[发明专利]一种网络存储系统及其启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储领域，尤其涉及一种网络存储系统及其启动方法，利用基于小型计算机系统接口(iSCSI)协议实现无盘启动。 

背景技术

随着数据的迅猛增长以及计算、存储和网络技术的突飞猛进，千兆级别的传输与交换已经不能完全满足用户对网络的需求，在网络、安全等诸多技术领域全面走向万兆的同时，存储的万兆需求也已呼之欲出。 

万兆存储满足了用户在带宽上的迫切需求，然而在数据信息量大爆炸的今天，数据容量成几何倍数增长，单个的万兆网络存储设备已不能满足用户对容量的需求，因此需要多个这样的万兆网络存储设备协同工作。而每个网络存储设备都需要独立的系统盘来管理本设备的磁盘阵列，给用户提供存储服务。每台设备的系统都有奔溃的可能，设备的增多使得系统安全性降低。从而多台独立的网络存储设备存在管理不便，安全性低的缺点。 

无盘技术提供了存储设备在没有系统盘的情况下启动的方法。在网络系统中，把工作站端使用的操作系统和应用软件放在服务器上，系统管理员只要对无盘服务器进行管理和软件升级，便可以使网络中的计算机使用新的软件。而且网络存储设备的操作系统镜像保存在服务器上，即使设备的操作系统奔溃，它保存在镜像中的数据也不会丢失。所以无盘系统具有系统安全性高、易管理和易维护等优点。 

美中不足的是，传统的无盘技术大多是基于文件共享方式实现的，随着网络存储数目的不断增大，在带宽以及容灾能力上有些力不从心。 

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种网络存储系统及其启动方法。 

根据本发明的一方面，提供了一种网络存储系统，包括无盘服务器、万兆交换机和若干万兆网络存储设备，所述无盘服务器和所述万兆网络存储设备均接入所述万兆交换机， 

所述无盘服务器，安装有操作系统并在无盘服务器的硬盘上保存有所述万兆网络存储设备的镜像空间；用于支持预置启动环境PXE、动态主机设置协议DHCP和简单文件传输协议TFTP；还用于支持小型计算机系统接口iSCSI协议； 

所述万兆网络存储设备，用于通过PXE进行网络引导，通过DHCP动态获取IP地址，通过TFTP获取网络引导程序后执行该网络引导程序；用于与所述无盘服务器建立iSCSI会话，通过iSCSI协议加载所述无盘服务器启动卷上的文件系统，并切换所述万兆网络存储设备的操作系统主目录至启动卷进行启动。 

进一步地，还包括管理万兆网络存储设备的服务器，所述管理万兆网络存储设备的服务器接入所述万兆交换机；所述管理万兆网络存储设备的服务器与所述万兆网络存储设备通信，实现该服务器对所述万兆网络存储设备的管理。 

进一步地，还包括若干应用服务器，所述应用服务器接入所述万兆交换机；所述应用服务器，用于为用户提供数据服务。 

进一步地，所述无盘服务器还用于实现所述万兆网络存储设备的操作系统升级和/或操作系统状态监视。 

进一步地，所述无盘服务器的硬盘组成独立冗余磁盘阵列。 

进一步地，所述万兆网络存储设备的镜像空间包括启动文件和系统内核及用户数据。 

进一步地，所述万兆网络存储设备未安装操作系统；所述万兆网络存储设备包含支持PXE的网卡、CPU和内存设备。 

进一步地，所述管理网络设备的服务器对万兆网络存储设备上的磁盘阵列进行管理。 

进一步地，所述万兆网络存储之间相互备份数据。 

根据本发明的一方面，提供了一种网络存储系统的启动方法，包括： 

步骤1，所述无盘服务器启动PX E、DHCP和TFTP； 

步骤2，所述万兆网络存储设备使用PXE进行网络引导，通过DHCP动态获取IP地址； 

步骤3，所述万兆网络存储设备通过TFTP获取网络引导程序后执行该网络引导程序； 

步骤4，所述万兆网络存储设备与所述无盘服务器建立iSCSI会话； 

步骤5，所述万兆网络存储设备通过iSCSI协议加载所述无盘服务器启动卷上的文件系统，并切换所述万兆网络存储设备的操作系统主目录至启动卷进行启动。 

进一步地，步骤2具体包括： 

步骤21，所述万兆网络存储设备广播DHCPDISCOVER消息到所述无盘服务器的67端口； 

步骤22，所述无盘服务器通过DHCP回复DHCPOFFER消息到所述万兆网络存储设备，DHCPOFFER消息中包含所述万兆网络存储设备可用的IP地址；