CN111131439A - 基于iSCSI的报文传输方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于iSCSI的报文传输方法，该报文传输方法基于iSCSI负载均衡器，包括：接收客户端发送的请求报文；根据负载均衡算法及各处理器的负载情况确定目标处理器；利用TUN隧道技术将请求报文发送至目标处理器，以使目标处理器将与请求报文对应的响应报文，直接发送至客户端。可见，在本申请中，通过LVS的TUN负载均衡技术，将iSCSI客户端发送的请求报文发送至目标处理器，并且目标处理器得到的响应报文，不需要通过负载均衡器进行转发，而是直接发送至客户端，从而减轻了负载调度器的压力，达到更好的负载均衡效果。本发明还公开了一种基于iSCSI的报文传输装置、设备及存储介质，同样能实现上述技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，更具体地说，涉及一种基于iSCSI的报文传输方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
iSCSI(Internet Small Computer System Interface)是一种基于internet及SCSI-3协议下的存储技术，用于将本机的SCSI协议通过TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)网络传输，通常又被称为IP-SAN。目前，iSCSI客户端与iSCSI服务器端通过真实IP(Internet Protocol，网际互连协议)地址直接连接，iSCSI客户端在发送报文时，直接将报文发送至对应的iSCSI服务器端。但是，由于iSCSI客户端不知道各个iSCSI服务器端的负载情况，因此会出现iSCSI服务器端由于负载过高无法及时处理报文，从而造成处理延时的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于iSCSI的报文传输方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以实现提高报文的处理速率，减少处理延时。
为实现上述目的，本发明提供一种基于iSCSI的报文传输方法，所述报文传输方法基于iSCSI负载均衡器，包括：
接收iSCSI客户端发送的请求报文；
根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；
利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端。
其中，所述根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器，包括：
确定所述负载均衡算法的类型信息；
根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况；
通过所述负载均衡算法及每个iSCSI处理器的负载情况，确定负载最小的目标iSCSI处理器。
其中，所述根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况，包括：
若所述类型信息为最小连接调度算法，则获取的每个iSCSI处理器的负载情况为：每个iSCSI处理器的连接数。
其中，所述利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端，包括：
将所述请求报文的数据包封装，增加所述iSCSI客户端的源地址和端口，以及所述目标iSCSI处理器的目的地址及端口；
通过TUN隧道技术将封装后的请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器利用所述iSCSI客户端的源地址和端口，将与所述请求报文对应的响应报文直接发送至所述iSCSI客户端。
为实现上述目的，本发明进一步提供一种基于iSCSI的报文传输装置，所述报文传输装置基于iSCSI负载均衡器，包括：
报文接收模块，用于接收iSCSI客户端发送的请求报文；
处理器确定模块，用于根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；
报文发送模块，用于利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端。
其中，所述处理器确定模块包括：
类型确定单元，用于确定所述负载均衡算法的类型信息；
负载情况获取单元，用于根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况；
处理器确定单元，用于通过所述负载均衡算法及每个iSCSI处理器的负载情况，确定负载最小的目标iSCSI处理器。
其中，所述负载情况获取单元具体用于：若所述类型信息为最小连接调度算法，则获取的每个iSCSI处理器的负载情况为：每个iSCSI处理器的连接数。
其中，所述报文发送模块，包括：
封装单元，用于将所述请求报文的数据包封装，增加所述iSCSI客户端的源地址和端口，以及所述目标iSCSI处理器的目的地址及端口；
发送单元，用于通过TUN隧道技术将封装后的请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器利用所述iSCSI客户端的源地址和端口，将与所述请求报文对应的响应报文直接发送至所述iSCSI客户端。
为实现上述目的，本发明进一步提供一种基于iSCSI的报文传输设备，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上述的基于iSCSI的报文传输方法的步骤。
为实现上述目的，本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于iSCSI的报文传输方法的步骤。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种基于iSCSI的报文传输方法，所述报文传输方法基于iSCSI负载均衡器，包括：接收iSCSI客户端发送的请求报文；根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端。
可见，在本申请中，通过LVS的TUN负载均衡技术，将iSCSI客户端发送的请求报文发送至目标iSCSI处理器，并且目标iSCSI处理器得到的响应报文，不需要通过iSCSI负载均衡器进行转发，而是直接发送至iSCSI客户端，从而减轻了iSCSI负载调度器的压力；并且，本方案还可通过负载均衡算法将iSCSI请求报文均衡发送到不同的iSCSI处理器，从而达到负载均衡的效果。本发明还公开了一种基于iSCSI的报文传输装置、设备及计算机可读存储介质，同样能实现上述技术效果。
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为本发明实施例公开的一种基于iSCSI的报文传输方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种基于LVS的iSCSI负载均衡方案逻辑架构图；
图3为本发明实施例公开的一种基于iSCSI的报文传输装置结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种基于iSCSI的报文传输设备结构示意图。
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作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。
本发明实施例公开了一种基于iSCSI的报文传输方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以实现提高报文的处理速率，减少处理延时。
参见图1，本发明实施例提供的一种基于iSCSI的报文传输方法流程示意图；该报文传输方法基于iSCSI负载均衡器，具体包括：
S101、接收iSCSI客户端发送的请求报文；
需要说明的是，LVS(Linux Virtual Server，Linux虚拟服务器)是一个虚拟的服务器集群管理系统，采用IP负载均衡技术和基于内容请求的分发技术。它可以将请求均衡地转换到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽服务器的故障，将一组服务器节点组成一个高可用的集群虚拟服务器，经常被Web(World Wide Web，全球广域网)集群服务器构建时采用。
进一步，由于iSCSI协议是基于TCP/IP传输，而LVS是基于IP的负载均衡的网络技术，因此在本申请中，提供一种基于LVS的iSCSI负载均衡方案，利用LVS的TUN隧道技术，将iSCSI协议报文传输到不同的服务器节点中，以达到iSCSI报文处理的负载均衡目的，该技术可以广泛应用于分布式存储系统的IP-SAN服务器设计中。
因此在本申请中，利用LVS的TUN负载均衡技术，将iSCSI Server设计为两种工作模式：iSCSI负载调度器和iSCSI处理器，也即：iSCSI负载调度器和iSCSI处理器均为iSCSI服务端，只是根据实现功能的不同分为iSCSI负载调度器和iSCSI处理器。其中iSCSI负载调度器处理iSCSI请求报文而不处理iSCSI的请求响应报文。iSCSI处理器处理iSCSI的请求报文，同时将响应报文直接返回给iSCSI客户端，利用LVS的TUN技术达到iSCSI请求访问的负载均衡目的。本申请所述的报文传输方法，就是基于iSCSI负载均衡器的角度进行论述，通过iSCSI负载均衡器接收iSCSI客户端发送的请求报文，从而实现报文的传输。
S102、根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；
其中，所述根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器，包括：确定所述负载均衡算法的类型信息；根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况；通过所述负载均衡算法及每个iSCSI处理器的负载情况，确定负载最小的目标iSCSI处理器。
需要说明的是，在本申请中，iSCSI负载均衡器需要起到负载均衡的效果，而负载均衡算法的类型有很多，例如：该负载均衡算法可以为最小连接调度算法、最小时延算法等等，在此并不具体限定；因此通过不同类型的负载均衡算法确定目标iSCSI处理器时，需要获取不同的负载情况进行判断，例如：若类型信息为最小连接调度算法(LeaseConnections)，则获取的每个iSCSI处理器的负载情况为：每个iSCSI处理器的连接数，则判定的目标iSCSI处理器即为连接数最小的iSCSI处理器，也即：在iSCSI负载均衡器会记录和每个iSCSI处理器发送的iSCSI报文个数，每次转发到相应的iSCSI处理器后，其连接数加1，如果超时或中断，则连接数减1，并通过该算法把接收到的iSCSI请求报文转发到当前连接数最小的服务器。
S103、利用TUN隧道技术将请求报文发送至目标iSCSI处理器，以使目标iSCSI处理器将与请求报文对应的响应报文，直接发送至iSCSI客户端。
其中，所述利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端，包括：
将所述请求报文的数据包封装，增加所述iSCSI客户端的源地址和端口，以及所述目标iSCSI处理器的目的地址及端口；
通过TUN隧道技术将封装后的请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器利用所述iSCSI客户端的源地址和端口，将与所述请求报文对应的响应报文直接发送至所述iSCSI客户端。
参见图2，为本发明实施例提供的一种基于LVS的iSCSI负载均衡方案逻辑架构图；具体来说，iSCSI客户端使用虚拟IP(Virtual IP Address，VIP)连接iSCSI负载均衡器。iSCSI客户端的请求报文发送到iSCSI负载均衡器时，iSCSI负载均衡器会利用IP tunning数据包封装技术，将iSCSI请求报文的数据包封装，并增加新的源地址及端口和目的地址及端口，该源地址及端口为iSCSI客户端的地址及端口，该目的地址及端口为目标iSCSI处理器的地址及端口。包装后利用TUN隧道技术分发给后端的目标iSCSI处理器。目标iSCSI处理器解析完报文，记录源地址和端口，及iSCSI请求报文，处理完iSCSI请求报文后，包装相应的iSCSI响应报文，返回给源地址，即iSCSI客户端。
综上可以看出，本方案通过SCSI和LVS的结合，可以利用iSCSI在IP传输及LVS的IPTUN隧道技术，达到使用LVS控制iSCSI报文转发的目的；并且，本方案将iSCSI Server设计为两种工作模式：调度器和处理器，其中调度器处理iSCSI请求而不处理iSCSI的请求响应。处理器处理iSCSI的请求响应，将响应包直接返回给客户端，减轻了调度器的压力；其次，本方案利用如最小连接数算法等负载均衡算法，可以控制iSCSI报文均衡的发送到不同的iSCSI服务器端，从而达到负载均衡的效果。
下面对本发明实施例提供的报文传输装置进行介绍，下文描述的报文传输装置与上文描述的报文传输方法可以相互参照。
参见图3，本发明实施例提供的一种基于iSCSI的报文传输装置，该报文传输装置基于iSCSI负载均衡器，包括：
报文接收模块100，用于接收iSCSI客户端发送的请求报文；
处理器确定模块200，用于根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；
报文发送模块300，用于利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端。
其中，所述处理器确定模块包括：
类型确定单元，用于确定所述负载均衡算法的类型信息；
负载情况获取单元，用于根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况；
处理器确定单元，用于通过所述负载均衡算法及每个iSCSI处理器的负载情况，确定负载最小的目标iSCSI处理器。
其中，负载情况获取单元具体用于：若所述类型信息为最小连接调度算法，则获取的每个iSCSI处理器的负载情况为：每个iSCSI处理器的连接数。
其中，所述报文发送模块，包括：
封装单元，用于将所述请求报文的数据包封装，增加所述iSCSI客户端的源地址和端口，以及所述目标iSCSI处理器的目的地址及端口；
发送单元，用于通过TUN隧道技术将封装后的请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器利用所述iSCSI客户端的源地址和端口，将与所述请求报文对应的响应报文直接发送至所述iSCSI客户端。
参见图4，为本发明实施例公开的一种基于iSCSI的报文传输设备结构示意图；该设备包括：
存储器11，用于存储计算机程序；
处理器12，用于执行所述计算机程序时实现上述方法实施例所述的基于iSCSI的报文传输方法的步骤。
在本实施例中，设备可以是PC(Personal Computer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、便携计算机等终端设备。
该设备可以包括存储器11、处理器12和总线13。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是设备的内部存储单元，例如该设备的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是设备的外部存储设备，例如设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可以既包括设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于设备的应用软件及各类数据，例如执行报文传输方法的程序代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行报文传输方法的程序代码等。
该总线13可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
进一步地，设备还可以包括网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该设备与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该设备还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图4仅示出了具有组件11-14的设备，本领域技术人员可以理解的是，图4示出的结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例所述的基于iSCSI的报文传输方法的步骤。
其中，该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，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。
综上可以看出，本方案可以将iSCSI报文均衡的发送到不同的iSCSI服务器端，同时不需要将iSCSI响应报文转发到调度器，而是直接发送到客户端，从而减轻了调度器的压力，达到更好的负载均衡效果。利用LVS中的最小连接数算法，可以达到真实服务器的系统性能，同时兼顾较好的均衡负载。
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)
1.一种基于iSCSI的报文传输方法，其特征在于，所述报文传输方法基于iSCSI负载均衡器，包括：
接收iSCSI客户端发送的请求报文；
根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；
利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端。
2.根据权利要求1所述的报文传输方法，其特征在于，所述根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器，包括：
确定所述负载均衡算法的类型信息；
根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况；
通过所述负载均衡算法及每个iSCSI处理器的负载情况，确定负载最小的目标iSCSI处理器。
3.根据权利要求2所述的报文传输方法，其特征在于，所述根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况，包括：
若所述类型信息为最小连接调度算法，则获取的每个iSCSI处理器的负载情况为：每个iSCSI处理器的连接数。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的报文传输方法，其特征在于，所述利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端，包括：
将所述请求报文的数据包封装，增加所述iSCSI客户端的源地址和端口，以及所述目标iSCSI处理器的目的地址及端口；
通过TUN隧道技术将封装后的请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器利用所述iSCSI客户端的源地址和端口，将与所述请求报文对应的响应报文直接发送至所述iSCSI客户端。
5.一种基于iSCSI的报文传输装置，其特征在于，所述报文传输装置基于iSCSI负载均衡器，包括：
报文接收模块，用于接收iSCSI客户端发送的请求报文；
处理器确定模块，用于根据负载均衡算法及各iSCSI处理器的负载情况，确定目标iSCSI处理器；
报文发送模块，用于利用TUN隧道技术将所述请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器将与所述请求报文对应的响应报文，直接发送至所述iSCSI客户端。
6.根据权利要求5所述的报文传输装置，其特征在于，所述处理器确定模块包括：
类型确定单元，用于确定所述负载均衡算法的类型信息；
负载情况获取单元，用于根据所述类型信息，获取每个iSCSI处理器的负载情况；
处理器确定单元，用于通过所述负载均衡算法及每个iSCSI处理器的负载情况，确定负载最小的目标iSCSI处理器。
7.根据权利要求6所述的报文传输装置，其特征在于，所述负载情况获取单元具体用于：若所述类型信息为最小连接调度算法，则获取的每个iSCSI处理器的负载情况为：每个iSCSI处理器的连接数。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的报文传输装置，其特征在于，所述报文发送模块，包括：
封装单元，用于将所述请求报文的数据包封装，增加所述iSCSI客户端的源地址和端口，以及所述目标iSCSI处理器的目的地址及端口；
发送单元，用于通过TUN隧道技术将封装后的请求报文发送至所述目标iSCSI处理器，以使所述目标iSCSI处理器利用所述iSCSI客户端的源地址和端口，将与所述请求报文对应的响应报文直接发送至所述iSCSI客户端。
9.一种基于iSCSI的报文传输设备，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至4任一项所述的基于iSCSI的报文传输方法的步骤。
10.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的基于iSCSI的报文传输方法的步骤。
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