基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，該方法用于服務(wù)器集群中，所述的管理方法具體包括以下步驟：1)在服務(wù)器集群的每臺服務(wù)器節(jié)點上安裝虛擬化平臺，并在虛擬化平臺上部署一個存儲管理虛擬機；2)存儲管理虛擬機把節(jié)點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池；3)建立各臺服務(wù)器節(jié)點上的存儲管理虛擬機之間通信機制；4)將每個節(jié)點上的存儲資源池，匯聚成一個分布式存儲資源池；5)通過虛擬網(wǎng)絡(luò)將分布式存儲資源池，提供給虛擬化平臺，作為虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ)資源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有提高了存儲管理虛擬機和各種虛擬化應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性和可用性，優(yōu)化IO處理機制、提高存儲資源的擴展性等優(yōu)點。
【專利說明】基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計算機存儲【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]當前，整個世界發(fā)生了非常巨大的變化:虛擬化技術(shù)出現(xiàn)，公有云和私有云也風起云涌，數(shù)據(jù)的規(guī)模變得越來越大，相應(yīng)的數(shù)據(jù)項也變得更大，訪問這些對象需要的帶寬也變得更大了。所以，傳統(tǒng)的存儲系統(tǒng)設(shè)計時，針對的局面和現(xiàn)在完全不一樣，已經(jīng)無法應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、能源與管理等交錯在一起，令很多企業(yè)承受著巨大的成本壓力和管理難題。如何將服務(wù)器與存儲相連，如何實現(xiàn)物理環(huán)境和虛擬環(huán)境的溝通？
[0003]虛擬化平臺使用的傳統(tǒng)存儲資源大都是通過外部FC/IP網(wǎng)絡(luò)獲取的SAN或NAS資源，在此虛擬化平臺上，運行著各種應(yīng)用VM，環(huán)境比較復(fù)雜:虛擬化中的數(shù)據(jù)存放分散、粒度細化、導(dǎo)致1PS不理想，單次操作路徑長、時間延遲大；存儲資源可擴展性差；虛擬化平臺與存儲資源各自分開管理，導(dǎo)致管理復(fù)雜。
[0004]綜上可知，在虛擬化平臺上使用傳統(tǒng)存儲的方法，在實際使用上顯然存在不便與缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，提高了存儲管理虛擬機和各種虛擬化應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性和可用性，優(yōu)化1處理機制、提高存儲資源的擴展性、簡化存儲資源的配置管理。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，該方法用于服務(wù)器集群中，其特征在于，所述的管理方法具體包括以下步驟:
[0008]I)在服務(wù)器集群的每臺服務(wù)器節(jié)點上安裝虛擬化平臺，并在虛擬化平臺上部署一個存儲管理虛擬機；
[0009]2)存儲管理虛擬機把節(jié)點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池；
[0010]3)建立各臺服務(wù)器節(jié)點上的存儲管理虛擬機之間通信機制；
[0011]4)將每個節(jié)點上的存儲資源池，匯聚成一個分布式存儲資源池；
[0012]5)通過虛擬網(wǎng)絡(luò)將分布式存儲資源池，提供給虛擬化平臺，作為虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ)資源。
[0013]所述的存儲管理虛擬機把節(jié)點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池具體為:
[0014]21)修改虛擬化平臺上SAS/SATA HBA卡的模式為直通模式，把HBA卡直接呈現(xiàn)給虛擬化平臺上的存儲管理虛擬機；
[0015]22)存儲管理虛擬機將HBA卡匯聚成存儲資源池。
[0016]所述的分布式存儲資源池為構(gòu)建體現(xiàn)性能的條帶化資源卷、或構(gòu)建增強可用性的冗余資源卷。
[0017]本地節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機與本地存儲管理虛擬機進行數(shù)據(jù)交互的同時，也與其他節(jié)點上的存儲管理虛擬機進行數(shù)據(jù)交互。
[0018]本地節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機通過內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)，以條帶化的形式寫入本地節(jié)點和其他節(jié)點的存儲資源池中，或者以條帶化的形式從本地節(jié)點或其他節(jié)點的存儲資源池中讀取數(shù)據(jù)。
[0019]某節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機通過內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)寫入本地節(jié)點的存儲資源池，同時通過虛擬網(wǎng)口連接外部網(wǎng)絡(luò)，拷貝數(shù)據(jù)到其他節(jié)點，使其他節(jié)點上保持一份完整副本。
[0020]當本地節(jié)點上的存儲管理虛擬機出現(xiàn)異常后，本地節(jié)點上應(yīng)用虛擬機產(chǎn)生的1數(shù)據(jù)，通過其他節(jié)點上的存儲管理虛擬機，把數(shù)據(jù)寫入其他節(jié)點上的存儲資源池，或者從其他節(jié)點上的存儲資源池讀取應(yīng)用虛擬機所取1數(shù)據(jù)；
[0021]并且，當本地節(jié)點上的存儲管理虛擬機恢復(fù)正常后，其他節(jié)點會同步增量數(shù)據(jù)到本地節(jié)點，保持本地節(jié)點與其他節(jié)點上數(shù)據(jù)的一致性。
[0022]當本地節(jié)點上的某個應(yīng)用虛擬機異常后，啟動其他節(jié)點上的對應(yīng)本地節(jié)點的異常應(yīng)用虛擬機副本，來恢復(fù)本地節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機。
[0023]當本地節(jié)點的服務(wù)器異常后，啟動其他節(jié)點上所有對應(yīng)本地節(jié)點上的異常應(yīng)用虛擬機的副本，來恢復(fù)本地節(jié)點上的所有應(yīng)用虛擬機。
[0024]獲取本地節(jié)點和其他節(jié)點上的1操作數(shù)，把兩個節(jié)點上的1操作數(shù)相減得到差值，如果差值大于某個閾值，在1操作數(shù)大的節(jié)點上，關(guān)閉部分應(yīng)用VM，然后，在1操作數(shù)小的節(jié)點上，啟動對應(yīng)的應(yīng)用虛擬機副本，用1操作數(shù)小的節(jié)點接替1操作數(shù)大的節(jié)點運行部分應(yīng)用虛擬機。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0026](I)在虛擬化應(yīng)用下，縮短1數(shù)據(jù)流操作的時間延遲，優(yōu)化了 1數(shù)據(jù)處理；
[0027](2)當存儲空間不足時，擴展非常方便，直接在虛擬化的集群平臺中，加入服務(wù)器節(jié)點，達到按需擴展的要求，為企業(yè)節(jié)省成本；
[0028](3)虛擬化平臺與存儲資源的配置管理，已經(jīng)融合到一個物理服務(wù)器中，因此，簡化了虛擬化平臺與存儲資源的配置管理，消除了虛擬化平臺配置管理員與存儲資源配置管理之間的鴻溝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是基于虛擬化平臺的分布式存儲管理示意圖；
[0030]圖2是1數(shù)據(jù)流示意圖；
[0031]圖3a是資源池一種1數(shù)據(jù)流示意圖；
[0032]圖3b是資源池另一種1數(shù)據(jù)流示意圖；
[0033]圖4是存儲管理VM異常后1數(shù)據(jù)流示意圖；
[0034]圖5是應(yīng)用虛擬機異常后1數(shù)據(jù)流示意圖；
[0035]圖6是虛擬化平臺所在服務(wù)器節(jié)點異常后1數(shù)據(jù)流示意圖。

【具體實施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]本發(fā)明在每臺服務(wù)器節(jié)點的虛擬化平臺上創(chuàng)建一個虛擬機，虛擬機里面運行存儲管理VM ;對每臺服務(wù)器節(jié)點上的直連磁盤，通過直通模式呈現(xiàn)給存儲管理VM ;存儲管理VM把服務(wù)器節(jié)點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池；每個服務(wù)器節(jié)點上的存儲管理VM建立通信機制，使各節(jié)點能夠探測到其他節(jié)點上的存儲資源池，把各節(jié)點上的存儲資源池匯聚成一個大的分布式存儲資源池，讓存儲資源池具有高可靠、高可用、高性能的特性；存儲管理VM把所述存儲資源池通過內(nèi)部虛擬化網(wǎng)絡(luò)提供給虛擬化平臺，做為虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ)存儲資源；各種應(yīng)用VM所涉及的1數(shù)據(jù)流，與分布式存儲資源池進行交互，對每個服務(wù)器節(jié)點上的存儲管理VM的1操作數(shù)進行排序，根據(jù)排序均衡所有服務(wù)器節(jié)點上的應(yīng)用VM。在虛擬化環(huán)境下，本發(fā)明提高了存儲管理VM和各種虛擬化應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性和可用性，優(yōu)化了1數(shù)據(jù)處理，簡化存儲設(shè)施管理和部署。
[0038]如圖1所示，本實施例提供一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，應(yīng)用在虛擬化平臺中，該方法具體包括:
[0039](I).在節(jié)點I和節(jié)點2上的系統(tǒng)盤上，安裝虛擬化平臺，如VMware、KVM、Hyper_V、XEN 等；
[0040](2).在虛擬化平臺中，設(shè)置掛載物理磁盤的SAS/SATA HBA卡，該HBA卡為PCI設(shè)備，使能該PCI設(shè)備的pass through模式；
[0041](3).在節(jié)點I和節(jié)點2的虛擬化平臺上分別部署一個虛擬機，存儲管理VM運行在該虛擬機中，此時，存儲管理VM可以直接探測到各自節(jié)點HBA卡上的物理磁盤，虛擬化平臺已經(jīng)使用不了 HBA卡上的磁盤；
[0042](4).節(jié)點I上的存儲管理VM把節(jié)點I上的所有直連磁盤匯聚成一個存儲資源池，節(jié)點2上的存儲管理VM把節(jié)點2上的所有直連磁盤匯聚成一個存儲資源池；
[0043](5).通過虛擬化平臺的虛擬網(wǎng)絡(luò)，建立節(jié)點I與節(jié)點2管理虛擬機的通信機制，使節(jié)點I與節(jié)點2的存儲管理VM可以彼此探測到對方的存儲資源池；
[0044](6).在節(jié)點I或節(jié)點2上,把節(jié)點I與節(jié)點2的存儲資源池,匯聚成一個大的分布式存儲資源池，因此，該分布式存儲資源池包括節(jié)點1、節(jié)點2上的存儲資源池，并且，在節(jié)點I和節(jié)點2上都可以使用這個分布式存儲資源池；
[0045](7).通過虛擬化平臺的虛擬網(wǎng)絡(luò)，把上述分布式存儲資源池掛載到節(jié)點I或節(jié)點2上的虛擬化平臺，做為應(yīng)用VM的基礎(chǔ)資源；
[0046](8).如圖2所示，節(jié)點I的應(yīng)用VM 1數(shù)據(jù)流，與本地存儲管理VM進行數(shù)據(jù)交互的同時，也可以與節(jié)點2存儲管理VM進行數(shù)據(jù)交互；
[0047](9).如圖3a所示，根據(jù)存儲策略，為了提高分布式存儲資源池的性能，應(yīng)用VM 1數(shù)據(jù)流，通過內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)，以條帶化的形式寫入節(jié)點I和節(jié)點2的存儲資源池中，或者以條帶化的形式從節(jié)點I和節(jié)點2的存儲資源池中讀取數(shù)據(jù)；
[0048](10).如圖3b所示，根據(jù)存儲策略，為了增加分布式存儲資源池的高可用特性，應(yīng)用VM產(chǎn)生的1數(shù)據(jù)流，通過內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)寫入本地的存儲資源池，同時，通過虛擬網(wǎng)口連接外部網(wǎng)絡(luò)，拷貝數(shù)據(jù)到節(jié)點2，使節(jié)點2上保持一份完整副本。
[0049](11).如圖4所示，當節(jié)點I上的存儲管理VM出現(xiàn)異常后，節(jié)點I上應(yīng)用VM產(chǎn)生的1數(shù)據(jù)，通過節(jié)點2上的存儲管理VM，把數(shù)據(jù)寫入節(jié)點2上的存儲資源池，或者從節(jié)點2上的存儲資源池讀取應(yīng)用VM所取1數(shù)據(jù)。并且，當節(jié)點I上的存儲管理VM恢復(fù)正常后，節(jié)點2會同步增量數(shù)據(jù)到節(jié)點1，保持節(jié)點I與節(jié)點2上數(shù)據(jù)的一致性。
[0050](12).如圖5所示，當節(jié)點I上的某個應(yīng)用VM異常后，啟動節(jié)點2上的對應(yīng)節(jié)點I的異常應(yīng)用VM副本，來恢復(fù)節(jié)點I上的應(yīng)用VM。
[0051](13).如圖6所示，當節(jié)點I服務(wù)器異常后，啟動節(jié)點2上所有對應(yīng)節(jié)點I上的異常應(yīng)用VM的副本，來恢復(fù)節(jié)點I上的所有應(yīng)用VM。
[0052](14).獲取節(jié)點I和節(jié)點2上的1操作數(shù)，把兩個節(jié)點上的1操作數(shù)相減得到差值，如果差值大于某個閾值，在1操作數(shù)大的節(jié)點上，關(guān)閉部分應(yīng)用VM，然后，在1操作數(shù)小的節(jié)點上，啟動對應(yīng)的應(yīng)用VM副本，用1操作數(shù)小的節(jié)點接替1操作數(shù)大的節(jié)點運行部分應(yīng)用VM。
[0053]綜上所述，本發(fā)明通過分布式存儲管理方法，在虛擬化平臺中，優(yōu)化了 1處理機制、提高存儲資源的擴展性，簡化存儲資源的配置管理。
[0054]當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的變化，但這些相應(yīng)的變化都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，該方法用于服務(wù)器集群中，其特征在于，所述的管理方法具體包括以下步驟: 1)在服務(wù)器集群的每臺服務(wù)器節(jié)點上安裝虛擬化平臺，并在虛擬化平臺上部署一個存儲管理虛擬機； 2)存儲管理虛擬機把節(jié)點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池； 3)建立各臺服務(wù)器節(jié)點上的存儲管理虛擬機之間通信機制； 4)將每個節(jié)點上的存儲資源池，匯聚成一個分布式存儲資源池； 5)通過虛擬網(wǎng)絡(luò)將分布式存儲資源池，提供給虛擬化平臺，作為虛擬化應(yīng)用的基礎(chǔ)資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，所述的存儲管理虛擬機把節(jié)點上的直連磁盤匯聚成存儲資源池具體為: 21)修改虛擬化平臺上SAS/SATAHBA卡的模式為直通模式，把HBA卡直接呈現(xiàn)給虛擬化平臺上的存儲管理虛擬機； 22)存儲管理虛擬機將HBA卡匯聚成存儲資源池。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，所述的分布式存儲資源池為構(gòu)建體現(xiàn)性能的條帶化資源卷、或構(gòu)建增強可用性的冗余資源卷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，本地節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機與本地存儲管理虛擬機進行數(shù)據(jù)交互的同時，也與其他節(jié)點上的存儲管理虛擬機進行數(shù)據(jù)交互。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，本地節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機通過內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)，以條帶化的形式寫入本地節(jié)點和其他節(jié)點的存儲資源池中，或者以條帶化的形式從本地節(jié)點或其他節(jié)點的存儲資源池中讀取數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，某節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機通過內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)寫入本地節(jié)點的存儲資源池，同時通過虛擬網(wǎng)口連接外部網(wǎng)絡(luò)，拷貝數(shù)據(jù)到其他節(jié)點，使其他節(jié)點上保持一份完整副本。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，當本地節(jié)點上的存儲管理虛擬機出現(xiàn)異常后，本地節(jié)點上應(yīng)用虛擬機產(chǎn)生的1數(shù)據(jù)，通過其他節(jié)點上的存儲管理虛擬機，把數(shù)據(jù)寫入其他節(jié)點上的存儲資源池，或者從其他節(jié)點上的存儲資源池讀取應(yīng)用虛擬機所取1數(shù)據(jù)； 并且，當本地節(jié)點上的存儲管理虛擬機恢復(fù)正常后，其他節(jié)點會同步增量數(shù)據(jù)到本地節(jié)點，保持本地節(jié)點與其他節(jié)點上數(shù)據(jù)的一致性。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，當本地節(jié)點上的某個應(yīng)用虛擬機異常后，啟動其他節(jié)點上的對應(yīng)本地節(jié)點的異常應(yīng)用虛擬機副本，來恢復(fù)本地節(jié)點上的應(yīng)用虛擬機。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，當本地節(jié)點的服務(wù)器異常后，啟動其他節(jié)點上所有對應(yīng)本地節(jié)點上的異常應(yīng)用虛擬機的副本，來恢復(fù)本地節(jié)點上的所有應(yīng)用虛擬機。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于虛擬化平臺的分布式存儲管理方法，其特征在于，獲取本地節(jié)點和其他節(jié)點上的1操作數(shù)，把兩個節(jié)點上的1操作數(shù)相減得到差值，如果差值 大于某個閾值，在1操作數(shù)大的節(jié)點上，關(guān)閉部分應(yīng)用VM，然后，在1操作數(shù)小的節(jié)點上，啟動對應(yīng)的應(yīng)用虛擬機副本，用1操作數(shù)小的節(jié)點接替1操作數(shù)大的節(jié)點運行部分應(yīng)用虛擬機。
【文檔編號】G06F3/06GK104049912SQ201410221808
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】曹少坤, 趙德祥, 盧波 申請人:上海愛數(shù)軟件有限公司