CN109491615A - 一种基于集群存储系统的仲裁系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于集群存储系统的仲裁系统，该仲裁系统包括集群存储系统和仲裁设备，集群存储系统包括多个存储设备，存储设备包括控制器节点；仲裁设备部署有Ipquorum服务程序，仲裁设备和集群存储系统之间进行网络通信连接。其中，仲裁设备用于获得集群存储系统中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，并在集群存储系统中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于Ipquorum服务程序对集群存储系统中各个控制器节点进行仲裁服务。由此可见，利用部署有Ipquorum服务程序的仲裁设备，代替传统的第三方存储设备在集群存储系统的节点分裂时提供仲裁服务，该仲裁设备更为普遍适用、部署维护开销较小。

Description

一种基于集群存储系统的仲裁系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于集群存储系统的仲裁系统。

背景技术

随着科技的快速发展，包括控制器的存储设备在实际应用中越来越重要，相较于单个存储设备，多个存储设备组成的集群存储系统具有更高的可用性、负载均衡能力和可扩展性能。即，在不需要提高单个存储设备的性能前提下，可以利用集群的方式实现更高的性能。

虽然集群存储系统的性能更高，但是，对于集群存储系统而言，在具有一定数据量的控制器节点前提下，随着控制器节点的数量增加，集群存储系统出现故障的概率也相对增加。集群存储系统中的多个控制器节点可能基于网络链路等原因分裂为多个部分，为了确保集群存储系统的正常工作，传统地，采用包括控制器的第三方存储设备通过光纤连接至集群存储系统以提供仲裁服务，确定其中一个部分组成一个相对最好的新集群存储系统，继续进行集群的工作。

但是，发明人经过研究发现，第三方存储设备的部署和维护等开销较大，也就是说，利用第三方存储设备提供仲裁服务花费的代价较高，且第三方存储设备的应用性不够普遍。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是，提供一种基于集群存储系统的仲裁系统，以新的仲裁设备代替传统仲裁系统中的第三方存储设备在集群存储系统的节点分裂时提供仲裁服务，新的仲裁设备更为普遍适用、部署维护开销较小。

本申请实施例提供了一种基于集群存储系统的仲裁系统，该仲裁系统包括：集群存储系统，所述集群存储系统包括多个存储设备，所述存储设备包括控制器节点；该仲裁系统还包括：仲裁设备，所述仲裁设备部署有Ipquorum服务程序，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间进行网络通信连接；

所述仲裁设备，用于获得所述集群存储系统中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，若所述集群存储系统中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于所述Ipquorum服务程序对所述集群存储系统中各个控制器节点进行仲裁服务。

可选的，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间通过以太网进行网络通信连接。

可选的，所述仲裁设备为普通PC设备。

可选的，所述Ipquorum服务程序是基于Java语言编写的。

可选的，所述仲裁设备安装Java运行环境。

可选的，所述仲裁设备部署的Ipquorum服务程序记录有所述集群存储系统的配置信息和网络拓扑信息。

可选的，所述Ipquorum服务程序标记有唯一标识，对应所述集群存储系统的配置信息和网络拓扑信息。

可选的，若所述集群存储系统的配置信息或网络拓扑信息发生变化，所述仲裁设备基于所述集群存储系统变化后的配置信息和网络拓扑信息重新部署对应的Ipquorum服务程序。

可选的，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间网络通信的通信消息携带所述Ipquorum服务程序的唯一标识和消息标识。

可选的，所述存储设备包括两个控制器节点。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

采用本申请实施例的技术方案，基于集群存储系统的仲裁系统包括集群存储系统和仲裁设备，所述集群存储系统包括多个存储设备，所述存储设备包括控制器节点；所述仲裁设备部署有Ipquorum服务程序，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间进行网络通信连接。其中，所述仲裁设备用于获得所述集群存储系统中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，并在所述集群存储系统中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于所述Ipquorum服务程序对所述集群存储系统中各个控制器节点进行仲裁服务。由此可见，利用部署有Ipquorum服务程序的仲裁设备，代替传统的第三方存储设备在集群存储系统的节点分裂时提供仲裁服务，该仲裁设备更为普遍适用、部署维护开销较小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种传统的集群存储系统的仲裁系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中一种应用场景所涉及的系统框架示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于集群存储系统的仲裁系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

基于集群存储系统由多个存储设备组成，具有更高的可用性、负载均衡能力和可扩展性能，实际应用中通常采用性能较高的集群存储系统。集群存储系统中的多个控制器节点可能基于网络链路等原因分裂为多个部分，每个部分包含一些控制器节点。为了确保集群存储系统的正常工作，例如，如图1所示的传统的集群存储系统的仲裁系统，该仲裁系统包括集群存储系统101和第三方存储设备102，其中，第三方存储设备102包括控制器，该第三方存储设备通过光纤连接至集群存储系统以提供仲裁服务，确定其中一个部分组成一个相对最好的新集群存储系统，继续进行集群的工作。但是，发明人经过研究发现，上述第三方存储设备的部署和维护等开销较大，也就是说，利用第三方存储设备提供仲裁服务花费的代价较高，且第三方存储设备的应用性不够普遍。

为了解决这一问题，在本申请实施例中，基于集群存储系统的仲裁系统包括集群存储系统和仲裁设备，所述集群存储系统包括多个存储设备，所述存储设备包括控制器节点；所述仲裁设备部署有Ipquorum服务程序，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间进行网络通信连接。其中，所述仲裁设备用于获得所述集群存储系统中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，并在所述集群存储系统中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于所述Ipquorum服务程序对所述集群存储系统中各个控制器节点进行仲裁服务。由此可见，利用部署有Ipquorum服务程序的仲裁设备，代替传统的第三方存储设备在集群存储系统的节点分裂时提供仲裁服务，该仲裁设备更为普遍适用、部署维护开销较小。

举例来说，本申请实施例的场景之一，可以是应用到如图1所示的场景中，该场景包括服务器201、集群存储系统202和仲裁设备203。其中，集群存储系统202包括多个存储设备，存储设备包括控制器节点；仲裁设备203和集群存储系统202之间进行网络通信连接。服务器201用于根据集群存储系统202的配置信息和网络拓扑信息，生成相应的Ipquorum服务程序；仲裁设备203从服务器201获得Ipquorum服务程序并完成部署，仲裁设备203用于获得集群存储系统202中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，若集群存储系统202中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，仲裁设备203基于Ipquorum服务程序对集群存储系统202中各个控制器节点进行仲裁服务。

可以理解的是，上述场景仅是本申请实施例提供的一个场景示例，本申请实施例并不限于此场景。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请实施例中基于集群存储系统的仲裁系统的具体实现方式。

示例性系统

参见图3，示出了本申请实施例中一种基于集群存储系统的仲裁系统的结构示意图。在本实施例中，所述仲裁系统例如具体可以包括：

集群存储系统301，所述集群存储系统301包括多个存储设备，所述存储设备包括控制器节点，所述仲裁系统还包括：仲裁设备302，所述仲裁设备302部署有Ipquorum服务程序，所述仲裁设备302和所述集群存储系统301之间进行网络通信连接；

所述仲裁设备302，用于获得所述集群存储系统301中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，若所述集群存储系统301中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于所述Ipquorum服务程序对所述集群存储系统301中各个控制器节点进行仲裁服务。

其中，现阶段在实际应用中，常见的高端的存储设备多是双控的，即，单个存储设备(也称为机柜)里面包含两个控制器节点，采用多个该存储设备组成的集群存储系统性能更高。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述存储设备包括两个控制器节点。

可以理解的是，本申请实施例的仲裁系统利用部署有Ipquorum服务程序、普遍适用、部署维护开销较小的仲裁设备代替传统的第三方存储设备，在集群存储系统的节点分裂时提供仲裁服务，相较于图1中的传统仲裁系统，可以在很大程度上减小部署维护开销，且能够有效避免应用性不够普遍的问题。

需要说明的是，基于仲裁设备302与集群存储系统301之间进行网络通信连接，实际上是实现仲裁设备302与集群存储系统301中各个控制器节点之间的通信连接，基于该特性，考虑使用较为快速便捷的以太网实现网络通信连接。其中，以太网是目前应用最普遍的局域网技术，适用于包括仲裁设备302与集群存储系统301的应用场景。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述仲裁设备302和所述集群存储系统301之间通过以太网进行网络通信连接。

需要说明的是，部署Ipquorum服务程序的仲裁设备302只需要能够完成装载Ipquorum服务程序、运行Ipquorum服务程序、与集群存储系统301通信即可，则仲裁设备302无需采用传统仲裁系统中的包括控制器的存储设备，可以是任意一台可以网络连接的普通PC设备，采用普通PC设备在实际应用中更加方便、经济和普遍。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述仲裁设备302为普通PC设备。

其中，需要说明的是，Ipquorum服务程序是根据集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息预先通过汇编语言进行编写的，用于在集群存储系统301中某个或某些控制器节点的网络通信连接状态为断开状态时，对集群存储系统301中各个控制器节点进行仲裁服务的程序。现阶段最为普遍应用的汇编语言为Java语言。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述Ipquorum服务程序是基于Java语言编写的。当然，Ipquorum服务程序也可以是基于C语言编写的，也可以是C++语言编写的。

对应地，Ipquorum服务程序采用特定的汇编语言编写，仲裁设备302需要安装相应的运行环境。例如，在本实施例的一些实施方式中，当Ipquorum服务程序是基于Java语言编写的，仲裁设备302则需要安装Java运行环境。

需要说明的是，由于部署在仲裁设备302的Ipquorum服务程序需要提供针对集群存储系统301的仲裁服务，则需要记录集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息，以便在集群存储系统301中某个或某些控制器节点的网络通信连接状态为断开状态时，根据集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息，对各个控制器节点进行准确的仲裁服务。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述仲裁设备302部署的Ipquorum服务程序记录有所述集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息。

需要说明的是，由于Ipquorum服务程序是根据集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息预先编写的，与集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息对应，应当设置唯一标识用于标记Ipquorum服务程序，标记后的Ipquorum服务程序只用于为具有对应配置信息和网络拓扑信息的集群存储系统301提供正确的仲裁服务。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述Ipquorum服务程序标记有唯一标识，对应所述集群存储系统301的配置信息和网络拓扑信息。

需要说明的是，在集群存储系统301工作过程中，可能存在集群存储系统301中控制器节点添加和/或删除的情况；或者存在在集群存储系统301中控制器节点的网络通信连接状态为断开状态，Ipquorum服务程序进行仲裁服务后，基于原有的集群存储系统变成新的集群存储系统的情况；即，集群存储系统301的配置信息发生变化，或集群存储系统301的网络拓扑信息的情况下，由于配置信息或网络拓扑信息的改变，为了后续利用Ipquorum服务程序进行仲裁服务的正确性，对应的Ipquorum服务程序也应当进行相应的改变，也就是说，需要基于集群存储系统301变化后的配置信息和网络拓扑信息获得新的Ipquorum服务程序并重新部署。因此，在本实施例的一些实施方式中，若所述集群存储系统301的配置信息或网络拓扑信息发生变化，所述仲裁设备302基于所述集群存储系统301变化后的配置信息和网络拓扑信息重新部署对应的Ipquorum服务程序。

需要说明的是，仲裁设备302和集群存储系统301之间进行网络通信，实际上是通信消息的发送，为了使得通信消息的成功发送，该通信消息需要携带消息标识，避免某个通信消息未发送成功而按照消息队列继续发送其他通信消息出现错误的情况。且为了避免多个不同仲裁设备的相同Ipquorum服务程序发送相同的通信消息存在通信资源浪费的问题，该通信消息还需要携带Ipquorum服务程序的唯一标识，不同仲裁设备的相同Ipquorum服务程序具有相同的唯一标识，当发送的通信消息相同具有相同消息标识时，即使是不同仲裁设备发送的，但认为它们发送的通信消息是完全一致的，只需实现其中一个仲裁设备与集群存储系统的通信即可。因此，在本实施例的一些实施方式中，所述仲裁设备302和所述集群存储系统301之间网络通信的通信消息携带所述Ipquorum服务程序的唯一标识和消息标识。

通过本实施例提供的各种实施方式，基于集群存储系统的仲裁系统包括集群存储系统和仲裁设备，所述集群存储系统包括多个存储设备，所述存储设备包括控制器节点；所述仲裁设备部署有Ipquorum服务程序，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间进行网络通信连接。其中，所述仲裁设备用于获得所述集群存储系统中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，并在所述集群存储系统中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于所述Ipquorum服务程序对所述集群存储系统中各个控制器节点进行仲裁服务。由此可见，利用部署有Ipquorum服务程序的仲裁设备，代替传统的第三方存储设备在集群存储系统的节点分裂时提供仲裁服务，该仲裁设备更为普遍适用、部署维护开销较小。

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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于集群存储系统的仲裁系统，包括集群存储系统，所述集群存储系统包括多个存储设备，所述存储设备包括控制器节点，其特征在于，还包括：仲裁设备，所述仲裁设备部署有Ipquorum服务程序，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间进行网络通信连接；

所述仲裁设备，用于获得所述集群存储系统中各个控制器节点的网络通信连接状态信息，若所述集群存储系统中存在目标控制器节点的网络通信连接状态信息为断开状态信息时，基于所述Ipquorum服务程序对所述集群存储系统中各个控制器节点进行仲裁服务。

2.根据权利要求1所述的仲裁系统，其特征在于，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间通过以太网进行网络通信连接。

3.根据权利要求1所述的仲裁系统，其特征在于，所述仲裁设备为普通PC设备。

4.根据权利要求1所述的仲裁系统，其特征在于，所述Ipquorum服务程序是基于Java语言编写的。

5.根据权利要求4所述的仲裁系统，其特征在于，所述仲裁设备安装Java运行环境。

6.根据权利要求1所述的仲裁系统，其特征在于，所述仲裁设备部署的Ipquorum服务程序记录有所述集群存储系统的配置信息和网络拓扑信息。

7.根据权利要求6所述的仲裁系统，其特征在于，所述Ipquorum服务程序标记有唯一标识，对应所述集群存储系统的配置信息和网络拓扑信息。

8.根据权利要求6所述的仲裁系统，其特征在于，若所述集群存储系统的配置信息或网络拓扑信息发生变化，所述仲裁设备基于所述集群存储系统变化后的配置信息和网络拓扑信息重新部署对应的Ipquorum服务程序。

9.根据权利要求7所述的仲裁系统，其特征在于，所述仲裁设备和所述集群存储系统之间网络通信的通信消息携带所述Ipquorum服务程序的唯一标识和消息标识。

10.根据权利要求1所述的仲裁系统，其特征在于，所述存储设备包括两个控制器节点。