[发明专利]分布式存储的非对称逻辑单元访问多路径实现方法及系统

说明书

本发明公开一种分布式存储的非对称逻辑单元访问多路径实现方法及系统，该方法包括：数据集群保存SCSI网关、目标器和逻辑卷关系视图；启动SCSI网关，当目标器关联SCSI网关或逻辑卷关联目标器或SCSI网关检测路径出现异常，通知元数据集群；元数据集群更新相应元数据信息，把更新后信息同步给SCSI网关；SCSI网关间相互发送心跳，当检测到路径异常上报给元数据集群，元数据集群决策SCSI网关故障后更新元数据信息，把更新信息同步给SCSI网关；SCSI网关接收同步信息，若路径状态发送变化，修改对应逻辑卷路径状态。本发明通过元数据集群管理SCSI网关、目标器和逻辑卷关系视图，实现非对称逻辑单元路径选择。

技术领域

本发明涉及分布式存储领域，特别是涉及一种分布式存储的非对称逻辑单元访问(ALUA)多路径实现方法及系统。

背景技术

分布式存储系统，使用多台独立的服务器组成集群来保存数据。集群中每个服务器作为一个节点，在节点上运行多个进程来管理该服务器上的多个物理磁盘。为保证数据的高可靠性，将数据拷贝出多个相同的副本，每个副本被保存到不同的节点上，避免了单节点故障造成的数据丢失情况。为保证在节点故障情况下能够快速恢复，将存储系统的数据按照一定的规则均匀分布，客户端看到的连续数据在存储系统中都会被分散开。分布式存储在高性能、高可靠、易扩展、低成本等方面相较于传统存储有了显著的提升。

SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)是一套完整的数据传输协议，其主要功能是在主机和存储设备之间传送请求、状态和块数据。SCSI是一个存储设备与服务器之间接口传递的一个规范。iSCSI(Internet Small Computer SystemInterface，互联网小型计算机系统接口)的架构将存储服务的提供方和使用方分别定义为用于转换TCP/IP包中的SCSI请求和数据的iSCSI Target，即存储服务端，称为iSCSI目标器，简写为target；以及用于产生SCSI请求，并将SCSI请求和数据封装为TCP/IP包发送到IP网络中的iSCSI Initiator，即存储客户端，称为iSCSI启动器，简写为Initiator。存储服务端和存储客户端之间使用TCP进行通信，存储服务端将块存储设备映射为卷提供给存储客户端，从而实现远程块存储服务。

iSCSI启动器(iSCSI Initiator)是一个客户端设备，用于将请求连接并启动到服务器(iSCSI目标)。iSCSI目标器(iSCSI target)是iSCSI网络的服务器组件，用于响应iSCSI启动器的请求。SCSI网关(本文也简称tgt)是客户端和存储集群之间通信的桥梁，支持iSCSI协议，可以提供访问多种存储设备的方法；SCSI网关是一个进程，负责解析Initiator的SCSI请求，然后发送给存储集群。

LUN(Logical Unit Number)是SCSI目标器中所描述的名字空间资源，一个目标器可以包括多个LUN，而且每个LUN的属性可以有所区别，比如LUN#0可以是磁盘，LUN#1可以是其他设备。在分布式存储系统中，LUN是创建的逻辑卷。Initiator、SCSI网关、target和LUN之间的关系，如图1。SCSI网关维护了自身关联的Target列表，一个SCSI网关可以关联多个Target；一个Target下可以关联多个SCSI网关和多个LUN。Initiator通过SCSI网关去访问Target关联的LUN。

多路径，是在一台主机和存储阵列端使用多条路径连接，使主机到阵列的可见路径大于一条，避免形成单点故障。AA(Active-Active)模式：所有路径优先级相同，IO会通过任何路径下发。Target和Initiator端建立连接后，不会上报路径状态，这样Initiator端会认为建立的多条路径状态是一致的，也即是每条路径都具有相同的优先级。如图2，路径1-5和路径2-7具有相同优先级，路径3-6和路径4-8具有相同优先级。