CN1909478A - 一种通过交换机或管理服务器实现管理多个磁盘存储阵列的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过交换机或管理服务器实现管理多个磁盘存储阵列的方法，本方法是在是在以太网交换机或计算服务器上增加了iSCSI转向引擎功能、对LUN的iSCSI目的端存储阵列的扫描及识别功能和用于管理iSCSI目的端存储阵列IP地址的DHCP计算模块功能，以形成iSCSI交换机或iSCSI管理服务器；通过配置单个iSCSI的IP地址，连接多个iSCSI目的端存储阵列；对iSCSI协议的登录阶段和连接阶段分隔开；每一个存储阵列的IP地址将由采用动态主机配置协议DHCP的交换机分配；如果此方法如果实现在服务器上，iSCSI管理服务器只参与iSCSI协议查询的工作。本发明可以管理以太网交换机所能支持和加载的最大数量的iSCSI目标阵列，使用户在扩充存储系统的性能和容量时的技术复杂性明显降低，从而会降低系统扩充时的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机网络存储的技术。
背景技术
通过国际标准化组织IETF的努力，“互联网小型计算机系统界面”协议(后简称iSCSI)已成为工业标准。该协议允许SCSI客户端及数据输入输出(IO)设备与基于IP的设备之间进行无距离限制的通信。这一标准的具体内容见于：
http://www.ieff.org/rfc/rfc3720.txt.
iSCSI协议使得SCSI命令可以打包在TCP/IP数据包中从而得以在IP网络上进行传输。
随着基于iSCSI协议的存储磁盘阵列的大量出现，扩充和管理这些存储系统就日益困难和复杂。对所有iSCSI存储阵列和服务器的IP地址管理必须实现双向的并且不同的iSCSI目的端存储阵列地址的分配。同时存储的数据表(In Band)管理也需要很快的计算处理器的处理能力。
在万兆以太网正日趋普及的情况下，要完成上述管理并处理所有的数据输入输出(IO)流量，继续采用目前传统方式，即依赖存储管理服务器的处理器性能，已不可能满足未来网络信息中对存储的性能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过交换机或管理服务器实现管理多个磁盘存储阵列的方法，以解决在一台计算机服务器或一台以太网交换机上通过采用iSCSI目标转向功能，进而实现在TCP/IP协议网络中管理多个基于iSCSI协的存储设备及其信息的问题。
本发明是在以太网交换机或计算服务器上增加了iSCSI转向引擎功能、对逻辑单元号码(后简称LUN)的iSCSI目的端存储阵列的扫描及识别功能和用于管理iSCSI目的端存储阵列IP地址的DHCP计算模块功能，以形成iSCSI交换机或iSCSI管理服务器，称之为设备；在运行iSCSI协议时，有iSCSI识别进程和iSCSI常规的登录进程；这两个进程通常为两个不同的IP地址，iSCSI转向引擎模块会根据配置队进程进行转向，使其与相应的iSCSI目的端存储阵列相对应；系统配置会根据iSCSI目的端存储阵列的结果和DHCP的内容自动更新；其实现管理多个iSCSI目的端存储阵列的方法是：
在iSCSI交换机或iSCSI管理器起始端，只需要通过配置单个iSCSI的IP地址，即识别IP地址，连接多个iSCSI目的端存储阵列；
对iSCSI协议的登录阶段和连接登录隔开，在交换机或管理服务器的LUN接受注册阶段截取输入和输出流量后，采用常规的以太网交换机制将输入和输出流量指导到对应的LUN，对LUN的分配做出直接的反应，iSCSI存储阵列是任何支持iSCSI标准的iSCSI目的端存储阵列；
采用DHCP或静态IP地址分配的方法，在设备中产生一个IP入口地址表，在设备中产生一个对iSCSI目标阵列保持激活的方法，使其实现容错和灾难恢复功能，每一个存储阵列的IP地址将由采用动态主机配置协议DHCP的交换机分配，在所有iSCSI交换机或管理服务器上的逻辑单元号码LUN将通过iSCSI交换机或管理服务器上的iSCSI扫描进行识别；
如果此方法实现在服务器上，iSCSI管理服务器只参与iSCSI协议查询的工作，所有的输入和输出数据流会经由交换机进行传输，而不经iSCSI管理服务器。
本发明通过实现iSCSI转向引擎，对LUN发现的iSCSI目标检索扫描技术，以及在一个服务器或以太网交换机上的DHCP功能，大大简化了对存储数据流(In Band iSCSI)数据管理并且显著地提高了整个存储系统的性能及扩充性。使用户在扩充存储系统的性能和容量时的技术复杂性明显降低，从而会降低系统扩充时的成本。
附图说明
图1是本发明通过iSCSI交换机来管理多个iSCSI目的端存储阵列的原理图。
图2是本发明通过iSCSI管理服务器来管理多个iSCSI目的端存储阵列的原理图。
图3是本发明iSCSI管理服务器管理多个基于iSCSI协议的存储阵列组的原理示意图。
具体实施方式
本发明是在一台计算机服务器或一台以太网交换机上，通过采用iSCSI目标转向功能，进而实现在TCP/IP协议网络中管理多个基于iSCSI协议的存储设备及其信息的方法。
在iSCSI交换机或iSCSI管理服务器的起始端；即应用服务器，只需要通过配置单个iSCSI的IP地址就可以连接多个iSCSI目的端存储阵列；
本设备在iSCSI逻辑单元号码发现或接受注册(login)阶段截取输入和输出(IO)流量，然后采用常规的以太网交换机制将IO流量指导到对应的LUN；
iSCSI存储阵列可以是任何支持iSCSI标准的iSCSI目的端存储阵列。
本设备可以是一台交换机或服务器。如果将上述功能实现在网络交换机上，本设备就是一个iSCSI交换机，也就是将iSCSI的IO数据流量交换至对应的iSCSI目的端存储阵列上；如果将上述功能实现在一台计算机服务器上，这个设备就是一个iSCSI管理服务器。
每一个存储阵列的IP地址将由采用动态主机配置协议(DHCP)的交换机分配。在所有iSCSI上的逻辑单元号码LUN将通过设备上的iSCSI扫描进程进行识别。
虽然在本设备中的流量负荷只集中在iSCSI识别登录阶段，设备仍可采用以太网交换机多端口的连接进行扩充。
具体实现上述方法的步骤和功能包括：
将iSCSI协议的识别登录阶段(Initiator)和连接登录阶段(connectionlogin)分隔开；
对iSCSI起始端应用服务器(Initiator)对于LUN的分配做出直接的反应。
采用DHCP或静态IP地址分配的方法在设备中产生一个IP入口地址表(IP portal Address Table)；
在设备中产生一个对iSCSI目标阵列保持激活的方法，使其实现容错和灾难恢复的功能；
如果此方法实现在服务器上，iSCSI管理服务器只参与iSCSI查询的工作；本发明可以管理以太网交换机所能支持和加载的最大数量的iSCSI目标阵列，以太网交换机通过TCP/IP被用于直接连接多个应用或计算服务器(iSCSI Initiator)和多个基于iSCSI协议的目的端存储阵列(iSCSI Target).
所谓iSCSI交换机，实际上是在以太网交换机上增加了三个功能模块：iSCSI转向引擎、对LUN的iSCSI目的端存储阵列的扫描及识别、和用于管理iSCSI目的端存储阵列IP地址的DHCP计算模块。在iSCSI时有两个进程：iSCSI识别进程和iSCSI常规的登录进程。这两个进程通常为两个不同的IP地址。iSCSI转向引擎模块会根据配置队进程进行转向，使其与相应的iSCSI目的端存储阵相对应。因而系统配置会根据iSCSI目的端存储阵列扫描的结果和DHCP的内容自动更新。所有的iSCSI起始源，即应用服务器，在这种情况下只需要配置一个单一个IP地址，即交换机的识别IP地址(Discovery IP Address)。
所谓的iSCSI管理服务器，实际上是在一台计算服备器上增加了三个功能模块：iSCSI转向引擎、对LUN的iSCSI目的端存储阵列的扫描及识别、和用于管理iSCSI目的端存储阵列IP地址的DHCP计算模块。在iSCSI时有两个进程：iSCSI识别进程和iSCSI常规的登录进程。这两个进程通常为两个不同的IP地址。iSCSI转向引擎模块会根据配置队进程进行转向，使其与相应的iSCSI目的端存储阵列相对应。因而系统配置会根据iSCSI目的端存储阵列扫描的结果和DHCP的内容自动更新。所有的iSCSI起始源，即应用服务器，在这种情况下只需要一个单一的IP地址，也就是在iSCSI管理服务器上的识别IP地址(Discovery IP Address)。所有的IO数据流会经由交换机进行传输，而不经过iSCSI管理服务器。
在图1的图例中，解释了一个在三个iSCSI起始源设备，即应用服务器，和四个iSCSI目的端存储阵列设备之间进行数据传输的系统流程。多个iSCSI交换机可通过堆叠在一起实现扩充性和高可用性。
所有三个iSCSI起始源设备只需要配置一个目标IP地址。这个地址由iSCSI交换机提供并由其管理。八个iSCSI的目的端设备的IP地址由网络交换机的DHCP机制提供。
在iSCSI交换机上会有一个处理功能定时对扫描针对可能的逻辑单元号码(LUN)的所有DHCP客户端的IP地址(这就是iSCSI目标阵列的IP地址)。这就解释了图1中的对iSCSI目标阵列产生的LUN都会由交换机通过此功能所发现和识别。
当iSCSI起始源设备通过iSCSI discovery IP地址登录到目的端存储设备上，它实际上是先登录到iSCSI交换机上，iSCSI交换机会监控相关的安全机制，并且把所有已分配给这个iSCSI起始源连同相应的目标IP地址表达在一起。这一起始源随即会登录对这些IP地址上并找到相应的逻辑单元号码，数据流量(IO)随后会通过交换设备实现传输。
在图3的图例中解释了一个在三个iSCSI起始源设备，即应用服备器，和四个iSCSI目的端存储阵列设备之间进行数据传输的系统流程。多个iSCSI交换机可通过堆叠在一起实现扩充性和高可用性。
所有三个iSCSI起始源设备只需要配置一个目标IP地址。这个地址由iSCSI管理服务器提供并管理。八个iSCSI的目的端设备的IP地址由这一iSCSI管理服务器的DHCP机制提供。
在iSCSI交换机上会有一个处理功能定时对扫描针对可能的逻辑单元号码(LUN)的所有DHCP客户关的IP地址(这就是iSCSI目标阵列的IP地址)。这就解释了图2中的对iSCSI目标阵列产生的逻辑单元号码都会由交换机通过此功能所发现和识别。
当iSCSI起始源设备通过iSCSI discovery IP地址登录到目的端存储设备上，它实际上是先登录到iSCSI管理服备器上，iSCSI管理服务器会监控相关的安全机制，并且把所有已分配给这个iSCSI起始源连同相应的目标IP地址表达在一起。这一起始源随即会登录对这些IP地址上并找到相应的逻辑单元号码，数据流量(IO)随后会绕过iSCSI管理服务器，直接通过交换设备实现传输。
Claims (1)
1、一种通过交换机或管理服务器实现管理多个磁盘存储阵列的方法，本方法是在以太网交换机或计算服务器上增加了iSCSI转向引擎功能、对逻辑单元号码的iSCSI目的端存储阵列的扫描及识别功能和用于管理iSCSI目的端存储阵列IP地址的DHCP计算模块功能，以形成iSCSI交换机或iSCSI管理服务器，称之为设备；在运行iSCSI协议时，有iSCSI识别进程和iSCSI常规的登录进程；这两个进程通常为两个不同的IP地址，iSCSI转向引擎模块会根据配置对进程进行转向，使其与相应的iSCSI目的端存储阵列相对应；系统配置会根据iSCSI
目的端存储阵列的结果和DHCP的内容自动更新；其实现管理多个iSCSI目的端存储阵列的方法是：
在iSCSI交换机或iSCSI管理器起始端，只需要通过配置单个iSCSI的IP地址，即识别IP地址，就可以管理以太网交换机所能支持和加载的最大数量的iSCSI目的端存储阵列；
对iSCSI协议的登录阶段和连接登录隔开，在交换机或管理服务器的LUN接受注册阶段截取输入和输出流量后，采用常规的以太网交换机制将输入和输出流量指导到对应的LUN，对LUN的分配做出直接的反应，iSCSI存储阵列可以是任何支持iSCSI标准的iSCSI目的端存储阵列；
采用DHCP或静态IP地址分配的方法，在设备中产生一个IP入口地址表，并对iSCSI目的存储阵列产生一个保持激活的机制，使其实现容错和灾难恢复功能，每一个存储阵列的IP地址将由采用动态主机配置协议DHCP的交换机分配，在所有iSCSI交换机或管理服务器上的逻辑单元号码LUN将通过iSCSI交换机或管理服务器上的iSCSI扫描进行识别；
如果此方法实现在服务器上，iSCSI管理服务器只参与对iSCSI目的端存储阵列的扫描查询的工作，所有的输入和输出数据流会经由交换机进行传输，而不经iSCSI管理服务器。
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| CN1909478A true CN1909478A (zh) | 2007-02-07 |
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2006
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