CN115941486A

CN115941486A - 一种集群管理方法、系统、设备以及存储介质

Info

Publication number: CN115941486A
Application number: CN202211375162.4A
Authority: CN
Inventors: 张一罡; 张璐
Original assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2042-11-04
Also published as: CN115941486B

Abstract

本发明公开了一种集群管理方法，包括以下步骤：每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中；将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点；以其中一个节点作为主节点，剩余节点作为从节点创建集群；将集群ID写入到所述主节点的核心产品数据并同步更新每一个所述从节点中所述主节点对应的核心产品数据；所述主节点依次将所述集群ID发送到每一个从节点；所述每一个从节点将所述集群ID写入到自身的核心产品数据并同步更新剩余其它节点中相应从节点对应的核心产品数据。本发明还公开了一种系统、计算机设备以及可读存储介质。本发明提出的方案通过CPD数据实现了对不同模块核心数据的统一管理，并且能高效地实现各模块的功能。

Description

一种集群管理方法、系统、设备以及存储介质

技术领域

本发明涉及集群领域，具体涉及一种集群管理方法、系统、设备以及存储介质。

背景技术

目前市场上比较流行的存储设备，一般都是由多个存储控制器组合而成，形成统一的存储集群，然后由存储集群对外提供更稳定、更高性能的服务。其中每个单独的存储控制器被称为“节点”，所有的“节点”共同组成“集群”。

存储系统指运行在每个节点上的存储软件，存储系统的功能是非常复杂的，涉及集群的创建、节点的添加和删除、设备信息的查询、故障控制器的更换、License管理、远程复制管理等。在实现以上功能时，必须要面对的一个问题是：如何保存这些功能涉及到的核心数据？比如，节点在加入集群时，集群要识别节点的软件版本是否匹配，那么就要求“软件版本”这项核心数据必须能够由节点传递给集群，集群收到节点的“软件版本”数据后才能做出判断。

传统的实现方式中，存储系统不同功能模块保存核心数据的方式各有差别，彼此没有什么关联。这种方式一方面不利于核心数据的统一管理，另一方面不利于各模块功能的实现。因此本发明实现了一种使用CPD数据(核心产品数据)管理存储系统的方案，该方案将所有模块的核心数据统一组织为CPD数据，然后对CPD数据统一进行管理，并利用CPD数据来实现各模块的功能。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提出一种集群管理方法，包括以下步骤：

每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中；

将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点；

以其中一个节点作为主节点，剩余节点作为从节点创建集群；

将集群ID写入到所述主节点的核心产品数据并同步更新每一个所述从节点中所述主节点对应的核心产品数据；

所述主节点依次将所述集群ID发送到每一个从节点；

所述每一个从节点将所述集群ID写入到自身的核心产品数据并同步更新剩余其它节点中相应从节点对应的核心产品数据。

在一些实施例中，每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中，进一步包括：

响应于每一个节点的存储系统上电启动，获取节点序列号、每一种外接卡的状态和型号以及存储系统的版本号并记录到所述核心产品数据中；

将所述核心产品数据写入到非易失性存储器中。

在一些实施例中，将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点，进一步包括：

将所述核心产品数据加载到内存中；

响应于每一个节点的通信管理模块形成链路，将内存中核心产品数据分别发送到其他节点。

在一些实施例中，还包括：

响应于其中一个节点的若干个增值服务被激活，同步更新内存和非易失性存储器中的核心产品数据；

将所述核心产品数据中改动的数据发送给其他节点以使其他节点更新对应的核心产品数据。

在一些实施例中，还包括：

响应于接收到节点配置查询请求，调用所述内存中的核心产品数据并返回相应数据。

在一些实施例中，还包括：

响应于检测到节点故障，将备用节点加入集群；

根据所述备用节点中的核心产品数据判断所述备用节点的存储系统的版本号是否与发生故障的节点的存储系统的版本号一致；

响应于不一致，发起版本同步指令。

在一些实施例中，还包括：

将远程复制状态加入所述核心产品数据；

根据所述核心产品数据中的远程复制状态信息判断远程复制链路是否正常。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种集群管理系统，包括：

获取模块，配置为使每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中；

第一发送模块，配置为将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点；

创建模块，配置为以其中一个节点作为主节点，剩余节点作为从节点创建集群；

第一写入模块，配置为将集群ID写入到所述主节点的核心产品数据并同步更新每一个所述从节点中所述主节点对应的核心产品数据；

第二发送模块，配置为所述主节点依次将所述集群ID发送到每一个从节点；

第二写入模块，配置为所述每一个从节点将所述集群ID写入到自身的核心产品数据并同步更新剩余其它节点中相应从节点对应的核心产品数据。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种计算机设备，包括：

至少一个处理器；以及

存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时执行如上所述的任一种集群管理方法的步骤。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了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，所述计算机程序被处理器执行时执行如上所述的任一种集群管理方法的步骤。

本发明具有以下有益技术效果之一：本发明提出的方案为存储系统引入了核心产品数据(CPD数据)的概念，CPD数据实现了对不同模块核心数据的统一管理，并且能高效地实现各模块的功能，从而能够降低存储系统的复杂度，提高存储系统的性能，增强存储系统的稳定性。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明的实施例提供的集群管理方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例提供的CPD数据的结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的集群管理系统的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的计算机设备的结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

根据本发明的一个方面，本发明的实施例提出一种集群管理方法，如图1所示，其可以包括步骤：

S1，每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中；

S2，将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点；

S3，以其中一个节点作为主节点，剩余节点作为从节点创建集群；

S4，将集群ID写入到所述主节点的核心产品数据并同步更新每一个所述从节点中所述主节点对应的核心产品数据；

S5，所述主节点依次将所述集群ID发送到每一个从节点；

S6，所述每一个从节点将所述集群ID写入到自身的核心产品数据并同步更新剩余其它节点中相应从节点对应的核心产品数据。

本发明提出的方案为存储系统引入了核心产品数据(CPD数据)的概念，CPD数据实现了对不同模块核心数据的统一管理，并且能高效地实现各模块的功能，从而能够降低存储系统的复杂度，提高存储系统的性能，增强存储系统的稳定性。

在一些实施例中，CPD数据存在于每个节点上，本质上可以是一个长字符串，并由换行符划分出很多子串，每个子串被称为CPD数据的一个域。CPD数据中各域的组成如图2所示，其中，每个域的含义如下：

1.CPD_ClUSTER_ID：集群的集群id，是存储集群的唯一标识。当该域有值时，表明当前节点在集群中。

2.CPD_NODE_VERSION：节点运行的软件的版本号

3.CPD_ADAPTER_STATUS:存储系统上FC卡、网卡等各种卡的状态

4.CPD_NODE_SN：节点的序列号，是每个节点的唯一标识，SN即serial number

5.CPD_LICENSE_STATUS：存储系统的license激活状态，license是存储系统对外提供的增值服务，比如远程复制功能等。用户需要购买并激活这些增值服务的license后，才能使用这些功能。

6.CPD_RC_STATUS：远程复制的状态，远程复制是值在两个存储集群间，形成远程复制关系，互为远程复制关系的两个集群可以彼此传输数据。

在一些实施例中，存储系统运行的不同阶段，对CPD数据有不同的处理。

将所述核心产品数据写入到非易失性存储器中。

具体的，当OS启动时，即存储操作系统上电启动的过程。OS启动时，存储系统的守护进程会调用一些初始化程序，这些初始化程序读取固件上的节点序列号、识别各种卡的状态和型号、以及读取存储系统的软件版本号文件，分别将这些信息写到系统盘上cpd_file文件中，形成CPD_ADAPTER_STATUS域、CPD_NODE_SN域、CPD_NODE_VERSION域。

将所述核心产品数据加载到内存中；

具体的，在节点启动时，即OS启动完成后，节点上运行的存储软件自动启动的过程。节点启动时，存储软件读取系统盘上cpd_file文件的内容，并加载到内存中的cpd_data全局变量中。然后节点间建立连接，例如存储集群的每个节点间，一般通过FC、IP等方式实现物理上的互联。在节点启动后，驱动模块会接收FC卡、网卡上报的login事件，然后将login事件上报给通信管理模块，最终，不同节点的通信管理模块间将形成链路。当不同节点间形成链路后，会彼此将自己的cpd_data数据发送给对方，这也就意味着，每个节点都会存储和它有连接的所有节点的cpd_data数据。

在一些实施例中，当所有节点都处于两两互连的状态后，可以选取其中任意一个节点来创建存储集群，然后该节点会成为存储集群的“主节点”。在创建集群时，主节点会形成独一无二的集群id，然后写入cpd_data中的CPD_ClUSTER_ID域中。当其他节点依次加入集群时，主节点会将cpd_data中的CPD_ClUSTER_ID数值，发送给其他节点，所以最终所有集群中的节点的cpd_data的CPD_ClUSTER_ID域的值都是集群id。

需要说明的是，节点的添加是指将一个不在存储集群中的节点加入集群的过程，在添加节点时，集群会将cpd_data中CPD_ClUSTER_ID域的值，即集群id发送给待加入集群的节点，待加入集群的节点会将集群id存入到本节点的cpd_data的CPD_ClUSTER_ID域中。所以当某节点的cpd_data的CPD_ClUSTER_ID域的值和集群的id一样时，就表示该节点已经在集群中。删除是指将一个在存储集群中的节点移除出集群的过程。此过程会移除节点的cpd_data的CPD_ClUSTER_ID域的值，所以可以通过CPD_ClUSTER_ID域为空，判断出一个节点不在任何集群中。

这样可以通过cpd_data的CPD_ClUSTER_ID域快速判断出一个节点是否已经处于集群中，从而简化对节点的管理。

在一些实施例中，还包括：

具体的，当用户激活某些license特性后，cpd_data中的CPD_LICENSE_STATUS域将同步改变，所以该域的值表明了license是否是激活的。所以比如远程复制等模块，可以通过查询该域的值，来判断license是否激活，从而决定是否对外提供服务。

在存储集群运行过程中，cpd_data中的一些CPD域可能发生变化，比如当用户激活某些license(增值服务)特性后，cpd_data中的CPD_LICENSE_STATUS域中记录的一些license将从“未激活”改为“激活”。那么当该CPD域发生变化后，存储系统将作出如下动作：

a)将cpd_data中改动的域同步到系统盘上的cpd_file文件中。这样意味着cpd_file文件中的内容在任何时刻都和内存中cpd_data的数据是完全一致的，这样即使存储系统发生故障，导致内存数据丢失，仍然有持久化文件来保存cpd_data中的数据。当存储系统故障恢复后，只要再次读取cpd_file文件，就可以恢复数据。

b)将cpd_data中改动的域发送给所有其他节点。那么所有节点都会更新关于该节点的cpd_data数据，这样每个节点保存的其他节点的cpd_data数据也都是最新的，所以可以通过cpd_data数据获取其他节点的状态。

总的来说，CPD数据以三副本的形式来保存，三副本包括系统盘上的cpd_file文件，本节点内存中的cpd_data数据，以及其他节点保存的本节点的cpd_data数据。

在一些实施例中，还包括：

具体的，CPD数据还可以提供设备信息查询接口。上文提到，cpd_data包含有集群id、节点软件版本号、FC卡、网卡状态等信息，所以当用户查询这些信息的时候，可以通过查询接口，直接从CPD数据中获取，非常方便。如果没有CPD数据，那么就得从设备上读取这些网卡信息等，非常麻烦。

在一些实施例中，还包括：

响应于检测到节点故障，将备用节点加入集群；

响应于不一致，发起版本同步指令。

具体的，存储集群在运行过程中，一些存储控制器可能会因为硬件故障而无法提供服务，此时需要用备件库中保存的控制器替换掉故障的控制器。但是由于存储软件的版本迭代很快，所以大部分情况下，备件库中控制器的软件版本和故障控制器的软件版本是不一样的。那么备件节点在启动并和集群中的节点建立连接后，集群中的节点可以通过检查备件节点的cpd_data数据，判断出备件控制器的软件版本和集群的软件版本不一致，从而发起版本同步指令，将备件节点自动重装为和集群一样的版本。

在一些实施例中，还包括：

将远程复制状态加入所述核心产品数据；

具体的，集群可以通过修改cpd_data中的CPD_RC_STATUS域来改动远程复制的状态，比如当远程复制链路异常时，将向CPD_RC_STATUS域中写入错误码；由于不同集群的节点间也会互相发送cpd_data数据，所以每个集群都可以通过其他集群的cpd_data的CPD_RC_STATUS域来判断对方的远程复制状态，从而决定是否断开远程复制，是否发出告警等。

本发明提出的方案为存储系统引入了一种CPD数据的概念，CPD数据有多个域，每个域都有不同的含义。而且CPD数据以三副本的形式来保存，三副本包括系统盘上的cpd_file文件，本节点内存中的cpd_data数据，以及其他节点保存的本节点的cpd_data数据。CPD数据具有提供设备信息查询接口，发起备件同步流程，管理节点的添加、删除，管理License状态，识别远程复制的状态等功能。从而降低存储系统的复杂度，提高存储系统的性能，增强存储系统的稳定性。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种集群管理系统400，如图3所示，包括：

获取模块401，配置为使每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中；

第一发送模块402，配置为将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点；

创建模块403，配置为以其中一个节点作为主节点，剩余节点作为从节点创建集群；

第一写入模块404，配置为将集群ID写入到所述主节点的核心产品数据并同步更新每一个所述从节点中所述主节点对应的核心产品数据；

第二发送模块405，配置为所述主节点依次将所述集群ID发送到每一个从节点；

第二写入模块406，配置为所述每一个从节点将所述集群ID写入到自身的核心产品数据并同步更新剩余其它节点中相应从节点对应的核心产品数据。

在一些实施例中，获取模块401还配置为：

将所述核心产品数据写入到非易失性存储器中。

在一些实施例中，第一发送模块402还配置为：

将所述核心产品数据加载到内存中；

在一些实施例中，还包括更新模块，配置为：

在一些实施例中，还包括查询模块，配置为：

在一些实施例中，还包括同步模块，配置为：

响应于检测到节点故障，将备用节点加入集群；

响应于不一致，发起版本同步指令。

在一些实施例中，还包括识别模块，配置为：

将远程复制状态加入所述核心产品数据；

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图4所示，本发明的实施例还提供了一种计算机设备501，包括：

至少一个处理器520；以及

存储器510，存储器510存储有可在处理器上运行的计算机程序511，处理器520执行程序时执行如上的任一种集群管理方法的步骤。

基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图5所示，本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质601，计算机可读存储介质601存储有计算机程序610，计算机程序610被处理器执行时执行如上的任一种集群管理方法的步骤。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。

此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims

1.一种集群管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点；

所述主节点依次将所述集群ID发送到每一个从节点；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个节点获取本节点的多个配置信息并记录到核心产品数据中，进一步包括：

将所述核心产品数据写入到非易失性存储器中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将每一个节点的核心产品数据分别发送到其他节点，进一步包括：

将所述核心产品数据加载到内存中；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

响应于检测到节点故障，将备用节点加入集群；

响应于不一致，发起版本同步指令。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将远程复制状态加入所述核心产品数据；

8.一种集群管理系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，包括：

至少一个处理器；以及

存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时执行如权利要求1-7任意一项所述的方法的步骤。

10.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时执行如权利要求1-7任意一项所述的方法的步骤。