本發(fā)明涉及一種解決雙機(jī)集群FC-SAN切換的方法及裝置，該方法保證了在發(fā)生節(jié)點(diǎn)故障切換的情況下服務(wù)器端IO的連續(xù)性，適用于雙機(jī)集群存儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于集群海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

SAN(Storage Area Network，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))的誕生，使存儲(chǔ)空間得到更加充分的利用以及安裝和管理更加有效。SAN是一種將存儲(chǔ)設(shè)備、連接設(shè)備和接口集成在一個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)中的技術(shù)。SAN本身就是一個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)，SAN網(wǎng)絡(luò)與LAN業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相隔離，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流不會(huì)占用業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)帶寬。在SAN網(wǎng)絡(luò)中，所有的數(shù)據(jù)傳輸在高速、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，SAN存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)的是直接對(duì)物理硬件的塊級(jí)存儲(chǔ)訪問，提高了存儲(chǔ)的性能和升級(jí)能力。早期的SAN采用的是光纖通道(FC，F(xiàn)ibre Channel)技術(shù)，所以，以前的SAN多指采用光纖通道的存儲(chǔ)局域網(wǎng)，到了ISCSI協(xié)議出現(xiàn)后，為了區(qū)分，業(yè)界就把SAN分為FC-SAN和IP-SAN。

面對(duì)迅速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，企業(yè)和服務(wù)提供商漸漸開始選擇FC-SAN作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，因?yàn)镾AN具有出色的可擴(kuò)展性。事實(shí)上，SAN比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)具有更多顯著的優(yōu)勢(shì)。例如，傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲(chǔ)通常難于更新或集中管理。每臺(tái)服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲(chǔ)，相比較而言，F(xiàn)C-SAN不必宕機(jī)和中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲(chǔ)。FC-SAN的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)具有傳輸效率高、安全性高、傳輸延遲極小、占用主機(jī)資源少、技術(shù)成熟等特點(diǎn)，是目前應(yīng)用范圍最廣的專業(yè)存儲(chǔ)架構(gòu)。

目前在存儲(chǔ)領(lǐng)域，對(duì)于雙機(jī)中的FC-SAN一般采用NPIV模式來實(shí)現(xiàn)。NPIV即N-PortID虛擬化技術(shù)，此方法需要光纖交換機(jī)、光纖卡和光纖卡驅(qū)動(dòng)的支持。用此技術(shù)來實(shí)現(xiàn)雙機(jī)切換，必須在指定的物理口上創(chuàng)建出新的虛擬端口，使當(dāng)前維護(hù)的光纖卡端口為物理端口數(shù)與虛擬端口數(shù)之和。當(dāng)滿足雙機(jī)的切換條件后，本地的虛擬端口被刪除，之后在雙機(jī)中另一臺(tái)機(jī)器的光纖卡上創(chuàng)建出相同WWPN的新的虛擬端口。從而對(duì)存儲(chǔ)端來說，實(shí)現(xiàn)了FC SAN功能的切換，保證了服務(wù)器端業(yè)務(wù)的連續(xù)性。但是此方法較為復(fù)雜，要維護(hù)光纖卡中所有物理口和虛擬口的狀態(tài)，并且對(duì)于光纖卡和光纖交換機(jī)的要求較高，必須支持NPIV模式才可以。

下面對(duì)FC-SAN中常用的技術(shù)術(shù)語進(jìn)行解釋：

WWPN：光纖端口的端口號(hào)，局域網(wǎng)內(nèi)唯一；

V-port：在物理端口的基礎(chǔ)上虛擬出的新的端口；

Target：用于提供FC卷映射的目標(biāo)端；

V_WWPN：物理端口的虛擬WWPN。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有保證FC-SAN的業(yè)務(wù)連續(xù)性條件下雙機(jī)集群切換時(shí)方法復(fù)雜的問題，提出了一種新的FC-SAN切換方法，該方法實(shí)現(xiàn)起來更加簡(jiǎn)潔、高效，并能夠保證服務(wù)器端業(yè)務(wù)的連續(xù)。

本發(fā)明的思想是通過修改光纖卡的驅(qū)動(dòng)，使光纖卡端口的WWPN可動(dòng)態(tài)修改，再通過預(yù)先設(shè)定好的虛擬WWPN來修改對(duì)應(yīng)的光纖卡端口的WWPN。由于可用V_WWPN替換雙機(jī)不同控制器的光纖卡端口的WWPN，從而實(shí)現(xiàn)雙機(jī)間用于切換的WWPN的漂移。使對(duì)外提供服務(wù)的WWPN只有一個(gè)，此過程對(duì)于服務(wù)器來說是透明的。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種雙機(jī)集群FC-SAN的切換方法，包括切換過程中光纖卡端口物理WWPN的替換以及給Target添加設(shè)備的方法，具體方案如下：

雙機(jī)包含控制器A、B，兩個(gè)控制器各選取一個(gè)光纖卡端口建立綁定，并設(shè)定應(yīng)用于這一對(duì)光纖卡端口的虛擬WWPN為V_WWPN；在控制器A將FC卡端口設(shè)置為指定的V_WWPN，向此端口添加FC卷并映射到服務(wù)器；當(dāng)控制器A滿足以下切換條件的時(shí)候：

1.針對(duì)非異常掉電情況：控制器A首先卸載FC卷，并在光纖卡驅(qū)動(dòng)中刪除V_WWPN，將此FC端口由V_WWPN還原為原始的WWPN；之后通知控制器B接管，控制器B接到通知后通過光纖卡驅(qū)動(dòng)把與控制器A綁定的FC端口設(shè)置為V_WWPN，添加從控制器A上卸載的FC卷并映射到服務(wù)器；切換過程中前端IO懸掛和重試，在重試過程完成底層路徑和設(shè)備的切換，保證IO不中斷，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)器業(yè)務(wù)不中斷；

2.針對(duì)異常掉電情況：控制器B檢測(cè)不到控制器A的存在時(shí)，控制器B的光纖卡驅(qū)動(dòng)把與控制器A綁定的FC端口設(shè)置為V_WWPN，添加從控制器A上卸載的FC卷并映射到服務(wù)器；切換過程中前端IO懸掛和重試，在重試過程完成底層路徑和設(shè)備的切換，保證IO不中斷，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)器業(yè)務(wù)不中斷。

有益效果

對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本方法通過直接修改光纖卡物理口的WWPN來實(shí)現(xiàn)雙控功能，實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單，不需要光纖卡和光纖交換機(jī)對(duì)NPIV模式支持。對(duì)于一對(duì)綁定的光纖卡端口來說，服務(wù)器端看到的和操作的只是一個(gè)WWPN。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例雙機(jī)雙向端口配置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例雙機(jī)-非掉電切換流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例雙機(jī)-掉電切換流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行說明，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種解決雙機(jī)集群FC-SAN切換的方法包含以下內(nèi)容：

一：建立雙機(jī)光纖卡端口(FC端口)的綁定，指定用于漂移的虛擬WWPN；

因?yàn)镕C-SAN的雙機(jī)切換需要從一個(gè)控制器的指定光纖卡端口切換到另一個(gè)控制器的一個(gè)光纖卡端口，所以要預(yù)先指定好需要用到的兩個(gè)控制器的哪些光纖卡端口，即兩個(gè)控制器的光纖卡端口要建立綁定，綁定后的一對(duì)光纖卡端口一般應(yīng)用在一個(gè)業(yè)務(wù)中；并給這一對(duì)光纖卡端口指定相應(yīng)的V_WWPN用于切換以及對(duì)服務(wù)器提供存儲(chǔ)服務(wù)。

為了使控制器能夠識(shí)別上述信息，本實(shí)施例中利用配置信息來進(jìn)行各控制器同步記錄，具體記錄的字段包含：

vwwpn：指定這一對(duì)光纖卡端口所使用的虛擬WWPN；

Localhost：本地控制器光纖卡端口的WWPN；

Remotehost：另一個(gè)控制器的光纖卡端口的WWPN。

每次創(chuàng)建綁定需要從各控制器選取任何一個(gè)可用的光纖卡端口，無端口順序的限制；但每個(gè)光纖卡端口只能用于一對(duì)綁定。每個(gè)業(yè)務(wù)可以使用一對(duì)綁定，也可以使用多對(duì)綁定以實(shí)現(xiàn)多路徑。

二：當(dāng)映射FC設(shè)備的時(shí)候，對(duì)光纖卡端口進(jìn)行修改；

以一個(gè)業(yè)務(wù)使用一對(duì)光纖卡端口為例，在A/A冗余模式情況下，控制器A、B都有FC-SAN業(yè)務(wù)(業(yè)務(wù)1、業(yè)務(wù)2):

1、如圖1所示，將控制器A(節(jié)點(diǎn)A)的光纖卡物理端口A1和控制器B(節(jié)點(diǎn)B)的光纖卡物理端口B1建立綁定，他們共同的虛擬WWPN是vWWPN1；將控制器A的光纖卡物理端口A2和控制器B的光纖卡物理端口B2建立綁定，他們共同的虛擬WWPN是vWWPN2；

2、將控制器A上物理端口A1的WWPNA1改為vWWPN1，向vWWPN1添加FC卷1(FCvolume1)，此時(shí)控制器B上的物理端口B1仍為WWPNB1；將控制器B上物理端口B2的WWPNB2改為vWWPN2，向vWWPN2添加FC卷2(FCvolume2)，此時(shí)控制器A上的物理端口A2仍為WWPNA2；

3、對(duì)于控制器A上運(yùn)行的業(yè)務(wù)1來說，服務(wù)器端只和vWWPN1建立會(huì)話，并發(fā)現(xiàn)掛載在vWWPN1上的設(shè)備FCvolume1；對(duì)于控制器B上運(yùn)行的業(yè)務(wù)2來說，服務(wù)器端只和vWWPN2建立會(huì)話，并發(fā)現(xiàn)掛載在vWWPNB上的設(shè)備FCvolume2。

三：不同情況下的雙機(jī)FC-SAN功能的切換；

1、當(dāng)控制器A滿足切換條件時(shí)：

1)如非異常掉電情況(如圖2所示)?？刂破鰽卸載之前加載的FC volume1設(shè)備，將此光纖卡物理端口A1還原為原始的WWPNA1；之后通知控制器B接管，控制器B接到通知后將把與控制器A對(duì)應(yīng)的光纖卡物理端口WWPNB1設(shè)置為vWWPN1，添加FCvolume1并映射到服務(wù)器端，切換過程中前端IO懸掛和重試，在重試過程完成底層路徑和設(shè)備的切換，保證IO不中斷。

2)如異常掉電情況(如圖3所示)?？刂破鰽直接掉電關(guān)機(jī)，此時(shí)控制器B檢測(cè)不到控制器A的存在，則控制器B將把與控制器A對(duì)應(yīng)的物理端口WWPNB1設(shè)置為vWWPN1，添加FCvolume1并映射到服務(wù)器，切換過程中前端IO懸掛和重試，在重試過程完成底層路徑和設(shè)備的切換，保證IO不中斷。

以上所述為FCvolume1切換的過程，本領(lǐng)域技術(shù)人員據(jù)此可以同理知道FCvolume2的切換過程，在此不再贅述。

以上二、三步驟執(zhí)行時(shí)，可以通過步驟一存儲(chǔ)的配置信息獲取本地端口原始的WWPN、與本地端口綁定的另一個(gè)控制器的光纖卡端口的WWPN以及vwwpn。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

本試驗(yàn)中，搭建了一個(gè)雙機(jī)集群，包含控制器A、控制器B，并創(chuàng)建了voluma、volumb兩個(gè)FC卷設(shè)備。兩個(gè)控制器都帶有qla2562的兩口光纖卡，將控制器A的光纖卡端口編號(hào)為a1，a2，將控制器B的光纖卡端口編號(hào)為b1，b2。將a1，b1建立綁定，并設(shè)置虛擬WWPN為va；將a2，b2建立綁定，并設(shè)置虛擬WWPN為vb。其中，voluma使用a1，b1來切換，volumb使用a2，b2來切換。修改控制器A的光纖卡a1口的WWPN為va，將FC卷voluma加到va上，映射到服務(wù)器端進(jìn)行IO讀寫測(cè)試。同理修改控制器B的光纖卡b2口的WWPN為vb，將FC卷volumb加到vb上，映射到服務(wù)器端進(jìn)行IO讀寫測(cè)試。

重啟控制器A，重啟過程中控制器A卸載掉voluma，虛擬口va變回原物理口a1，此時(shí)通知控制器B接管，控制器B的光纖卡b1口變?yōu)樘摂M口va，加載FC卷voluma。此時(shí)控制器B的兩個(gè)光纖卡端口的WWPN分別為va，vb，分別對(duì)外提供設(shè)備voluma，volumb。切換過程中前端IO懸掛和重試，在重試過程完成底層路徑和設(shè)備的切換，保證IO不中斷。

異常斷電控制器A，控制器B檢測(cè)不到控制器A的存在時(shí)，控制器B的光纖卡b1口變?yōu)樘摂M口va，加載FC卷voluma。此時(shí)控制器B的兩個(gè)光纖卡端口的WWPN分別為va，vb，分別對(duì)外提供設(shè)備voluma，volumb。切換過程中前端IO懸掛和重試，在重試過程完成底層路徑和設(shè)備的切換，保證IO不中斷。

由此實(shí)驗(yàn)可以證明，本發(fā)明所述方法能夠保證雙機(jī)集群FC-SAN的正常切換操作，并保證服務(wù)器端IO的連續(xù)性，簡(jiǎn)單、方便、易控制。

為了說明本發(fā)明的內(nèi)容及實(shí)施方式，本說明書給出了具體實(shí)施例。在實(shí)施例中引入細(xì)節(jié)的目的不是限制權(quán)利要求書的范圍，而是幫助理解本發(fā)明所述方法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解：在不脫離本發(fā)明及其所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，對(duì)最佳實(shí)施例步驟的各種修改、變化或替換都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于最佳實(shí)施例及附圖所公開的內(nèi)容。