CN110046138B - 一种iSCSI目标器多实例处理方法及分布式存储系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种iSCSI目标器多实例处理方法及分布式存储系统,属于云存储/集群存储领域。该方法包括:第一iSCSI目标器分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求;第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器抢占第一RBD块设备;iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的操作请求。还公开了分布式存储系统。本申请采用分布式锁,使得iSCSI目标器可以针对同一个RBD设备轮流处理多个iSCSI启动器的操作请求,实现多实例处理,提高了系统的性能。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种互联网小型计算机系统接口(internet small computer system interface,iSCSI)目标器多实例处理方法及分布式存储系统。
背景技术
iSCSI是一种基于TCP/IP的协议,用来建立和管理IP存储设备(iSCSI目标器(target))和客户端(iSCSI启动器(initiator))等之间的相互连接。iSCSI的主要功能是在TCP/IP网络上的客户端和存储设备之间进行大量数据的封装和可靠传输过程。
Ceph是一种Linux分布式文件系统。Ceph为了支持多种操作系统比如VMWareEXSi,windows等,一般采用对接iSCSI来实现。Ceph是分布式存储系统,所以需要实现多iSCSI initiator对多iSCSI target的方案。目前Ceph对接iscsi方案,一般都采用target+Ceph的方式,但是target是单实例设计的,无法实现多个target之间的交互,如果多个initiator同时写同一个RBD块设备就会出现数据不一样的情况;由于只能做成单activetarget或者1主+多备的模式,但是Ceph是分布式的,这样性能将会成为瓶颈。
发明内容
本申请提供一种iSCSI目标器多实例处理方法及分布式存储系统,以解决iSCSI目标器单实例处理带来的系统性能较低的问题。
第一方面,提供了一种iSCSI目标器多实例处理方法,应用于分布式存储系统,所述分布式存储系统包括多个iSCSI启动器和多个iSCSI目标器,所述多个iSCSI启动器通过所述多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,所述Ceph集群包括一个或多个RBD块设备,所述方法包括:
第一iSCSI目标器分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求;
所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器抢占所述第一RBD块设备;
所述iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
可选地,所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器抢占所述第一RBD块设备,包括:
所述第一iSCSI启动器抢占到所述第一RBD块设备;
所述第一iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第一设定值,以及所述第二iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;
所述第一iSCSI启动器操作完所述第一RBD块设备,将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;
所述第二iSCSI启动器执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
可选地,所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器抢占所述第一RBD块设备,包括:
所述第一iSCSI启动器抢占到所述第一RBD块设备;
所述第一iSCSI启动器开始计时;
当计时超过时间阈值时,所述第一iSCSI启动器释放对所述第一RBD块设备的抢占;
所述第二iSCSI启动器执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
可选地,所述方法还包括:
所述第一/第二iSCSI启动器根据自身的容量需求,创建RBD块设备,设置所述RBD块设备的共享属性;
其中,所述共享属性包括允许多个iSCSI启动器同时写同一个RBD块设备。
可选地,所述方法还包括:
所述iSCSI目标器部署在单独的物理机上;
所述iSCSI目标器在所述物理机上部署RBD客户端,以使所述iSCSI目标器可以获取Ceph集群的所有RBD块设备信息。
可选地,所述方法还包括:
所述iSCSI目标器在所述iSCSI物理机上安装网络文件系统,以提供文件共享服务。
第二方面,提供了一种分布式存储系统,该分布式存储系统具有实现上述方法中分布式存储系统行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
其中,所述分布式存储系统包括多个iSCSI启动器和多个iSCSI目标器,所述多个iSCSI启动器通过所述多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,所述Ceph集群包括一个或多个RBD块设备;
第一iSCSI目标器用于分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求;
所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器用于抢占所述第一RBD块设备;
所述iSCSI目标器用于根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
可选地,所述第一iSCSI启动器用于抢占到所述第一RBD块设备;
所述第一iSCSI启动器用于将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第一设定值,以及所述第二iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;
所述第一iSCSI启动器用于操作完所述第一RBD块设备,将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;
所述第二iSCSI启动器用于执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
可选地,所述第一iSCSI启动器用于抢占到所述第一RBD块设备;
所述第一iSCSI启动器用于开始计时;
所述第一iSCSI启动器用于当计时超过时间阈值时,释放对所述第一RBD块设备的抢占;
所述第二iSCSI启动器用于执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
可选地,所述iSCSI目标器用于部署在单独的物理机上;
所述iSCSI目标器用于在所述物理机上部署RBD客户端,以使所述iSCSI目标器可以获取Ceph集群的所有RBD块设备信息。
可选地,所述iSCSI目标器用于在所述iSCSI物理机上安装网络文件系统,以提供文件共享服务。
基于同一申请构思,由于该分布式存储系统解决问题的原理以及有益效果可以参见上述各可能的分布式存储系统的方法实施方式以及所带来的有益效果,因此该分布式存储系统的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
第三方面,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中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面所述的方法。
本申请的有益效果为:
本申请采用分布式锁,使得iSCSI目标器可以针对同一个RBD设备轮流处理多个iSCSI启动器的操作请求,实现多实例处理,提高了系统的性能,解决了现有的target是单实例设计的,无法实现多个target之间的交互的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种分布式存储系统的系统架构图;
图2为本申请实施例提供的iSCSI目标器集群的内部结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法的流程示意图;
图4为对图3所示的本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法进一步细化的流程示意图;
图5为对图3所示的本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法进一步细化的流程示意图。
具体实施方式
请参阅图1,为本申请实施例提供的一种分布式存储系统的系统架构图。该系统包括一个或多个iSCSI启动器,例如图1中包括n个iSCSI启动器。该系统还包括iSCSI目标器集群,该iSCSI目标器集群包括一个iSCSI主目标器以及一个或多个iSCSI备用目标器。iSCSI目标器集群具有统一的虚拟IP地址。该iSCSI目标器集群与Ceph集群连接,该Ceph集群提供一个或多个RBD块设备。
请参阅图2,为本申请实施例提供的iSCSI目标器集群的内部结构示意图。如图2所示,该iSCSI目标器集群包括一个iSCSI主目标器和m个iSCSI备用目标器。每个iSCSI目标器具有第一网口和第二网口。其中,所述第一网口用于与所述iSCSI目标器集群中的其它iSCSI目标器建立心跳连接,所述第二网口用于与所述iSCSI启动器进行数据传输。
请参阅图3,为本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法的流程示意图。该方法可应用于分布式存储系统,所述分布式存储系统包括多个iSCSI启动器和多个iSCSI目标器,所述多个iSCSI启动器通过所述多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,所述Ceph集群包括一个或多个RBD块设备。其中:
S101、第一iSCSI目标器分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求。
多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,多个iSCSI启动器可以通过其中任意一个iSCSI目标器同时访问其中一个RBD块设备,或者分别访问多个RBD块设备。
本实施例以第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器同时访问第一RBD块设备为例,第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器向iSCSI目标器发送操作请求。本实施例中,以iSCSI目标器是主备结构为例,多个iSCSI目标器对外统一为一个虚拟IP地址。可选地,该虚拟IP地址为iSCSI主目标器的地址。iSCSI主目标器在发生故障时,该iSCSI主目标器可以和多个iSCSI备目标器之间进行切换。该操作请求的源地址为iSCSI启动器的IP地址,目标地址为iSCSI目标器集群的虚拟IP地址。
该第一RBD块设备的共享属性为可共享,即可被多个iSCSI启动器访问。
S102、所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器抢占所述第一RBD块设备。
虽然第一RBD块设备可被多个iSCSI启动器访问,但是,一次只能由一个iSCSI启动器访问,因此,第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器需要抢占第一RBD块设备。
S103、所述iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
本实施例中,对RBD块设备实行分布式锁,哪个iSCSI启动器抢占到第一RBD块设备,则锁住该RBD块设备,该iSCSI启动器完成对该RBD块设备的操作后,释放该锁,其它iSCSI再抢占RBD块设备。具体地,iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的操作请求,即进行将数据写入RBD块设备,或者从RBD块设备读取数据。
根据本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法,采用分布式锁,使得iSCSI目标器可以针对同一个RBD设备轮流处理多个iSCSI启动器的操作请求,实现多实例处理,提高了系统的性能。
请参阅图4,为对图3所示的本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法进一步细化的流程示意图。其中,该方法包括:
S201、iSCSI目标器部署在单独的物理机上。
S202、所述iSCSI目标器在所述物理机上部署RBD客户端,以使所述iSCSI目标器可以获取Ceph集群的所有RBD块设备信息。
S203、所述iSCSI目标器在所述iSCSI物理机上安装网络文件系统,以提供文件共享服务。
iSCSI目标器部署在单独的物理机上,同时在这个物理机上部署RBD客户端(client),这样所有的iSCSI目标器物理机均可以看到Ceph集群的所有RBD。在所有iSCSI目标器物理机上安装网络文件系统(network file system,nfs),用于提供文件共享服务(nas);其中,linux下通过nfs来提供nas服务,类似于windows下的文件共享。
S204、第一iSCSI目标器分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求。
该步骤可参考上述实施例的步骤S101,在此不再赘述。
S205、所述第一iSCSI启动器抢占到所述第一RBD块设备。
S206、所述第一iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第一设定值,以及所述第二iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值。
在ceph集群中建立一个专门的clock_rbd(创建一个rbd专门用来共享存储一些公共信息),通过krbd的方式,在其中一台tgt物理机上生成块设备,然后对该块设备进行格式化,创建文件系统,并创建一个ini(initiator)文件,通过nfs的方式,共享给其他的tgt物理机;具体地,krbd是指在部署tgt的物理机上,要同时安装ceph client,这样在tgt物理机上就可以看到ceph集群上索引的rbd,而rbd可以通过krbd的方式映射成本地rbd,从而可以在这个rbd上建立nas共享。
S207、所述第一iSCSI启动器操作完所述第一RBD块设备,将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值。
iscsi initiator根据自己的容量需求,创建rbd,在tgt物理机上,与initiatoriqn(initiator的名称,是唯一标识)和target iqn(iscsi target的名称,是唯一标识)进行映射并且指定rbd的共享属性,即是否允许多个initiator同时写同一个rbd;
对属性为share的rbd name,会作为key值加入到ini文件中,对应的value为0或1,0表示当前没有iscsi initiator在写rbd;
1表示当前有iscsi initiator在写rbd;initiator1与initiator2同时写一个rbd0时,如果initiator1先修改了rbd0对应的value为1,那么initiator1先写rbd0,initiator2需等待initiator2写完或者释放锁。
S208、所述第二iSCSI启动器执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
S209、所述iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
请参阅图5,为对图3所示的本申请实施例提供的一种iSCSI目标器多实例处理的方法进一步细化的流程示意图。其中,该方法包括:
S301、所述iSCSI目标器部署在单独的物理机上。
S302、所述iSCSI目标器在所述物理机上部署RBD客户端,以使所述iSCSI目标器可以获取Ceph集群的所有RBD块设备信息。
S303、所述iSCSI目标器在所述iSCSI物理机上安装网络文件系统,以提供文件共享服务。
S304、第一iSCSI目标器分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求。
其中,S301~S304的具体实现可参考图4所示实施例的S201~S204,在此不再赘述。
S305、所述第一iSCSI启动器抢占到所述第一RBD块设备。
S306、所述第一iSCSI启动器开始计时。
S307、当计时超过时间阈值时,所述第一iSCSI启动器释放对所述第一RBD块设备的抢占。
S308、所述第二iSCSI启动器执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
设置一个timeout,当超过这个时间,获取锁的initiator主动释放锁,即把rbd0对应的value修改为0,然后多个initiator再次抢锁。
S309、所述iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
请仍继续参阅图1,所述分布式存储系统包括多个iSCSI启动器和多个iSCSI目标器,所述多个iSCSI启动器通过所述多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,所述Ceph集群包括一个或多个RBD块设备。其中:
第一iSCSI目标器用于分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求;
所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器用于抢占所述第一RBD块设备;
所述iSCSI目标器用于根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
可选地,所述第一iSCSI启动器用于抢占到所述第一RBD块设备;
所述第一iSCSI启动器用于将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第一设定值,以及所述第二iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;
所述第一iSCSI启动器用于操作完所述第一RBD块设备,将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;
所述第二iSCSI启动器用于执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
可选地,所述第一iSCSI启动器用于抢占到所述第一RBD块设备;
所述第一iSCSI启动器用于开始计时;
所述第一iSCSI启动器用于当计时超过时间阈值时,释放对所述第一RBD块设备的抢占;
所述第二iSCSI启动器用于执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作。
可选地,所述iSCSI目标器用于部署在单独的物理机上;
所述iSCSI目标器用于在所述物理机上部署RBD客户端,以使所述iSCSI目标器可以获取Ceph集群的所有RBD块设备信息。
可选地,所述iSCSI目标器用于在所述iSCSI物理机上安装网络文件系统,以提供文件共享服务。
有关该分布式存储系统的具体实现可参阅图3~图5所示的方法实施例。
根据本申请实施例提供的一种分布式存储系统,采用分布式锁,使得iSCSI目标器可以针对同一个RBD设备轮流处理多个iSCSI启动器的操作请求,实现多实例处理,提高了系统的性能。
本申请实施例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中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述所述的方法。
本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行所述的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,该单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。所显示或讨论的相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory,ROM),或随机存储存储器(random access memory,RAM),或磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质,例如,数字通用光盘(digital versatile disc,DVD)、或者半导体介质,例如,固态硬盘(solid state disk,SSD)等。
Claims (5)
1.一种iSCSI目标器多实例处理方法,其特征在于,应用于分布式存储系统,所述分布式存储系统包括多个iSCSI启动器和多个iSCSI目标器,所述多个iSCSI启动器通过所述多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,所述Ceph集群包括一个或多个RBD块设备,所述方法包括:
第一iSCSI启动器或第二iSCSI启动器根据自身的容量需求,创建第一RBD块设备,设置所述第一RBD块设备的共享属性;其中,所述共享属性包括允许多个iSCSI启动器同时写同一个RBD块设备;
第一iSCSI目标器分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求;
所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器抢占所述第一RBD块设备;包括:所述第一iSCSI启动器抢占到所述第一RBD块设备;所述第一iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第一设定值,以及所述第二iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;所述第一iSCSI启动器操作完所述第一RBD块设备,将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;所述第二iSCSI启动器执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作;
所述iSCSI目标器根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述iSCSI目标器部署在单独的物理机上;
所述iSCSI目标器在所述物理机上部署RBD客户端,以使所述iSCSI目标器获取Ceph集群的所有RBD块设备信息。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述iSCSI目标器在所述物理机上安装网络文件系统,以提供文件共享服务。
4.一种分布式存储系统,其特征在于,所述分布式存储系统包括多个iSCSI启动器和多个iSCSI目标器,所述多个iSCSI启动器通过所述多个iSCSI目标器与Ceph集群连接,所述Ceph集群包括一个或多个RBD块设备;
第一iSCSI启动器或第二iSCSI启动器根据自身的容量需求,创建第一RBD块设备,设置所述第一RBD块设备的共享属性;其中,所述共享属性包括允许多个iSCSI启动器同时写同一个RBD块设备;
第一iSCSI目标器用于分别接收第一iSCSI启动器和第二iSCSI启动器的针对第一RBD块设备的操作请求;
所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器用于抢占所述第一RBD块设备;包括:所述第一iSCSI启动器抢占到所述第一RBD块设备;所述第一iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第一设定值,以及所述第二iSCSI启动器将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;所述第一iSCSI启动器操作完所述第一RBD块设备,将所述第一RBD块设备的共享属性值设置为第二设定值;所述第二iSCSI启动器执行所述抢占所述第一RBD块设备的操作;
所述iSCSI目标器用于根据抢占结果,轮流处理所述第一iSCSI启动器和所述第二iSCSI启动器的操作请求。
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中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1~3任一项所述的方法。
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