CN114257500B - 一种超融合集群内部网络的故障切换方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种超融合集群内部网络的故障切换方法、系统及装置，所述方法包括：在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中，加入探针服务；启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达；若超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试；若备用上行链路正常连通，则将所述未收到ping确认的管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。本发明能够确保集群在外部上行链路丢失导致的网络不可达时，自动切换至备用上行链路，保证业务的正常访问。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，更具体的说是涉及一种超融合集群内部网络的故障切换方法、系统及装置。
背景技术
随着云计算的发展，HCI超融合架构越来越多的承载本地私有云或者混合云的建设；与传统的SAN/NAS架构类似，往往IT运维工程师所关心的依然是架构单点故障的问题，包括：计算、存储、网络在内的所有资源都应充分考虑在内；计算和存储采用分布式融合的方式，形成了如今的HCI架构。
在超融合虚拟化环境中，集群网络常用的两种方法：主备模式、双活模式。
双活模式：需要在连接的两台交换机上进行复杂的配置(如：端口聚合)，而且不同厂家的交换机，甚至同一厂家不同型号的交换机配置的方法都完全不同，这给现场实施人员带来了很多不便，况且往往超融合工程师并不具备高深的网络能力，这给实施安装增加了更多的难度；其次，双活模式虽然能带来主-主的工作模式，但是一旦出问题，排查问题、解决问题的时间往往无法估量；
主备模式：通长不需要在交换机上做额外的配置，也不需要超融合工程师掌握复杂的交换机配置能力，但是此方法存在一定的成本弊端，需要相同型号的交换机配置专用的堆叠线缆和堆叠模块，这样才能很好的完成交换机主备的工作模式。
但是，在现有的超融合环境中，网络架构的主备/双活模式往往是基于外部的网络交换机，交换机配置成功与否影响之HCI集群的正常使用。由于HCI集群内部的网络运行机制往往不具备主动判断外部网络异常的能力，只是被动接受外部交换机的状态；HCI只判断集群内部服务器的网络是否正常，并不关心集群所连接的上行链路情况，假如业务交换机到核心层的上行链路出故障，集群并不认为这是集群故障，不会做任何的网络切换工作，这种方式往往在一些链路异常的情况下，不能很好的发挥网络冗余的特性，导致业务访问中断。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种超融合集群内部网络的故障切换方法、系统及装置，能够确保集群在外部上行链路丢失导致的网络不可达时，自动切换至备用上行链路，保证业务的正常访问。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种超融合集群内部网络的故障切换方法，包括：
在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中，加入探针服务；
启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达；
若超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试；
若备用上行链路正常连通，则将所述未收到ping确认的管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
进一步，所述主上行链路的固定IP地址为主上行链路中任一可达的IP地址或当前局域网的网关地址。
进一步，所述在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，具体包为：
超融合集群内有超过半数的管理服务节点在超过5秒钟的时间未收到SYN确认。
进一步，所述对备用上行链路进行连通测试，具体为：
启动探针服务，向备用上行链路发送ping包；若收到SYN确认，则备用上行链路正常连通；若未收到SYN确认，则备用上行链路故障。
进一步，所述将网络切换到备用上行链路，包括：
将服务器当前使用的网卡切换为备用网卡，通过备用网卡连接至备用交换机。
相应的，本发明还公开了一种超融合集群内部网络的故障切换系统，包括：探针服务添加单元，用于在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中加入探针服务；
探测单元，用于启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达；
网络切换单元，用于如果超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试；
节点切换单元，用于当备用上行链路正常连通时，将管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
进一步，探测单元具体用于：
启动探针服务，向主上行链路中任一可达的IP地址或当前局域网的网关地址发送ping包，以确定超融合集群集群与外部是否可达。
进一步，网络切换单元具体用于：
如果超融合集群内有超过半数的管理服务节点在超过5秒钟的时间未收到SYN确认，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
进一步，网络切换单元还包括：
连通测试模块，用于启动探针服务，向备用上行链路发送ping包；若收到SYN确认，则备用上行链路正常连通；若未收到SYN确认，则备用上行链路故障。
相应的，本发明公开了一种超融合集群内部网络的故障切换装置，包括：
存储器，用于存储超融合集群内部网络的故障切换程序；
处理器，用于执行所述超融合集群内部网络的故障切换程序时实现如上文任一项所述超融合集群内部网络的故障切换方法的步骤。
相应的，本发明公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有超融合集群内部网络的故障切换程序，所述超融合集群内部网络的故障切换程序被处理器执行时实现如上文任一项所述超融合集群内部网络的故障切换方法的步骤。
对比现有技术，本发明有益效果在于：
1、本发明不需要外部交换机额外配置，只需要集群内部启用探针检测服务。
2.本发明所有的功能实现都是基于集群功能完成，而非交换机上配置，便于后期交换机扩展。
3、本发明不容易出现配置错误，而导致集群故障，实施更便捷。
4、本发明不需要额外的模块和线缆进行堆叠配置，有效的节省了实施成本。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明具体实施方式的方法流程图。
附图2是本发明具体实施方式的系统结构图。
图中，1为探针服务添加单元；2为探测单元；3为网络切换单元；4为节点切换单元；5为连通测试模块。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种超融合集群内部网络的故障切换方法，现有技术中，在HCI的集群中，集群的网络模式采用主备的方式，当业务层的交换机连接到核心层的上行链路断开(网线故障or交换机单个接口的模块故障)，而恰好业务运行的主网络又工作在丢失上行链路的业务交换机上，此时，HCI集群仍然认为业务层的链路是正常的，不会主动将网络切换到备用的业务层交换机，从而导致外部客户端无法访问应用服务器，进而导致业务中断，严重影响生产。
而本发明提供的超融合集群内部网络的故障切换方法，在集群的管理内核中加入探针检测机制，通过主链路向外ping包，当集群中有超过半数的管理服务节点在时间超过5秒钟的时间未收到ping确认，服务器认为主上行链路故障，主动尝试将服务器内部网络切换到备用上行链路，继续发送ping包，如果收到ping确认，集群将其余低于半数的管理服务节点内部网络切换至备用上行链路，这样可以不需要外部的交换机额外配置，也能解决集群在外部上行链路丢失导致的网络不可达问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，对本发明中使用的专用名词解释如下:
HCI：超融合架构。
SAN：存储区域网络，利用特定的存储网络提供块存储服务。
NAS：网络区域存储，利用IP网络提供的文件存储服务。
内部网络：HCI集群内部使用和配置的所有网络。
外部网络：与HCI集群通讯的外部网络，包括核心交换网络。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做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。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供了一种超融合集群内部网络的故障切换方法，包括如下步骤：
S1：在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中，加入探针服务。
S2：启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达。
其中，主上行链路的固定IP地址可采用主上行链路中任一可达的IP地址或当前局域网的网关地址。
S3：若超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
作为示例的，本步骤具体为，如果超融合集群内有超过半数的管理服务节点在超过5秒钟的时间未收到SYN确认，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
其中，对备用上行链路进行连通测试，具体为：
启动探针服务，向备用上行链路发送ping包；若收到SYN确认，则备用上行链路正常连通；若未收到SYN确认，则备用上行链路故障。
作为实例的，将网络切换到备用上行链路，包括：将服务器当前使用的网卡切换为备用网卡，通过备用网卡连接至备用交换机。
S4：若备用上行链路正常连通，则将所述未收到ping确认的管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
通过本步骤，将在主上行链路下均无法正常运行的管理服务节点都切换至备用上行链路。这样可以不需要外部的交换机额外配置，也有效解决了集群在外部上行链路丢失导致的网络不可达问题。
实施例二：
基于实施例一，如图2所示，本发明还公开了一种超融合集群内部网络的故障切换系统，包括：探针服务添加单元1、探测单元2、网络切换单元3和节点切换单元4。
探针服务添加单元1，用于在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中加入探针服务。
探测单元2，用于启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达。
作为示例的，探测单元2具体用于：启动探针服务，向主上行链路中任一可达的IP地址或当前局域网的网关地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达。
网络切换单元3，用于如果超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
作为示例的，网络切换单元3具体用于：如果超融合集群内有超过半数的管理服务节点在超过5秒钟的时间未收到SYN确认，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
具体来说，网络切换单元3还包括：连通测试模块5，用于启动探针服务，向备用上行链路发送ping包；若收到SYN确认，则备用上行链路正常连通；若未收到SYN确认，则备用上行链路故障。
节点切换单元4，用于当备用上行链路正常连通时，将管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
实施例三：
本实施例公开了一种超融合集群内部网络的故障切换装置，包括处理器和存储器；其中，所述处理器执行所述存储器中保存的超融合集群内部网络的故障切换程序时实现以下步骤：
1、在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中，加入探针服务。
2、启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达。
3、若超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
4、若备用上行链路正常连通，则将所述未收到ping确认的管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
进一步的，本实施例中的超融合集群内部网络的故障切换装置，还可以包括：
输入接口，用于获取外界导入的超融合集群内部网络的故障切换程序，并将获取到的超融合集群内部网络的故障切换程序保存至所述存储器中，还可以用于获取外界终端设备传输的各种指令和参数，并传输至处理器中，以便处理器利用上述各种指令和参数展开相应的处理。本实施例中，所述输入接口具体可以包括但不限于USB接口、串行接口、语音输入接口、指纹输入接口、硬盘读取接口等。
输出接口，用于将处理器产生的各种数据输出至与其相连的终端设备，以便于与输出接口相连的其他终端设备能够获取到处理器产生的各种数据。本实施例中，所述输出接口具体可以包括但不限于USB接口、串行接口等。
通讯单元，用于在超融合集群内部网络的故障切换装置和外部服务器之间建立远程通讯连接，以便于超融合集群内部网络的故障切换装置能够将镜像文件挂载到外部服务器中。本实施例中，通讯单元具体可以包括但不限于基于无线通讯技术或有线通讯技术的远程通讯单元。
键盘，用于获取用户通过实时敲击键帽而输入的各种参数数据或指令。
显示器，用于运行服务器供电线路短路定位过程的相关信息进行实时显示。
鼠标，可以用于协助用户输入数据并简化用户的操作。
实施例四：
本实施例还公开了一种可读存储介质，这里所说的可读存储介质包括随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质。可读存储介质中存储有超融合集群内部网络的故障切换程序，所述超融合集群内部网络的故障切换被处理器执行时实现以下步骤：
1、在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中，加入探针服务。
2、启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达。
3、若超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
4、若备用上行链路正常连通，则将所述未收到ping确认的管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
综上所述，本发明能够确保集群在外部上行链路丢失导致的网络不可达时，自动切换至备用上行链路，保证业务的正常访问。
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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，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、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，所述单元的划分，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的超融合集群内部网络的故障切换方法、系统、装置及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种超融合集群内部网络的故障切换方法，其特征在于，包括：
在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中，加入探针服务；
启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达；
若超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试；
若备用上行链路正常连通，则将所述未收到ping确认的管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
2.根据权利要求1所述的超融合集群内部网络的故障切换方法，其特征在于，所述主上行链路的固定IP地址为主上行链路中任一可达的IP地址或当前局域网的网关地址。
3.根据权利要求1所述的超融合集群内部网络的故障切换方法，其特征在于，所述在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，具体包括：
超融合集群内有超过半数的管理服务节点在超过5秒钟的时间未收到SYN确认。
4.根据权利要求1所述的超融合集群内部网络的故障切换方法，其特征在于，所述对备用上行链路进行连通测试，具体为：
启动探针服务，向备用上行链路发送ping包；若收到SYN确认，则备用上行链路正常连通；若未收到SYN确认，则备用上行链路故障。
5.根据权利要求1所述的超融合集群内部网络的故障切换方法，其特征在于，所述将网络切换到备用上行链路，包括：
将服务器当前使用的网卡切换为备用网卡，通过备用网卡连接至备用交换机。
6.一种超融合集群内部网络的故障切换系统，其特征在于，包括：探针服务添加单元，用于在超融合集群每个管理服务节点的内核服务中加入探针服务；
探测单元，用于启动探针服务，向主上行链路的固定IP地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达；
网络切换单元，用于如果超融合集群中，在预设时间内未收到ping确认的管理服务节点的数量超过警戒值，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试；
节点切换单元，用于当备用上行链路正常连通时，将管理服务节点的内部网络切换至备用上行链路。
7.根据权利要求6所述的超融合集群内部网络的故障切换系统，其特征在于，所述探测单元具体用于：
启动探针服务，向主上行链路中任一可达的IP地址或当前局域网的网关地址发送ping包，以确定超融合集群与外部是否可达。
8.根据权利要求6所述的超融合集群内部网络的故障切换系统，其特征在于，所述网络切换单元具体用于：
如果超融合集群内有超过半数的管理服务节点在超过5秒钟的时间未收到SYN确认，则将网络切换到备用上行链路，并对备用上行链路进行连通测试。
9.根据权利要求8所述的超融合集群内部网络的故障切换系统，其特征在于，所述网络切换单元还包括：
连通测试模块，用于启动探针服务，向备用上行链路发送ping包；若收到SYN确认，则备用上行链路正常连通；若未收到SYN确认，则备用上行链路故障。
10.一种超融合集群内部网络的故障切换装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储超融合集群内部网络的故障切换程序；
处理器，用于执行所述超融合集群内部网络的故障切换程序时实现如权利要求1至5任一项权利要求所述的超融合集群内部网络的故障切换方法的步骤。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112866408A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-05-28 | 山东英信计算机技术有限公司 | 一种集群中业务切换方法、装置、设备及存储介质 |
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2021
- 2021-12-24 CN CN202111603489.8A patent/CN114257500B/zh active Active
Patent Citations (4)
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