CN105554074A

CN105554074A - 一种基于rpc通信的nas资源监控系统及监控方法

Info

Publication number: CN105554074A
Application number: CN201510896464.XA
Authority: CN
Inventors: 伍星宇
Original assignee: Shanghai Eisoo Information Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Eisoo Information Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2016-05-04

Abstract

本发明涉及一种基于RPC通信的NAS资源监控系统，该监控系统用于实现NAS的高用可性，包括：监控模块，用于监控主节点的资源是否存在故障及备节点的资源是否可切换，所述资源由多个资源组组成，各资源组包括存储池和相应的虚拟IP；RPC通信模块，用于实现主节点与备节点间的通信；切换模块，在主节点的资源存在故障且备节点的资源可切换时响应，用于将主节点的故障资源组对应的业务切换至备节点中。与现有技术相比，本发明在主节点发生故障的情况下，备节点能迅速接管业务，达到NAS业务连续、存储不间断的目的，具有切换灵活、系统开销低等优点。

Description

一种基于RPC通信的NAS资源监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及NAS存储技术领域，尤其是涉及一种基于RPC通信的NAS资源监控系统及监控方法。

背景技术

NAS是networkattachedstorage的简称，中文称为网络附加存储。在NAS存储结构中，存储系统不再通过I/O总线附属某个特定的服务器或客户机，而是直接通过网络接口与网络直接连接，由用户通过网络访问。NAS本身能够支持多种协议(如NFS、CIFS、FTP、HTTP等)，而且能够支持各种操作系统。

NAS实际上是一个带有瘦服务器的存储设备，其作用类似于一个专用的文件服务器。这种专用存储服务器不同于传统的通用服务器，它去掉了通用服务器原有的不适用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，用于存储服务，大大降低了存储设备的成本。为方便存储到网络之间以最有效的方式发送数据，NAS专门优化了系统硬软件体系结构，多线程、多任务的网络操作系统内核特别适合于处理来自网络的I/O请求，不仅响应速度快，而且数据传输速率也很高。

随着数据访问业务对连续性要求的日益提高，高可用成为存储系统的必备特性之一,对于NAS业务也是如此。中小型的高可用集群一般采用双控节点向用户提供NAS访问业务。当其中一个节点失效时，另一个节点接管失效节点的资源和业务，保证业务连续性。

IP地址漂移技术是利用共享到虚拟IP地址，当本地进行节点切换和路由切换时，使另一端的发送和接收端感受不到本地节点地址的变化，保证通信的连续性，起到了断点保护的功效。采用地址漂移技术，利用虚拟IP地址来绑定主服务器，可以有效地解决不能利用组播情况下多台服务器集群之间的信息交互问题。此方法具有一定的代表性，在很多行业可以采用。双机集群方式广泛应用于工业控制中重要事件的备份，两台中心服务器通过网络构建成一套高可靠性双机热备份系统，同步工作，互为备份，当主机发生故障时，自动切换到备机工作，系统不间断运行。而地址漂移技术是当其中一台主机有故障时，另一主机接管主机到网络IP地址，使网络仍能正常访问。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种切换灵活、系统开销低的基于RPC通信的NAS资源监控系统及监控方法，可实现NAS的高用可性，保证业务的连续性，并且不影响其他正常NAS业务的使用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于RPC通信的NAS资源监控系统，该监控系统用于实现NAS的高用可性，包括：

监控模块，用于监控主节点的资源是否存在故障及备节点的资源是否可切换，所述资源由多个资源组组成，各资源组包括存储池和相应的虚拟IP；

RPC通信模块，用于实现主节点与备节点间的通信；

切换模块，在主节点的资源存在故障且备节点的资源可切换时响应，用于将主节点的故障资源组对应的业务切换至备节点中。

所述监控模块包括设置于主节点中的第一监控子模块和设置于备节点中的第二监控子模块。

所述第一监控子模块包括：

业务查询单元，用于检测主节点中的每一资源组是否存在NAS业务；

第一存储池监控单元，在所述业务查询单元的检测结果为是时响应，用于检测存储池是否正常；

网络监控单元，在所述第一存储池监控单元的检测结果为是时响应，用于检测虚拟IP是否正常；

在第一存储池监控单元或网络监控单元的检测结果为否时，主节点的资源存在故障。

所述第二监控子模块包括：

第二存储池监控单元，用于检测备节点的存储池是否可导入；

网卡监控单元，在所述第二存储池监控单元的检测结果为是时响应，用于检测备节点的网卡是否连接正常；

在第二存储池监控单元和网卡监控单元的检测结果均为是时，备节点的资源可切换，第二存储池监控单元和网卡监控单元的检测结果通过RPC通信模块传输给切换模块。

所述切换模块包括：

主节点导出单元，用于控制故障资源组的虚拟IP失效，并导出相应的存储池；

备节点导入单元，用于将从主节点导出的存储池导入备节点，并控制相应的虚拟IP生效。

所述备节点导入单元控制相应的虚拟IP生效时，若虚拟IP存在故障，则采用IP地址漂移方式切换虚拟IP，控制切换后的虚拟IP生效。

一种基于RPC通信的NAS资源监控方法，包括以下步骤：

1)监控主节点的资源是否存在故障，并通过RPC通信方式监控备节点的资源是否可切换，所述资源由多个资源组组成，各资源组包括存储池和相应的虚拟IP；

2)在主节点的资源存在故障且备节点的资源可切换时，将主节点的故障资源组对应的业务切换至备节点中。

所述步骤1)中，监控主节点的资源是否存在故障具体为：

101)提取一资源组，判断该资源组中是否存在NAS业务，若是，则执行步骤102)，若否，则返回步骤101)；

102)判断资源组中的存储池是否正常，若是，则执行步骤103)，若否，则输出该资源组存在故障；

103)判断资源组中的虚拟IP是否正常，若是，则返回步骤101)，若否，则输出该资源组存在故障；

104)重复执行步骤101)-103)，直至遍历所有资源组。

所述步骤1)中，当同时满足以下两个条件时，判断判断备节点的资源可切换：

a)备节点的存储池是否可导入；

b)备节点的对应网卡是否正常连接。

所述步骤2)中，将主节点的故障资源组对应的业务切换至备节点中的具体过程为：

201)控制故障资源组的虚拟IP失效，并导出相应的存储池；

202)判断故障资源组是否为虚拟IP故障，若是，则采用IP地址漂移方式切换虚拟IP后执行步骤203)，若否，则直接执行步骤203)；

203)将从主节点导出的存储池导入备节点，并控制相应的虚拟IP生效。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明对主备节点的资源进行实时监控，能够实现NAS业务在主节点部分业务发生故障的情况下，灵活的将业务切换到备节点，从而保证业务的连续性，并且不影响其他正常NAS业务的使用。

2)本发明进行了多种信息的监控，对没有业务的资源不进行切换，减少因可能不必要的切换带来的系统开销。

3)本发明对虚拟IP的切换采用IP地址漂移技术，NAS业务能够在一个节点发生故障的情况下，通过RPC通信，灵活地切换到另一个节点延续业务。

4)多个业务同时进行的情况下，在一个业务发生异常的情况下，在保证其他业务能够正常运行的基础上发生切换。

附图说明

图1为本发明资源监控流程示意图；

图2为本发明资源切换流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供一种基于RPC通信的NAS资源监控系统，能够实现NAS业务在主节点部分业务发生故障的情况下，灵活的将业务切换到从节点，从而保证业务的连续性，并且不影响其他正常NAS业务的使用，实现NAS的高用可性。

在NAS高可用的环境中，存在两个节点，主节点和备节点。正常工作时由主节点提供服务，主节点的资源和配置文件的形式同步给所有的备节点。

本实施例的资源监控系统包括监控模块、RPC通信模块和切换模块，其中，监控模块用于监控主节点的资源是否存在故障及备节点的资源是否可切换，所述资源由多个资源组组成，各资源组包括存储池和相应的虚拟IP；RPC通信模块用于实现主节点与备节点间的通信；切换模块在主节点的资源存在故障且备节点的资源可切换时响应，用于将主节点的故障资源组对应的业务切换至备节点中。

监控模块的主要监控对象包括：

1)存储池的监控

监控存储池状态是否正常，监控备节点存储池是否允许导入。

2)虚拟IP的监控

监控虚拟IP的状态，监控IP所在网口是否能正常提供业务，监控备节点的对应的网口是否存在业务。

监控模块进行监控的具体流程如图1所示，包括：

101)提取一资源组，判断该资源组中是否存在NAS业务，若是，则执行步骤102)，若否，则该资源组不发生切换，返回步骤101)；

103)判断资源组中的虚拟IP是否正常，若是，则该资源组不发生切换，返回步骤101)，若否，则输出该资源组存在故障；

104)重复执行步骤101)-103)，直至遍历所有资源组。

切换模块进行自动切换的基本原则和条件包括：

1、自动切换的基本原则

1)master中的监控资源存在业务(即存在文件系统开启共享)，且在资源发生故障的情况下，才触发发生资源自动切换。

2)在保证切换后所有NAS业务都能正常运行时，才允许发生切换。

3、资源切换的条件

1)资源组中存在NAS业务。只要资源组中存在NAS共享，包括cifs、nfs共享等，并且资源组配置了虚拟IP，则表示此资源组中存在NAS业务。

2)资源组业务发生故障。故障包括存储池故障，即存储池处于非正常状态；网络故障，即虚拟IP在节点中因网卡，网线等原因导致不能访问，则表示发生故障。

3)备节点存储池可导入。

4)备节点对应网卡状态正常，配置虚拟IP之后可访问。

如图2所示，切换模块的切换内容中，存储池切换采用的是导出导入的方式，虚拟IP的切换采用的是虚拟IP漂移技术，进行自动切换的具体流程包括：

201)控制故障资源组的虚拟IP失效，并导出相应的存储池；

综上所述，上述基于RPC通信的NAS资源监控系统的监控方法具体为：

1、在主备节点的高可用管理程序中，都启动一个监控线程，对资源进行监控，设定每次监控的间隔为15s。

2、监控开始，开始轮询每个资源组进行资源状态的监测。

3、每个资源组包含虚拟IP和存储池，如果存储池中不存在共享，那么跳过此次资源的监控，因为不存在业务，进行故障切换没有意义。

4、如果资源组存在共享，则首先检测存储池状态，如果存储池状态异常，则发送远程RPC请求，获取以下信息：

1)备节点的存储池是否可导入

2)备节点的对应网卡是否正常连接

如果上述两点均正常，则发生切换，备节点接管NAS业务，否则，不进行切换，因为切换过去业务也不能继续，切换没有意义，需要通知用户资源异常。

5、如果存储池状态正常，则继续检测主节点的网络状态，如果主节点的网络状态异常，则发送远程RPC请求，获取上述第4点所列的2个信息，如均正常，则发生切换，备节点接管NAS业务，否则，不进行切换，因为切换过去业务也不能继续，切换没有意义，需要通知用户资源异常。

6、如果在此资源组中，存储池和网络状态均正常，则继续检测下一个资源组。

7、直至所有的资源组均检测完成，一次监控结束。

Claims

1.一种基于RPC通信的NAS资源监控系统，其特征在于，该监控系统用于实现NAS的高用可性，包括：

RPC通信模块，用于实现主节点与备节点间的通信；

2.根据权利要求1所述的基于RPC通信的NAS资源监控系统，其特征在于，所述监控模块包括设置于主节点中的第一监控子模块和设置于备节点中的第二监控子模块。

3.根据权利要求2所述的基于RPC通信的NAS资源监控系统，其特征在于，所述第一监控子模块包括：

4.根据权利要求2所述的基于RPC通信的NAS资源监控系统，其特征在于，所述第二监控子模块包括：

5.根据权利要求1所述的基于RPC通信的NAS资源监控系统，其特征在于，所述切换模块包括：

6.根据权利要求5所述的基于RPC通信的NAS资源监控系统，其特征在于，所述备节点导入单元控制相应的虚拟IP生效时，若虚拟IP存在故障，则采用IP地址漂移方式切换虚拟IP，控制切换后的虚拟IP生效。

7.一种基于RPC通信的NAS资源监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的基于RPC通信的NAS资源监控方法，其特征在于，所述步骤1)中，监控主节点的资源是否存在故障具体为：

104)重复执行步骤101)-103)，直至遍历所有资源组。

9.根据权利要求7所述的基于RPC通信的NAS资源监控方法，其特征在于，所述步骤1)中，当同时满足以下两个条件时，判断判断备节点的资源可切换：

a)备节点的存储池是否可导入；

b)备节点的对应网卡是否正常连接。

10.根据权利要求7所述的基于RPC通信的NAS资源监控方法，其特征在于，所述步骤2)中，将主节点的故障资源组对应的业务切换至备节点中的具体过程为：

201)控制故障资源组的虚拟IP失效，并导出相应的存储池；