CN113568569A - 一种基于云平台的san存储对接方法及系统 - Google Patents

一种基于云平台的san存储对接方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于云平台的SAN存储对接方法及系统，其包括如下步骤：创建共享存储卷；搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；获取创建LUN的请求信息；根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷；将划分逻辑卷映射给客户端；将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。本发明通过将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上后创建出共享存储卷，再将共享存储卷映射给服务端后，根据创建LUN的请求信息在LVM集群上划分出一个划分逻辑卷给对应的云硬盘空间，最后通过多路径技术将划分逻辑卷合并成一个划分卷组，该划分卷组对应的云硬盘可以被LVM集群中的所有服务端访问，保证了云平台的高可用，并且提高IO的宽带并发性能。

Description

一种基于云平台的SAN存储对接方法及系统
技术领域
本发明涉及SAN存储的虚拟管理技术领域，尤其是涉及一种基于云平台的SAN存储对接方法及系统。
背景技术
随着云计算技术的兴起，以OPENSTACK云平台为代表的云计算虚拟化技术，都是基于主流的分布式存储技术来作为底层的存储。SAN存储是一种应用广泛的集中式存储技术，特别是基于ISCSI存储协议和FC存储协议的SAN存储，是传统集中式存储的代表。
云平台对于传统的SAN存储的对接是一种兼容性和利旧的需求，目前Openstack云平台支持的SAN存储只有几家主流的设备厂商的部分产品，而且其对接和维护方式都由各自的SAN存储厂商负责。
如果需要对接其它的SAN存储厂商的产品或者对接主流厂商的没有cinder存储驱动的SAN存储产品，都需要跟SAN存储厂商进行源码级别的深入的驱动插件对接。然而市面上的SAN存储厂商有几十家之多，SAN存储产品有上百种，各家的接口和驱动对接方式各有差异，如果针对每一家产品都进行深度的对接和定制开发，这个成本无疑是巨大的。
因此，基于ISCSI存储协议和FC存储协议这两个通用的SAN存储协议，有必要设计出一种通用的技术方案来实现对不同的SAN存储产品的统一抽象对接和封装，保证云平台无需考虑其接口的差异和底层的实现细节就可以对接任何的第三方SAN存储产品。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种基于云平台的SAN存储对接方法及系统，方便云平台与任何第三方的SAN存储产品的对接，增加云平台的兼容性和健壮性，降低经济成本，提高稳定性和通用性。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种基于云平台的SAN存储对接方法，其包括如下步骤：
创建共享存储卷；
搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；
获取创建LUN的请求信息；
根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；
将划分逻辑卷映射给客户端；
将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。
在其中一个实施例中，所述步骤获取创建LUN的请求信息之前，还包括：
进行CHAP认证。
在其中一个实施例中，所述步骤创建共享存储卷的方法，包括如下步骤：
将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上；
基于LVM技术将SAN存储硬盘创建为共享存储卷。
在其中一个实施例中，所述步骤将共享存储卷映射给至少两个服务端的方法，包括如下步骤：
在所有服务端上搭建LVM集群，在LVM集群上创建一个卷组，并在卷组上创建至少两个逻辑卷；
通过VG方式将共享存储卷对应的VG逻辑卷与LVM集群上的逻辑卷匹配，形成LVM封装好的共享存储卷；
将LVM封装好的共享存储卷映射给服务端。
在其中一个实施例中，所述步骤获取创建LUN的请求信息的方法，包括如下步骤：
根据ISCSI的客户端的云硬盘配置需求发送创建LUN的请求信息；其中，ISCSI的客户端为虚拟机；
创建LUN的请求信息通过ISCSI命令发送给物理对接节点的ISCSI的服务端。
在其中一个实施例中，所述步骤根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间的方法，包括如下步骤：
ISCSI的服务端接收创建LUN的请求信息对应的ISCSI命令并进行解析，发送卷空间划分请求；
根据卷空间划分请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间。
在其中一个实施例中，所述步骤将划分逻辑卷映射给客户端的方法，具体操作包括：
ISCSI的服务端收到划分逻辑卷对应的云硬盘空间信息后，通过Targetcli工具将划分逻辑卷映射给ISCSI的客户端，ISCSI的服务端再利用TCMU和LIO技术将划分逻辑卷分配成功的信息发送给ISCSI的客户端；ISCSI的客户端在收到ISCSI的服务端发送的划分逻辑卷分配成功的信息后，会把ISCSI的服务端分配的划分逻辑卷映射到SAN存储硬盘。
在其中一个实施例中，所述步骤进行CHAP认证的方法，包括如下步骤：
客户端发送云硬盘创建的请求信息，所述云硬盘创建的请求信息中包含客户端对应的CHAP认证的用户名和密码信息；
ISCSI的服务端会对ISCSI的客户端发送的发送云硬盘创建的请求信息完成CHAP认证；其中，若认证通过，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证成功消息，转入步骤S130；若认证失败，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证失败消息。
一种基于云平台的SAN存储对接系统，其包括：
共享存储卷创建模块，用于创建共享存储卷；
LVM集群搭建模块，用于搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；
LUN请求信息创建模块，用于获取创建LUN的请求信息；
划分逻辑卷模块，用于根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；
划分逻辑卷分配模块，用于将划分逻辑卷映射给客户端；
划分逻辑卷合并模块，用于将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。
在其中一个实施例中，还包括：
CHAP认证模块，用于进行CHAP认证。
综上所述，本发明提供的一种基于云平台的SAN存储对接方法及系统通过将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上后创建出共享存储卷，再将共享存储卷映射给服务端后，根据创建LUN的请求信息在LVM集群上划分出一个划分逻辑卷给对应的云硬盘空间，实现云硬盘的本地挂载，最后通过多路径技术将划分逻辑卷合并成一个划分卷组，该划分卷组对应的云硬盘可以被LVM集群中的所有服务端访问，保证了云平台的高可用，并且提高IO的宽带并发性能；另外，通过云平台统一的SAN存储对接方式，屏蔽了SAN存储厂商的底层的差异，保证云平台的高可用性和健壮性，方便以后对接任何SAN存储厂商的产品。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于云平台的SAN存储对接方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于云平台的SAN存储对接方法另一实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于云平台的SAN存储对接系统的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种基于云平台的SAN存储对接系统另一实施例的结构框图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种基于云平台的SAN存储对接方法的流程示意图，如图1所示，该基于云平台的SAN存储对接方法，具体包括如下步骤：
步骤S110、创建共享存储卷；具体地，所述步骤S110、创建共享存储卷的方法，包括如下步骤：
步骤S111、将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上；其中，SAN存储厂商将分配给云平台的SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上，所述物理对接节点的数量至少为两台，以提高云平台的高可用及性能要求。
步骤S112、基于LVM技术将SAN存储硬盘创建为共享存储卷；SAN存储厂商将SAN存储硬盘挂载到物理对接节点后，处于物理对接节点上运行的云平台组件会自动发现这些SAN存储硬盘，之后通过LVM技术将这些SAN存储硬盘划分为一个统一的大的硬盘资源池，即共享存储卷。
步骤S120、搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；具体地，所述步骤S120、将共享存储卷映射给至少两个服务端的方法，包括如下步骤：
步骤S121、在所有服务端上搭建LVM集群，在LVM集群上创建一个卷组，并在卷组上创建至少两个逻辑卷；
步骤S122、通过VG方式将共享存储卷对应的VG逻辑卷与LVM集群上的逻辑卷匹配，形成LVM封装好的共享存储卷；具体地，每个SAN存储硬盘对应一个VG逻辑卷，通过VG方式将SAN存储硬盘对应的VG逻辑卷与LVM集群上的逻辑卷匹配，形成LVM封装好的SAN存储硬盘；
步骤S123、将LVM封装好的共享存储卷映射给服务端；其中，将LVM封装好的共享存储卷利用Targetcli工具分配给ISCSI的服务端，具体地，将LVM封装好的SAN存储硬盘利用Targetcli工具分配给ISCSI的服务端，分配给ISCSI的服务端成功后，SAN存储硬盘就可以作为硬盘资源给远端云平台对应ISCSI的客户端使用。
步骤S130、获取创建LUN(LogicalUnitNumber，逻辑单元号)的请求信息，其中，所述创建LUN的请求信息包括LUN的大小和数量信息等。
具体地，所述步骤S130、获取创建LUN的请求信息的方法，包括如下步骤：
步骤S131、根据ISCSI的客户端的云硬盘配置需求发送创建LUN的请求信息；其中，ISCSI的客户端为虚拟机。
步骤S132、创建LUN的请求信息通过ISCSI命令发送给物理对接节点的ISCSI的服务端。
步骤S140、根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；其中，该划分逻辑卷对应的云硬盘空间与LUN的大小一致。
具体地，所述步骤S140、根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间的方法，包括如下步骤：
步骤S141、ISCSI的服务端接收创建LUN的请求信息对应的ISCSI命令并进行解析，发送卷空间划分请求；具体地，ISCSI的服务端通过TCMU和LIO技术将ISCSI命令进行解析，云平台将ISCSI命令进行解析后发送卷空间划分请求信息；
步骤S142、根据卷空间划分请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间。
步骤S150、将划分逻辑卷映射给客户端，实现云硬盘的本地挂载；ISCSI的服务端收到划分逻辑卷对应的云硬盘空间信息后，通过Targetcli工具将划分逻辑卷映射给ISCSI的客户端，ISCSI的服务端再利用TCMU和LIO技术将划分逻辑卷分配成功的信息发送给ISCSI的客户端；ISCSI的客户端在收到ISCSI的服务端发送的划分逻辑卷分配成功的信息后，会把ISCSI的服务端分配的划分逻辑卷映射到本地的SAN存储硬盘，从而实现云硬盘的本地挂载，对于虚拟机来说，使用云硬盘就如同使用传统的本地硬盘一样方便。
步骤S160、将划分逻辑卷合并成一个划分卷组；通过主机多路径技术将划分逻辑卷合并成一个划分卷组，该划分卷组对应的云硬盘可以被LVM集群中的所有服务端访问；其中，通过ALUA技术将客户端的IO请求发送到多个ISCSI的服务端，当有ISCSI的服务端异常宕机时，主机多路径技术软件会主动发现，并且切换客户端的IO请求到正常的ISCSI的服务端。上述客户端的IO请求切换对于用户是不感知的，通过上述方式不仅提高了用户的IO请求性能，还保证了云平台的高可用，并且提高IO的宽带并发性能；另外，通过这种云平台的统一的SAN存储对接方式，针对标准的ISCSI协议来开发云平台的CINDER存储驱动，避免了与底层FC SAN和ISCSI SAN的对接接口的差异和网络互通的强制要求，屏蔽了SAN存储厂商的底层的差异，保证云平台的高可用性和健壮性，方便以后对接任何SAN存储厂商的产品。
图2是本发明实施例提供的一种基于云平台的SAN存储对接方法另一实施例的流程示意图，如图2所示，所述步骤S130、获取创建LUN的请求信息之前，还包括：
步骤S100、进行CHAP认证；ISCSI的服务端对客户端进行CHAP认证，CHAP认证是为了防止网络上的不法用户来进行卷的非法操作，保证系统的安全性；若认证通过，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证成功消息；若认证失败，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证失败消息。
所述步骤S100、进行CHAP认证的方法，包括如下步骤：
步骤S101、客户端发送云硬盘创建的请求信息，所述云硬盘创建的请求信息中包含客户端对应的CHAP认证的用户名和密码信息；
步骤S102、ISCSI的服务端会对ISCSI的客户端发送的发送云硬盘创建的请求信息完成CHAP认证；其中，若认证通过，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证成功消息，转入步骤S130；若认证失败，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证失败消息。
为了更加清晰本发明的技术方案，下面再阐述优选实施例。
步骤S110、创建共享存储卷；
步骤S120、搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；
步骤S100、进行CHAP认证；
步骤S130、获取创建LUN的请求信息；
步骤S140、根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；
步骤S150、将划分逻辑卷映射给客户端；
步骤S160、将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。
图3示出了本发明提供的一种基于云平台的SAN存储对接系统的结构框图，如图3所示，对应于上述一种基于云平台的SAN存储对接方法，本发明还提供一种基于云平台的SAN存储对接系统，该基于云平台的SAN存储对接装置系统包括用于执行上述基于云平台的SAN存储对接装置方法的模块，该基于云平台的SAN存储对接系统可以被配置于云平台，本发明提供一种基于云平台的SAN存储对接装置系统，通过将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上后创建出共享存储卷，再将共享存储卷映射给服务端后，根据创建LUN的请求信息在LVM集群上划分出一个划分逻辑卷给对应的云硬盘空间，实现云硬盘的本地挂载，最后通过多路径技术将划分逻辑卷合并成一个划分卷组，该划分卷组对应的云硬盘可以被LVM集群中的所有服务端访问，保证了云平台的高可用，并且提高IO的宽带并发性能；另外，通过云平台统一的SAN存储对接方式，屏蔽了SAN存储厂商的底层的差异，保证云平台的高可用性和健壮性，方便以后对接任何SAN存储厂商的产品。
具体地，请参考图3，该一种基于云平台的SAN存储对接系统包括共享存储卷创建模块110、LVM集群搭建模块120、LUN请求信息创建模块130、划分逻辑卷模块140、划分逻辑卷分配模块150及划分逻辑卷合并模块160。
共享存储卷创建模块110，用于创建共享存储卷；
LVM集群搭建模块120，用于搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；
LUN请求信息创建模块130，用于获取创建LUN的请求信息；
划分逻辑卷模块140，用于根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；
划分逻辑卷分配模块150，用于将划分逻辑卷映射给客户端；
划分逻辑卷合并模块160，用于将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。
图4示出了本发明提供的一种基于云平台的SAN存储对接系统另一实施例的结构框图，如图4所示，本实施例提供的基于云平台的SAN存储对接系统的基础上增加了CHAP认证模块170，所述CHAP认证模块170用于进行CHAP认证。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述一种基于云平台的SAN存储对接系统和各模块的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
综上所述，本发明一种基于云平台的SAN存储对接方法及系统通过将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上后创建出共享存储卷，再将共享存储卷映射给服务端后，根据创建LUN的请求信息在LVM集群上划分出一个划分逻辑卷给对应的云硬盘空间，实现云硬盘的本地挂载，最后通过多路径技术将划分逻辑卷合并成一个划分卷组，该划分卷组对应的云硬盘可以被LVM集群中的所有服务端访问，保证了云平台的高可用，并且提高IO的宽带并发性能；另外，通过云平台统一的SAN存储对接方式，屏蔽了SAN存储厂商的底层的差异，保证云平台的高可用性和健壮性，方便以后对接任何SAN存储厂商的产品。
本领域普通技术人员可以意识到，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。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，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。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，包括如下步骤：
创建共享存储卷；
搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；
获取创建LUN的请求信息；
根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；
将划分逻辑卷映射给客户端；
将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤获取创建LUN的请求信息之前，还包括：
进行CHAP认证。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤创建共享存储卷的方法，包括如下步骤：
将SAN存储硬盘挂载到云平台的物理对接节点上；
基于LVM技术将SAN存储硬盘创建为共享存储卷。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤将共享存储卷映射给至少两个服务端的方法，包括如下步骤：
在所有服务端上搭建LVM集群，在LVM集群上创建一个卷组，并在卷组上创建至少两个逻辑卷；
通过VG方式将共享存储卷对应的VG逻辑卷与LVM集群上的逻辑卷匹配，形成LVM封装好的共享存储卷；
将LVM封装好的共享存储卷映射给服务端。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤获取创建LUN的请求信息的方法，包括如下步骤：
根据ISCSI的客户端的云硬盘配置需求发送创建LUN的请求信息；其中，ISCSI的客户端为虚拟机；
创建LUN的请求信息通过ISCSI命令发送给物理对接节点的ISCSI的服务端。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间的方法，包括如下步骤：
ISCSI的服务端接收创建LUN的请求信息对应的ISCSI命令并进行解析，发送卷空间划分请求；
根据卷空间划分请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间。
7.根据权利要求6所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤将划分逻辑卷映射给客户端的方法，具体操作包括：
ISCSI的服务端收到划分逻辑卷对应的云硬盘空间信息后，通过Targetcli工具将划分逻辑卷映射给ISCSI的客户端，ISCSI的服务端再利用TCMU和LIO技术将划分逻辑卷分配成功的信息发送给ISCSI的客户端；ISCSI的客户端在收到ISCSI的服务端发送的划分逻辑卷分配成功的信息后，会把ISCSI的服务端分配的划分逻辑卷映射到SAN存储硬盘。
8.根据权利要求2所述的一种基于云平台的SAN存储对接方法，其特征在于，所述步骤进行CHAP认证的方法，包括如下步骤：
客户端发送云硬盘创建的请求信息，所述云硬盘创建的请求信息中包含客户端对应的CHAP认证的用户名和密码信息；
ISCSI的服务端会对ISCSI的客户端发送的发送云硬盘创建的请求信息完成CHAP认证；其中，若认证通过，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证成功消息，转入步骤S130；若认证失败，则会向ISCSI的客户端发送CHAP认证失败消息。
9.一种基于云平台的SAN存储对接系统，其特征在于，包括：
共享存储卷创建模块，用于创建共享存储卷；
LVM集群搭建模块，用于搭建LVM集群，将共享存储卷映射给至少两个服务端；
LUN请求信息创建模块，用于获取创建LUN的请求信息；
划分逻辑卷模块，用于根据创建LUN的请求信息对LVM集群上的卷组进行划分，形成至少一个划分逻辑卷，每个划分逻辑卷对应一个云硬盘空间；
划分逻辑卷分配模块，用于将划分逻辑卷映射给客户端；
划分逻辑卷合并模块，用于将划分逻辑卷合并成一个划分卷组。
10.根据权利要求9所述的一种基于云平台的SAN存储对接系统，其特征在于，还包括：
CHAP认证模块，用于进行CHAP认证。
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