CN109683824B - 一种san双控存储系统的节点管理方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SAN双控存储系统的节点管理方法，包括：当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；若存活节点未完成脏数据下刷，则保持存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理I/O请求。该节点管理方法可使故障节点在恢复后快速实现I/O请求处理，能够降低故障节点对系统性能的影响，确保系统性能在故障节点恢复后能够快速恢复正常。本发明还公开了一种SAN双控存储系统的节点管理装置、设备、SAN双控存储系统以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种SAN双控存储系统的节点管理方法及相关装置
技术领域
本发明涉及SAN存储技术领域，特别涉及一种SAN双控存储系统的节点管理方法；还涉及一种SAN双控存储系统的节点管理装置、设备、SAN双控存储系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
SAN双控存储系统，正常状态下由两个节点处理I/O请求。其中，对于写I/O请求会在两个节点间进行数据镜像，以便当其中一个节点发生故障时，另一节点能够接管I/O处理任务，确保业务不中断。而在单控模式下，即当其中一个节点发生故障而只有一个节点处理I/O请求时，写入缓存的数据没有备份冗余，存储系统为保障数据安全，会将I/O处理模式调试为WT模式，此时写缓存会关闭，同时将缓存中的脏数据全力下刷到硬盘中。如果在刷写过程中故障节点恢复正常，为了保障数据一致性，通常会等待存活节点完成刷写，并在存活节点完成下刷后重新建立两个节点间的缓存数据镜像。采用上述方法，即使故障节点已经恢复，但是由于需要等待存活节点完成脏数据下刷，因此整个系统的性能无法快速恢复正常，尤其当硬盘性能较差，业务中又存在较多的随机I/O请求，加之前端持续发送的I/O请求，存活节点下刷脏数据的过程会非常长，从而使整个系统的性能在一段较长的时间内无法恢复正常。
有鉴于此，如何提供一种SAN双控存储系统的节点管理方法，降低故障节点对系统性能的影响，确保系统性能在故障节点恢复后能够快速恢复正常是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种SAN双控存储系统的节点管理方法，可以降低故障节点对系统性能的影响，确保系统性能在故障节点恢复后能够快速恢复正常；本发明的另一目的是提供一种SAN双控存储系统的节点管理装置、设备、SAN双控存储系统以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种SAN双控存储系统的节点管理方法，其特征在于，包括：
当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；
若所述存活节点未完成脏数据下刷，则保持所述存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理I/O请求。
可选的，所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理写I/O请求，包括：
将所述写I/O请求镜像到所述存活节点，并在数据落盘后向主机返回所述写I/O请求。
可选的，所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理读I/O请求，包括：
通过节点间通信查询所述存活节点上所述读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；
若所述目标数据块为脏数据块，则从所述存活节点的缓存中读取所述目标数据块；
若所述目标数据块不是脏数据块或所述目标数据块不在所述恢复后的故障节点的缓存中，则从磁盘中读取所述目标数据块。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种SAN双控存储系统的节点管理装置，包括：
检查模块，用于当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；
切换模块，用于若所述存活节点未完成脏数据下刷，则保持所述存活节点为WriteThrough模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理处理I/O请求。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种SAN双控存储系统的节点管理设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的SAN双控存储系统的节点管理方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种SAN双控存储系统，包括：
节点管理设备、第一节点及第二节点；
所述节点管理设备，用于当所述第一节点恢复后，检查第二节点是否已完成脏数据下刷；若所述第二节点未完成脏数据下刷，则保持所述第二节点为Write Through模式并将恢复后的所述第一节点切换为Flush Through模式；
所述第一节点，用于由故障状态恢复后在所述Flush Through模式下处理I/O请求。
可选的，所述第一节点具体用于将写I/O请求镜像到所述第二节点，并在数据落盘后向主机返回所述写I/O请求。
可选的，所述第一节点包括：
查询单元，用于通过节点间通信查询所述第二节点上所述读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；
第一读取单元，用于若所述目标数据块为脏数据块，则从所述第二节点的缓存中读取所述目标数据块；
第二读取单元，用于若所述目标数据块不是脏数据块或所述目标数据块不在所述第一节点的缓存中，则从磁盘中读取所述目标数据块。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的SAN双控存储系统的节点管理方法的步骤。
本发明所提供的SAN双控存储系统的节点管理方法，包括：当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；若所述存活节点未完成脏数据下刷，则保持所述存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理I/O请求。
可见，本发明所提供的SAN双控存储系统的节点管理方法，当故障节点恢复后，集群会检查存活节点是否已完成脏数据下刷，并在存活节点未完成脏数据下刷时，保持存活节点为Write Through模式，同时将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理I/O请求。从而在故障节点恢复后，即使存活节点还没有将脏数据完全下刷到磁盘，恢复后的故障节点也可快速进行I/O请求处理。该节点管理方法可有效突破等待存活节点完成脏数据下刷后再建立节点间数据镜像的技术局限，能够降低故障节点对系统性能的影响，确保系统性能在故障节点恢复后能够快速恢复正常。
本发明所提供的SAN双控存储系统的节点管理装置、设备、SAN双控存储系统以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的节点管理方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的节点管理装置的示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的节点管理设备的示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种SAN双控存储系统的节点管理方法，可以降低故障节点对系统性能的影响，确保系统性能在故障节点恢复后能够快速恢复正常；本发明的另一核心是提供一种SAN双控存储系统的节点管理装置、设备、SAN双控存储系统以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的节点管理方法的流程示意图；参考图1可知，该节点管理方法包括：
S100：当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；
具体的，SAN双控存储系统中，当负责处理I/O请求的两个节点中的一个发生故障时，SAN双控存储系统会将存活节点的缓存模式调试为Write Through模式。在该WriteThrough模式下，数据落盘后才将I/O请求返回主机。并且此时存活节点会将缓存中的脏数据下刷到磁盘。所谓脏数据，即未从缓存下刷到磁盘中的数据。在此过程中，当故障节点恢复后，集群首先检查存活节点是否已经将脏数据完全下刷至磁盘，以为确定后续的具体操作。
S200：若存活节点未完成脏数据下刷，则保持存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理I/O请求。
具体的，若存活节点已将缓存中的脏数据完全下刷至磁盘，则后续可采用现有技术方案中进行节点间的数据镜像的处理方式，对此本发明不做具体阐述，参考现有技术方案即可。本发明重在当存活节点未完成脏数据下刷时的相关操作，故以下对此进行详细展开。具体而言，当故障节点恢复时，若存活节点还未完全将缓存中的脏数据下刷至磁盘，则SAN双控存储系统将继续保持存活节点为Write Through模式，同时将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使恢复后的故障节点在此Flush Through模式下处理I/O请求，包括写I/O请求与读I/O请求，从而达到实现缓存数据的一致性的目的。
其中，恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理写I/O请求包括：将写I/O请求镜像到存活节点，并在数据落盘后向主机返回写I/O请求。
具体的，恢复后的故障节点接收到写I/O请求后，进一步会将接收到的写I/O请求镜像到存活节点，并在数据落盘后将写I/O请求返回给主机，完成写操作。由于恢复后的故障节点在Flush Through模式下会将数据最终写入磁盘，从而可以有效确保恢复后的故障节点的缓存数据全部为clean状态，即恢复后的故障节点的缓存中的数据与磁盘上的数据一致。此外，由于恢复后的故障节点会将其接收到的所有写I/O请求镜像到存活节点，使存活节点也对缓存中的数据进行更新，于是，即使写命中的缓存数据还没来得及落盘，也可以更新存活节点上的脏数据，避免后续读取该缓存块时产生数据不一致。
其中，恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理读I/O请求包括：通过节点间通信查询存活节点上读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；若目标数据块为脏数据块，则从存活节点的缓存中读取目标数据块；若目标数据块不是脏数据块或目标数据块不在恢复后的故障节点的缓存中，则从磁盘中读取目标数据块。
具体的，当恢复后的故障节点接收到读I/O请求时，首先通过节点间通信查询读I/O请求对应的目标数据块在存活节点上是否为脏缓存块，即是否是缓存中的数据块且还未来得及落盘。如果目标数据块为脏数据块，则从存活节点的缓存中读取目标数据块；而如果目标数据块不是脏数据块或目标数据块不在恢复后的故障节点的缓存中，则从磁盘中读取目标数据块并返回读I/O请求给主机，完成读操作。
综上所述，本发明所提供的SAN双控存储系统的节点管理方法，当故障节点恢复后，集群会检查存活节点是否已完成脏数据下刷，并在存活节点未完成脏数据下刷时，保持存活节点为Write Through模式，同时将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理I/O请求。从而在故障节点恢复后，即使存活节点还没有将脏数据完全下刷到磁盘，恢复后的故障节点也可快速进行I/O请求处理。该节点管理方法可有效突破等待存活节点完成脏数据下刷后再建立节点间数据镜像的技术局限，能够降低故障节点对系统性能的影响，确保系统性能在故障节点恢复后能够快速恢复正常。
本发明还提供了一种SAN双控存储系统的节点管理装置，下文描述的该节点管理装置可以与上文描述的节点管理方法相互对应参照。请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的节点管理装置的示意图；结合图2可知，该节点管理装置包括：
检查模块11，用于当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；
切换模块12，用于若所述存活节点未完成脏数据下刷，则保持所述存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理I/O请求。
本发明还提供了一种SAN双控存储系统的节点管理设备，请参考图3，图3为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的节点管理设备的示意图；由图3可知，该节点管理设备包括存储器1和处理器2。其中，存储器1，用于存储计算机程序；处理器2，用于执行计算机程序时实现如下步骤：
当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；若存活节点未完成脏数据下刷，则保持存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为FlushThrough模式，以使恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理I/O请求。
对于本发明所提供的节点管理设备的介绍请参照上述节点管理方法的实施例，本发明在此不做赘述。
本发明还提供了一种SAN双控存储系统，请参考图4，图4为本发明实施例所提供的一种SAN双控存储系统的示意图；参考图4可知，该SAN双控存储系统包括：节点管理设备10、第一节点20及第二节点30；
节点管理设备10，用于当第一节点20恢复后，检查第二节点30是否已完成脏数据下刷；若第二节点30未完成脏数据下刷，则保持第二节点30为Write Through模式并将恢复后的第一节点20切换为Flush Through模式；
第一节点20，用于由故障状态恢复后在Flush Through模式下处理I/O请求。
在上述实施例的基础上，第一节点20具体用于将写I/O请求镜像到第二节点30，并在数据落盘后向主机返回写I/O请求。
在上述实施例的基础上，第一节点20包括：
查询单元，用于通过节点间通信查询第二节点30上读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；
第一读取单元，用于若目标数据块为脏数据块，则从第二节点30的缓存中读取目标数据块；
第二读取单元，用于若目标数据块不是脏数据块或目标数据块不在第一节点20的缓存中，则从磁盘中读取目标数据块。
可以明白的是，“第一”和“第二”的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而非用于要求或者暗示这些实体之间存在任何实际关系或者顺序，即上述第一节点20与第二节点30之间并不具有严格的关系限定，第一节点20仅用于代指发生故障又恢复的节点，第二节点30仅用于代指存活节点，即当前未发生故障的节点。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下的步骤：
当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；若存活节点未完成脏数据下刷，则保持存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为FlushThrough模式，以使恢复后的故障节点在Flush Through模式下处理I/O请求。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于本发明所提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。
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、设备以及计算机可读存储介质而言，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发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦写可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的SAN双控存储系统的节点管理方法、装置、设备、SAN双控存储系统以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。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。

Claims (5)

1.一种SAN双控存储系统的节点管理方法，其特征在于，包括：
当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；
若所述存活节点未完成脏数据下刷，则保持所述存活节点为Write Through模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使所述恢复后的故障节点在所述FlushThrough模式下处理I/O请求；
所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理写I/O请求，包括：
将所述写I/O请求镜像到所述存活节点，并在数据落盘后向主机返回所述写I/O请求；
所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理读I/O请求，包括：
通过节点间通信查询所述存活节点上所述读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；
若所述目标数据块为脏数据块，则从所述存活节点的缓存中读取所述目标数据块；
若所述目标数据块不是脏数据块或所述目标数据块不在所述恢复后的故障节点的缓存中，则从磁盘中读取所述目标数据块。
2.一种SAN双控存储系统的节点管理装置，其特征在于，包括：
检查模块，用于当故障节点恢复后，检查存活节点是否已完成脏数据下刷；
切换模块，用于若所述存活节点未完成脏数据下刷，则保持所述存活节点为WriteThrough模式并将恢复后的故障节点切换为Flush Through模式，以使所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理I/O请求；
所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理写I/O请求，包括：
将所述写I/O请求镜像到所述存活节点，并在数据落盘后向主机返回所述写I/O请求；
所述恢复后的故障节点在所述Flush Through模式下处理读I/O请求，包括：
通过节点间通信查询所述存活节点上所述读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；
若所述目标数据块为脏数据块，则从所述存活节点的缓存中读取所述目标数据块；
若所述目标数据块不是脏数据块或所述目标数据块不在所述恢复后的故障节点的缓存中，则从磁盘中读取所述目标数据块。
3.一种SAN双控存储系统的节点管理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述的SAN双控存储系统的节点管理方法的步骤。
4.一种SAN双控存储系统，其特征在于，包括：
节点管理设备、第一节点及第二节点；
所述节点管理设备，用于当所述第一节点恢复后，检查第二节点是否已完成脏数据下刷；若所述第二节点未完成脏数据下刷，则保持所述第二节点为Write Through模式并将恢复后的所述第一节点切换为Flush Through模式；
所述第一节点，用于由故障状态恢复后在所述Flush Through模式下处理I/O请求；
所述第一节点具体用于将写I/O请求镜像到所述第二节点，并在数据落盘后向主机返回所述写I/O请求；
所述第一节点包括：
查询单元，用于通过节点间通信查询所述第二节点上读I/O请求的目标数据块是否为脏数据块；
第一读取单元，用于若所述目标数据块为脏数据块，则从所述第二节点的缓存中读取所述目标数据块；
第二读取单元，用于若所述目标数据块不是脏数据块或所述目标数据块不在所述第一节点的缓存中，则从磁盘中读取所述目标数据块。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的SAN双控存储系统的节点管理方法的步骤。
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