CN102279882A - 在集群系统中访问的控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在集群系统中访问的控制方法和系统，所述系统，包括：集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述控制系统包括集群控制装置，其中所述集群控制装置，位于所述集群系统的应用层，包括：检测模块，用于检测所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问，其中N为大于或等于2的整数；第一处理模块，用于在所述检测模块检测有时，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

Description

在集群系统中访问的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机应用领域，尤其涉及一种在集群系统中访问的控制方法和系统。

背景技术

随着云的时代的到来，现在更多的是强调大规模计算机组成的计算机集群，高可用集群便是计算机集群的一种。为了能够在出现硬件或者软件故障时，保证业务的可访问性，必须保证主机和备机上数据的一致性。根据存储类型来划分，共有两种：一种是共享磁盘型，一种是镜像磁盘型。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

针对共享磁盘型高可用集群系统，集群的多个节点同时访问共享存储磁盘，产生访问冲突，造成数据破坏。

发明内容

本发明提供一种在集群系统中访问的控制方法和系统，要解决的技术问题是如何减少访问冲突。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种在集群系统中访问的控制系统，集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述控制系统包括集群控制装置，其中所述集群控制装置，位于所述集群系统的应用层，包括：

检测模块，用于检测所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问，其中N为大于或等于2的整数；

第一处理模块，用于在所述检测模块检测有时，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

优选的，所述系统还具有如下特点：第一处理模块，包括：

第一发送单元，用于发送屏蔽所述N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的屏蔽请求；

所述控制系统，还包括多个节点控制装置，与节点一一对应，包括：

屏蔽模块，用于当接收到该屏蔽请求时，屏蔽对应的节点上所述应用对所述磁盘的访问。

优选的，所述系统还具有如下特点：所述集群控制装置还包括：

第二处理模块，用于在所述集群系统启动过程中，发起设置全部节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程；

第三处理模块，用于在所述集群系统启动完成后，发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，以保证每种应用只在一个节点上具有访问该磁盘的权限。

优选的，所述系统还具有如下特点：

所述第二处理模块，包括：

第二发送模块，用于发送设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的设置请求；

所述控制系统包括多个节点控制装置，与节点一一对应，位于所述集群系统的驱动层，包括：

设置模块，用于当接收到所述设置请求时，根据所述设置请求，设置对应的节点上全部应用不能访问所述磁盘；

优选的，所述系统还具有如下特点：

所述第三处理模块，包括：

第三发送单元，用于发送为每个节点分配访问所述磁盘的权限的分配请求；

所述控制系统包括多个节点控制装置，与节点一一对应，位于所述集群系统的驱动层，包括：

调整模块，用于当接收到该分配请求时，根据所述分配请求，调整对应节点上应用的访问权限。

一种在集群系统中访问的控制方法，集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述方法，包括：

所述集群系统的应用层在所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问时，其中N为大于或等于2的整数，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

优选的，所述方法还具有如下特点：所述集群系统的应用层发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程，包括：

所述集群系统的应用层向所述N-1个节点上所述集群系统的驱动层发送屏蔽请求，所述屏蔽请求包括屏蔽节点上所述应用对所述磁盘的访问的信息；

所述N-1个节点上所述集群系统的驱动层分别根据所述屏蔽请求，屏蔽节点上所述应用对所述磁盘的访问。

优选的，所述方法还具有如下特点：所述方法还包括：

在所述集群系统启动过程中，所述集群系统的应用层发起设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程，并在所述集群系统启动完成后，发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，以保证每种应用只在一个节点上具有访问该磁盘的权限。

优选的，所述方法还具有如下特点：所述集群系统的应用层发起设置全部所述节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程，包括：

所述集群系统的应用层向每个节点上所述集群系统的驱动层发送设置请求，其中所述设置请求包括设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的信息；

每个节点上所述集群系统的驱动层分别根据所述设置请求，设置节点上全部应用不能访问所述磁盘。

优选的，所述方法还具有如下特点：所述发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，包括：

所述集群系统的应用层向每个节点上所述集群系统的驱动层发送分配请求，其中所述分配请求包括为每个节点分配访问所述磁盘的权限的信息；

每个节点上所述集群系统的驱动层根据所述分配请求，调整对应节点上应用的访问权限。

与现有技术相比，在至少两个节点上同一应用均处于工作状态时，屏蔽其中一个集群节点上的应用对该磁盘的访问，使得该共享资源在同一时刻只能被一个集群节点来访问，从而避免了访问冲突造成的数据破坏的出现，消除了访问冲突，达到保护集群的共享存储资源的目的。

附图说明

图1为本发明提供的控制系统实施例中屏蔽装置的结构示意图；

图2为图1所示屏蔽装置的另一结构示意图；

图3为本发明提供的在集群系统中访问的控制系统应用实例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1为本发明提供的在集群系统中访问的控制系统实施例的示意图。本发明提供一种在集群系统中访问的控制系统，其特征在于，集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述控制系统包括集群控制装置，其中所述集群控制装置，位于所述集群系统的应用层，包括：

检测模块101，用于检测所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问，其中N为大于或等于2的整数；

第一处理模块102，用于在所述检测模块检测有时，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

其中同一集群中互为主备的节点的个数通常为2～8个。

图1为本发明提供的在集群系统中访问的控制系统实施例的示意图。图1所示系统实施例中：

第一处理模块101，包括：

第一发送单元，用于发送屏蔽所述N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的屏蔽请求；

所述控制系统，还包括多个节点控制装置，位于所述集群系统的驱动层，与每个节点一一对应，包括：

屏蔽模块201，用于当接收到该屏蔽请求时，屏蔽对应的节点上所述应用对所述磁盘的访问。

需要说明的是，上例是以第一处理模块是对对应节点的应用进行管理实现的，但不限于此，还可以不对上述的N-1个节点进行操作，对于所述应用的访问请求，判断是否来自上述N-1个节点，如果是，则不进行处理；否则，处理该访问请求。

图2为图1所示系统实施例中集群控制装置的另一结构示意图。图2所示述集群控制装置还包括：

第二处理模块201，用于在所述集群系统启动过程中，发起设置全部节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程；

第三处理模块202，用于在所述集群系统启动完成后，发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，以保证每种应用只在一个节点上具有访问该磁盘的权限。

优选的，所述第二处理模块，包括：

第二发送模块，用于发送设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的设置请求；

所述控制系统包括多个节点控制装置，与节点一一对应，位于所述集群系统的驱动层，包括：

设置模块，用于当接收到所述设置请求时，根据所述设置请求，设置对应的节点上全部应用不能访问所述磁盘。

其中设备模块可以设置节点不可见该共享的磁盘。

需要说明的是，在集群启动过程中实现对共享的磁盘的保护并不限于此，还可以由第二处理模块直接完成，如第二处理模块设置共享的磁盘对该所有节点均不可见。

优选的，所述第三处理模块，包括：

第三发送单元，用于发送为每个节点分配访问所述磁盘的权限的分配请求；

所述控制系统包括多个节点控制装置，与每个节点一一对应，位于所述集群系统的驱动层，包括：

调整模块，用于当接收到该分配请求时，根据所述分配请求，调整对应节点上应用的访问权限。

需要说明的是，在集群启动过程中实现对共享的磁盘的保护并不限于此，还可以由第二处理模块直接完成，如第二处理模块屏蔽部分节点上应用发起的访问。

之所以在节点都发起访问前先将磁盘保护起来，在启动完成后，分配访问该磁盘的权限，有如下优势：如果启动后再分配访问该磁盘的权限，一旦屏蔽其中一个集群节点的访问，势必影响用户的正常访问，如用户正在进行读操作，一旦进行屏蔽操作，用户的操作就会失败；而相对的，如果在发起访问前就分配好权限是就不会出现上述状况。

其中第三处理模块是在确定所有节点控制装置对屏蔽对应节点操作的反馈结果后才发起权限分配操作的。

具体来说，第三处理模块接收各节点控制装置发送的反馈，所述反馈包括是否完成对设置节点上应用不能访问所述磁盘的操作；如果接收的反馈表示各节点控制装置都已完成，则进行权限分配；否则，不进行权限分配操作直到全部节点都完成该操作为止。

其中该集群控制装置可以为单独的一个设备，或者，为了避免两个集群节点宕机造成的失控现象，所述集群控制装置为运行在所述两个集群节点上的分布式系统。

优选的，所述节点控制装置部署在节点上，加载在集群系统的驱动层。由于集群系统的操作系统中驱动层启动先于应用层，所以能够在集群系统启动过程中就完成该对共享资源的保护，另外，在驱动层实现该节点控制装置可以更有效的屏蔽上层应用程序对共享存储的访问。

与现有技术相比，在至少两个节点上同一应用均处于工作状态时，屏蔽其中一个集群节点上的应用对该磁盘的访问，使得该共享资源在同一时刻只能被一个集群节点来访问，从而避免了访问冲突造成的数据破坏的出现，消除了访问冲突，达到保护集群的共享存储资源的目的。

下面以一应用实例进行说明：

图3为本发明提供的在集群系统中访问的控制系统应用实例的结构示意图。在图3所示系统应用实例中，包括集群共享存储管理器和本地共享存储管理器，其中该集群共享存储管理器为一个分布式系统，分布在集群系统的每个集群节点上，而每个集群节点上分别有一本地共享存储管理器，其中集群共享存储资源管理器用于在整个集群范围内管理共享存储资源，对共享存储资源进行统一规划，本地共享存储管理器用于在本地管理共享存储资源，控制资源的可访问性等。其中，所述的本地共享存储资源管理器是在操作系统驱动层的模块，它能对磁盘资源的可访问性进行管理，控制应用程序对磁盘的访问，其中所述的本地共享存储资源管理器可以对包括IP-SAN和FC-SAN等多种共享存储资源进行管理，而该集群共享存储管理器可以是一个分布式的程序，运行在集群的所有节点上，这样可以防止节点宕机造成的失控现象。而上述的集群节点与共享存储的链接方式可以是以太网络也可以光线网络。具体来说：

步骤A1、在集群启动过程中，集群共享存储管理器会向各个集群节点上的本地共享存储资源管理器发送保护命令，使本地共享存储管理器屏蔽应用层对共享存储资源的访问；

步骤A2、本地共享存储资源管理器将共享存储资源保护起来，即阻止本地集群节点对该共享存储资源的任何访问；

步骤A3、每个本地共享存储管理器在各自预先设置的定时器到时时，向集群共享存储管理器反馈一个消息，指示将共享存储资源保护起来的操作是否完成；

在本步骤中，无论是否完成只要定时器到时都需要根据当前处理的进度发送一个反馈。

对于集群共享存储管理器，只有收到所有节点的信息之后，才会进行后续的操作。

步骤A4、如果所有共享存储资源都处于保护状态，则根据配置情况向指定节点的本地共享存储管理器发送开启共享存储资源的命令，执行步骤A6。

步骤A5、如果有本地共享存储管理器保护共享存储资源失败，并向集群共享存储资源管理发送失败回复，或者回复超时，则集群共享存储管理器认为有共享存储资源处于异常状态，此时集群将停止所有动作，流程结束。

步骤A6、本地共享存储资源管理器打开共享存储资源，使其变为可访问状态。并给集群共享存储资源管理器发送对该开启命令的回复，执行步骤A7。

步骤A7、如果回复打开共享存储资源成功，则此时共享存储资源处于可正常访问状态，否则，共享存储资源处于异常状态，集群共享存储管理器会禁止所有节点的访问。

由上可以看出，本地共享存储管理器屏蔽上层应用程序对共享存储的访问。通过本地共享存储管理器可以对应用层得访问进行阻止或者放行，同时，该模块能够检测共享存储的状态，将异常状态传给集群共享存储管理器。集群共享存储管理器在集群层面上保证只有一个节点对共享存储资源具有可访问性，而其它节点无法对相同的共享存储资源进行访问通过在整个高可用集群层面上对共享存储资源的访问进行控制，通过在整个集群范围内控制每个节点上的共享存储资源的可访问性，最大限度的保证在集群层面上只有一个节点的应用可以访问共享存储资源。达到避免共享存储资源被多个节点同时访问而数据遭到破坏的问题。

将本控制系统应用到浪潮公司开发的高可用集群软件当中，能够非常有效的保护共享存储资源，即使在集群状态异常的情况下，仍然能够有效的保护共享存储资源免遭破坏。

与上述内容对应的，本发明还提供一种在集群系统中访问的控制方法实施例，在所述方法实施例中，集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述方法，包括：

所述集群系统的应用层在所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问时，其中N为大于或等于2的整数，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

其中，所述集群系统的应用层发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程，包括：

所述集群系统的应用层向所述N-1个节点上所述集群系统的驱动层发送屏蔽请求，所述屏蔽请求包括屏蔽节点上所述应用对所述磁盘的访问的信息；

所述N-1个节点上所述集群系统的驱动层分别根据所述屏蔽请求，屏蔽节点上所述应用对所述磁盘的访问。

可选的，所述方法还包括：

在所述集群系统启动过程中，所述集群系统的应用层发起设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程，并在所述集群系统启动完成后，发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，以保证每种应用只在一个节点上具有访问该磁盘的权限。

优选的，所述集群系统的应用层发起设置全部所述节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程，包括：

所述集群系统的应用层向每个节点上所述集群系统的驱动层发送设置请求，其中所述设置请求包括设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的信息；

每个节点上所述集群系统的驱动层分别根据所述设置请求，设置节点上全部应用不能访问所述磁盘。

其中，所述发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，包括：

所述集群系统的应用层向每个节点上所述集群系统的驱动层发送分配请求，其中所述分配请求包括为每个节点分配访问所述磁盘的权限的信息；

每个节点上所述集群系统的驱动层根据所述分配请求，调整对应节点上应用的访问权限。

与现有技术相比，在至少两个节点上同一应用均处于工作状态时，屏蔽其中一个集群节点上的应用对该磁盘的访问，使得该共享资源在同一时刻只能被一个集群节点来访问，从而避免了访问冲突造成的数据破坏的出现，消除了访问冲突，达到保护集群的共享存储资源的目的。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种在集群系统中访问的控制系统，其特征在于，集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述控制系统包括集群控制装置，其中所述集群控制装置，位于所述集群系统的应用层，包括：

检测模块，用于检测所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问，其中N为大于或等于2的整数；

第一处理模块，用于在所述检测模块检测有时，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

第一处理模块，包括：

第一发送单元，用于发送屏蔽所述N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的屏蔽请求；

所述控制系统，还包括多个节点控制装置，与节点一一对应，包括：

屏蔽模块，用于当接收到该屏蔽请求时，屏蔽对应的节点上所述应用对所述磁盘的访问。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述集群控制装置还包括：

第二处理模块，用于在所述集群系统启动过程中，发起设置全部节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程；

第三处理模块，用于在所述集群系统启动完成后，发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，以保证每种应用只在一个节点上具有访问该磁盘的权限。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：

所述第二处理模块，包括：

第二发送模块，用于发送设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的设置请求；

所述控制系统包括多个节点控制装置，与节点一一对应，位于所述集群系统的驱动层，包括：

设置模块，用于当接收到所述设置请求时，根据所述设置请求，设置对应的节点上全部应用不能访问所述磁盘；

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述第三处理模块，包括：

第三发送单元，用于发送为每个节点分配访问所述磁盘的权限的分配请求；

所述控制系统包括多个节点控制装置，与节点一一对应，位于所述集群系统的驱动层，包括：

调整模块，用于当接收到该分配请求时，根据所述分配请求，调整对应节点上应用的访问权限。

6.一种在集群系统中访问的控制方法，其特征在于，集群系统包括互为主备的至少两个节点，其中所述至少两个节点的应用层共享一磁盘的资源，其中所述方法，包括：

所述集群系统的应用层在所述至少两个节点中是否有N个节点上相同的应用同时向所述磁盘发起访问时，其中N为大于或等于2的整数，发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述集群系统的应用层发起屏蔽所述N个节点中N-1个节点的所述应用对所述磁盘的访问的流程，包括：

所述集群系统的应用层向所述N-1个节点上所述集群系统的驱动层发送屏蔽请求，所述屏蔽请求包括屏蔽节点上所述应用对所述磁盘的访问的信息；

所述N-1个节点上所述集群系统的驱动层分别根据所述屏蔽请求，屏蔽节点上所述应用对所述磁盘的访问。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述集群系统启动过程中，所述集群系统的应用层发起设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程，并在所述集群系统启动完成后，发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，以保证每种应用只在一个节点上具有访问该磁盘的权限。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述集群系统的应用层发起设置全部所述节点上全部应用不能访问所述磁盘的流程，包括：

所述集群系统的应用层向每个节点上所述集群系统的驱动层发送设置请求，其中所述设置请求包括设置每个节点上全部应用不能访问所述磁盘的信息；

每个节点上所述集群系统的驱动层分别根据所述设置请求，设置节点上全部应用不能访问所述磁盘。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发起为每个所述节点分配访问所述磁盘的权限的流程，包括：

所述集群系统的应用层向每个节点上所述集群系统的驱动层发送分配请求，其中所述分配请求包括为每个节点分配访问所述磁盘的权限的信息；

每个节点上所述集群系统的驱动层根据所述分配请求，调整对应节点上应用的访问权限。

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