WO2012146034A1 - 一种标识存储设备的方法及系统 - Google Patents

Description

一种标识存储设备的方法及系统 技术领域

本发明涉及分布式存储技术， 特别是指一种标识存储设备的方法及系 统。 背景技术

在目前网络附属存储（ NAS , Network Attached Storage )存储模型中， 文件系统是建立在若干个硬盘， 或者是建立在若干个特定存储设备之上。 这种情况下对存储设备的管理相对比较简单。

一般通过获取存储设备的标识， 来对存储设备进行管理， 现有技术中 通常有以下几种方法获取存储设备的标识：

一、 对于公司内部研发的存储设备， 会提供一些可擦除可编程逻辑器 件（EPLD, Erasable Programmable Logic Device )寄存器， 存放存储设备的 印制电路板 ( PCB , Printed Circuit Board )版本号以及料单号。 通过 PCB 版本号及料单号来唯一的标识这类存储设备。 但是这种方式仅局限于公司 内部研发的存储设备， 对于外部采购或者其他厂商生产的存储设备， 不一 定会提供这类信息。

二、对应电磁兼容性（ EMC, Electro Magnetic Compatibility )磁阵设备， 可以通过应用程序编程接口（ API, Application Programming Interface )来获 取这类存储设备的通用唯一识别码（UUID, Universally Unique Identifier ), 但是这种方案也是仅仅局限于磁阵或者是仅仅局限于某些品牌的磁阵。

三、 其他一些磁盘簇（JBOD, Just a Bunch Of Disks )设备， 会提供智 能平台管理接口 （IPMI, Intelligent Platform Management Interface )来对夕卜 提供产品序列号， 但很多设备都没有 IPML 云计算平台的分布式系统中的文件系统， 是建立在异构存储架构之上。 这样设计的优点是适用于多种存储设备。 通过对异构存储设备的管理， 可 以让用户清晰的了解每个存储节点中每个存储设备的运转情况， 包括设备、 逻辑卷、 独立冗余磁盘阵列（RAID, Redundant Array of Independent Disk ), 磁盘等。 另外， 上层可以根据每个存储设备的性能差异选择不同的存储策 略， 当然， 性能较好的存储设备被选中的几率要大于性能较差的存储设备。

目前异构存储架构存在一个问题， 对于存储设备很难实现统一管理， 因为异构存储架构中包含多种存储设备， 每种存储设备的标识不统一， 并 且， 无法通过统一的方法来获取存储设备的标识， 以使应用程序和数据库 进行统一管理。 一旦存储设备掉电、 故障或者迁移， 对存储设备的管理就 会越发混乱。 发明内容

有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种标识存储设备的方法及系 统， 统一标识存储设备， 便于存储设备的统一管理。

为解决上述技术问题， 本发明的技术方案是这样实现的：

一种标识存储设备的方法， 包括： 主控服务器通过存储服务器获取存 储设备的磁盘信息； 根据磁盘信息确定有存储设备与设备标识匹配， 进入 监控状态； 否则， 为存储设备创建设备标识， 进入监控状态。

所述根据磁盘信息确定有存储设备与设备标识匹配包括： 将接收的存 储设备的磁盘信息与标识表中的磁盘信息比较， 若有存储设备的磁盘信息 与标识表中磁盘信息完全相符， 则确定存储设备与所述标识表中的设备标 识完全匹配； 否则， 进一步确定有存储设备中半数或半数以上的磁盘信息 与标识表中的磁盘信息相符， 则存储设备与标识表中的设备标识模糊匹配。

所述确定存储设备与标识表中的设备标识模糊匹配包括：

有一个存储设备与一个标识表中的设备标识模糊匹配， 则所述存储设 备与所述标识表中的设备标识模糊匹配； 或，

第一存储设备与第二存储设备均与一个标识表中的设备标识模糊匹 配， 则第一存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 同时为第二存 储设备分配设备标识； 或，

一个存储设备与一个以上的标识表中的设备标识模糊匹配， 则保留一 个标识表并更新， 将其他标识表删除。

所述为存储设备创建设备标识包括： 建立标识表， 生成设备标识， 将 生成的设备标识与存储设备的磁盘信息保存到所述建立的标识表中。

所述进入监控状态包括： 存储服务器定时更新本地保存的存储设备的 磁盘信息， 主控服务器定时通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息， 根 据接收的磁盘信息确定磁盘丟失， 更新标识表。

一种标识存储设备的系统， 包括： 主控服务器、 存储服务器； 主控服务器， 用于通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息， 根据磁 盘信息确定存储设备与标识表中的设备标识匹配， 进入监控状态； 否则， 为存储设备创建设备标识， 进入监控状态；

存储服务器， 用于获取存储设备的磁盘信息保存并发送给主控服务器。 所述主控服务器具体包括： 数据库模块、 设备管理模块；

所述设备管理模块， 用于将接收的磁盘信息发送给数据库模块； 所述数据库模块， 用于将接收的设备管理模块发送的磁盘信息与标识 表中的磁盘信息比较， 若有存储设备的磁盘信息与标识表中的磁盘信息完 全相符， 则确定存储设备与所述标识表中的设备标识完全匹配； 若有存储 设备中半数或半数以上的磁盘信息与标识表中的磁盘信息相符， 则确定存 储设备与标识表中的设备标识模糊匹配。

所述数据库模块具体用于， 确定有一个存储设备与一个标识表中的设 备标识模糊匹配， 则所述存储设备与所述标识表中的设备标识模式匹配； 或， 第一存储设备与第二存储设备均与一个标识表中的设备标识模糊匹配， 则第一存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 同时为第二存储设 备分配设备标识； 或， 一个存储设备与一个以上的标识表中的设备标识模 糊匹配， 保留一个标识表并更新， 将其他标识表删除。

所述数据库模块具体用于， 确定存储设备与标识表中的设备标识不匹 配， 生成设备标识， 建立标识表， 将生成的设备标识与存储设备的磁盘信 息保存到所建立的标识表中。

所述存储服务器具体包括： 设备管理代理模块、 设备信息查询模块； 所述设备管理模块具体用于， 上电成功后， 定时向设备管理模块发送 获取设备信息命令； 将接收的存储设备的磁盘信息发送给数据库模块； 所述数据库模块， 用于根据接收的磁盘信息确定磁盘丟失， 更新标识 表；

所述设备管理代理模块， 用于通过设备信息查询模块， 定时更新本地 保存的存储设备的磁盘信息； 接收设备管理模块发送的获取设备信息命令， 将本地保存的磁盘信息发送给设备管理模块；

所述设备信息查询模块， 用于读取存储设备的磁盘信息， 返回给设备 管理代理模块。

由此可见， 采用本发明所述的方法及系统， 主控服务器确定存储设备 没有匹配的设备标识， 为存储设备创建设备标识， 从而实现分布式存储系 统中的存储设备通过统一的设备标识管理， 且适用于多种类型的存储设备 的管理。

进一步的， 主控服务器进入监控状态， 根据存储设备的状态， 定时更 新标识表， 从而使主控服务器中的存储设备与设备标识的对应关系及时更 新， 更便于主控服务器对存储设备的管理。 附图说明

图 1为分布式存储系统基本架构示意图；

图 2为本发明实现标识存储设备的方法实施例流程示意图；

图 3为本发明实现标识存储设备的系统实施例组成示意图。 具体实施方式

本发明的基本思想是： 主控服务器通过存储服务器获取存储设备的磁 盘信息， 根据磁盘信息确定有设备标识与存储设备匹配， 进入监控状态， 否则， 为存储设备创建设备标识， 并保证其唯一性和与设备的关联性， 进 入监控状态。

下面通过附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

为了便于更清楚的了解本发明， 先简单介绍分布式存储系统的基本架 构， 如图 1 所示： 分布式存储系统由主控服务器、 存储服务器以及存储设 备构成。 其中， 存储设备可以包含多种类型。 需要存储的数据由各个存储 设备保存， 每个存储设备由对应的存储服务器管理， 存储服务器又由主控 服务器统一管理和调度。 每个存储设备要在主控服务器上登记， 主控服务 器的数据库通过登记获取的存储设备的型号及性能特征等数据， 对存储设 备进行管理。 进一步的， 根据存储设备的数据， 选择相应的存储策略， 也 就是选择相应的存储设备来存储数据。

一种标识存储设备的方法， 如图 2所示， 具体步驟如下：

步驟 201、 主控服务器通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息； 分布式存储系统上电后， 为方便描述， 本发明方案中系统均指分布式 存储系统， 其主控服务器向各存储服务器发送获取设备信息命令， 存储服 务器接收获取设备信息命令， 读取存储设备中磁盘的磁盘序列号， 也就是 磁盘信息。 其中， 磁盘是存储设备的一部分， 用来存储数据， 存储设备由 若干磁盘组成。 存储服务器将读取的存储设备的磁盘信息保存后， 发送给 主控服务器。

步驟 202、主控服务器根据磁盘信息判断是否有与存储设备匹配的设备 标识， 若有， 执行步驟 204; 若没有， 执行步驟 203;

主控服务器根据接收的存储设备的磁盘信息， 查询自身数据库中保存 的标识表， 若有标识表中的磁盘信息与所接收的存储设备的磁盘信息完全 相符， 则所述标识表中的设备标识与存储设备完全匹配， 所述标识表中的 设备标识即为该存储设备的设备标识，执行步驟 204。 所述标识表是用来保 存存储设备的设备标识及存储设备的磁盘信息对应关系的表格， 每个存储 设备对应一个标识表。 所述设备标识由主控服务器生成， 用来标识存储设 备， 其中， 生成设备标识可以通过任意一种方法实现， 例如通过随机字符 串加时间戳的方法， 只要确定生成的标识是唯一的即可。

但是， 如果系统掉电后， 将存储设备中的部分磁盘拔掉， 系统上电后， 就找不到与该存储设备匹配的标识关系表， 因此， 引入模糊匹配原则， 主 控服务器进一步判断不符合完全匹配的存储设备的磁盘信息中， 是否有一 半或一半以上的磁盘序列号， 也就是磁盘信息与标识表中的磁盘信息对应， 若有， 则认为所述存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 执行步 设备与标识表中的设备标识是否模糊匹配的过程， 包括以下情况：

主控服务器确定一个存储设备与一个标识表中的设备标识模糊匹配， 执行步驟 204;

或者， 系统断电后， 将一个存储设备中的半数磁盘拔出， 放到另外的 存储设备中， 这样， 系统上电后， 就有两个存储设备与一个标识表中的设 备标识模糊匹配； 将磁盘所拔出的存储设备称之为第一存储设备， 将磁盘 所插入的存储设备称之为第二存储设备， 则第一存储设备仍保留原有的设 备标识， 也就是第一存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 为第 二存储设备分配设备标识， 然后执行步驟 204。 所述分配设备标识包括： 若 第二存储设备的全部磁盘信息， 都属于所述标识表， 说明第二存储设备中 原来没有其他的磁盘， 第二存储设备为新接入的存储设备， 为第二存储设 备创建设备标识， 所述创建设备标识过程包括： 主控服务器生成设备标识， 并与存储设备的磁盘信息组成标识表； 若第二存储设备的全部磁盘信息不 属于所述标识表， 说明第二存储设备中原来有磁盘， 第二存储设备为系统 原有的存储设备， 查找标识表中， 全部磁盘信息与第二存储设备中的磁盘 信息相符的标识表， 更新标识表， 则第二存储设备与所述标识表中的设备 标识完全匹配。 所述更新标识表包括： 比较第二存储设备的磁盘信息与所 述标识表中的磁盘信息， 将第二存储设备中多出的磁盘信息添加到所述标 识表中。

或者， 将两个或两个以上的存储设备中半数或半数以上的磁盘拔出， 放入一个存储设备内， 这样， 就有一个存储设备与一个或一个以上的标识 表中的设备标识模糊匹配， 则保留一个标识表并更新， 将其他的标识表删 除， 然后执行步驟 204。 所述更新与两个存储设备与一个标识表中的设备标 识模糊匹配且第二存储设备为系统原有存储设备时， 更新第二存储设备的 标识表过程相同， 在此不再赘述。

若标识表中的设备标识与存储设备不匹配， 执行步驟 203。

步驟 203、 为存储设备创建设备标识， 上电成功， 进入监控状态； 其中， 所述创建设备标识与两个存储设备与一个标识表中的设备标识 模糊匹配且第二存储设备为新接入的存储设备时， 创建设备标识的过程相 同， 在此不再赘述。

步驟 204、 上电成功， 进入监控状态。

所述进入监控状态包括： 系统上电成功后， 存储服务器定时更新本地 保存的存储设备的磁盘信息， 所述更新为： 存储服务器定时读取存储设备 的磁盘信息， 并与本地保存的存储设备的磁盘信息比较， 若两者相同， 则 不丈任何处理， 若两者不同， 则将本地保存的磁盘信息中的多余信息删除， 缺少的信息补充。 所述定时时间可根据需要设定。

主控服务器定时通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息， 具体过程 为： 主控服务器会定时向存储服务器发送获取设备信息命令， 存储服务器 接收所述命令， 将本地保存的存储设备的磁盘信息发送给主控服务器， 主 控服务器根据接收的磁盘信息确定有磁盘丟失， 更新标识表。 所述定时时 间可根据需要设定； 所述更新标识表具体过程为： 主控服务器将接收的磁 盘信息与本地保存的标识表中磁盘信息比较， 若有磁盘信息与标识表中的 磁盘信息不完全相符， 则说明有磁盘掉线， 将标识表中多余的磁盘信息删 除。

基于以上方法， 本发明还提供了一种标识存储设备的系统， 如图 3 所 示， 该系统包括： 主控服务器 301、 存储服务器 302;

主控服务器 301 , 系统上电后， 用于通过存储服务器 302获取存储设备 的磁盘信息， 确定有存储设备与设备标识匹配， 进入监控状态； 确定存储 设备与标识表不匹配， 为存储设备创建设备标识， 进入监控状态；

存储服务器 302,用于获取存储设备的磁盘信息保存并发送给主控服务 器 301。

所述主控服务器 301具体包括：数据库模块 3011、设备管理模块 3012; 设备管理模块 3012, 用于将接收的磁盘信息发送给数据库模块 3011 , 根据数据库模块 3011的通知， 进入监控状态；

数据库模块 3011 , 用于将接收的存储设备的磁盘信息与本地保存的标 识表中的磁盘信息比较， 若有存储设备的磁盘信息与标识表中的磁盘信息 完全相符，则确定存储设备与所述标识表完全匹配，通知设备管理模块 3012 上电成功； 若有存储设备中半数或半数以上的磁盘信息与标识表中的磁盘 信息相符， 则确定存储设备与标识表模糊匹配， 通知设备管理模块 3012上 电成功； 否则， 存储设备与标识表不匹配。

数据库模块 3011具体用于， 确定有一个存储设备与一个标识表中的设 备标识模糊匹配， 则所述存储设备与所述标识表中的设备标识模式匹配； 或者， 第一存储设备与第二存储设备均与一个标识表中的设备标识模糊匹 配， 则第一存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 同时为第二存 储设备分配设备标识， 所述分配设备标识包括： 若第二存储设备的全部磁 盘信息， 都属于所述标识表， 说明第二存储设备为新接入的存储设备， 为 第二存储设备创建设备标识； 若第二存储设备的全部磁盘信息不属于所述 标识表， 说明第二存储设备为系统原有的存储设备， 查找标识表中， 全部 磁盘信息与第二存储设备中的磁盘信息相符的标识表， 更新标识表， 则第 二存储设备与所述标识表中的设备标识完全匹配； 或者， 一个存储设备与 一个以上的标识表中的设备标识模糊匹配， 保留一个标识表并更新， 将其 他标识表删除。

数据库模块 3011具体用于， 确定存储设备与标识表中的设备标识不匹 配， 生成设备标识， 建立标识表， 将生成的设备标识与存储设备的磁盘信 息保存到所建立的标识表中， 通知设备管理模块 3012上电成功。

存储服务器 302具体包括： 设备管理代理模块 3021、 设备信息查询模 块 3022;

设备管理代理模块 3021 ,用于接收设备管理模块 3012发送的获取设备 信息命令， 调用设备信息查询模块 3022的查询接口； 将获取的存储设备的 磁盘信息保存后， 发送给设备管理模块 3012。

设备信息查询模块 3022, 用于读取存储设备的磁盘信息， 返回给设备 管理代理模块 3021。

设备管理代理模块 3021具体用于， 通过设备信息查询模块 3022, 定时 更新本地保存的存储设备的磁盘信息； 接收设备管理模块发送的获取设备 信息命令， 将本地保存的磁盘信息发送给设备管理模块； 所述更新包括： 存储服务器定时读取存储设备的磁盘信息， 并与本地保存的存储设备的磁 盘信息比较， 若两者相同， 则不做任何处理， 若两者不同， 则将本地保存 的磁盘信息中的多余信息删除， 缺少的信息补充； 所述定时时间可根据需 要设定；

设备信息查询模块 3022, 用于读取存储设备的磁盘信息， 返回给设备 管理代理模块 3021 ;

设备管理模块 3012具体用于， 上电成功后， 定时向设备管理代理模块 3021发送获取设备信息命令； 将接收的存储设备的磁盘信息发送给数据库 模块 3011 ; 所述定时时间可根据需要设定；

数据库模块 3011 , 用于根据接收的磁盘信息确定磁盘丟失， 更新标识 表。

以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书

1、 一种标识存储设备的方法， 其特征在于， 该方法包括：

主控服务器通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息； 根据磁盘信息 确定有存储设备与设备标识匹配， 进入监控状态； 否则， 为存储设备创建 设备标识， 进入监控状态。

2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据磁盘信息确定 有存储设备与设备标识匹配包括：

将接收的存储设备的磁盘信息与标识表中的磁盘信息比较， 若有存储 设备的磁盘信息与标识表中磁盘信息完全相符， 则确定存储设备与所述标 识表中的设备标识完全匹配； 否则， 进一步确定有存储设备中半数或半数 以上的磁盘信息与标识表中的磁盘信息相符， 则存储设备与标识表中的设 备标识模糊匹配。

3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述确定存储设备与标 识表中的设备标识模糊匹配包括：

有一个存储设备与一个标识表中的设备标识模糊匹配， 则所述存储设 备与所述标识表中的设备标识模糊匹配； 或，

第一存储设备与第二存储设备均与一个标识表中的设备标识模糊匹 配， 则第一存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 同时为第二存 储设备分配设备标识； 或，

一个存储设备与一个以上的标识表中的设备标识模糊匹配， 则保留一 个标识表并更新， 将其他标识表删除。

4、 根据权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其特征在于， 所述为存储设 备创建设备标识包括：

建立标识表， 生成设备标识， 将生成的设备标识与存储设备的磁盘信 息保存到所述建立的标识表中。

5、 根据权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其特征在于， 所述进入监控 状态包括：

存储服务器定时更新本地保存的存储设备的磁盘信息， 主控服务器定 时通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息， 根据接收的磁盘信息确定磁 盘丟失， 更新标识表。

6、 一种标识存储设备的系统， 其特征在于， 该系统包括： 主控服务器、 存储服务器；

主控服务器， 用于通过存储服务器获取存储设备的磁盘信息， 根据磁 盘信息确定存储设备与标识表中的设备标识匹配， 进入监控状态； 否则， 为存储设备创建设备标识， 进入监控状态；

存储服务器， 用于获取存储设备的磁盘信息保存并发送给主控服务器。

7、 根据权利要求 6所述的系统， 其特征在于， 所述主控服务器具体包 括： 数据库模块、 设备管理模块；

所述设备管理模块， 用于将接收的磁盘信息发送给数据库模块； 所述数据库模块， 用于将接收的设备管理模块发送的磁盘信息与标识 表中的磁盘信息比较， 若有存储设备的磁盘信息与标识表中的磁盘信息完 全相符， 则确定存储设备与所述标识表中的设备标识完全匹配； 若有存储 设备中半数或半数以上的磁盘信息与标识表中的磁盘信息相符， 则确定存 储设备与标识表中的设备标识模糊匹配。

8、 根据权利要求 7所述的系统， 其特征在于，

所述数据库模块具体用于， 确定有一个存储设备与一个标识表中的设 备标识模糊匹配， 则所述存储设备与所述标识表中的设备标识模式匹配； 或， 第一存储设备与第二存储设备均与一个标识表中的设备标识模糊匹配， 则第一存储设备与所述标识表中的设备标识模糊匹配， 同时为第二存储设 备分配设备标识； 或， 一个存储设备与一个以上的标识表中的设备标识模 糊匹配， 保留一个标识表并更新， 将其他标识表删除。

9、 根据权利要求 7所述的系统， 其特征在于，

所述数据库模块具体用于， 确定存储设备与标识表中的设备标识不匹 配， 生成设备标识， 建立标识表， 将生成的设备标识与存储设备的磁盘信 息保存到所建立的标识表中。

10、 根据权利要求 6至 9任一所述的系统， 其特征在于， 所述存储服 务器具体包括： 设备管理代理模块、 设备信息查询模块；

所述设备管理模块具体用于， 上电成功后， 定时向设备管理模块发送 获取设备信息命令； 将接收的存储设备的磁盘信息发送给数据库模块； 所述数据库模块， 用于根据接收的磁盘信息确定磁盘丟失， 更新标识 表；

所述设备管理代理模块， 用于通过设备信息查询模块， 定时更新本地 保存的存储设备的磁盘信息； 接收设备管理模块发送的获取设备信息命令， 将本地保存的磁盘信息发送给设备管理模块；

所述设备信息查询模块， 用于读取存储设备的磁盘信息， 返回给设备 管理代理模块。