CN103150127A

CN103150127A - 一种存储多路径的访问系统及其配置和访问方法

Info

Publication number: CN103150127A
Application number: CN201310091775XA
Authority: CN
Inventors: 孙承碧; 张书宁
Original assignee: Inspur Beijing Electronic Information Industry Co Ltd
Current assignee: Inspur Beijing Electronic Information Industry Co Ltd
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种存储多路径的访问系统及其配置和访问方法，克服目前相同的物理存储在主机上映射出多个逻辑磁盘导致对存储的访问容易出现错误以及多条链路标识的一个物理存储容易造成链路浪费的不足。该系统用于对存储设备进行访问，其包括：适配器，连接该存储设备；端口驱动模块，设置成为该存储设备产生通用磁盘标识；多路径过滤模块，设置成通过多路径框架整合多条链路，将该存储设备表现为一块磁盘；多路径磁盘模块，设置成组织驱动与该存储设备建立连接。本申请的实施例把多条链路连接的同一存储在主机上表现为一块逻辑磁盘，方便用户的访问。

Description

一种存储多路径的访问系统及其配置和访问方法

技术领域

本发明涉及一种计算机技术，尤其涉及一种存储多路径的访问系统及其配置和访问方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，用户对计算机系统的可靠性和性能要求也越来越高，对数据的可靠性和存取速度的要求也越来越高。

现有对存储设备的访问大多是采用以太网经过Internet小型计算机系统接口(iSCSI)协议，或者采用光纤经过FC协议的方式来实现的。每一条物理链路的建立在主机上都会映射为一块逻辑磁盘，但是在主机上的多块逻辑磁盘实际上标识的是一个物理存储。这样的后果是用户无法确认主机上的哪些逻辑磁盘标识的是同一个物理存储，由于相同的物理存储在主机上映射出多个逻辑磁盘导致用户对存储的访问容易出现错误。

另外，多条链路标识的一个物理存储在任何时候仅有一条链路可以使用，造成了链路的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服目前相同的物理存储在主机上映射出多个逻辑磁盘导致对存储的访问容易出现错误以及多条链路标识的一个物理存储容易造成链路浪费的不足。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种存储多路径的访问系统，用于对存储设备进行访问，其中，该系统包括：

适配器，连接该存储设备；

端口驱动模块，设置成为该存储设备产生通用磁盘标识；

多路径过滤模块，设置成通过多路径框架整合多条链路，将该存储设备表现为一块磁盘；

多路径磁盘模块，设置成组织驱动与该存储设备建立连接。

优选地，该多路径磁盘模块设置成根据该通用磁盘标识识别该存储设备。

优选地，该系统包括：

多路径输入输出模块，设置成对即插即用输入输出请求包和电源管理输入输出请求包进行响应。

优选地，该系统包括：

存储设备管理模块，设置成为该多路径输入输出模块对所述响应提供路由信息。

优选地，该存储设备管理模块设置成对链路负载进行均衡性管理。

本申请提供了一种存储多路径的访问系统的配置方法，其中，该方法包括：

通过适配器连接存储设备；

为该存储设备产生通用磁盘标识；

通过多路径框架整合多条链路，将该存储设备表现为一块磁盘；

组织驱动与该存储设备建立连接。

优选地，组织驱动与该存储设备建立连接，包括：

根据该通用磁盘标识识别该存储设备。

本申请提供了一种存储多路径的访问系统的访问方法，其中，该方法包括：

对即插即用输入输出请求包和电源管理输入输出请求包进行响应。

优选地，该方法包括：

为该响应提供路由信息。

优选地，该方法包括：

对链路负载进行均衡性管理。

与现有技术相比，本申请的实施例把多条链路连接的同一存储在主机上表现为一块逻辑磁盘，方便用户的访问。本申请的实施例在链路层充分利用多条链路来传输IO请求，有利于提升系统的IO吞吐力，并能起到链路冗余的作用。本申请的实施例实现了对存储设备的多路径访问，提高了对存储设备访问的可靠性，提高对存储的访问性能。本申请的实施例以保证在计算机和存储之间的链路出现异常的情况下，计算机仍然能够访问存储设备。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本申请实施例的存储多路径的访问系统的构造示意图。

图2为本申请实施例所采用的物理网络拓扑示意图。

图3为本申请实施例的存储多路径的访问系统的配置方法的流程示意图。

图4为本申请实施例的存储多路径的访问方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征在不相冲突前提下的相互结合，均在本发明的保护范围之内。

本申请的实施例预先建立存储(磁盘)设备到本地计算机之间的物理链路的连接，然后记录链路的连接信息。链路的连接信息主要包含存储设备的逻辑单元号(Logical Unit Number，LUN)信息和本地适配器的端口信息。

在本地计算机对物理存储进行访问时，选取合适的IO请求链路进行IO请求的传输。IO请求链路的选择，可以根据存储网络的物理拓扑结构来确定，使得多条路径同时进行存储设备的IO操作，从而提高存储设备的IO吞吐能力。常用的IO请求链路选择算法有轮流选择路径算法、最轻负载路径算法、失效切换等。比如失效切换中，存在链路A和链路B，链路A作为主链路，B作为备用链路，IO请求首先采用链路A上进行传输，当链路A出现故障时，可以将IO请求自动切换到链路B上继续进行传输。

本申请的实施例中，存储设备(比如磁盘)用于存储数据，数据由计算机通过物理链路传输到存储设备上，并进行持久化保存。

如图1所示，本申请实施例的存储多路径的访问系统主要包括适配器110、端口驱动模块120、多路径过滤模块130以及多路径磁盘模块140等。

适配器110，用于连接计算机和存储设备，可以是以太网卡的网卡适配器110也可以是光纤卡的光纤适配器110。

端口驱动模块120，与各适配器110相连，设置成完成计算机和存储设备之间的通信，为该存储设备产生通用磁盘标识(ID)。现实中的通信可以采用现有的iSCSI协议、光线通信等方式完成。

多路径过滤模块130，与端口驱动模块120，是一个端口过滤驱动模块，通过多路径框架对多条链路的整合，使得同一个存储设备表现为一块磁盘，这样系统原有的磁盘驱动模块就不会发现新添加的存储设备(磁盘设备)，避免物理存储通过多条链路连接到操作系统上，起到路径冗余和负载均衡的作用。其用于管理由端口驱动模块120产生的通用磁盘ID，将物理的存储设备连接到操作系统之后，在系统层产生的通用磁盘ID更改为多路径磁盘ID。

多路径磁盘模块140，与多路径过滤模块130相连，当一个存储设备被连接到适配器110上之后，端口驱动模块120为存储设备产生一个通用磁盘ID，多路径磁盘模块140根据通用磁盘ID可以识别该存储设备，并根据该通用磁盘ID来判断该存储设备是否属于自己要管理的存储对象，当判断其为自己管理的存储对象之后，多路径磁盘模块140将宣布对磁盘设备对象(是底层物理设备在驱动层的一个抽象)的所有权，并且组织其它驱动(比如磁盘类驱动等操作系统本身自带的驱动)与存储设备建立连接。这将直接阻止其它驱动程序在相同的逻辑单元号(LUN)上创建设备栈和挂载文件系统。如果没有多路径磁盘模块140，磁盘类驱动将会为每一个存储设备创建一个实例，并创建指向该存储设备的多个活动路径。同时，多路径磁盘模块140还会向多路径输入输出(IO)模块发送新设备加入通知，告知多路径IO模块150有新设备到来。

如图1所示，本申请实施例的存储多路径的访问系统还可以包括多路径IO模块150，与各适配器110相连，是一个总线型驱动的模块，枚举其上的所有设备(所有与计算机相连的存储设备)，对即插即用输入输出请求包(I/ORequest Package，IRP)和电源管理IRP进行响应，用于完成对总线的多重访问，管理总线上的设备(需要进行多路径管理的设备)。该模块为存储设备开发商提供了监视和管理其存储设备和连接存储设备管理模块160的方法，让不同厂商根据自身存储产品的特点来实现各种特定的功能，充分利用存储产品的特性。

如图1所示，本申请实施例的存储多路径的访问系统还可以包括存储设备管理模块160，与多路径磁盘模块140相连，设置成为多路径IO模块150的即插即用IRP和电源管理IRP响应等提供路由信息。本申请的其他实施例中，存储设备管理模块160还可以设置成为存储(磁盘)设备提供在线管理和/或线下管理，还可以设置成对链路负载进行均衡性管理。

图2是本申请实施例所采用的物理网络拓扑示意图。如图2所示，计算机和存储设备之间通过物理链路1和物理链路2连接(本例中也可以采用多条物理链路连接)。这样存储设备在计算机上被映射为一块逻辑磁盘。

计算机对存储设备的访问，是通过映射的逻辑磁盘来进行的。假设出现这样的一种情况，当两条链路中的一条出现故障的时候，计算机对存储设备的访问可以通过另外一条正常路径来实现。这样就达到了对存储设备的可靠性要求。当两条链路都正常的时候，可以通过负载均衡算法来实现对两条链路的最大化使用，从而提高对存储设备的访问性能。

如图3所示，本申请实施例的存储多路径的访问系统的配置方法主要包括如下内容。

步骤S310，通过适配器连接存储设备。

步骤S320，为该存储设备产生通用磁盘标识。

步骤S330，通过多路径框架整合多条链路，将该存储设备表现为一块磁盘。

步骤S340，组织驱动与该存储设备建立连接。

其中，上述的组织驱动与该存储设备建立连接，比如可以包括：

根据该通用磁盘标识识别该存储设备。

如图4所示，本申请实施例的存储多路径的访问方法主要包括如下内容。

步骤S410，对即插即用输入输出请求包和电源管理输入输出请求包进行响应。

该方法还可以包括：

步骤S420，为该响应提供路由信息。

该方法还可以包括：

步骤S430，对链路负载进行均衡性管理。

本申请的实施例在存储设备通过多条物理链路(可以是以太网线或者光纤线形成的链路)接入计算机，在计算机映射为一块逻辑磁盘。当其中的一条链路出现故障的时候，本地计算机仍能够通过其他的链路对已经映射到本地的逻辑磁盘对存储设备进行访问，从而实现了链路的冗余，实现了对存储访问的高可靠性。本申请的实施例在对存储进行访问的时候，可以在多条链路之间实现多种负载均衡方法，提升对存储设备的访问性能。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种存储多路径的访问系统，用于对存储设备进行访问，其中，该系统包括：

适配器，连接该存储设备；

端口驱动模块，设置成为该存储设备产生通用磁盘标识；

多路径磁盘模块，设置成组织驱动与该存储设备建立连接。

2.根据权利要求1所述的访问系统，其中：

该多路径磁盘模块设置成根据该通用磁盘标识识别该存储设备。

3.根据权利要求1所述的访问系统，其中，该系统包括：

4.根据权利要求3所述的访问系统，其中，该系统包括：

5.根据权利要求4所述的访问系统，其中：

该存储设备管理模块设置成对链路负载进行均衡性管理。

6.根据权利要求1所述的存储多路径的访问系统的配置方法，其中，该方法包括：

通过适配器连接存储设备；

为该存储设备产生通用磁盘标识；

组织驱动与该存储设备建立连接。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，组织驱动与该存储设备建立连接，包括：

根据该通用磁盘标识识别该存储设备。

8.根据权利要求1所述的存储多路径的访问系统的访问方法，其中，该方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法包括：

为该响应提供路由信息。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法包括：

对链路负载进行均衡性管理。