[发明专利]应用于IP SAN集群存储系统的交换设备

说明书

技术领域

本发明涉及信息存储领域，尤其涉及一种应用于互联网协议(IP)存储域网络(SAN)集群存储系统的交换设备和数据处理方法。 

背景技术

存储域网络(Storage Area Network，SAN)是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术，承担了数据存储任务，SAN网络与局域网(LAN)业务网络相隔离，存储数据流不会占用业务网络带宽。早期的SAN采用的是光纤通道(FC)技术，基于IP网络的小型计算机系统接口(iSCSI)协议出现以后，为了区分，业界就把SAN分为FC SAN和IPSAN。iSCSI是一种在传输控制协议(TCP)/互联网协议(IP)上进行数据块传输的标准，实现了在IP网络上运行小型计算机系统接口(SCSI)协议，基于iSCSI的存储系统只需不多的投资便可以实现SAN存储功能。IP SAN因为其价格便宜，部署方便，已经成为大多数中小企业在选择存储系统时的首选。 

但是传统的SAN在客户容量或性能需求增加时，只能通过提升硬件配置或者加入更多的磁盘实现，无法实现性能和容量的同时扩展，而且在做扩容时需要暂停前端业务，从而造成一些不便。集群存储系统可以实现系统的横向和在线扩展，在增加系统容量的同时能够同时实现性能的扩展，并且保证系统在扩容过程中前端业务的进行，实现系统的无缝升级。 

但是由于集群存储系统是并发接入，也就是单个客户端在接入时会并发的连接集群系统的多个节点，如图1(a)所示，而iSCSI发起者需要一个存储的IP地址来连接到存储节点上，如图1(b)所示。 

发明内容

本发明提供了一种应用于IP SAN集群存储系统的交换设备和数据处理方法，以克服现有IP SAN存储系统无法实现性能和容量的同时扩展的缺陷。 

本发明提供了一种应用于互联网协议(IP)存储域网络(SAN)集群存储系统的交换设备，该交换设备包括： 

基于IP网络的小型计算机系统接口(iSCSI)目标方模块，与iSCSI发起者相连，用于接收iSCSI发起者传输的传输控制协议(TCP)/IP消息，解析所述TCP/IP消息获得小型计算机系统接口(SCSI)指令，向数据处理模块发送所述SCSI指令； 

所述数据处理模块，分别与所述iSCSI目标方模块和所述IP SAN集群存储系统的存储节点相连，用于接收所述数据处理模块发送的所述SCSI指令，根据所述SCSI指令在存储节点上执行数据的并发访问。 

优选地，该交换设备还包括： 

监控模块，用于监控并维护所有存储节点的节点状态，以及向所述数据处理模块发送节点状态发生变化的存储节点信息，所述存储节点信息包括节点地址和节点状态； 

所述数据处理模块，具体用于根据所述SCSI指令和所述监控模块发送所述存储节点信息在对应的存储节点上执行数据的并发访问。 

优选地，所述iSCSI目标方模块，具体用于为所述iSCSI发起者提供所述交换设备的IP地址。 

优选地，所述监控模块，具体用于：定时或实时检测与各存储节点的连接，当预定时间内无法检测到当前存储节点，则将该当前存储节点的节点状态修改为故障状态，若在预定时间内检测到该当前存储节点，则将该当前存储节点的节点状态修改为正常状态；将新加入的存储节点的节点状态设置为正常状态；以及向所述数据处理模块发送节点状态发生变化的存储节点信息。 

优选地，所述数据处理模块，具体用于：将所述SCSI指令转换为对应的操作，当所述操作为写操作时，将数据进行分块处理，将处理后的数据块并发地写入处于正常状态的存储节点上；当所述操作为读操作时，从所述处于正常状态的存储节点读取数据块，将读取到的所述数据块组合成数据信息后发送至所述iSCSI目标方模块。 

优选地，所述iSCSI目标方模块，还用于接收所述数据处理模块发送的所述数据信息，以及向所述iSCSI发起者发送所述数据信息。 

本发明还提供了一种应用于互联网协议(IP)存储域网络(SAN)集群存储系统的数据处理方法，该方法包括： 

接收基于IP网络的小型计算机系统接口(iSCSI)发起者传输的传输控制协议(TCP)/IP消息，解析所述TCP/IP消息获得小型计算机系统接口(SCSI)指令； 

根据所述SCSI指令在所述IP SAN集群存储系统的存储节点上执行数据的并发访问。 

优选地，所述接收iSCSI发起者传输的TCP/IP消息之前，该方法还包括：