CN114217746A - 一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法 - Google Patents

一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，涉及硬件Raid管理技术领域，其实现涉及Server端和Agent端；Server端通过调用API接口管理硬件Raid的全生命周期，同时，对大规模集群中多个节点的硬件Raid进行批量管理；Agent端通过交叉编译产生混合架构的配置管理模块，配置管理模块以二进制文件的形式运行在每个节点上，将不同架构、不同类型的Raid卡搜集到的Raid信息及硬盘信息抽象出统一模型，并根据硬盘推荐算法自动选出符合要求的硬盘，进行硬件Raid的自动化配置；执行完毕后，Agent端返回配置结果，如果配置失败，Server端会间隔一段时间自动重新发送配置请求，直至配置成功。本发明可以实现自动化管理大规模集群中混合架构节点硬件Raid的全生命周期，简化人工操作。

Description

一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法
技术领域
本发明涉及硬件Raid管理技术领域，具体的说是一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法。
背景技术
随着云中心业务量的不断增加，集群节点数量也会不断增大，这就对大规模集群节点的配置效率提出了越来越高的要求，其中硬件Raid的管理是节点配置过程中重要的一环。服务器使用硬件Raid作为存储，可以充分发挥出多块硬盘的优势，达到增大容量或者提供容错功能，确保数据安全性的目的。
但在大规模集群中，单个节点的体系架构及Raid卡型号往往会有很大的区别，不同架构、不同型号的Raid卡配置硬件Raid的方式也有很大的差异，缺乏统一的数据模型。目前，管理硬件Raid普遍的方式是人工在Raid配置界面进行管理，这不仅对操作人员的技术和经验提出了很高的要求，一旦硬件Raid配置失败，就需要重启机器进入配置界面进行重新配置，而且，也无法满足服务器运行时配置硬件Raid的要求。因此在大规模集群环境配置节点过程中，硬件Raid的管理会耗费大量的人力和时间，显著降低配置集群环境的效率。
发明内容
本发明针对目前管理硬件Raid存在的对操作人员技术要求高、配置周期长的问题，提供一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法。
本发明的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，解决上述技术问题采用的技术方案如下：
一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，该方法的实现过程涉及Server端和Agent端；
Server端通过调用API接口的方式管理硬件Raid的全生命周期，同时，对大规模集群中多个节点的硬件Raid进行批量管理；
Agent端通过交叉编译产生混合架构的配置管理模块，配置管理模块以二进制文件的形式运行在每个节点上，将不同架构、不同类型的Raid卡搜集到的Raid信息及硬盘信息抽象出统一模型，并根据硬盘推荐算法自动选出符合要求的硬盘，进行硬件Raid的自动化配置；
执行完毕后，Agent端返回配置结果，如果配置失败，Server端会间隔一段时间自动重新发送配置请求，直至配置成功。
可选的，Server端对大规模集群中多个节点的硬件Raid进行批量管理时，Server端根据上报的节点顺序将配置请求压入队列中,请求执行完毕后，Agent端返回执行结果,如果执行失败，Server端会将该请求重新压入队列末端,待其他节点执行请求成功后再重新发送请求。
可选的，Agent端的配置管理模块对硬件Raid进行自动化配置的过程具体包括创建Raid、查看Raid信息、删除Raid；
(一)在创建Raid过程中，具体包括如下步骤：
(1)启动节点上的配置管理模块，并通过a1)获取Raid卡类型、a2)获取Raid卡上所有控制器的ID、a3)基于获取的Raid卡类型和控制器ID，获取该控制器上所有的Raid信息和硬盘信息、a4)将获取的Raid信息和硬盘信息转换成统一模型的数据格式，完成硬盘信息的搜集；
(2)通过传入的参数判断是否需要清理节点上的Raid，如果需要，Agent端的配置管理模块会扫描节点上的所有控制器，并依次清理掉每个控制器上的所有Raid；
(3)用户可以根据需求指定不同的Raid使用类别、是否清理Raid、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘型号，硬盘推荐算法会自动筛选出最符合要求的硬盘以供使用；
(4)在选出符合要求的硬盘后，通过下面两个步骤来自动化配置Raid：
(4.1)从四方面进行参数校验：Raid级别是否合法、硬盘是否存在、硬盘数量是否合法、硬盘是否重复；
(4.2)参数校验通过后，首先根据传入信息中硬盘的WWN获取到该硬盘的位置码，随后根据位置码、Raid级别及读写策略创建Raid；
(二)在查看Raid信息过程中，比较传入的Raid信息与搜集到的Raid信息，比较结果一致时，返回该Raid信息，比较结果不一致时，将传入的Raid信息视为异常并抛出；
(三)在删除Raid过程中，比较传入的Raid信息与搜集到的Raid信息，比较结果一致时，获取到该Raid的ID，通过Raid ID来删除请求的Raid并返回执行结果。
进一步可选的，获取的Raid信息包括：Raid对应的盘符，Raid ID，Raid级别，Raid容量以及组成该Raid的硬盘列表；
获取的硬盘信息包括：硬盘的Enclosure ID，Slot ID，Device ID，WWN，硬盘类型，硬盘容量，硬盘型号以及硬盘占用情况。
进一步可选的，硬盘推荐算法从Raid使用类别、硬盘状态、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘型号以及硬盘占用情况计算每块硬盘的权重，再根据用户定义的硬盘个数按照权重由高到低的顺序选择硬盘配置硬件Raid，具体过程如下：
首先，根据传入的Raid使用类别设置硬盘容量标准，硬盘容量标准的选择根据raid使用类别选取不同的平均值，此过程中，如果用户指定了硬盘容量，则将硬盘容量标准作为指定的硬盘容量，如果用户未指定硬盘容量，则判断Raid使用类别：①Raid使用类别为系统盘，则该容量标准是所有硬盘类型为SSD的硬盘容量平均值，②Raid使用类别为存储盘，则该容量标准是所有硬盘的容量平均值；
随后，根据传入的Raid使用类别，结合硬盘状态、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘占用情况和硬盘型号六个方面计算出系统中每块硬盘的权重，并将所有硬盘按照权重大小排序，最后根据Raid级别及硬盘个数按照权重由大到小的顺序选择出符合要求的硬盘。
优选的，引入公式(1)，计算每块硬盘的权重：
Figure BDA0003414514790000041
其中，A1表示硬盘状态，硬盘状态正常时为1，异常时为0；
A2表示硬盘类型，b1)如果用户指定硬盘类型，则指定的硬盘类型为1，其他类型均为0，b2)如果用户未指定硬盘类型，则判断Raid使用类别：Raid使用类别为系统盘，则硬盘类型为SSD时A2为1，硬盘类型为HDD时A2为0，Raid使用类别为存储盘，则两种硬盘类型A2均为1；
A3表示硬盘接口类型，c1)如果用户指定硬盘接口类型，则符合指定接口类型的硬盘A3为1，其他接口类型的硬盘A3为0，c2)如果用户未指定硬盘接口类型，则对于任意硬盘接口类型A3均为1；
A4表示硬盘容量，为硬盘搜集的信息中的硬盘容量；
A5表示硬盘占用情况，d1)如果用户选择清理Raid,则无论硬盘是否被占用A5均为1，d1)如果用户选择不清理Raid，则硬盘被占用时A5为0，硬盘未被占用时A5为1；
A6表示硬盘型号，e1)如果用户指定使用的硬盘型号,则硬盘为指定的硬盘型号时A6为1，硬盘为其他硬盘型号时A6为0，e2)如果没有指定硬盘型号，则所有硬盘型号A6均为1。
可选的，混合架构包括i386、x86_64、arm64。
可选的，Raid卡的类型包括Adaptec Series 8 12G、Adaptec Series 8222SHBA、Adaptec Series 8204-2GB、Adaptec Series 8204-4GB、MegaRAID 3108、MegaRAID 9361、MegaRAID 3008IR、SAS3008 PCI-Express Fusion-MPT及LSI 9361-8i-1G。
本发明的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，与现有技术相比具有的有益效果是：
(1)本发明可以实现自动化管理大规模集群中混合架构节点硬件Raid的全生命周期，简化人工操作，减少配置硬件Raid时间，提高部署节点效率；
(2)本发明支持内存系统及运行时配置硬件Raid，服务器无需重启即可配置硬件Raid；
(3)本发明通过适配多种架构以及多种类型Raid卡、自动搜集硬盘信息整合数据模型以及根据硬盘推荐算法自动筛选符合要求的硬盘，解决了在大规模集群环境中，管理硬件Raid操作繁琐，不支持运行时配置、对操作人员技术要求较高、花费时间长的问题。
附图说明
附图1是本发明中搜集硬盘信息的流程图；
附图2是本发明中选出符合要求的硬盘后自动化配置Raid的流程图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案、解决的技术问题和技术效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例一：
本实施例提出一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，该方法的实现过程涉及Server端和Agent端；
Server端通过调用API接口的方式管理硬件Raid的全生命周期，同时，对大规模集群中多个节点的硬件Raid进行批量管理，此时，Server端根据上报的节点顺序将配置请求压入队列中；
Agent端通过交叉编译产生混合架构的配置管理模块，配置管理模块以二进制文件的形式运行在每个节点上，将不同架构、不同类型的Raid卡搜集到的Raid信息及硬盘信息抽象出统一模型，并根据硬盘推荐算法自动选出符合要求的硬盘，进行硬件Raid的自动化配置；
执行完毕后，Agent端返回配置结果，如果配置失败，Server端会将该请求重新压入队列末端,待其他节点执行请求成功后再重新发送请求。
本实施例中，Agent端的配置管理模块对硬件Raid进行自动化配置的过程具体包括创建Raid、查看Raid信息、删除Raid。
(一)在创建Raid过程中，具体包括如下步骤：
(1)结合附图1，启动节点上的配置管理模块，并通过a1)获取Raid卡类型、a2)获取Raid卡上所有控制器的ID、a3)基于获取的Raid卡类型和控制器ID，获取该控制器上所有的Raid信息和硬盘信息、a4)将获取的Raid信息和硬盘信息转换成统一模型的数据格式，完成硬盘信息的搜集；本步骤中，获取的Raid信息包括：Raid对应的盘符，Raid ID，Raid级别，Raid容量以及组成该Raid的硬盘列表；获取的硬盘信息包括：硬盘的Enclosure ID，SlotID，Device ID，WWN，硬盘类型，硬盘容量，硬盘型号以及硬盘占用情况。
(2)通过传入的参数判断是否需要清理节点上的Raid，如果需要，Agent端的配置管理模块会扫描节点上的所有控制器，并依次清理掉每个控制器上的所有Raid。
(3)硬盘推荐算法从Raid使用类别、硬盘状态、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘型号以及硬盘占用情况计算每块硬盘的权重，再根据用户定义的硬盘个数按照权重由高到低的顺序选择硬盘配置硬件Raid，具体过程如下：
首先，根据传入的Raid使用类别设置硬盘容量标准，硬盘容量标准的选择根据raid使用类别选取不同的平均值，此过程中，如果用户指定了硬盘容量，则将硬盘容量标准作为指定的硬盘容量，如果用户未指定硬盘容量，则判断Raid使用类别：①Raid使用类别为系统盘，则该容量标准是所有硬盘类型为SSD的硬盘容量平均值，②Raid使用类别为存储盘，则该容量标准是所有硬盘的容量平均值；
随后，根据传入的Raid使用类别，结合硬盘状态、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘占用情况和硬盘型号六个方面，引入公式(1)，计算每块硬盘的权重：
Figure BDA0003414514790000071
其中，A1表示硬盘状态，硬盘状态正常时为1，异常时为0；
A2表示硬盘类型，b1)如果用户指定硬盘类型，则指定的硬盘类型为1，其他类型均为0，b2)如果用户未指定硬盘类型，则判断Raid使用类别：Raid使用类别为系统盘，则硬盘类型为SSD时A2为1，硬盘类型为HDD时A2为0，Raid使用类别为存储盘，则两种硬盘类型A2均为1；
A3表示硬盘接口类型，c1)如果用户指定硬盘接口类型，则符合指定接口类型的硬盘A3为1，其他接口类型的硬盘A3为0，c2)如果用户未指定硬盘接口类型，则对于任意硬盘接口类型A3均为1；
A4表示硬盘容量，为硬盘搜集的信息中的硬盘容量；
A5表示硬盘占用情况，d1)如果用户选择清理Raid,则无论硬盘是否被占用A5均为1，d1)如果用户选择不清理Raid，则硬盘被占用时A5为0，硬盘未被占用时A5为1；
A6表示硬盘型号，e1)如果用户指定使用的硬盘型号,则硬盘为指定的硬盘型号时A6为1，硬盘为其他硬盘型号时A6为0，e2)如果没有指定硬盘型号，则所有硬盘型号A6均为1；
随后，将所有硬盘按照权重大小排序，最后根据Raid级别及硬盘个数按照权重由大到小的顺序选择出符合要求的硬盘。
(4)结合附图2，在选出符合要求的硬盘后，通过下面两个步骤来自动化配置Raid：
(4.1)从四方面进行参数校验：Raid级别是否合法、硬盘是否存在、硬盘数量是否合法、硬盘是否重复；
(4.2)参数校验通过后，首先根据传入信息中硬盘的WWN获取到该硬盘的位置码，随后根据位置码、Raid级别及读写策略创建Raid；
(二)在查看Raid信息过程中，比较传入的Raid信息与搜集到的Raid信息，比较结果一致时，返回该Raid信息，比较结果不一致时，将传入的Raid信息视为异常并抛出；
(三)在删除Raid过程中，比较传入的Raid信息与搜集到的Raid信息，比较结果一致时，获取到该Raid的ID，通过Raid ID来删除请求的Raid并返回执行结果。
需要补充的是，本实施例中涉及的混合架构包括i386、x86_64、arm64。
需要补充的是，本实施例中涉及的Raid卡类型不限于Adaptec Series 8 12G、Adaptec Series 8222SHBA、Adaptec Series 8204-2GB、Adaptec Series 8204-4GB、MegaRAID 3108、MegaRAID 9361、MegaRAID 3008IR、SAS3008 PCI-Express Fusion-MPT及LSI 9361-8i-1G。
综上可知，采用本发明的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，可以实现自动化管理大规模集群中混合架构节点硬件Raid的全生命周期，简化人工操作，减少配置硬件Raid时间，提高部署节点效率，解决了在大规模集群环境中，管理硬件Raid操作繁琐，不支持运行时配置、对操作人员技术要求较高、花费时间长的问题。
以上应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了详细阐述，这些实施例只是用于帮助理解本发明的核心技术内容。基于本发明的上述具体实施例，本技术领域的技术人员在不脱离本发明原理的前提下，对本发明所作出的任何改进和修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于,该方法的实现过程涉及Server端和Agent端；
Server端通过调用API接口的方式管理硬件Raid的全生命周期，同时，对大规模集群中多个节点的硬件Raid进行批量管理；
Agent端通过交叉编译产生混合架构的配置管理模块，配置管理模块以二进制文件的形式运行在每个节点上，将不同架构、不同类型的Raid卡搜集到的Raid信息及硬盘信息抽象出统一模型，并根据硬盘推荐算法自动选出符合要求的硬盘，进行硬件Raid的自动化配置；
执行完毕后，Agent端返回配置结果，如果配置失败，Server端会间隔一段时间自动重新发送配置请求，直至配置成功。
2.根据权利要求1所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，Server端对大规模集群中多个节点的硬件Raid进行批量管理时，Server端根据上报的节点顺序将配置请求压入队列中,请求执行完毕后，Agent端返回执行结果,如果执行失败，Server端会将该请求重新压入队列末端,待其他节点执行请求成功后再重新发送请求。
3.根据权利要求1所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，Agent端的配置管理模块对硬件Raid进行自动化配置的过程具体包括创建Raid、查看Raid信息、删除Raid；
(一)在创建Raid过程中，具体包括如下步骤：
(1)启动节点上的配置管理模块，并通过a1)获取Raid卡类型、a2)获取Raid卡上所有控制器的ID、a3)基于获取的Raid卡类型和控制器ID，获取该控制器上所有的Raid信息和硬盘信息、a4)将获取的Raid信息和硬盘信息转换成统一模型的数据格式，完成硬盘信息的搜集；
(2)通过传入的参数判断是否需要清理节点上的Raid，如果需要，Agent端的配置管理模块会扫描节点上的所有控制器，并依次清理掉每个控制器上的所有Raid；
(3)用户可以根据需求指定不同的Raid使用类别、是否清理Raid、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘型号，硬盘推荐算法会自动筛选出最符合要求的硬盘以供使用；
(4)在选出符合要求的硬盘后，通过下面两个步骤来自动化配置Raid：
(4.1)从四方面进行参数校验：Raid级别是否合法、硬盘是否存在、硬盘数量是否合法、硬盘是否重复；
(4.2)参数校验通过后，首先根据传入信息中硬盘的WWN获取到该硬盘的位置码，随后根据位置码、Raid级别及读写策略创建Raid；
(二)在查看Raid信息过程中，比较传入的Raid信息与搜集到的Raid信息，比较结果一致时，返回该Raid信息，比较结果不一致时，将传入的Raid信息视为异常并抛出；
(三)在删除Raid过程中，比较传入的Raid信息与搜集到的Raid信息，比较结果一致时，获取到该Raid的ID，通过RaidID来删除请求的Raid并返回执行结果。
4.根据权利要求3所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，获取的Raid信息包括：Raid对应的盘符，RaidID，Raid级别，Raid容量以及组成该Raid的硬盘列表；
获取的硬盘信息包括：硬盘的Enclosure ID，Slot ID，Device ID，WWN，硬盘类型，硬盘容量，硬盘型号以及硬盘占用情况。
5.根据权利要求4所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，硬盘推荐算法从Raid使用类别、硬盘状态、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘型号以及硬盘占用情况计算每块硬盘的权重，再根据用户定义的硬盘个数按照权重由高到低的顺序选择硬盘配置硬件Raid，具体过程如下：
首先，根据传入的Raid使用类别设置硬盘容量标准，硬盘容量标准的选择根据raid使用类别选取不同的平均值，此过程中，如果用户指定了硬盘容量，则将硬盘容量标准作为指定的硬盘容量，如果用户未指定硬盘容量，则判断Raid使用类别：①Raid使用类别为系统盘，则该容量标准是所有硬盘类型为SSD的硬盘容量平均值，②Raid使用类别为存储盘，则该容量标准是所有硬盘的容量平均值；
随后，根据传入的Raid使用类别，结合硬盘状态、硬盘类型、硬盘接口类型、硬盘容量、硬盘占用情况和硬盘型号六个方面计算出系统中每块硬盘的权重，并将所有硬盘按照权重大小排序，最后根据Raid级别及硬盘个数按照权重由大到小的顺序选择出符合要求的硬盘。
6.根据权利要求5所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，引入公式(1)，计算每块硬盘的权重：
Figure FDA0003414514780000031
其中，A1表示硬盘状态，硬盘状态正常时为1，异常时为0；
A2表示硬盘类型，b1)如果用户指定硬盘类型，则指定的硬盘类型为1，其他类型均为0，b2)如果用户未指定硬盘类型，则判断Raid使用类别：Raid使用类别为系统盘，则硬盘类型为SSD时A2为1，硬盘类型为HDD时A2为0，Raid使用类别为存储盘，则两种硬盘类型A2均为1；
A3表示硬盘接口类型，c1)如果用户指定硬盘接口类型，则符合指定接口类型的硬盘A3为1，其他接口类型的硬盘A3为0，c2)如果用户未指定硬盘接口类型，则对于任意硬盘接口类型A3均为1；
A4表示硬盘容量，为硬盘搜集的信息中的硬盘容量；
A5表示硬盘占用情况，d1)如果用户选择清理Raid,则无论硬盘是否被占用A5均为1，d1)如果用户选择不清理Raid，则硬盘被占用时A5为0，硬盘未被占用时A5为1；
A6表示硬盘型号，e1)如果用户指定使用的硬盘型号,则硬盘为指定的硬盘型号时A6为1，硬盘为其他硬盘型号时A6为0，e2)如果没有指定硬盘型号，则所有硬盘型号A6均为1。
7.根据权利要求1所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，所述混合架构包括i386、x86_64、arm64。
8.根据权利要求1所述的一种混合架构节点的硬件Raid远程自动化管理方法，其特征在于，Raid卡的类型包括Adaptec Series 8 12G、Adaptec Series 8222SHBA、AdaptecSeries 8204-2GB、Adaptec Series 8204-4GB、MegaRAID 3108、MegaRAID 9361、MegaRAID3008IR、SAS3008 PCI-Express Fusion-MPT及LSI 9361-8i-1G。
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