專利名稱：基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息技術領域，特別涉及一種基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)。
背景技術：
網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)是提供數(shù)據(jù)信息載體的應用系統(tǒng)，主要應用在網(wǎng)絡存儲環(huán)境中通過網(wǎng)絡向外部提供數(shù)據(jù)集中、密集數(shù)據(jù)存取、海量數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)安全性等高性能服務。目前無論是基于光纖通道技術標準還是基于最新的IP存儲技術標準的網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、備份系統(tǒng)、容錯系統(tǒng)等應用系統(tǒng)其最大的優(yōu)點就是為用戶提供了易于理解的方便的管理存儲系統(tǒng)的接口，解決了用戶對以傳統(tǒng)服務器、網(wǎng)絡設備為核心的存儲應用需求。但這些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)均無法以并行分布方式將分布在本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等資源以全面共享的方式組成的一個虛擬資源系統(tǒng)，并可以根據(jù)資源可用性、功能、性能、成本及用戶的服務質量需求，共享、選擇及聚合分布在若干異構子系統(tǒng)管理域的各種資源。同時傳統(tǒng)的網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)還存在物理存儲資源利用率低及多個網(wǎng)絡存儲設備之間負載不均衡的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就在于提供一種基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)，解決現(xiàn)有網(wǎng)絡存儲技術及網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)無法滿足高性能計算系統(tǒng)對網(wǎng)絡存儲設備的要求，特別是多道并行作業(yè)同時存取大量數(shù)據(jù)時的I/O性能要求的問題，以并行分布方式將本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的資源統(tǒng)一虛擬存儲形成的一個虛擬資源系統(tǒng)。并可根據(jù)高性能計算系統(tǒng)的需求在容量和性能方面具有線性可伸縮性，在并行存儲網(wǎng)絡和網(wǎng)格環(huán)境中協(xié)同工作。以克服上述現(xiàn)有傳統(tǒng)網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的缺點。
為實現(xiàn)上述目的，基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)，包括基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)，主要是用于定義若干異構子系統(tǒng)與基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)之間的通信方式，以及如何實現(xiàn)以統(tǒng)一虛擬存儲的形式形成的一個虛擬資源系統(tǒng)實現(xiàn)資源全面共享。
驅動器存儲安裝模組驅動器存儲安裝模組，主要是用于支持分布在本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源以基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)實現(xiàn)到存儲應用設備的映射和定義兩者的映射關系。
物理存儲資源和計算資源管理模組物理存儲資源和計算資源管理模組，主要是用于由分布在不同地方的多個基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備對物理存儲資源和計算資源作統(tǒng)一的分配存儲和協(xié)調管理，解決多個存儲應用設備系統(tǒng)之間的負載平衡問題和實現(xiàn)資源全面共享。
基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備，主要是用于以并行分布方式存儲分布于本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的海量物理存儲資源和計算資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等，通過統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬存儲資源系統(tǒng)，建造“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”，同時在并行存儲網(wǎng)絡和網(wǎng)格環(huán)境中協(xié)同工作。
本發(fā)明通過基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)，實現(xiàn)了將分布在本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源以并行分布方式統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬的資源系統(tǒng)，從而將大型復雜的系統(tǒng)形成一個虛擬的單一存儲系統(tǒng)，節(jié)省成本，提高效率，達到資源的全面共享，也可以為今后發(fā)展的基于網(wǎng)格計算的高性能計算系統(tǒng)提供存儲應用服務。


圖1為本發(fā)明的邏輯結構圖。
圖1內基于網(wǎng)絡與網(wǎng)格存儲應用設備中填實處表示已存有資源。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明提供的這種基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)，包括基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)、驅動器存儲安裝模組、物理存儲資源和計算資源管理模組、基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備。該基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)通過網(wǎng)絡或網(wǎng)格應用環(huán)境以基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)向外部高性能計算系統(tǒng)或若干異構子系統(tǒng)用戶提供高性能數(shù)據(jù)存儲共享服務。外部高性能計算系統(tǒng)或若干異構子系統(tǒng)用戶通過驅動器存儲安裝模組以基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)訪向該存儲應用系統(tǒng)，該存儲應用系統(tǒng)將數(shù)據(jù)和信息直接返回給外部需求者。
在基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)中，基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)主要負責定義若干異構子系統(tǒng)與基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)之間的通信方式，當外部若干異構子系統(tǒng)和存儲應用系統(tǒng)之間要建立通信時，基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)就根據(jù)定義方式搭建起兩者的通信，并確保兩者之間的通信能正確進行。另外，基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)還將確保存儲應用設備系統(tǒng)是以并行分布的方式來實現(xiàn)本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源能統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬的資源系統(tǒng)，實現(xiàn)資源的全面共享。
在外部若干異構子系統(tǒng)和基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)之間建立起正確的通信后，應用系統(tǒng)的驅動器存儲安裝模組負責將外部若干異構子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請求轉發(fā)到對應存儲應用設備系統(tǒng)。驅動器存儲安裝模組定位了數(shù)據(jù)資源與存儲應用設備系統(tǒng)的映射關系，通過所定位的數(shù)據(jù)資源和存儲應用設備系統(tǒng)的映射關系，驅動器存儲安裝模組可以確定外部若干異構子系統(tǒng)的請求數(shù)據(jù)所在的存儲應用設備位置，從而以基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)準確地將外部若干異構子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請求轉發(fā)到對應存儲應用設備系統(tǒng)。然后由物理存儲資源和計算資源管理模組根據(jù)外部數(shù)據(jù)請求對外部高性能計算系統(tǒng)或若干異構子系統(tǒng)用戶資源作統(tǒng)一分配存儲和協(xié)調管理，由基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備以并行分布方式統(tǒng)一虛擬存儲其各種資源，并通過統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬存儲系統(tǒng)。在這里物理存儲資源和計算資源管理模組還會根據(jù)所形成的單一虛擬存儲系統(tǒng)的資源和負載情況，通過和基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備系統(tǒng)進行協(xié)調配合，合理解決多個存儲應用設備系統(tǒng)之間的負載平衡問題。
通過本發(fā)明提供的基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)，能通過以基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)實現(xiàn)將分布在本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源以并行分布方式統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬的資源系統(tǒng)，從而將大型復雜的系統(tǒng)形成一個虛擬的單一存儲系統(tǒng)，而在這個虛擬的單一存儲系統(tǒng)空間是由分布在不同地方、不同領域的若干存儲應用設備系統(tǒng)所構成。為有效利用由這些若干存儲應用設備系統(tǒng)所構成的統(tǒng)一虛擬存儲系統(tǒng)的空間，物理存儲資源和計算資源管理模塊將對分布在不同地方的存儲應用設備系統(tǒng)進行資源的統(tǒng)一存儲分配和協(xié)調管理，當某個存儲應用設備系統(tǒng)需要新建虛擬存儲資源時，物理存儲資源和計算資源管理模塊將根據(jù)資源的分配情況，對該存儲應用設備系統(tǒng)提供存儲空閑資源，這樣對通過統(tǒng)一虛擬存儲所形成的單一存儲系統(tǒng)而言則有效解決多個存儲應用設備系統(tǒng)之間的負載平衡問題。
基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)在通過基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)實現(xiàn)若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源以并行分布方式統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬的資源系統(tǒng)后，就將大型復雜的系統(tǒng)形成了一個虛擬的單一存儲系統(tǒng)。這個虛擬的單一存儲系統(tǒng)為分散在不同地理位置的用戶提供了一個“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”，每個用戶都可以根據(jù)需要通過統(tǒng)一驅動的存儲接口請求參與成為這個“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”的一個“節(jié)點”，這樣整個“資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”就會由成千上萬個“節(jié)點”組成，變得越來越大?；诰W(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)中的物理存儲資源和計算資源管理模組會對這個“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”中的各種信息作統(tǒng)一存儲分配和協(xié)調管理，并根據(jù)基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議對資源共享的定義方式作出全面的資源共享，從而消除了資源孤島。
本發(fā)明提供的基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)可以實現(xiàn)將分布在本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源以并行分布方式統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬資源系統(tǒng)，改變了人們分享數(shù)據(jù)信息的方式，從而可以將大型復雜的系統(tǒng)形成一個虛擬的單一存儲系統(tǒng)，節(jié)省成本，提高效率，達到資源的全面共享，消除了資源孤島。該基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)具有以下優(yōu)點1、可以提供比如今各種網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)高出幾個數(shù)量級的存儲I/O能力，聚合存儲吞吐量將達到每秒幾百GB到TB計數(shù)，而不是每秒幾MB，從而滿足高性能計算系統(tǒng)對存儲設備的要求，特別是多道并行作業(yè)同時存取大量數(shù)據(jù)時的I/O性能要求。
2、隨著物理存儲資源和計算資源規(guī)模的不斷擴大，應用的不斷增長，該基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)能在容量和性能方面具有線性可伸縮性，一個映像的容量最多可以達到幾十拍字節(jié)(PB)、艾字節(jié)(EB)甚至堯字節(jié)，并且該存儲應用系統(tǒng)本身能在并行存儲網(wǎng)絡和網(wǎng)格環(huán)境中協(xié)同工作。
3、根據(jù)分布在本地或廣域范圍的若干子系統(tǒng)資源的異構性，該基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)可以設置在不同地方，但又能保持單一的映像，實現(xiàn)物理存儲資源和計算資源以并行分布方式統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬的資源系統(tǒng)，達到資源全面共享。
4、基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)可以有效地解決現(xiàn)有網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)存在的物理存儲資源利用率低及多個網(wǎng)絡存儲設備系統(tǒng)之間負載不均衡的問題。
權利要求
1.一種基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)，包括基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)，用于定義若干異構子系統(tǒng)與基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)之間的通信方式及實現(xiàn)以統(tǒng)一虛擬存儲的形式形成的一個虛擬資源系統(tǒng)實現(xiàn)資源全面共享；驅動器存儲安裝模組，用于支持分布在本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源以基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)實現(xiàn)到存儲應用設備的映射和定義兩者的映射關系；物理存儲資源和計算資源管理模組，用于由分布在不同地方的多個基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備對物理存儲資源和計算資源作統(tǒng)一的分配存儲和協(xié)調管理，解決多個存儲應用設備系統(tǒng)之間的負載平衡問題和實現(xiàn)資源全面共享；基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備，用于以并行分布方式存儲分布于本地或廣域范圍的若干異構子系統(tǒng)的海量物理存儲資源和計算資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源等，通過統(tǒng)一虛擬存儲形成一個虛擬存儲資源系統(tǒng)，建造“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”，同時在并行存儲網(wǎng)絡和網(wǎng)格環(huán)境中協(xié)同工作。
2.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)，包含應用系統(tǒng)間通信方式和虛擬資源。
3.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的驅動器存儲安裝模組，包括本地和廣域范圍若干異構子系統(tǒng)資源及存儲應用設備的映射與定義的基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)。
4.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的物理存儲資源和計算資源管理模組，包含資源分配與協(xié)調和負載平衡問題。
5.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的存儲應用設備包括統(tǒng)一虛擬存儲所形成的“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”。
6.按權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”是由若干異構子系統(tǒng)的相同屬性的物理存儲資源和計算資源統(tǒng)一虛擬存儲形成的一個虛擬資源系統(tǒng)。
7.按權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括整個基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲應用系統(tǒng)向若干異構子系統(tǒng)和用戶提供的統(tǒng)一驅動器存儲接口和共享的“巨大的資源系統(tǒng)網(wǎng)絡庫”。
全文摘要
基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格存儲的驅動器存儲應用系統(tǒng)，包括基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的數(shù)據(jù)傳輸共享協(xié)議(NDFP/GDFP協(xié)議)，包含應用系統(tǒng)之間的通信方式，及實現(xiàn)統(tǒng)一虛擬存儲資源的共享；驅動器存儲安裝模組，支持若干異構子系統(tǒng)資源及存儲應用設備的映射和定義的基于網(wǎng)絡和網(wǎng)格的驅動器存儲技術(NDS/GDS技術)；物理存儲資源和計算資源管理模組，由分布在不同地方的多個存儲應用設備對物理存儲資源和計算資源分配存儲和協(xié)調，解決多個負載平衡問題。實現(xiàn)若干異構子系統(tǒng)的物理存儲資源和計算資源并行分布統(tǒng)一虛擬存儲形成的資源系統(tǒng)，將大型復雜的系統(tǒng)變成單一虛擬存儲系統(tǒng)，達到節(jié)省成本，提高效率和資源共享，也可為今后發(fā)展的基于網(wǎng)絡計算的高性能計算系統(tǒng)提供存儲應用服務。
文檔編號G06F12/00GK1829215SQ200510020449
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權日2005年3月4日
發(fā)明者趙璽, 尤東, 辛毅, 白娟 申請人:尤東