CN114064288B - 用于分布式存储系统的数据链路分配方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于分布式存储系统中的数据链路分配的方法、装置、设备以及分布式存储系统。根据本公开实施例的数据链路分配方法包括：接收重定向服务请求，其中，该重定向服务请求用于请求确定该多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器；响应于该重定向服务请求，确定启动器和目标器，该启动器运行在该客户端上，该目标器运行在该多个存储服务器中的至少一个存储服务器上；基于该多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定该接入服务器，以便由该启动器建立与该接入服务器的数据链路。

Description

用于分布式存储系统的数据链路分配方法、装置和设备

技术领域

本公开的实施例涉及分布式存储技术领域，并且更具体地，涉及用于分布式存储系统的数据链路分配方法、装置、设备以及分布式存储系统。

背景技术

传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据，因此，存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。在这种情况下，分布式存储系统应运而生。在分布式存储系统中，数据被分散地存储在多台独立的服务器中。

现有的分布式存储系统，通过一系列存储协议实现数据的访问，例如，互联网小型计算机系统接口(iSCSI)协议。根据iSCSI协议，用户可以通过客户端上的启动器(initiator)访问不同的服务器中的目标器(target)，其中，目标器是一种存储资源，其管理了多个iSCSI数据卷(lun)。启动器与目标器建立连接，将iSCSI lun映射为本地磁盘，从而实现对服务器的数据访问。

然而，在现有的分布式存储系统中，在为启动器和目标器分配数据链路时，由于单个目标器不能提供整个存储系统的性能，而且，启动器也无法感知存储系统内的整体情况，极有可能出现多条数据链路集中在单台或者少数几台存储服务器中，从而出现部分存储服务器过热且数据访问效率低下的情况，并且单个启动器无法利用整个分布式存储系统的性能，使得分布式存储系统的整体利用率低。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于分布式存储系统的数据链路分配方法，该分布式存储系统包括客户端和多个存储服务器，该方法包括：接收重定向服务请求，其中，该重定向服务请求用于请求确定该多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器；响应于该重定向服务请求，确定启动器和目标器，该启动器运行在该客户端上，该目标器运行在该多个存储服务器中的至少一个存储服务器上；基于该多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定该接入服务器，以便由该启动器建立与该接入服务器的数据链路。

根据本公开的第二方面，提供一种数据链路分配装置，可以由用于分布式存储系统的服务器实现，该分布式存储系统包括客户端和多个存储服务器，该数据链路分配设备包括：接收单元，该接收单元被配置为：接收重定向服务请求，其中，该重定向服务请求用于请求确定该多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器；第一确定单元，该第一确定单元被配置为：响应于该重定向服务请求，确定启动器和目标器，该启动器运行在该客户端上，该目标器运行在该多个存储服务器中的至少一个存储服务器上；以及第二确定单元，该第二确定单元被配置为：基于该多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定该接入服务器，以便由该启动器建立与该接入服务器的数据链路。

根据本公开的第三方面，提供一种数据链路分配设备，该设备可以由用于分布式存储系统的存储服务器实现，该设备可以包括：处理器；以及存储器，该存储器存储有程序指令，当该程序指令被该处理器执行时，使得该数据链路分配设备执行如第一方面所述的数据链路分配方法。

根据本公开的第四方面，提供一种分布式存储系统，包括：至少一个客户端；以及多个存储服务器，该多个存储服务器中的至少一个存储服务器被配置为执行如第一方面所述的数据链路分配方法。

根据本公开的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括机器可执行指令，该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所述的数据链路分配方法。

根据本公开的第六方面，提供了一种计算机程序产品，包括机器可执行指令，该机器可执行指令在由设备执行时使该设备执行根据本公开的第一方面所述的数据链路分配方法。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比，至少具有如下优点：根据本公开实施例的数据链路分配方法、存储服务器、分布式存储系统，能够获取到与启动器和目标器相关联的数据链路信息，并且，在进行数据链路分配的时候，可以利用与启动器和目标器相关联的数据链路信息了解存储系统内的整体情况以及整个存储系统的性能，从而能够均匀地将数据链路分配给各个存储服务器，避免单个或者几个存储服务器过热，从而实现负载均衡。

此外，根据本公开实施例的数据链路分配方法、存储服务器以及分布式存储系统，还可以根据分布式存储系统的服务负载动态进行调整，从而实现动态的负载均衡。进一步地，根据本公开的数据链路分配方法、存储服务器以及分布式存储系统，还可以在出现链路异常的情况下，为启动器分配临时数据链路，并在异常消除的时候，将启动器连接回原链路中，通过类似的数据链路回迁，固定了数据链路以配合分布式存储分配数据，避免了读I/O请求再经过存储网络到其他存储服务器，从而降低了请求的处理延迟。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为根据本公开实施例的一种分布式存储系统的架构图；

图2为根据本公开实施例的一种分布式存储系统的详细框架图；

图3示出了根据本公开实施方式的用于分布式存储系统的数据链路分配方法的流程图。

图4是根据本公开实施例的数据链路分配方法中的用于确定接入服务器的实现方法的流程图。

图5是根据本公开实施例的数据链路分配方法中的实现动态均衡的方法的流程图。

图6是根据本公开实施例的数据链路分配装置的方框图。

图7是根据本公开实施例的数据链路分配设备的方框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

为了更清楚地描述根据本公开实施例的数据链路分配方法，首先结合图1描述根据本公开的数据链路分配方法所应用的分布式存储网络架构。应该理解的是，本公开实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本公开实施例的技术方案，并不构成对于本公开实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本公开的实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

此外，以下附图中，用相同的附图标记标识相同类型的部件，本领域技术人员应当理解的是，相同类型的部件之间可以具有相同的、相似的或者不同的结构和构造，本公开不对此进行限制。

图1为根据本公开实施例的分布式存储网络100的网络架构示意图。如图1所示，分布式存储网络包括多个客户端110，以及多个存储服务器120。客户端110与存储服务器120通过网络130进行通信。网络130包括但不限于，互联网、局域网、无线网络等各种类型的网络。此外，尽管示出网络130，本领域技术人员应当理解的是，客户端110与存储服务器120之间还可以通过各种类型的总线进行通信，本公开不对此进行限制。

在如图1所示的分布式存储系统100中，数据可以存储在每个存储服务器120中，并且，可以通过采用互联网小型计算机系统接口(iSCSI)协议实现客户端对存储服务器中的数据的访问。每个客户端110上都可以运行基于iSCSI协议的启动器(initiator)，每个存储服务器120上可以运行基于iSCSI协议的目标器(target)。基于以上架构和iSCSI协议，根据本公开的实施例能够在分布式存储系统中为启动器分配合适的接入服务器，以建立与对应的目标器之间的会话，并实现重定向时的负载均衡。

根据本公开实施例的数据链路分配方法，至少可以在分布式存储系统中三个阶段中应用：阶段A为启动器需要与目标器建立连接的阶段，在下文中将该阶段称为“重定向负载均衡阶段”，在该阶段中，可以根据分布式系统中的数据链路信息为启动器分配接入服务器以建立启动器与目标器之间的数据链路；阶段B为动态平衡阶段，在该阶段中，可以周期地或非周期地监测分布式存储系统中的数据链路信息，并进行动态调整，以清除空闲链路并动态地均衡链路负载；阶段C为链路异常阶段，例如，启动器与第一服务器建立的第一数据链路发生接入异常，在该阶段中，可以为出现异常的数据链路上的启动器分配临时链路并在异常消除时将该启动器迁回至原链路中。以下，将结合具体的附图详细地描述根据本公开实施例的数据链路分配方法在各个阶段中的具体实现方式。

图2是根据本公开的示出了客户端和存储服务器的详细电路框图的系统示意图。如图2所述，客户端210中的每个客户端都运行有一个或者多个启动器，并且，存储服务器220中的每个存储服务器都运行有一个或者多个目标器，为简明起见，图2中针对每个客户端210仅示出一个启动器212，针对每个存储服务器220，仅示出一个目标器222。此外，根据本公开实施例的存储服务器220中还包括有重定向器224以及数据链路分配器226。为了简明起见，客户端210和存储服务器220中的其他电路和部件没有被示出且不进行详细描述。

在一些实施例中，每个存储服务器220可以被分配一条或者多条数据链路，相应地，客户端220中运行的目标器222可以与一个或者多个启动器212经由数据链路进行会话。在一些实施例中，每个存储服务器220都包括重定向器222和数据链路分配器226。

为了实现系统的高可用，在一段时间内，可以指定一个特定的存储服务器来执行根据本公开的数据链路分配方法，在另一个时间段(紧接着上一个时间段或与上一个时间段间隔)内，指定其他特定的存储服务器来执行根据本公开的数据链路分配方法。在一些实施例中，可以基于Zookeeper选举方法，选择出在特定时间段内执行根据本公开的数据链路分配方法的存储服务器。本领域技术人员可以理解的是，也可以采用其他已知或者未来研发出的选举方法，选择出在特定时间段内执行本公开的数据链路分配方法的存储服务器。此外，在特定时间段内执行本公开的数据链路分配方法的存储服务器可以不限于一台，也可以是两台或者多台。特定时间段的大小、以及相邻两个特定时间段之间的时间间隔可以根据实际需求进行设置或者调整，本公开不对此进行限制。在以下的描述中，如图2所示的分布式存储系统中的多个存储服务器中，执行根据本公开的数据链路分配方法可以是通过如上方式选举出来的存储服务器，以下称为执行存储服务器220E。

在一些实施方式中，执行存储服务器220E中的重定向器222E用于接收或者生成重定向服务请求R，并将接收到的或者生成的重定向服务请求R发送至数据链路分配器226E。重定向服务请求R可以来自存储服务器220E外部的启动器。例如，在重定向负载均衡阶段，启动器会发送重定向服务请求给每个存储服务器220以请求建立与目标器的连接。或者在链路异常阶段，当启动器检测到连接异常时，启动器会发送重定向服务请求给每个存储服务器220。此外，在特定的情况下，例如，在动态平衡阶段，当需要进行负载动态平衡时，重定向器220E可以生成重定向服务请求，并将其发送给数据链路分配器226E。执行存储服务器220E中的重定向器222E可以将接收到的重定向服务请求发送给数据链路分配器226E。

数据链路分配器226E从重定向器220E接收重定向服务请求，并根据执行存储服务器220E中的数据链路信息，执行根据本公开的数据链路分配方法，以确定接入服务器，从而在启动器与接入服务器中运行的目标器之间建立数据链路。

数据链路信息包括已经建立连接的数据链路的信息。在一个实施方式中，数据链路的信息可以由三元组表示，该三元组包括连接在相应的数据链路上的启动器标识信息、目标器标识信息以及接入服务器标识信息，例如，该三元组可以表示为(initiator名称，target名称，接入服务器ID)。例如，针对启动器A与IP地址为192.168.254.254的存储服务器上运行的目标器a之间数据链路L1，该数据链路信息可以表示为(initiator A，targeta，192.168.254.254)。数据链路信息可以存储在数据链路分配器226中，或者也可以存储在存储服务器中的其他存储装置中。并且，每个已经被分配有数据链路的目标器可以周期地或者非周期地向所有的存储服务器发送该目标器所在的数据链路信息，从而每个服务器可以存储更新的数据链路信息。由此，执行存储服务器中的数据链路分配器226E可以根据更新的数据链路信息，响应于重定向服务请求，实现根据本公开实施例的数据链路分配方法。

通过每个已经被分配有数据链路的目标器向所有的存储服务器发送数据链路信息，每个存储服务器都可以掌握分布式存储系统的整体情况，例如，哪些存储服务器被分配到哪些数据链路，哪些启动器与哪些目标器之间建立连接等等，从而可以在响应于重定向服务请求时，实现链路分配的均衡性。

以下，将结合图3-图5详细描述根据本公开实施方式的数据链路分配方法。

图3示出了根据本公开实施方式的用于分布式存储系统的数据链路分配方法300。该数据链路分配方法300可以由被选举出来作为执行存储服务器的存储服务器执行。该数据链路分配方法300可以应用在重定向负载均衡阶段和链路异常阶段，为需要与目标器进行连接的启动器以及感知到链路异常的目标器确定接入服务器以分配数据链路并建立启动器和对应的目标器之间的连接。

如图3所述，步骤S310中，接收重定向服务请求，其中，该重定向服务请求用于请求确定该多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器。

该重定向服务请求R可以由启动器生成并发送给重定向器224E。例如，在重定向负载均衡阶段，需要建立连接的启动器I1会发送重定向服务请求R，以建立与目标器T1之间的连接。此外，在链路异常阶段，启动器I会感知到与第一服务器S1建立的第一数据链路Ls发生接入异常(感知启动器Is)，因此会发送重定向请求R。重定向器224E接收该重定向服务请求并将其发送给数据链路分配器226E。

在步骤S320中，响应于接收到的重定向服务请求，确定启动器和目标器，启动器运行在客户端上，目标器运行在多个存储服务器中的至少一个存储服务器上。根据接收到的重定向服务请求，数据链路分配器226E可以确定启动器INI以及目标器TAR。

针对重定向负载均衡阶段启动器I1发送的重定向服务请求R，数据链路分配器226E可以根据该重定向服务请求R确定启动器I1为启动器INI并且需要与之建立连接的目标器T1为目标器TAR。此外，针对在链路异常阶段启动器Is发送的重定向服务请求R，数据链路分配器226E可以根据该重定向服务请求R确定启动器Is为启动器INI，并且第一数据链路Ls上的目标器Ts为目标器TAR。

在步骤S330中，数据链路分配器226E确定启动器是否已经被分配有数据链路。数据链路分配器226E可以从数据链路信息中查找是否存在与启动器INI和目标器TAR对应的三元组信息，即(INI，TAR，接入服务器ID)。如果存在该三元组信息，即，判断结果为“是”，则表示该启动器INI已经被分配到了和启动器TAR连接的数据链路，数据链路分配器226E会进行至步骤S340，并在步骤S340中，将该启动器重定向至已经分配的数据链路。如果数据链路信息中不存在相关的三元组信息，即，判断结果为“否”，则表明该启动器INI没有被分配到数据链路，即，启动器INI与目标器TAR之间不存在数据链路，因此，数据链路分配器226E将进行步骤S350为启动器INI确认接入服务器，以实现与接入服务器，相应地，对应的目标器TAR之间的连接。

在步骤S350中，基于多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定接入服务器，以便由启动器建立与接入服务器的数据链路。

在确定了待建立连接的启动器INI与目标器TAR之后，数据链路分配器226E根据数据链路信息中的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定启动器INI的接入服务器AS。具体地，可以针对多个存储服务器，确定分配到的、包括该目标器和启动器中的一个的数据链路数目最小的第一组存储服务器；从第一组存储服务器中，确定分配到的、包括该目标器和启动器中的另一个的数据链路数目最小的第二组存储服务器；从该第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器；并将确定后的对应分配到的数据链路数目最小的存储服务器作为接入服务器。以下，将参照图4中的方法S400详细介绍接入服务器的确定过程。

图4是根据本公开实施例的数据链路分配方法中的用于确定接入服务器的示例性具体实现方法。在步骤S410中，针对多个存储服务器，确定分配到的、包括该目标器的数据链路数目最小的第一组存储服务器。具体地，数据链路分配器226E可以从数据链路信息中，确定所分配到的、包括目标器TAR的数据链路最少的存储服务器组A1。例如，在分布式存储系统中，假设，以分布式存储系统包括8个存储服务器为例，存储服务器220-1、220-3以及220-5分配到的、包括目标器TAR的数据链路数目都是10条，而存储服务器220-2、220-4、220-6以及220-7分配到的、包括目标器TAR的数目都是8条，存储服务器220-8分配到的、包括目标器TAR的数目是9条，由此可以确定，分配到的、包括目标器TAR的数据链路数目最小的第一组存储服务器A1包括存储服务器220-2、220-4、220-6以及220-7。

在步骤S420中，从第一组存储服务器中，确定分配到的、包括该启动器的数据链路数目最小的第二组存储服务器。也就是说，数据链路分配器226E可以从第一组存储服务器A1中，确定分配到的、包括该启动器INI的数据链路数目最小的第二组存储服务器A2。仍以上述示例为例进行说明，针对第一组存储服务器A1，其包括存储服务器220-2、220-4、220-6以及220-7，这4台存储服务器中，存储服务器220-2被分配到的、包括启动器INI的数据链路数目是6条，而存储服务器220-4、220-6以及220-7被分配到的、包括启动器INI的数据链路数目是5条，由此可以确定，第二组存储服务器A2包括存储服务器220-4、220-6以及220-7。

在步骤S430中，从该第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器。数据链路分配器226E可以从第二组存储服务器A2中，确定分配到的数据链路数目最小的服务器。步骤S430这里所说的分配到的数据链路不限于包括启动器INI和/或目标器TAR的数据链路，而是包括存储器被分配到的所有的数据链路。仍以上述示例为例进行说明，针对第二组存储服务器A2，其包括存储服务器220-4、220-6以及220-7，这3台存储服务器中，存储服务器220-4被分配到的数据链路数目是15条，存储服务器220-6被分配到的数据链路数目是14条，存储服务器220-7被分配到的数据链路数目是12条，由此可以确定，分配到的数据链路数目最小的存储服务器是存储服务器220-7。

在步骤S440中，将所确定的服务器作为接入服务器。即，数据链路分配器226E将在上述步骤中确定的服务器作为启动器INI的接入服务器。以上述示例为例，接入服务器为存储服务器220-7。

此外，用于确定接入服务器的方法可以不限于上述步骤的执行顺序。例如，步骤S410可以和步骤S420调换执行顺序，即，可以针对分布式存储系统中的多个存储服务器，先确定分配到的、包括启动器INI的数据链路数目最小的第一组存储服务器；从该第一组存储服务器中，确定分配到的、包括该目标器TAR的数据链路数目最小的第二组存储服务器；从该第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器；以及将所确定的服务器作为该接入服务器。该方法的具体实现方式可以参照上文中所描述的内容，为简明起见，此处不再赘述。

此外，在一些实施方式中，还可以基于多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定备份接入服务器。例如，可以在上述步骤S430中，将分配到的数据链路数目次最小的对应的存储服务器(上述示例中，例如，具有被分配到的数据链路数目次最小的存储服务器220-6)作为备份接入服务器，从而可以在接入服务器发生故障时作为备份接入服务器，有效地提高系统的高可用性。

在对启动器进行重定向的过程中，可以通过利用与启动器和目标器相关联的数据链路信息了解存储系统内的整体情况以及整个存储系统的性能，从而能够均匀地将数据链路分配给各个存储服务器，避免单个或者几个存储服务器过热，从而实现负载均衡。

此外，针对链路异常阶段，在步骤S350中确定的接入服务器可以作为启动器Is的临时接入服务器，以便由感知启动器Is建立与临时接入服务器的临时数据链路，即，启动器Is与该临时接入服务器之间建立的数据链路为临时数据链路。当服务器接入异常消除后，即，分布式存储系统从链路异常阶段恢复之后，方法S300还可以包括：会向感知启动器Is发送切断链路指令，该切断指令用于切断该临时数据链路；将第一数据链路Ls上的第一服务器S1重新确定为感知启动器Is的接入服务器，以将感知服务器连接回至第一数据链路Ls中。

通过在出现链路异常的情况下，为启动器分配临时数据链路，并在异常消除的时候，将启动器连接回原链路中，通过类似的数据链路回迁，固定了数据链路以配合分布式存储分配数据，避免了读I/O请求再经过存储网络到其他存储服务器，从而降低了请求的处理延迟。

此外，如前文所述，根据本公开的数据链路分配方法还可以应用在动态平衡阶段，例如，由于分布式系统扩容或者增加存储服务器等情况导致负载发生变化，通过周期地或者非周期地监测分布式存储系统中的数据链路信息，并进行动态调整，以清除空闲链路并均衡链路负载。在一些实施方式中，每个存储器都会周期地向分布式存储系统中的所有的存储器通知其所被分配到的数据链路信息，如果数据链路分配器226E在一段时间(例如，3天)都没有收到针对一条数据链路Lld的信息，则认为该条链路已经空闲，从而释放该链路。

在一些实施方式中，数据链路分配器226E可以周期地执行动态数据链路分配方法，以动态地平衡负载。以下将结合图5描述动态数据链路分配方法。该方法可以在图3中所示的方法S300之前执行，也可以在图3所示的方法S300之后执行，是为了在存储式分布系统的运行过程中动态进行负载分配，从而动态地实现负载均衡。

如图5所示，在步骤S510中，针对分布式存储系统中的多个存储服务器，确定被分配到的数据链路数目的最大值和最小值。例如，在分布式存储系统中，假设，以分布式存储系统包括8个存储服务器为例，存储服务器220-1、220-3以及220-5被分配到的数据链路数目是20条，而存储服务器220-2被分配到的数据链路数目是12条，存储服务器220-4与220-6被分配到的数据链路的数目是15条，存储服务器220-7被分配到的数据链路数目是14条，存储服务器220-8被分配到的数据链路数目是22条。由此可以确定，被分配到的数据链路的数目的最大值是存储服务器220-8被分配到的数据链路数目22；被分配到的数据链路的数目的最小值是存储服务器220-2被分配到的数据链路数目12。

在步骤S520中，获取该最大值与该最小值的差值。仍以上述示例为例，在步骤S510中，最大值是22，最小值是12，因此可以确定差值为10。

在步骤S530中，将该差值与第一阈值进行比较，并确定差值是否大于等于第一阈值。在一些实施例中，第一阈值可以为2。此外，还可以根据分布式存储系统的负载均衡需求，将第一阈值设置为其他值，本公开对此不进行限制。此处，可以以第一阈值为2为例进行说明。在步骤S520中确定的差值为10，差值10与第一阈值2进行比较，差值大于第一阈值。如果步骤S530中的比较结果表示差值小于第一阈值，则步骤返回S510重新获取链路数据的最大值和最小值，或者也可以停止执行方法500，并在经过预定时间之后从步骤S510开始执行。

在步骤S540中，当该比较结果指示该差值大于等于该第一阈值时，从对应于最大值的服务器被分配到的数据链路中选择一条数据链路。仍以上述示例为例，对应于最大值的服务器是存储服务器220-8，可以从存储服务器220-8被分配到的数据链路中选择一条数据链路。该选择可以是随机的，也可以基于特定规则，本公开不对此进行限制。例如，存储服务器220-8被分配的数据链路时L81-L822，随机选择其中一条数据链路L8i(1≤i≤22)。

在步骤S550中向该选择的数据链路中的启动器发送切断链路指令。仍以上述示例为例，所选择的数据链路为L8i，例如，其对应的链路信息为三元组(I8i，T8i，S)。其中，I8i为链路L8i上的启动器，T8i为链路L8i上的目标器，S为链路L8i上的接入服务器的ID。则，数据链路分配器226E向该链路上的启动器I8i发送切断链路指令，以指示该启动器I8i切断与该数据链路L8i的连接。

在步骤S560中，将对应于最小值的服务器确定为更新的接入服务器，以将所选择的数据链路中的启动器重新定向到该更新的接服务器。仍以上述示例为例，数据链路分配器226E确定被具有被分配到的数据链路最小值的存储服务器220-2(其被分配到的数据链路数目是12条)为更新的接入服务器，并将在步骤S550中与数据链路L8i断开的启动器I8i重新定向到更新的接服务器220-2中，从而，将具有最大数目的存储服务器上的数据链路迁移到具有最小数据的存储服务器上，实现了动态负载的调整。

由此，根据本公开实施例的数据链路分配方法、存储服务器以及分布式存储系统，可以定期地根据分布式存储系统的服务负载动态通过执行上述方法500进行调整，从而实现动态的负载均衡。

根据本公开实施例的数据链路分配方法、装置、设备，能够获取到与启动器和目标器相关联的数据链路信息，并且，在进行数据链路分配的时候，可以利用与启动器和目标器相关联的数据链路信息了解存储系统内的整体情况以及整个存储系统的性能，从而能够均匀地将数据链路分配给各个存储服务器，避免单个或者几个存储服务器过热，从而实现负载均衡。此外，根据本公开实施例的数据链路分配方法、存储服务器以及分布式存储系统，还可以定期地根据分布式存储系统的服务负载动态进行调整，从而实现动态的负载均衡。进一步地，根据本公开的数据链路分配方法、存储服务器以及分布式存储系统，还可以在出现链路异常的情况下，为启动器分配临时数据链路，并在异常消除的时候，将启动器连接回原链路中，通过类似的数据链路回迁，固定了数据链路以配合分布式存储分配数据，避免了读I/O请求再经过存储网络到其他存储服务器，从而降低了请求的处理延迟。

图6是根据本公开实施例的用于分布式存储系统中的可以实现数据链路分配的装置的示意性框图，以下结合图6进行说明。在本公开实施例中，该数据链路分配装置可以实现为分布式存储系统中的存储服务器。

如图6所示，该数据链路分配装置600可以包括接收单元610、第一确定单元620以及第二确定单元630。

接收单元610可以被配置为接收重定向服务请求，其中，重定向服务请求用于请求确定该多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器。

第一确定单元620被配置为响应于该重定向服务请求，确定启动器和目标器，该启动器运行在该客户端上，该目标器运行在该多个存储服务器中的至少一个存储服务器上。

该第二确定单元630被配置为基于该多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定该接入服务器，以便由该启动器建立与该接入服务器的数据链路。

在一些实施例中，数据链路可以由一个三元组表示，该三元组包括连接在该数据链路上的启动器标识信息、目标器标识信息以及接入服务器标识信息，并且该分布式存储系统采用互联网小型计算机系统接口iSCSI协议。

在一些实施例中，重定向服务请求可以由该启动器在需要与所述目标器建立连接时发送。

在一些实施例中，该第二确定单元可以包括：第一数目确定子单元，被配置为针对该多个存储服务器，确定分配到的、包括该目标器的数据链路数目最小的第一组存储服务器；第二数目确定子单元，被配置为从该第一组存储服务器中，确定分配到的、包括该启动器的数据链路数目最小的第二组存储服务器；第三数目确定子单元，被配置为从该第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器；以及第一接入服务器确定子单元，被配置为将所确定的存储服务器作为该接入服务器。

在一些实施例中，该第二确定单元还可以包括：第四数目确定子单元，针对该多个存储服务器，确定分配到的、包括该启动器的数据链路数目最小的第一组存储服务器；第五数目确定单元，被配置为从该第一组存储服务器中，确定分配到的、包括该目标器的数据链路数目最小的第二组存储服务器；第六数目确定子单元从该第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的服务器；以及第二接入服务器确定子单元，被配置为将所确定的服务器作为该接入服务器。

根据本公开的一些实施例的数据链路分配装置还可以包括动态平衡单元，该动态平衡单元可以包括：数目获取子单元，被配置为针对该多个存储服务器，确定被分配到的数据链路数目的最大值和最小值；差值获取子单元，被配置为获取该最大值与该最小值的差值；比较子单元，被配置为将该差值与第一阈值进行比较，并获取比较结果。

此外，在一些实施例中，所述动态平衡单元还可以包括数据链路选择子单元，被配置为当比较结果指示该差值大于等于该第一阈值时，从对应于该最大值的存储服务器被分配到的数据链路中选择一条数据链路；指令发送子单元，被配置为向该选择的数据链路中的启动器发送切断链路指令；以及确定子单元，被配置为将对应于该最小值的存储服务器确定为更新的接入服务器，以将该选择的数据链路中的启动器重新定向到该更新的接入服务器。

在一些实施例中，启动器包括感知到与第一存储服务器建立的第一数据链路发生接入异常的感知启动器，该重定向服务请求由该感知启动器发送，第一确定单元被配置为将该感知启动器和该第一数据链路中的第一目标器分别确定为该启动器和该目标器。该第二确定单元被配置为确定该接入服务器为分配给该感知启动器的临时接入服务器，以便由该感知启动器建立与该临时接入服务器的临时数据链路。

此外，根据本公开实施例的数据链路分配装置还可以包括：切断链路指令发送单元，被配置为当服务器接入异常消除之后，向该感知启动器发送切断链路指令，其中，该链路切断指令用于切断该临时数据链路。所述第二确定单元被配置为确定该第一数据链路中的第一存储服务器为该接入服务器，以将该感知服务器连接回至所述第一数据链路中。

在一些实施例中，所述第二确定单元还被配置为基于该多个存储服务器被分配到的、与该启动器和所述目标器相关联的数据链路的数目信息，确定备份接入服务器。

需要说明的是，图6所示的数据链路分配装置600可以执行图3至图5所示的方法实施例中的各个步骤，并且实现图3至图5所示的方法实施例中的各个过程和效果。本领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的各个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。

此外，上述单元可以被实现为在一个或多个通用处理器上执行的软件组件，也可以被实现为诸如执行某些功能或其组合的硬件，诸如可编程逻辑设备和/或专用集成电路。在一些实施例中，这些单元可以体现为软件产品的形式，该软件产品可以存储在非易失性存储介质中，这些非易失性存储介质中包括使得计算机设备(例如个人计算机、服务器、网络设备、移动终端等)实现本公开实施例中描述的方法。在一个实施例中，上述单元还可以在单个设备上实现，也可以分布在多个设备上。这些单元的功能可以相互合并，也可以进一步拆分为多个子单元。

本公开实施例还提供了一种数据链路分配设备。该数据链路分配设备可以包括处理器和存储器，存储器中存储有程序指令，当程序指令被该处理器执行时，可以实现上述实施例中的数据链路分配方法。在本公开实施例中，该数据链路分配设备可以实现为分布式存储系统中的存储服务器。

图7示出了可以用来实施本公开内容的实施例的数据链路分配设备700的示意性框图。例如，根据本公开实施例的存储服务器可以由设备700来实现。图7示出的数据链路分配设备700仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图7所示，设备700包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的计算机程序指令或者从存储单元708加载到随机访问存储器(RAM)703中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理，以实现根据本公开实施例的数据链路分配方法。在RAM 703中，还可存储设备700操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

设备700中的多个部件连接至I/O接口705，包括：输入单元706，例如键盘、鼠标等；输出单元707，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元708，例如磁盘、光盘等；以及通信单元709，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元709允许设备700通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

上文所描述的各个过程和处理，可由处理单元701执行。例如，在一些实施例中，上述结合附图图3至图5所描述的方法300至方法500可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元708。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM702和/或通信单元709而被载入和/或安装到设备700上。当计算机程序被加载到RAM703并由CPU 701执行时，可以执行上文描述的数据链路分配方法的一个或多个动作。

虽然图7示出了具有各种装置的数据链路分配设备700，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

本公开实施例还提供了一种分布式存储系统，该系统包括客户端和多个存储服务器，该多个存储服务器中的至少一个存储服务器被配置为实现上述实施例中的数据链路分配方法。

本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述实施例中的数据链路分配方法。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行上述流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信单元709从网络上被下载和安装，或者从存储单元708被安装，或者从ROM 702被安装。在该计算机程序被CPU 701执行时，执行本公开实施例的数据链路分配方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述数据链路分配设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该数据链路分配设备中的。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该数据链路分配设备执行时，使得该数据链路分配设备执行：接收重定向服务请求，其中，该重定向服务请求用于请求确定该多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器；响应于该重定向服务请求，确定启动器和目标器，所述启动器运行在该客户端上，该目标器运行在该多个存储服务器中的至少一个存储服务器上；基于该多个存储服务器被分配到的、与该启动器和该目标器相关联的数据链路的数目信息，确定该接入服务器，以便由该启动器建立与该接入服务器的数据链路。此外，当上述一个或者多个程序被该数据链路分配设备执行时，还可以使得该数据链路分配设备执行上述数据链路分配方法的其他步骤，此处不再赘述。

在本公开实施例中，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN)等网络)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个单元、程序段、或代码的一部分，该单元、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种用于分布式存储系统的数据链路分配方法，所述分布式存储系统包括客户端和多个存储服务器，所述方法包括：

接收重定向服务请求，其中，所述重定向服务请求用于请求确定所述多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器；

响应于所述重定向服务请求，确定启动器和目标器，所述启动器运行在所述客户端上，所述目标器运行在所述多个存储服务器中的至少一个存储服务器上；以及

确定所述接入服务器，以便由所述启动器建立与所述接入服务器的数据链路，包括：

针对所述多个存储服务器，确定分配到的、包括所述目标器和所述启动器中的一者的数据链路数目最小的第一组存储服务器；

从所述第一组存储服务器中，确定分配到的、包括所述目标器和所述启动器中的另一者的数据链路数目最小的第二组存储服务器；

从所述第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器；以及

将确定后的对应分配到的数据链路数目最小的存储服务器作为所述接入服务器。

2.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，其中所述数据链路由一个三元组表示，所述三元组包括连接在所述数据链路上的启动器标识信息、目标器标识信息以及接入服务器标识信息，并且所述分布式存储系统采用互联网小型计算机系统接口iSCSI协议。

3.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，其中，所述重定向服务请求由所述启动器在需要与所述目标器建立连接时发送。

4.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，其中确定所述接入服务器包括：

针对所述多个存储服务器，确定分配到的、包括所述目标器的数据链路数目最小的所述第一组存储服务器；

从所述第一组存储服务器中，确定分配到的、包括所述启动器的数据链路数目最小的所述第二组存储服务器；

从所述第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器；以及

将所确定的存储服务器作为所述接入服务器。

5.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，其中确定所述接入服务器包括：

针对所述多个存储服务器，确定分配到的、包括所述启动器的数据链路数目最小的所述第一组存储服务器；

从所述第一组存储服务器中，确定分配到的、包括所述目标器的数据链路数目最小的所述第二组存储服务器；

从所述第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的服务器；以及

将所确定的服务器作为所述接入服务器。

6.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，所述方法还包括：

针对所述多个存储服务器，确定被分配到的数据链路数目的最大值和最小值；

获取所述最大值与所述最小值的差值；

将所述差值与第一阈值进行比较，并获取比较结果。

7.根据权利要求6所述的数据链路分配方法，所述方法还包括：

当所述比较结果指示所述差值大于等于所述第一阈值时，从对应于所述最大值的存储服务器被分配到的数据链路中选择一条数据链路；

向所述选择的数据链路中的启动器发送切断链路指令；

将对应于所述最小值的存储服务器确定为更新的接入服务器，以将所述选择的数据链路中的启动器重新定向到所述更新的接入服务器。

8.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，其中，所述启动器包括感知到与第一存储服务器建立的第一数据链路发生接入异常的感知启动器，所述重定向服务请求由所述感知启动器发送，

并且其中所述确定启动器和目标器包括：

将所述感知启动器和所述第一数据链路中的第一目标器分别确定为所述启动器和所述目标器。

9.根据权利要求8所述的数据链路分配方法，所述方法还包括：

确定所述接入服务器为分配给所述感知启动器的临时接入服务器，以便由所述感知启动器建立与所述临时接入服务器的临时数据链路。

10.根据权利要求9所述的数据链路分配方法，所述方法还包括：

当服务器接入异常消除之后，向所述感知启动器发送切断链路指令，所述链路切断指令用于切断所述临时数据链路；以及

确定所述第一数据链路中的所述第一存储服务器为所述接入服务器，以将所述感知启动器连接回至所述第一数据链路中。

11.根据权利要求1所述的数据链路分配方法，所述方法还包括：

基于所述多个存储服务器被分配到的、与所述启动器和所述目标器相关联的数据链路的数目信息，确定备份接入服务器。

12.一种用于分布式存储系统的存储服务器，所述分布式存储系统包括客户端和多个存储服务器，所述存储服务器包括：

接收单元，所述接收单元被配置为：接收重定向服务请求，其中，所述重定向服务请求用于请求确定所述多个存储服务器中的一个存储服务器，作为接入服务器；以及

第一确定单元，所述第一确定单元被配置为：响应于所述重定向服务请求，确定启动器和目标器，所述启动器运行在所述客户端上，所述目标器运行在所述多个存储服务器中的至少一个存储服务器上；以及

第二确定单元，所述第二确定单元被配置为：基于以下方式确定所述接入服务器，以便由所述启动器建立与所述接入服务器的数据链路：

针对所述多个存储服务器，确定分配到的、包括所述目标器和所述启动器中的一者的数据链路数目最小的第一组存储服务器；

从所述第一组存储服务器中，确定分配到的、包括所述目标器和所述启动器中的另一者的数据链路数目最小的第二组存储服务器；

从所述第二组存储服务器中，确定分配到的数据链路数目最小的存储服务器；以及

将确定后的对应分配到的数据链路数目最小的存储服务器作为所述接入服务器。

13.一种用于分布式存储系统的存储服务器，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器存储有程序指令，当所述程序指令被所述处理器执行时，使得所述存储服务器执行如权利要求1-11任意一项所述的数据链路分配方法。

14.一种分布式存储系统，包括：

客户端；以及

多个存储服务器，所述多个存储服务器中的至少一个存储服务器被配置为执行如权利要求1-11任意一项所述的数据链路分配方法。

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