CN106406953A - 一种存储系统软件在线升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种存储系统软件在线升级方法，该方法包括：在存储控制器中启动第一虚拟容器，在第一虚拟容器中运行存储系统软件，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求；当进行存储系统软件升级时，在所述存储控制器中启动第二虚拟容器，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件；将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管主机业务；将所述第一虚拟容器及所述第一虚拟容器中的存储系统软件进行销毁。该方法实现缩短存储系统软件的升级时间。

Description

一种存储系统软件在线升级方法

技术领域

本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种存储系统软件在线升级方法。

背景技术

目前，现有的存储服务器中的存储系统软件需要进行升级时，为保证主机业务不中断，通知会在多个控制器间切换业务，对控制器进行逐个升级，最终完成整个存储服务器的升级。

现有的存储服务器升级过程大致如下：存储服务器一般有多个控制器组成。先将备控制器上的主机业务全部切换到主控制器，此时主机的所有读写访问全部转发到主控制器，对备控制器完成存储服务程序升级。备控制器升级完成后，将主控制器的主机业务全部切换到备控制器，完成主备控制器间的主机业务切换，再升级原来的主控制器。最后完成存储服务器的升级。

上述升级方案在升级过程中，需要在控制器间切换主机业务，整个的升级时间会比较长。另外，上述的升级方案无法解决单控制器形态的存储服务器在线升级的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种存储系统软件在线升级方法，以实现缩短存储系统软件的升级时间。

为解决上述技术问题，本发明提供一种存储系统软件在线升级方法，包括：

在存储控制器中启动第一虚拟容器，在第一虚拟容器中运行存储系统软件，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求；

当进行存储系统软件升级时，在所述存储控制器中启动第二虚拟容器，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件；

将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管主机业务；

将所述第一虚拟容器及所述第一虚拟容器中的存储系统软件进行销毁。

优选的，所述第一虚拟容器中的存储系统软件为旧版本的存储系统软件。

优选的，所述由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求之后，还包括：

在所述第一虚拟容器的Cache缓存中缓存主机的IO数据。

优选的，所述在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件之后，还包括：

在新版本的存储系统软件运行成功后，将所述第一虚拟容器中的IO处理模式转换为透写模式，并将当前缓存数据刷入磁盘。

优选的，所述将当前缓存数据刷入磁盘之后，还包括：

将内存资源从所述第一虚拟控制器中移除，将所述内存资源动态添加到所述第二虚拟容器中。

优选的，所述存储控制器还包括升级调度模块，用于升级期间流程控制、资源分配和调度。

优选的，所述存储控制器还包括IO转发模块，用于将主机IO请求转发至第一虚拟容器或者第二虚拟容器。

优选的，所述对所述第一虚拟容器及所述第一虚拟存储器中的虚拟容器进行销毁之后，还包括：

将所述第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件作为升级后的存储系统软件。

本发明所提供的一种存储系统软件在线升级方法，在存储控制器中启动第一虚拟容器，在第一虚拟容器中运行存储系统软件，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求；当进行存储系统软件升级时，在所述存储控制器中启动第二虚拟容器，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件；将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管主机业务；将所述第一虚拟容器及所述第一虚拟容器中的存储系统软件进行销毁。可见，相对于现有的通过多个控制器间来回切换业务，对控制器逐个升级的在线升级方法，本方法在存储控制器内部，通过第一虚拟容器装载存储系统软件，在升级过程中，启动新的虚拟容器即第二虚拟容器装载新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管原有的主机业务，缩短了存储系统软件的升级时间，即在存储系统软件的升级过程中，不需要对存储控制器间进行业务的来回切换，有效缩短存储系统软件的升级时间。并且对于存储服务器的控制器数量没有要求，对于单控制器形态的存储服务器仍然可以支持在线升级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种存储系统软件在线升级方法的流程图；

图2为存储系统拓扑图；

图3为存储系统软件升级第一阶段示意图；

图4为存储系统软件升级第二阶段示意图；

图5为存储系统软件升级第三阶段示意图；

图6为存储系统软件升级完成示意图；

图7为存储系统软件在线升级流程交互示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种存储系统软件在线升级方法，以实现缩短存储系统软件的升级时间。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种存储系统软件在线升级方法的流程图，该方法包括：

S11：在存储控制器中启动第一虚拟容器，在第一虚拟容器中运行存储系统软件，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求；

S12：当进行存储系统软件升级时，在存储控制器中启动第二虚拟容器，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件；

S13：将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管主机业务；

S14：将第一虚拟容器及第一虚拟容器中的存储系统软件进行销毁。

可见，相对于现有的通过多个控制器间来回切换业务，对控制器逐个升级的在线升级方法，本方法在存储控制器内部，通过第一虚拟容器装载存储系统软件，在升级过程中，启动新的虚拟容器即第二虚拟容器装载新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管原有的主机业务，缩短了存储系统软件的升级时间，即在存储系统软件的升级过程中，不需要对存储控制器间进行业务的来回切换，有效缩短存储系统软件的升级时间。并且对于存储服务器的控制器数量没有要求，对于单控制器形态的存储服务器仍然可以支持在线升级。

基于上述方法，具体的，第一虚拟容器中的存储系统软件为旧版本的存储系统软件。

其中，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求之后，在第一虚拟容器的Cache缓存中缓存主机的IO数据。

进一步的，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件之后,还包括：在新版本的存储系统软件运行成功后，将第一虚拟容器中的IO处理模式转换为透写模式，并将当前缓存数据刷入磁盘。

其中，将当前缓存数据刷入磁盘之后，将内存资源从第一虚拟控制器中移除，将内存资源动态添加到第二虚拟容器中。

其中，存储控制器还包括升级调度模块，用于升级期间流程控制、资源分配和调度。进一步的，存储控制器还包括IO转发模块，用于将主机IO请求转发至第一虚拟容器或者第二虚拟容器。

具体的，对第一虚拟容器及第一虚拟存储器中的虚拟容器进行销毁之后，将第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件作为升级后的存储系统软件。

针对和解决存储服务程序在线升级过程升级时间长、单控形态不能在线升级等问题，本方法通过在存储控制器中增加虚拟容器即第一虚拟容器，装载存储系统软件，在存储系统软件升级时，创建新的虚拟容器即第二虚拟容器，装载新版本的存储系统软件，将旧版本的存储系统软件中的主机IO切换到新版本的存储系统软件中，并将就旧版本的存储系统软件销毁，完成存储系统软件升级。

相对于现有的通过多个控制器间来回切换业务，对控制器逐个升级的在线升级方法，本方法在控制器内部，通过启动新虚拟容器，装载新版本的存储系统软件，来接管原有的主机业务，缩短了存储系统软件的升级时间。本方法通过虚拟容器间的内存热拔插，在新旧版本间可重复使用内存资源；对于多控存储服务器，可以在多个存储控制器上同时进行在线升级，缩短升级时间；对于单控模式的存储服务器，也可以在不中断业务情况下，完成系统升级。

其中，通过将存储系统软件运行在虚拟容器中，在升级时，在当前控制器中启动新版本的存储系统软件的虚拟容器，来接管主机访问请求，并将旧版本的虚拟容器销毁，达到快速完成在线升级的效果。而且在升级过程中，将用于缓存主机IO的内存资源从旧虚拟容器移除，添加到新虚拟容器，以保证升级后的版本仍然可以使用缓存主机IO。

基于本方法，具体的，实施过程包括：

1、在存储控制器中启动第一虚拟容器，存储系统软件运行于虚拟容器中。主机访问请求通过虚拟容器中的存储系统软件进行处理。

2、开始对存储系统软件升级时，在当前存储控制器中启动第二虚拟容器，将新版本的存储系统软件运行于第二虚拟容器中。

3、在第二虚拟容器中的存储系统软件启动成功后，将第一虚拟容器中的IO处理方式转为透写模式，并将当前缓存数据刷入磁盘。将内存资源从第一虚拟容器移除，动态添加到第二虚拟容器。

4、将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器的存储系统软件处理。待第一虚拟容器的存储系统软件中所有来自主机的IO请求已全部返回，完成主机业务从第一虚拟容器向第二虚拟容器的切换。

5、在主机业务切换完成后，将第一虚拟容器销毁。此时控制器中第二虚拟容器中运行的系统软件版本即为升级后的新版本，至此，完成存储系统软件的升级。

通过以上流程，在存储系统软件的升级过程中，不需要对存储控制器间进行业务的来回切换，可以有效缩短存储系统的升级时间。并且对于存储服务器的控制器数量没有要求，对于单控制器形态的存储服务器仍然可以支持在线升级。本方法应用于多控制器的存储系统中，也应用于单控制器的存储系统中。

在存储控制器内部，如图2所示，运行虚拟容器，这里的虚拟容器为第一虚拟容器，用于装载存储系统软件，在存储控制器内部引入升级调度模块和IO转发模块，升级调度模块用于升级期间流程控制、资源分配和调度。IO转发模块用于将主机IO转发到虚拟容器。虚拟容器负责将来自IO转发模块的请求传递到存储系统软件，并将存储系统软件中的IO请求传递至后端存储介质。存储系统软件则是IO处理的核心程序。在虚拟容器使用两部分内存空间，一部分用于存储系统软件运行，称为运行内存，另一部分用于缓存主机IO数据，称为Cache缓存。

在升级前，主机的IO请求发送至第一虚拟容器的存储系统软件，由其完成IO处理。此时系统可以是处于回写状态，在Cache中缓存主机的IO数据。

升级第一阶段，新版本存储软件准备阶段，如下图3所示。开始进行升级，升级调度模块启动新的虚拟容器即第二虚拟容器，在虚拟容器中装载新版本的存储系统软件，第二虚拟容器和第一虚拟容器除了装载的存储系统软件版本差异，其他完全一样。升级调度模块检测第二虚拟容器中的存储系统软件加载正常后，通知第一虚拟容器的存储系统软件开始进入升级模式。

升级第二阶段，旧版本存储软件缓存数据刷盘并释放内存资源，如图4所示。第一虚拟容器中的存储系统软件进入升级模式后，将当前IO处理模式转换为透写模式，将Cache缓存中的脏数据刷入磁盘。待完成脏数据刷盘，通知升级调度模块。升级调度模块将第一虚拟容器使用的Cache缓存内存空间释放，动态添加到第二虚拟容器使用，并通知IO转发模式进行主机IO请求切换。

升级第三阶段，主机IO切换阶段，如图5所示。IO转发模块将当前的主机IO请求切换至第二虚拟容器的存储系统软件，第二虚拟容器的存储系统软件可以正常接管主机IO请求。

升级完成，销毁旧版本使用的资源，如图6所示。升级调度模块检测到IO切换成功后，销毁第一虚拟容器及其存储系统软件，至此完成存储系统升级。

在图7中，看到在线升级过程中，各个模块和系统间的交互过程，图中的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)标记代表交互过程的步骤的顺序，即(1)代表第一个步骤，(2)代表第二个步骤，以此类推。即交互过程的步骤包括以下步骤：

(1)启动新版本系统软件；

(2)系统转换为透写模式，刷脏数据到磁盘；

(3)释放内存缓存资源；

(4)添加内存缓存资源；

(5)切换主机IO；

(6)销毁第一虚拟容器。

传统的存储服务器的系统软件升级，是通过存储控制器间的业务切换，而本发明的优点如下的：

1，在线升级过程中，通过控制器内部启动虚拟容器装载新版本存储软件，接管主机业务，完成存储软件升级，避免了控制器间业务来回切换，缩短升级时间；

2，该升级方法在用于多控的存储服务器时，多个控制器的存储系统可以同时进行升级，有效提升升级效率；

3，该升级方法还可用于单控制器形态的存储服务器，使得单控制器存储服务器也可以不中断业务进行在线升级。

综上，本发明所提供的一种存储系统软件在线升级方法，在存储控制器中启动第一虚拟容器，在第一虚拟容器中运行存储系统软件，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求；当进行存储系统软件升级时，在存储控制器中启动第二虚拟容器，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件；将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管主机业务；将第一虚拟容器及第一虚拟容器中的存储系统软件进行销毁。可见，相对于现有的通过多个控制器间来回切换业务，对控制器逐个升级的在线升级方法，本方法在存储控制器内部，通过第一虚拟容器装载存储系统软件，在升级过程中，启动新的虚拟容器即第二虚拟容器装载新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管原有的主机业务，缩短了存储系统软件的升级时间，即在存储系统软件的升级过程中，不需要对存储控制器间进行业务的来回切换，有效缩短存储系统软件的升级时间。并且对于存储服务器的控制器数量没有要求，对于单控制器形态的存储服务器仍然可以支持在线升级。

以上对本发明所提供的一种存储系统软件在线升级方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种存储系统软件在线升级方法，其特征在于，包括：

在存储控制器中启动第一虚拟容器，在第一虚拟容器中运行存储系统软件，由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求；

当进行存储系统软件升级时，在所述存储控制器中启动第二虚拟容器，在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件；

将主机的新的读写请求转发到第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件，由新版本的存储系统软件接管主机业务；

将所述第一虚拟容器及所述第一虚拟容器中的存储系统软件进行销毁。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一虚拟容器中的存储系统软件为旧版本的存储系统软件。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由第一虚拟容器中的存储系统软件处理主机的读写请求之后，还包括：

在所述第一虚拟容器的Cache缓存中缓存主机的IO数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在第二虚拟容器中运行新版本的存储系统软件之后，还包括：

在新版本的存储系统软件运行成功后，将所述第一虚拟容器中的IO处理模式转换为透写模式，并将当前缓存数据刷入磁盘。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将当前缓存数据刷入磁盘之后，还包括：

将内存资源从所述第一虚拟控制器中移除，将所述内存资源动态添加到所述第二虚拟容器中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储控制器还包括升级调度模块，用于升级期间流程控制、资源分配和调度。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述存储控制器还包括IO转发模块，用于将主机IO请求转发至第一虚拟容器或者第二虚拟容器。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述对所述第一虚拟容器及所述第一虚拟存储器中的虚拟容器进行销毁之后，还包括：

将所述第二虚拟容器中的新版本的存储系统软件作为升级后的存储系统软件。