从剩余非主网络存储设备中选举备份网络存储设备。 

10.一种网络存储设备的扩展系统，包括至少两台网络存储设备，其特征在于，至少有一台网络存储设备与其它网络存储设备均相连，所述网络存储设备根据报文交互选举主网络存储设备，非主网络存储设备将自身配置向所述选举的主网络存储设备备份。 

11.如权利要求10所述网络存储设备的扩展系统，其特征在于，所述网络存储设备包括角色选举模块和配置备份模块， 

所述角色选举模块，用于与其它网络存储设备通过报文交互选举主网络存储设备，并确定所述网络存储设备自身的角色状态； 

所述配置备份模块，用于在所述角色选举模块确定所述网络存储设备不是主网络存储设备时，将自身配置向选举的主网络存储设备备份。 

12.如权利要求11所述网络存储设备的扩展系统，其特征在于，所述角色选举模块，还进一步用于与其它非主网络存储设备通过报文交互选举备用网络存储设备，并通知所述主网络存储设备； 

所述配置备份模块，还用于在所述角色选举模块确定自身网络存储设备为备用网络存储设备时，接收并存储所选举的主网络存储设备发送的配置信息库，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。 

13.如权利要求11或12所述网络存储设备的扩展系统，其特征在于，所述网络存储设备还包括消息发送模块，用于在向所选举的网络存储设备备份自身配置或配置信息库以后，周期性地向所选举的网络存储设备发送消息。 

14.如权利要求13所述网络存储设备的扩展系统，其特征在于，所述网络存储设备还包括故障判断模块和接管模块， 

所述故障判断模块，用于在接收到其它网络存储设备发送的消息后，判断在发送消息的网络存储设备中是否有网络存储设备出现故障； 

所述接管模块，用于在所述故障判断模块判断有网络存储设备出现故障时，接管所述出现故障的网络存储设备。 

15.如权利要求14所述网络存储设备的扩展系统，其特征在于，所述接管模块包括配置加载子模块和物理资源控制子模块， 

所述配置加载子模块，用于加载所述出现故障的网络存储设备的配置信息； 

所述物理资源控制子模块，用于控制所述出现故障的网络存储设备的物理资源。 

16.如权利要求14所述网络存储设备的扩展系统，其特征在于，所述故障判断模块，用于在判断有网络存储设备出现故障后，进一步判断所述出现 故障的网络存储设备是否是备用网络存储设备，如果不是则通知所述接管模块接管所述出现故障的网络存储设备，如果是则通知所述角色选举模块； 

所述角色选举模块，进一步用于在所述出现故障的网络存储设备是所述备用网络存储设备时，在其它非主网络存储设备中选举一台网络存储设备接管所述出故障的备用网络存储设备。 

17.一种网络存储设备，其特征在于，包括角色选举模块和配置备份模块， 

所述角色选举模块，用于与其它网络存储设备通过报文交互选举主网络存储设备，并确定所述网络存储设备自身的角色状态； 

所述配置备份模块，用于在所述角色选举模块确定所述网络存储设备不是主网络存储设备时，将自身配置向选举的主网络存储设备备份。 

18.如权利要求17所述网络存储设备，其特征在于，所述角色选举模块，还进一步用于与其它非主网络存储设备通过报文交互选举出备用网络存储设备，并通知所述主网络存储设备； 

所述配置备份模块，还用于在所述角色选举模块确定自身网络存储设备为备用网络存储设备时，接收并存储所选举的主网络存储设备发送的配置信息库，所述配置信息库包括所述主网络存储设备的自身配置和各台非主网络存储设备向所述主网络存储设备备份的配置信息。 

19.如权利要求17或18所述网络存储设备，其特征在于，还包括消息发送模块，用于在向所选举的网络存储设备备份自身配置或配置信息库以后，周期性地向所选举的网络存储设备发送消息。 

20.如权利要求19所述网络存储设备，其特征在于，还包括故障判断模块和接管模块， 

所述故障判断模块，用于在接收到其它网络存储设备发送的消息后，判断在发送消息的网络存储设备中是否有网络存储设备出现故障； 

所述接管模块，用于在所述故障判断模块判断有网络存储设备出现故障时，接管所述出现故障的网络存储设备。 

21.如权利要求20所述网络存储设备，其特征在于，所述接管模块包括 配置加载子模块和物理资源控制子模块， 

所述配置加载子模块，用于加载所述出现故障的网络存储设备的配置信息； 

所述物理资源控制子模块，用于控制所述出现故障的网络存储设备的物理资源。 

22.如权利要求20所述网络存储设备，其特征在于，所述故障判断模块，还用于在判断有网络存储设备出现故障后，进一步判断所述出现故障的网络存储设备是否是备用网络存储设备，如果不是则通知所述接管模块接管所述出现故障的网络存储设备，如果是则通知所述角色选举模块； 

所述角色选举模块，进一步还用于在所述出现故障的网络存储设备是所述备用网络存储设备时，在其它非主网络存储设备中选举一台网络存储设备接管所述出故障的备用网络存储设备。 

Images