CN113849127A - 基于san存储双活网络的仲裁方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法、装置及电子设备,所述双活网络包括应用服务器和两台存储设备,所述方法包括:应用服务器获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;应用服务器根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。本申请中应用服务器能够通过与存储设备间原有的数据通道获得各台存储设备的状态信息,由所述应用服务器原有的双活网络基础上实现仲裁。与现有的第三方服务器仲裁法相比,无需引入第三方服务器或构建专用网络,降低了组网复杂度及成本。
Description
技术领域
本说明书涉及计算机通信领域,尤其涉及一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法、装置及电子设备。
背景技术
双机双活网络是一种与传统主备模式不同的容灾系统,双活网络中的两个数据中心是对等的,不分主从,同时处理工作任务,并且两个数据中心之间的数据实时交互,相互备份。因此当其中一个数据中心出现故障时,另一个数据中心能够及时接管所有的工作任务,避免了数据丢失且提高了两个数据中心的资源利用率。但是当两个数据中心之间的数据无法同步时,容易出现脑裂现象,即两个数据中心变为两个独立的数据中心,各自处理工作任务。这时就会出现数据不一致的情况,用户无法判断哪一个数据中心的数据是自己所需要的唯一的生产数据,哪一个是不需要的,所以需要进行仲裁,选择没有故障且囊括两个数据中心全部数据的一个数据中心继续工作。目前常用的方法为第三方服务器仲裁法,通过引入第三方服务器实行仲裁,但是这种方法会提高组网的难度与成本。
发明内容
为克服第三方服务器仲裁法带来的组网难度大和成本高的问题,本说明书提供了一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法、装置及电子设备。
根据本说明书实施例的第一方面,提供一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法,所述方法包括:
应用服务器获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
应用服务器根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
根据本说明书实施例的第二方面,提供一种基于SAN存储双活网络的仲裁装置,包括:
获取模块,用于获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
判断模块,用于根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
根据本说明书实施例的第三方面,提供一种电子设备,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为:
获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
根据本说明书实施例的第四方面,提供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,所述计算机程序用于执行上述第一方面所述的方法。
本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请扩展了双机双活网络中应用服务器的功能,使应用服务器能够通过与存储设备间原有的数据通道获得各台存储设备的状态信息。当所述各台存储设备之间数据无法同步时,应用服务器根据所获得的状态信息确定业务接管方,实现了在双活网络原有的结构和组成的基础上便能进行仲裁,降低了组网难度和成本。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本说明书的实施例,并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1是本申请根据一实施例示出的一种基于SAN存储双活网络的简易组网图。
图2是本申请根据一实施例示出的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法流程图。
图3是本申请根据另一实施例示出的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法流程图。
图4是本申请根据另一实施例示出的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法流程图。
图5是本申请根据另一实施例示出的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法流程图。
图6是本申请根据一示例性实施例示出的一种基于SAN存储双活网络的仲裁装置的框图。
图7是本申请根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
双活网络中两个数据中心之间同时承担业务并且数据实时交互,相互备份。当两个数据中心之间的数据无法同步时,为了避免两个数据中心数据都继续承担业务而导致二者数据不一致的情况发生,需要进行仲裁,只选择其中一个数据中心继续承担业务。目前常用的仲裁方法需要在原有的网络基础上引入第三方服务器,提高了组网的难度与成本。因此,为了能够在双活网络原有的结构基础上实现仲裁,本申请提供了一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质。
首先对基于SAN存储双活网络的网络架构进行介绍,如图1所示。所述双活网络包括一台应用服务器110和两台存储设备120和130,三个独立的物理实体相互之间通过基于SCSI协议的FC网络或IP网络连接,形成三条链路。存储设备中的存储空间映射在应用服务器上,存储设备对应用服务器来说相当于存储硬盘,在应用服务器上写入的数据存储在两台存储设备中。两台存储设备之间则通过双活链路进行数据的同步和状态信息的共享。
如图2所示,本申请提供的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法,可以包括如下步骤:
S101,应用服务器获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
上述表征所述存储设备是否异常的参数可以至少包括以下之一:表征所述存储设备是否可正常读写的参数,表征所述存储设备是否可正常通信的参数,表征所述存储设备已存储的数据是否完整的参数,但不仅限于以上三种参数。此外,在具体应用中,存储设备的状态参数还可以至少包括以下两种参数之一:表征两存储设备间的链路是否异常的参数,表征所述存储设备是否为优先站点的参数,所述优先站点为提前设置好在两存储设备之间数据无法同步时被优先选择继续进行工作任务的存储设备。
应用服务器获取每台存储设备状态参数的方式有多种,在本申请一实施例中,应用服务器通过向存储设备发送心跳包的方式获取每台存储设备的状态参数。应用服务器向存储设备发送心跳报文,发送的频率可以根据预设的时间周期确定,例如每秒发送一次。随后应用服务器接收所述存储设备的反馈信息,所述反馈信息中携带有所述存储设备的状态参数。若在发送完报文后的一定时间内应用服务器未接收到所述存储设备的反馈信息,则应用服务器认为所述存储设备离线,二者无法继续通信。
在本申请另一实施例中,存储设备的状态参数由所述存储设备在所述存储设备异常或与对端存储设备间的链路异常,或上述两种异常同时发生的情况下上报给所述应用服务器。在双活网络中,两台存储设备之间的数据实时同步,共享状态信息。两台存储设备之间可以通过发送心跳包的方式来判断与对端存储设备间的链路是否异常,若接收不到对端存储设备的心跳包则认为所述链路出现异常,向应用服务器发送当前自己的状态参数。若发现自身出现异常,例如无法读写、数据不完整等情况,则将当前自己的状态参数发送给应用服务器。若上述两种情况同时发生,存储设备将当前自己的状态参数发送给应用服务器。
S102,应用服务器根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
应用服务器首先根据接收到的存储设备的状态参数判断所述存储设备的状态是否正常,在所述存储设备状态正常的情况下再根据具体的情况确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方,即作为任务接管方的存储设备需要满足状态正常的条件在本申请一实施例中,所述状态正常的存储设备为可正常读写且数据完整的存储设备,那么在判断所述存储设备是否正常的步骤至少包括:判断所述存储设备是否可以正常读写和判断所述存储设备的数据是否完整。若所述存储设备异常,则不将所述存储设备确定为任务接管方。
在所述存储设备正常的情况下,两台存储设备之间数据不能同步的原因包括链路异常,或/和对端存储设备异常,故导致数据不能同步的原因有三种:(1)链路异常;(2)对端存储设备异常;(3)链路异常且对端存储设备异常。在三种不同的情况下,是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方的结果也有所不同。第一种情况,链路异常:两台存储设备均可正常工作,容易出现前述的脑裂现象,此时将优先站点的存储设备仲裁为任务接管方,若所述存储设备为优先站点则确定所述存储设备为优先站点。第二种情况,对端存储设备异常:仅一台存储设备正常,此时将正常的存储设备仲裁为任务接管方,所以确定所述存储设备为任务接管方。第三种情况,链路异常且对端存储设备异常,结果与第二种情况相同。因此,所述确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方需要先判断导致两台存储设备之间数据不同步的原因。
在本申请另一实施例中,所述状态参数除了表征所述存储设备是否异常的参数外,还包括表征两存储设备间的链路是否异常的参数,或/和表征所述存储设备是否为优先站点的参数。所述应用服务器根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方包括以下至少之一:
判断所述存储设备是否正常;
判断所述存储设备与其对端存储设备间的链路是否异常;
判断所述存储设备的对端存储设备是否异常;
判断所述存储设备是否为优先站点。
在双活网络中实现仲裁的关键在于实现仲裁的设备与两台存储设备之间信息的交互,所述实现仲裁的设备在本申请中为应用服务器。基于SAN存储双活网络中应用服务器与两台存储设备之间通过基于SCSI协议的FC或IP网络相连,三者之间采用固定的形式传输固定的指令。第三方服务器仲裁法引入第三方服务器作为实现仲裁的设备,第三方服务器采用的是TCP协议,需要在IP网络中才可实现仲裁功能。双活网络通过IP网络相连时,由于IP网络允许多种通信协议,其中包括SCSI和TCP协议,所以第三方服务器可以通过原双活网络中的链路实现仲裁功能,理论上第三方服务器中的仲裁软件可以应用到原双活网络中的应用服务器,由应用服务器实现仲裁。但是双活网络通过FC网络相连时,采用TCP协议的第三方服务器则需要部署新的IP网络实现仲裁功能,因此便提高了组网难度与成本。本申请所提供的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法则是在双活网络通过IP或FC网络连接时均可通过原双活网络中的链路实现仲裁。在本申请一实施例中,通过扩展SCSI-3协议中特定的字段能够在原有的网络基础上由应用服务器实现仲裁功能,使得存储设备的状态参数能够在应用服务器和存储设备之间传输,所述状态参数则携带在协议的扩展字段中。在本申请另一实施例中,所述被扩展的字段为PERSISTENT_RESERVE_IN指令的0x04字段和PERSISTENT_RESERVE_OUT指令的0x10的字段。
下面结合一优选实施例,对本申请提供的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法进行介绍。
如图3所示,本申请提供的一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法包括以下步骤:
S201,应用服务器每隔1秒向存储设备发送心跳报文;
心跳报文结构体如下,报文类型为包括至少之一,采用不同的数字表示:心跳检查(0),心跳回复(1),申请仲裁(2),仲裁回复(3)。
S202,应用服务器接收所述存储设备的反馈信息,所述反馈信息中携带有所述存储设备的状态参数;
所述存储设备的状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数、表征两存储设备间的链路是否异常的参数,以及表征所述存储设备是否为优先站点的参数。所述表征存储设备是否异常的参数包括表征所述存储设备是否可正常读写的参数,表征所述存储设备是否可正常通信的参数和表征所述存储设备已存储的数据是否完整的参数。
所述存储设备反馈的报文结构体如下所示,“远端站点是否异常”为表征所述存储设备与对端存储设备间的链路是否异常的参数,“仲裁结果”指上一次仲裁时所述存储设备是否继续正常工作,“本地LUN是否异常”为表征所述存储设备是否可正常读写的参数。
S203,应用服务器根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
应用服务器确定任务接管方的过程为执行仲裁的过程,报文结构体如下:
如图4所示,上述步骤S203包括以下步骤S2031-S2036(a、b),步骤S2031和S2032之间没有先后顺序:
S2031,判断所述存储设备是否可以正常读写;
若判断为是则执行步骤S2032,若判断为否则执行步骤S2036a。
S2032,判断所述存储设备的数据是否完整;
若判断为是则执行步骤S2033,若判断为否则执行步骤S2036a。
状态正常在本实施例中意为所述存储设备可以正常读写且数据完整。如果判断所述存储设备可以正常读写且数据完整,那么认为所述存储设备状态正常,执行步骤S2033。
S2033,判断所述存储设备与其对端存储设备间的链路是否异常;
若判断为是则执行步骤S2034,若判断为否则整个双活网络正常工作,无需确定是否将所述存储设备仲裁为任务接管方(图中未示出)。
执行步骤S2033的目的在于判断两台存储设备之间的数据是否可以同步,如果判断链路正常则说明两台存储设备之间数据可以同步,整个双活网络正常工作,无需确定任务接管方;如果判断链路异常则说明两台存储设备之间数据不可以同步,执行步骤S2034。
S2034,判断所述存储设备的对端存储设备是否异常;
如图5所示,包括下列子步骤且步骤S20341-S20343没有先后顺序:
S20341,判断所述存储设备的对端存储设备是否可以读写;
若判断为是则执行步骤S20342,若判断为否则执行步骤S20344a。
S20342,判断所述存储设备的对端存储设备的数据是否完整;
若判断为是则执行步骤S20343,若判断为否则执行步骤S20344a。
S20343,判断所述存储设备的对端存储设备是否离线;
若判断为是则执行步骤S20344a,若判断为否则执行步骤S20344b。
当所述对端存储设备可以读写、数据完整且没有离线时,所述对端存储设备正常。若判断所述对端存储设备异常,则确定所述存储设备为任务接管方;若判断所述对端存储设备正常,则执行步骤S2035。
S20344a,所述存储设备的对端存储设备异常;
确定所述存储设备为任务接管方。
S20344b,所述存储设备的对端存储设备正常;
继续执行步骤S2035。
S2035,判断所述存储设备是否为优先站点;
若判断为是则执行步骤S2036b,若判断为否则执行步骤S20346a。
在两台存储设备均正常,仅链路出现异常的情况下,将被事先配置为优先站点的存储设备确定为任务接管方。若所述存储设备为优先站点,则确定所述存储设备为任务接管方;否则确定所述存储设备的对端设备为任务接管方。
S2036a,不将所述存储设备确定为任务接管方;
S2036b,将所述存储设备确定为任务接管方;
S204,应用服务器将仲裁结果发送给所述存储设备。
应用服务器可以在每一次仲裁后都将仲裁结果发送给所述存储设备,也可以在所述存储设备当前的仲裁结果与上一次不相同时再发送给所述存储设备。具体的结构体如下所示,
基于上述方法实施例,本申请提供了一种基于SAN存储双活网络的仲裁装置,如图6所示,该装置包括:
获取模块210,用于获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
判断模块220,用于根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
本申请双活网络的仲裁装置的实施例可以应用在电子设备上,例如应用服务器。装置实施例可以通过软件实现,也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例,作为一个逻辑意义上的装置,是通过其所在文件处理的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言,如图7所示,为本说明书实施例文件处理装置所在计算机设备的一种硬件结构图,除了图7所示的处理器310、内存330、网络接口320、以及非易失性存储器340之外,实施例中装置331所在的服务器或电子设备,通常根据该电子设备的实际功能,还可以包括其他硬件,对此不再赘述。
另外,相应于上述方法实施例,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于执行本申请所述的双活网络的仲裁方法。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后,将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已,并不用以限制本说明书,凡在本说明书的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (12)
1.一种基于SAN存储双活网络的仲裁方法,其特征在于,所述双活网络包括应用服务器和两台存储设备:
应用服务器获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
应用服务器根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述表征所述存储设备是否异常的参数包括以下至少之一:
表征所述存储设备是否可正常读写的参数;
表征所述存储设备是否可正常通信的参数;
表征所述存储设备已存储的数据是否完整的参数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述状态参数还包括以下至少之一:
表征两存储设备间的链路是否异常的参数;
表征所述存储设备是否为优先站点的参数,所述优先站点为在两存储设备之间数据无法同步时被优先选择继续进行工作任务的存储设备。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述状态正常的存储设备为可正常读写且数据完整的存储设备。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方的步骤包括以下至少之一:
不允许异常的存储设备作为所述任务接管方;
将正常的存储设备仲裁为任务接管方;
当所述存储设备与对端存储设备均正常且两存储设备间链路异常时,将优先站点的存储设备仲裁为任务接管方。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述应用服务器获取每台存储设备的状态参数包括:
应用服务器向所述存储设备发送心跳报文;
应用服务器接收所述存储设备的反馈信息,所述反馈信息中携带有所述存储设备的状态参数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述应用服务器获取每台存储设备的状态参数包括:
所述存储设备的状态参数由所述存储设备在所述存储设备异常和/或与对端存储设备间的链路异常的情况下上报给所述应用服务器。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述状态参数携带在SCSI-3协议的扩展字段中。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述扩展字段为PERSISTENT_RESERVE_IN指令的0x04字段和PERSISTENT_RESERVE_OUT指令的0x10的字段。
10.一种基于SAN存储双活网络的仲裁装置,其特征在于,所述双活网络包括应用服务器和至少两台存储设备:
获取模块,用于获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
判断模块,用于根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
11.一种电子设备,其特征在于包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为:获取每台存储设备的状态参数,所述状态参数包括表征所述存储设备是否异常的参数;
根据所述状态参数确定所述存储设备的状态是否正常,并确定是否将状态正常的存储设备仲裁为任务接管方。
12.一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,所述计算机程序用于指令相关的硬件,来完成权利要求1-9任意一项所述的方法。
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