CN107291395B - 一种lun在线扩容方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LUN在线扩容方法及系统，该方法适用于LUN在线扩容系统，所述系统包括由发起端构成的主机端和由虚拟卷模块和目标端构成的存储端，存储端将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；主机端将LUN设置块设备进行管理；虚拟卷模块对LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；目标端更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息存放在单元关注链表中；当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，根据所述单元关注链表判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。在不中断存储业务的前提下，实现了对存储系统的LUN在线扩展容量的目的。

Description

一种LUN在线扩容方法及系统
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LUN在线扩容方法及系统。
背景技术
现有存储系统一般承担核心任务，要求不间断提供数据服务。SAN(Storage AreaNetwork，存储区域网络)存储系统提供给服务器端(也可以为主机端)的是一个一个的LUN(Logical Unit Number，逻辑单元号)，在服务端看到的就可以理解为一块一块的磁盘，服务端可以在LUN上建立文件系统或者进行裸盘跑数据等相关的操作。
随着数据日益增多，最初实施时规划的LUN的容量大小可能满足不了数据增加的要求，那么只能删除旧数据或者重新映射一个LUN来重新部署环境，这样会导致旧数据的丢弃或者多余的配置工作。并且存储系统由于业务的连续性，不能停止业务扩大容量后再上线。因此，如何解决在数据日益增多的情况下，对LUN的容量进行扩展满足存储需求也是目前研究人员面临的主要问题。
发明内容
针对于上述问题，本发明提供一种LUN在线扩容方法及系统，在不中断存储业务的前提下，实现了对存储系统的LUN在线扩展容量的目的。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种LUN在线扩容方法，该方法适用于LUN在线扩容系统，所述系统包括主机端和存储端，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，所述LUN在线扩容方法包括：
所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；
所述主机端通过所述LUN对应的映射，将所述LUN设置为对应的块设备进行管理；
所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端；
所述目标端接收所述扩展成功的指令，更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中；
当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，获取所述单元关注链表，判断所述单元关注链表是否为空，若为否，则获取所述单元关注链表信息，通过所述信息判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。
优选的，所述主机端还包括设备管理模块，该方法还包括：
所述设备管理模块对所述主机端的块设备进行管理获得所述LUN更新后的容量，并识别出所述LUN新增的容量。
优选的，所述存储端还包括存储池模块，该方法还包括：
所述存储池模块管理将所述存储端空间进行虚拟化，组合成存储池并管理所述存储池的虚拟化空间；
优选的，所述虚拟卷模块包括划分单元和建立单元，所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端，包括：
划分单元将所述存储池划分为多个虚拟卷，为所述每个LUN对应分配一个虚拟卷；
建立单元建立所述LUN与虚拟卷的映射关系，并将所述映射发送给所述主机端。
优选的，所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端，包括：
通过从所述存储池中划分得到虚拟化空间，将所述虚拟化空间作为扩展容量对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；
发送扩展成功的指令至所述目标端。
根据本发明的第二方面，提供了一种LUN在线扩容系统，该系统包括主机端和存储端，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，其中，
所述存储端，用于通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；
所述主机端，用于通过所述LUN对应的映射，将所述LUN设置为对应的块设备进行管理；
所述虚拟卷模块，用于对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端；
所述目标端，用于接收所述扩展成功的指令，更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中；
当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，所述发起端，用于获取所述单元关注链表，判断所述单元关注链表是否为空，若为否，则获取所述单元关注链表信息，通过所述信息判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。
优选的，所述主机端还包括设备管理模块，其中，
所述设备管理模块，用于对所述主机端的块设备进行管理获得所述LUN更新后的容量，并识别出所述LUN新增的容量。
优选的，所述存储端还包括存储池模块，其中，
所述存储池模块，用于管理将所述存储端空间进行虚拟化，组合成存储池并管理所述存储池的虚拟化空间；
优选的，所述虚拟卷模块包括划分单元和建立单元，当所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端时，
所述划分单元，用于将所述存储池划分为多个虚拟卷，为所述每个LUN对应分配一个虚拟卷；
所述建立单元，用于建立所述LUN与虚拟卷的映射关系，并将所述映射发送给所述主机端。
优选的，当所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端时，所述虚拟卷模块包括：
扩展单元，用于通过从所述存储池中划分得到虚拟化空间，将所述虚拟化空间作为扩展容量对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；
发送单元，用于发送扩展成功的指令至所述目标端。
相较于现有技术，本发明的LUN在线扩容系统包括主机端和存储端，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，通过虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，然后将所述容量扩展的信息发送至所述目标端，所述目标端创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中，这样在发起端连接目标端发起业务请求时，可以通过获知单元关注链表中的信息，识别到LUN对应的虚拟卷容量扩增后，更新LUN容量，这样在没有中断发起端与目标端的连接，进而没有中断发起端的存储业务，实现了对存储系统的LUN在线扩展容量的目的。
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为本发明实施例一提供的一种LUN在线扩容方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种LUN在线扩容系统的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种LUN在线扩容系统的结构示意图。
具体实施方式
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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
实施例一
参见图1为本发明实施例一提供的一种LUN在线扩容方法和图2为本发明实施例一提供的一种LUN在线扩容系统的结构示意图，该方法适用于LUN在线扩容系统，所述系统包括主机端1和存储端2，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端11，所述存储端包括虚拟卷模块21和目标端22，所述LUN在线扩容方法包括以下步骤：
S11、所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；
S12、所述主机端通过所述LUN对应的映射，将所述LUN设置为对应的块设备进行管理；
S13、所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端；
S14、所述目标端接收所述扩展成功的指令，更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中；
具体的，目标端Target将关于LUN的数据结构中的容量进行更新，创建一个LUN容量变化的单元关注消息即UA(Unit Attention)，将此UA加入到该Target所属的所有和发起端Initiator的会话连接的UA链表中。采用UA方式进行描述LUN容量变化主要是由于SCSI协议采用Unit Attention的方式让存储告诉主机，存储发生变化，需要主机查询
S15、当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，获取所述单元关注链表，判断所述单元关注链表是否为空，若为否，则获取所述单元关注链表信息，通过所述信息判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。
具体的，Initiator在下一次对Target的请求时，会先判断Target的UA链表是否为空，若为空，就会跳过，继续执行主机端的请求；若不为空，则会先执行UA，在执行主机端的请求。
可以理解的是，所述LUN在线扩容系统主要是针对SAN(存储区域网络)存储系统，SAN存储系统主要是多个主机端和多个存储端之间通过SAN网络连接，即可以通过FC(FibreChannel，光纤通道)和Iscsi(小型计算机系统接口)进行连接的，存储端通过存储配置，将LUN映射给主机端，主机端把LUN作为一个块设备(可以理解为通常意义上的磁盘)进行管理，根据不同的业务需求，在块设备上创建文件系统或者部署数据库来运行业务。
通过本发明实施例一公开的技术方案，LUN在线扩容系统包括主机端和存储端，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，通过虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，然后将所述容量扩展的信息发送至所述目标端，所述目标端创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中，这样在发起端连接目标端发起业务请求时，可以通过获知单元关注链表中的信息，识别到LUN对应的虚拟卷容量扩增后，更新LUN容量，这样在没有中断发起端与目标端的连接，进而没有中断发起端的存储业务，实现了对存储系统的LUN在线扩展容量的目的。
实施例二
参照本发明实施例一和图1中所描述的S11到S15步骤的具体过程，并参见图2为本发明实施例二提供的LUN在线扩容系统的结构示意图，将所述主机端和存储端进行具体的模块划分后，所述主机端1除了包括发起端11外还包括设备管理模块12，所述LUN在线扩容方法还包括：
所述设备管理模块12对所述主机端的块设备进行管理获得所述LUN更新后的容量，并识别出所述LUN新增的容量。
具体的，所述设备管理模块识别出所述LUN新增的容量的主要目的是，将其作为块设备进行管理，将具体的应用业务实现在所述块设备上。
相应的，所述存储端2还包括存储池模块20，该方法还包括：
所述存储池模块20管理将所述存储端空间进行虚拟化，组合成存储池并管理所述存储池的虚拟化空间。
可以理解的是，所述存储池模块管理将后端的一组磁盘进行虚拟化，组合成一个或多个大的存储池，以便对存储空间的使用和利用。
具体的，所述虚拟卷模块21包括划分单元211和建立单元212，所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端，包括：
划分单元211将所述存储池划分为多个虚拟卷，为所述每个LUN对应分配一个虚拟卷；
建立单元212建立所述LUN与虚拟卷的映射关系，并将所述映射发送给所述主机端。
对应的，所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端，包括：
通过从所述存储池中划分得到虚拟化空间，将所述虚拟化空间作为扩展容量对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；
发送扩展成功的指令至所述目标端。
可以理解的是，以Linux客户端创建文件系统应用为例，当存储池模块管理一个大小为20TB的空间，在其上面已经部署划分了一些虚拟卷后，还剩下2TB的空间；并且其中一个LUN A对应的虚拟卷初始分配空间为2TB，现在已经使用1.8TB即空间即将占满，这时候存储端会将LUN A映射给Linux客户端也就是主机端，虚拟卷模块对LUN A进行扩容，假设扩容大小为1TB，这样扩容后的总容量为3TB；任何虚拟卷模块主动通知到Target即目标端LUN的容量发生变化，Target将关于LUN的数据结构中的容量进行更新，容量更新为3TB；Target创建一个CAPACITY DATA HAS CHANGED的UNITAttention(LUN容量变化的单元关注信息)，将此UA加入到该Target所属的所有和Initiator(发起端)的会话连接的UA链表中；Initiator在下一次对Target的请求时，会判断Target的UA链表是否为空，若为空，则进行请求，若不为空，则会获得UA信息；Initiator检测到存储端发生变化，重新发送查询容量指令，识别到LUN的容量已经扩容，更新LUN容量；主机端的设备管理模块刷新LUN A容量，识别到新增的容量，在上述的描述中，Linux客户端通过resize2fs程序作为文件系统重定义大小工具，完成LUN在线扩容。
根据本发明实施例二公开的技术方案，LUN在线扩容系统包括主机端和存储端，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，通过虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，然后将所述容量扩展的信息发送至所述目标端，所述目标端创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中，这样在发起端连接目标端发起业务请求时，可以通过获知单元关注链表中的信息，采用UA方式进行描述LUN容量变化主要是由于SCSI协议采用Unit Attention的方式让存储告诉主机，存储发生变化，需要主机查询，这样主机端识别到LUN对应的虚拟卷容量扩增后，更新LUN容量，这样在没有中断发起端与目标端的连接，进而没有中断发起端的存储业务，实现了对存储系统的LUN在线扩展容量的目的。
实施例三
与本发明实施例一和实施例二所公开的一种LUN在线扩容方法相对应，本发明的实施例三还提供了一种LUN在线扩容系统，参见图3，该系统包括：主机端1和存储端2，所述主机端1通过存储区域网络与所述存储端2建立连接，所述主机端1包括发起端11，所述存储端2包括虚拟卷模块21和目标端22，其中，
所述存储端2，用于通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；
所述主机端1，用于通过所述LUN对应的映射，将所述LUN设置为对应的块设备进行管理；
所述虚拟卷模块21，用于对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端；
所述目标端22，用于接收所述扩展成功的指令，更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中；
当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，所述发起端11，用于获取所述单元关注链表，判断所述单元关注链表是否为空，若为否，则获取所述单元关注链表信息，通过所述信息判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。
相应的，所述主机端1还包括设备管理模块12，其中，
所述设备管理模块12，用于对所述主机端的块设备进行管理获得所述LUN更新后的容量，并识别出所述LUN新增的容量。
对应的，所述存储端2还包括存储池模块20，其中，
所述存储池模块20，用于管理将所述存储端空间进行虚拟化，组合成存储池并管理所述存储池的虚拟化空间；
具体的，所述虚拟卷模块21包括划分单元211和建立单元212，当所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端时，
所述划分单元211，用于将所述存储池划分为多个虚拟卷，为所述每个LUN对应分配一个虚拟卷；
所述建立单元212，用于建立所述LUN与虚拟卷的映射关系，并将所述映射发送给所述主机端。
具体的，其特征在于，当所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端时，所述虚拟卷模块21包括：
扩展单元213，用于通过从所述存储池中划分得到虚拟化空间，将所述虚拟化空间作为扩展容量对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；
发送单元214，用于发送扩展成功的指令至所述目标端。
在本发明的实施例三中，LUN在线扩容系统包括主机端和存储端，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，通过虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，然后将所述容量扩展的信息发送至所述目标端，所述目标端创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中，这样在发起端连接目标端发起业务请求时，可以通过获知单元关注链表中的信息，识别到LUN对应的虚拟卷容量扩增后，更新LUN容量，这样在没有中断发起端与目标端的连接，进而没有中断发起端的存储业务，实现了对存储系统的LUN在线扩展容量的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种LUN在线扩容方法，其特征在于，该方法适用于LUN在线扩容系统，所述系统包括主机端和存储端，其中，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，所述LUN在线扩容方法包括：
所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；
所述主机端通过所述LUN对应的映射，将所述LUN设置为对应的块设备进行管理；
所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端；
所述目标端接收所述扩展成功的指令，更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中；
当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，获取所述单元关注链表，判断所述单元关注链表是否为空，若为否，则获取所述单元关注链表信息，通过所述信息判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主机端还包括设备管理模块，该方法还包括：
所述设备管理模块对所述主机端的块设备进行管理获得所述LUN更新后的容量，并识别出所述LUN新增的容量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储端还包括存储池模块，该方法还包括：
所述存储池模块管理将所述存储端空间进行虚拟化，组合成存储池并管理所述存储池的虚拟化空间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟卷模块包括划分单元和建立单元，所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端，包括：
划分单元将所述存储池划分为多个虚拟卷，为所述每个LUN对应分配一个虚拟卷；
建立单元建立所述LUN与虚拟卷的映射关系，并将所述映射发送给所述主机端。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端，包括：
通过从所述存储池中划分得到虚拟化空间，将所述虚拟化空间作为扩展容量对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；
发送扩展成功的指令至所述目标端。
6.一种LUN在线扩容系统，其特征在于，该系统包括主机端和存储端，所述主机端通过存储区域网络与所述存储端建立连接，所述主机端包括发起端，所述存储端包括虚拟卷模块和目标端，其中，
所述存储端，用于通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端；
所述主机端，用于通过所述LUN对应的映射，将所述LUN设置为对应的块设备进行管理；
所述虚拟卷模块，用于对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端；
所述目标端，用于接收所述扩展成功的指令，更新所述LUN在数据结构中的容量，并创建LUN容量变化的单元关注消息，并将所述单元关注消息存放在单元关注链表中；
当所述发起端向所述目标端发起业务请求时，所述发起端，用于获取所述单元关注链表，判断所述单元关注链表是否为空，若为否，则获取所述单元关注链表信息，通过所述信息判断所述LUN对应的虚拟卷的容量是否发生了变化，如果是，则更新所述LUN容量。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主机端还包括设备管理模块，其中，
所述设备管理模块，用于对所述主机端的块设备进行管理获得所述LUN更新后的容量，并识别出所述LUN新增的容量。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述存储端还包括存储池模块，其中，
所述存储池模块，用于管理将所述存储端空间进行虚拟化，组合成存储池并管理所述存储池的虚拟化空间。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述虚拟卷模块包括划分单元和建立单元，当所述存储端通过存储配置将所述LUN对应的映射发送给所述主机端时，
所述划分单元，用于将所述存储池划分为多个虚拟卷，为所述每个LUN对应分配一个虚拟卷；
所述建立单元，用于建立所述LUN与虚拟卷的映射关系，并将所述映射发送给所述主机端。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述虚拟卷模块对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展，并发送扩展成功的指令至所述目标端时，所述虚拟卷模块包括：
扩展单元，用于通过从所述存储池中划分得到虚拟化空间，将所述虚拟化空间作为扩展容量对所述LUN对应的虚拟卷进行容量扩展；
发送单元，用于发送扩展成功的指令至所述目标端。
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