專利名稱：基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法屬于存儲(chǔ)管理領(lǐng)域，尤其涉及其中的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))虛擬化管理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)虛擬化是指將具體的存儲(chǔ)設(shè)備同服務(wù)器操作系統(tǒng)分隔開來，為存儲(chǔ)用戶提供統(tǒng)一的存儲(chǔ)池和邏輯卷的一種技術(shù)。存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)虛擬化管理是充分發(fā)揮存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)潛能的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的基于主機(jī)的虛擬化管理方法采用對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，機(jī)群中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行虛擬化管理的操作，靠節(jié)點(diǎn)間的通信維護(hù)元數(shù)據(jù)的一致性，這增加了主機(jī)的負(fù)擔(dān)并限制了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。另外，由于采用了對(duì)稱式結(jié)構(gòu)，該方法不支持前端主機(jī)具有不同操作系統(tǒng)異構(gòu)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
本發(fā)明提出了一種新的存儲(chǔ)虛擬化管理方法，有效的解決了上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于多種平臺(tái)的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的存儲(chǔ)資源虛擬化的方法，實(shí)現(xiàn)物理上分散存儲(chǔ)資源邏輯上的共享以及統(tǒng)一管理，向前端主機(jī)提供虛擬卷(LV)。本發(fā)明的重點(diǎn)在于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的設(shè)計(jì)以及虛擬化元數(shù)據(jù)的表示方法和元數(shù)據(jù)服務(wù)器和虛擬化代理之間的通信模式。
本發(fā)明的特征在于它是在由以下設(shè)備構(gòu)成的虛擬化管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)含有各種類型的前端主機(jī)，即應(yīng)用服務(wù)器，它的虛擬化代理模塊實(shí)現(xiàn)虛擬的邏輯卷到實(shí)際的物理盤的轉(zhuǎn)換以及從下述元數(shù)據(jù)服務(wù)器讀取相應(yīng)虛擬卷的元數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)服務(wù)器，它有一臺(tái)或多臺(tái)，它按照TCP/IP協(xié)議經(jīng)以太網(wǎng)與上述各前端主機(jī)相連，它把存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中不同公司、不同介質(zhì)的存儲(chǔ)資源統(tǒng)一構(gòu)建成物理卷即虛擬卷、存儲(chǔ)池和邏輯卷，并為上述各前端主機(jī)提供虛擬卷，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的管理和配置；存儲(chǔ)設(shè)備，它的頭部保存著元數(shù)據(jù)，每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備有一個(gè)唯一的通用標(biāo)識(shí)，用全局唯一標(biāo)識(shí)符表示；光纖交換機(jī)，它通過光纖總線適配器即HBA，與上述各前端主機(jī)和元數(shù)據(jù)服務(wù)器相連，同時(shí)也通過光纖接口與上述存儲(chǔ)設(shè)備相連，所述的基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法依次含有以下步驟步驟1構(gòu)造軟件模塊虛擬化代理即虛擬化代理模塊，它是各前端主機(jī)上文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫層和底層驅(qū)動(dòng)之間的一個(gè)層，也算內(nèi)核模塊，負(fù)責(zé)邏輯地址到物理地址的映射，它通過配置的通信接口和上述元數(shù)據(jù)服務(wù)器的通信接口以控制流的形式通信，從上述元數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取虛擬卷的配置信息并把虛擬卷呈現(xiàn)給上層文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫；當(dāng)文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫發(fā)出對(duì)虛擬卷的I/O操作時(shí)，它截取該I/O操作，把邏輯地址映射成物理地址，形成數(shù)據(jù)流后，再把I/O操作發(fā)送到底層驅(qū)動(dòng)器，元數(shù)據(jù)服務(wù)器的軟件，它運(yùn)行在Linux系統(tǒng)上，由一組用戶空間程序組成，它包括以下模塊管理接口，它給管理員提供執(zhí)行管理命令的界面，其中含有創(chuàng)建存儲(chǔ)池、虛擬卷，授予一個(gè)前端主機(jī)對(duì)虛擬卷的使用權(quán)限的命令，另外它也給管理員提供所需的虛擬卷和存儲(chǔ)池的配置信息，它是通過下述元數(shù)據(jù)管理模塊提供的API實(shí)現(xiàn)的；主機(jī)接口，它負(fù)責(zé)和上述各前端主機(jī)上的通信接口按照TCP/IP協(xié)議來通信，當(dāng)前端主機(jī)啟動(dòng)要求載入元數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)虛擬卷的元數(shù)據(jù)，或者當(dāng)虛擬存儲(chǔ)的配置發(fā)生改變時(shí)，元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過通信接口把元數(shù)據(jù)的信息通知虛擬代理模塊，該模塊也通過主機(jī)接口向下述監(jiān)控模塊報(bào)告自身狀態(tài)和對(duì)虛擬卷的使用情況；元數(shù)據(jù)管理模塊，它執(zhí)行對(duì)元數(shù)據(jù)的操作任務(wù)，它把多個(gè)物理卷組織成存儲(chǔ)池，管理物理卷上的剩余空間，根據(jù)虛擬卷的映射方式生成虛擬卷的元數(shù)據(jù)，再把元數(shù)據(jù)的信息記錄在物理卷上，它還有一組供其他模塊調(diào)用的API，所述的元數(shù)據(jù)使用段組織，它含有邏輯起始扇區(qū)、扇區(qū)數(shù)目、目標(biāo)段類型和目標(biāo)段描述符，所述的目標(biāo)段對(duì)應(yīng)邏輯卷上的一段連續(xù)扇區(qū)；所述目標(biāo)段類型分為線性和條帶兩種，一個(gè)完整的虛擬卷元數(shù)據(jù)由虛擬卷頭、段頭和若干段組成，監(jiān)控模塊，它實(shí)時(shí)監(jiān)控所述管理系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的狀態(tài)信息并通知元數(shù)據(jù)管理模，同時(shí)還監(jiān)控各類故障并采取適當(dāng)?shù)幕謴?fù)措施；步驟2初始化虛擬化代理模塊上述元數(shù)據(jù)管理服務(wù)器把虛擬化代理所需的所有存儲(chǔ)設(shè)備的全局唯一標(biāo)識(shí)符通過創(chuàng)建物理卷命令的方式發(fā)送給虛擬化代理模塊，該代理模塊再掃描存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的所有存儲(chǔ)設(shè)備，通過讀取設(shè)備指定位置的全局唯一標(biāo)識(shí)符信息來定位它所需的存儲(chǔ)設(shè)備，并建立全局唯一標(biāo)識(shí)符和內(nèi)核中表示設(shè)備的設(shè)備號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，保存在一個(gè)表中以備后查，完成存儲(chǔ)設(shè)備注冊(cè)，主機(jī)啟動(dòng)后，該代理模塊給元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)回主機(jī)唯一的主機(jī)標(biāo)識(shí)和驗(yàn)證碼，并寫入本地文件中；步驟3元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)管理員的命令把所需的虛擬卷即邏輯卷分配給主機(jī)使用；步驟3.1元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)管理員的命令把主機(jī)所需的物理卷的全局唯一標(biāo)識(shí)符信息發(fā)送給虛擬化代理模塊；步驟3.2虛擬化代理模塊根據(jù)步驟3.1提供的全局唯一標(biāo)識(shí)符請(qǐng)求掃描磁盤，找到對(duì)應(yīng)的物理卷，在內(nèi)核中建立相應(yīng)的物理卷的列表，并向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答；步驟3.3元數(shù)據(jù)服務(wù)器把分配給主機(jī)的邏輯卷的元數(shù)據(jù)信息發(fā)送給虛擬化代理模塊，該代理模塊根據(jù)所述元數(shù)據(jù)信息在內(nèi)核中構(gòu)造出虛擬設(shè)備，并給元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)出應(yīng)答；步驟3.4主機(jī)使用步驟3.3提供的相應(yīng)的虛擬設(shè)備，并使用從元數(shù)據(jù)服務(wù)器得到的元數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)往邏輯卷的I/O命令重新定向；步驟4在多臺(tái)前端主機(jī)使用虛擬設(shè)備時(shí)，若配置的操作需要在線改變?cè)撎摂M卷即邏輯卷的元數(shù)據(jù)時(shí)，按以下步驟執(zhí)行
步驟4.1元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)元數(shù)據(jù)來確定使用這個(gè)虛擬卷的前端主機(jī)，向這些前端主機(jī)的虛擬化代理模塊發(fā)送加鎖該虛擬卷的請(qǐng)求；步驟4.2相應(yīng)的虛擬化代理模塊收到步驟4.1所述的加鎖請(qǐng)求后，把所有I/O命令隊(duì)列中已經(jīng)被重新定向但還未完成的I/O命令發(fā)往底層存儲(chǔ)設(shè)備執(zhí)行，所有后續(xù)的對(duì)該虛擬卷的I/O命令被推遲執(zhí)行，并且不再重新定向；并向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答；步驟4.3元數(shù)據(jù)服務(wù)器在收到所有的加鎖虛擬卷的成功響應(yīng)后，它的元數(shù)據(jù)管理模塊按需生成新的元數(shù)據(jù)，再向擁有該虛擬卷使用權(quán)限的前端主機(jī)發(fā)送重置虛擬卷的請(qǐng)求；步驟4.4虛擬化代理模塊收到步驟4.3所述的請(qǐng)求后，把虛擬卷的舊的元數(shù)據(jù)替換為新的元數(shù)據(jù)；步驟4.5元數(shù)據(jù)服務(wù)器在收到所有的重置虛擬卷的成功響應(yīng)后，向虛擬化代理模塊發(fā)送解鎖請(qǐng)求；步驟4.6虛擬化代理模塊把所有被推遲的I/O命令用新的元數(shù)據(jù)重新定向并執(zhí)行。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下(1)存儲(chǔ)虛擬化管理中元數(shù)據(jù)管理和地址映射功能分離，分別由元數(shù)據(jù)服務(wù)器和虛擬化代理(虛擬化代理)完成，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，并支持前端主機(jī)的異構(gòu)平臺(tái)。
(2)所有的元數(shù)據(jù)管理都由元數(shù)據(jù)服務(wù)器統(tǒng)一完成，虛擬化代理通過和元數(shù)據(jù)服務(wù)器通信獲得所需的元數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)管理，降低了管理復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)的可控性和安全性。
(3)使用對(duì)虛擬卷加鎖和解鎖的方法解決了動(dòng)態(tài)改變被多個(gè)主機(jī)共享的虛擬卷的元數(shù)據(jù)的問題。
(4)虛擬化代理在得到元數(shù)據(jù)之后不再需要與元數(shù)據(jù)服務(wù)器交互，可以獨(dú)立訪問存儲(chǔ)設(shè)備，最大限度的降低了對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
本發(fā)明在清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系高性能計(jì)算技術(shù)研究所進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法可以完成各種虛擬化功能，并且給存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來的損失可以不計(jì)。
對(duì)存儲(chǔ)虛擬化管理系統(tǒng)的測(cè)試分別從IO吞吐率，平均反應(yīng)時(shí)間兩方面進(jìn)行。通過有無管理系統(tǒng)兩種情況下兩個(gè)指標(biāo)的比較確定存儲(chǔ)虛擬化管理系統(tǒng)帶來的額外延遲。測(cè)試環(huán)境由1臺(tái)元數(shù)據(jù)服務(wù)器、4臺(tái)前端主機(jī)、1臺(tái)光纖交換機(jī)和5塊光纖磁盤組成。元數(shù)據(jù)服務(wù)器采用32位Intel Xeon 2.4GHZ雙CPU服務(wù)器，內(nèi)存1GB，操作系統(tǒng)為Linux，內(nèi)核版本為2.4.26。光纖磁盤為Seagate公司的ST3146807FC。前端主機(jī)和元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過Emulex公司2GB帶寬的光纖通道卡Emulex LP982連接到光纖交換機(jī)上。我們采用intel公司的iometer作為測(cè)試工具，測(cè)試了4臺(tái)前端主機(jī)以4KB數(shù)據(jù)塊順序讀操作的吞吐率，另外還測(cè)試了一臺(tái)Linux服務(wù)器以不同的數(shù)據(jù)塊大小對(duì)物理盤和邏輯卷進(jìn)行順序讀操作的響應(yīng)時(shí)間。測(cè)試結(jié)果見圖8、圖9。
圖8顯示了吞吐率的比較，圖9顯示了響應(yīng)時(shí)間的比較。從結(jié)果我們可以看出，虛擬化層對(duì)系統(tǒng)的吞吐率和響應(yīng)時(shí)間的影響可以忽略不計(jì)。


圖1.存儲(chǔ)虛擬化管理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖2.存儲(chǔ)虛擬化管理系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)圖。
圖3.元數(shù)據(jù)服務(wù)器的軟件結(jié)構(gòu)。
圖4.虛擬卷元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖5.在線改變?cè)獢?shù)據(jù)的過程示意圖。
圖6.Linux平臺(tái)下虛擬化代理的實(shí)現(xiàn)層次以及模塊關(guān)系圖。
圖7.Windows平臺(tái)下虛擬化代理的實(shí)現(xiàn)層次以及模塊關(guān)系圖。
圖8.對(duì)物理盤和邏輯卷訪問的吞吐率比較。
圖9.對(duì)物理盤和邏輯卷訪問的響應(yīng)時(shí)間比較。
圖10.本發(fā)明的程序流程框圖。
具體實(shí)施例方式
虛擬化管理系統(tǒng)主要由元數(shù)據(jù)服務(wù)器和各前端主機(jī)即應(yīng)用服務(wù)器上的虛擬化代理軟件組成。元數(shù)據(jù)服務(wù)器主要負(fù)責(zé)將存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中不同公司、不同介質(zhì)的存儲(chǔ)資源統(tǒng)一構(gòu)建成存儲(chǔ)池，并為各應(yīng)用服務(wù)器按需提供虛擬卷。并且負(fù)責(zé)存儲(chǔ)資源的管理和配置，提供容量擴(kuò)展，數(shù)據(jù)遷移等高級(jí)功能。各應(yīng)用服務(wù)器上的虛擬化代理主要實(shí)現(xiàn)虛擬的邏輯盤到實(shí)際物理盤的地址轉(zhuǎn)換，以及從元數(shù)據(jù)服務(wù)器讀取相應(yīng)虛擬卷的元數(shù)據(jù)。為了消除一臺(tái)元數(shù)據(jù)服務(wù)器帶來的單點(diǎn)故障，可以由兩臺(tái)或多臺(tái)元數(shù)據(jù)服務(wù)器形成集群。存儲(chǔ)虛擬化管理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
前端主機(jī)和元數(shù)據(jù)服務(wù)器都通過光纖總線適配器連接到光纖網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上，存儲(chǔ)設(shè)備也通過光纖接口連接到存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上。元數(shù)據(jù)服務(wù)器和前端主機(jī)之間通過以太網(wǎng)連接。元數(shù)據(jù)服務(wù)器上的元數(shù)據(jù)管理模塊完成對(duì)元數(shù)據(jù)的操作，虛擬化代理上的地址映射模塊完成邏輯地址到物理地址的映射。前端主機(jī)和元數(shù)據(jù)服務(wù)器上的通信模塊通過TCP/IP進(jìn)行通信。存儲(chǔ)虛擬化管理系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
元數(shù)據(jù)的處理由元數(shù)據(jù)服務(wù)器專門負(fù)責(zé)，它“看到”真實(shí)的物理存儲(chǔ)，并在其上建立物理卷、存儲(chǔ)池和邏輯卷。元數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)設(shè)備的頭部，元數(shù)據(jù)服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)通過掃描存儲(chǔ)設(shè)備得到元數(shù)據(jù)并把它們保存在內(nèi)存中，同時(shí)在元數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)負(fù)責(zé)維護(hù)它們的一致性。前端主機(jī)上的虛擬化代理是文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫層和底層驅(qū)動(dòng)之間的一個(gè)層，它負(fù)責(zé)邏輯地址到物理地址的映射。虛擬化代理通過配置接口和元數(shù)據(jù)服務(wù)器通信，從元數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取虛擬卷的配置信息并把虛擬卷呈現(xiàn)給上層的文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫。當(dāng)文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫發(fā)出對(duì)虛擬卷的I/O操作時(shí)，虛擬化代理截獲該I/O操作，把邏輯地址翻譯成物理地址，然后把I/O操作發(fā)送到底層驅(qū)動(dòng)。
所有對(duì)存儲(chǔ)資源的管理，以及虛擬卷的配置和分配都在元數(shù)據(jù)服務(wù)器上進(jìn)行操作。各應(yīng)用服務(wù)器不涉及任何元數(shù)據(jù)的操作，保存在存儲(chǔ)設(shè)備上的元數(shù)據(jù)對(duì)它們來說是不可見的，它們只能從元數(shù)據(jù)服務(wù)器得到和自己相關(guān)的虛擬卷的元數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)管理，提高了安全性。在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)流和控制流(元數(shù)據(jù)流)是分離的。這樣一來，在數(shù)據(jù)通路上基本無數(shù)據(jù)讀寫延遲，最大限度的利用了光纖網(wǎng)絡(luò)的帶寬，性能較好。另外，虛擬化代理在HBA驅(qū)動(dòng)的上層實(shí)現(xiàn)，具有和底層硬件無關(guān)的特點(diǎn)，可以支持不同廠商的HBA卡。
元數(shù)據(jù)服務(wù)器負(fù)責(zé)管理整個(gè)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括連接到存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上的存儲(chǔ)設(shè)備和前端主機(jī)。元數(shù)據(jù)服務(wù)器的軟件運(yùn)行在Linux系統(tǒng)上，由一組用戶空間程序組成，包括4個(gè)模塊管理接口，通信接口，元數(shù)據(jù)管理模塊和監(jiān)控模塊，模塊間的關(guān)系如圖3所示。
管理接口給管理員提供執(zhí)行管理命令的界面，這些命令包括創(chuàng)建存儲(chǔ)池、虛擬卷，授予一個(gè)前端主機(jī)對(duì)虛擬卷的使用權(quán)限等，另外，它也提供給用戶管理所需的虛擬卷和存儲(chǔ)池的配置信息。它通過調(diào)用元數(shù)據(jù)管理模塊提供的API完成這些功能。
主機(jī)接口負(fù)責(zé)和前端主機(jī)上的虛擬化代理通過TCP/IP進(jìn)行通信。當(dāng)前端主機(jī)啟動(dòng)需要載入它的虛擬卷的元數(shù)據(jù)或虛擬存儲(chǔ)的配置發(fā)生改變(例如虛擬卷的在線擴(kuò)容或有新的物理卷加入存儲(chǔ)池)時(shí)，元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過通信接口把元數(shù)據(jù)的信息通知虛擬化代理。虛擬化代理也通過主機(jī)接口向監(jiān)控模塊報(bào)告自身狀態(tài)和對(duì)虛擬卷的使用情況。
元數(shù)據(jù)管理模塊完成真正的對(duì)元數(shù)據(jù)操作的任務(wù)，是元數(shù)據(jù)服務(wù)器的核心模塊。它把多個(gè)物理卷組織成存儲(chǔ)池，管理物理卷上的剩余空間，根據(jù)邏輯卷的映射方式生成邏輯卷的元數(shù)據(jù)。它還負(fù)責(zé)把元數(shù)據(jù)的信息記錄在物理卷上以及一致性的維護(hù)。它提供一組API供其他模塊調(diào)用。
監(jiān)控模塊完成系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控功能，它實(shí)時(shí)的獲取系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的狀態(tài)信息，這些組成部分包括存儲(chǔ)設(shè)備、光纖交換機(jī)、光纖鏈路等等。當(dāng)系統(tǒng)的配置發(fā)生改變，例如有新的存儲(chǔ)設(shè)備加入到系統(tǒng)中或有存儲(chǔ)設(shè)備移出時(shí)，監(jiān)控模塊能夠發(fā)現(xiàn)該事件并通知元數(shù)據(jù)管理模塊改變存儲(chǔ)池的配置。另外，當(dāng)系統(tǒng)的某部分發(fā)生故障時(shí)，如光纖鏈路出錯(cuò)、磁盤介質(zhì)出錯(cuò)等，監(jiān)控模塊發(fā)現(xiàn)這些故障并采取適當(dāng)?shù)幕謴?fù)措施。
理論上，元數(shù)據(jù)服務(wù)器可尋址存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中的所有存儲(chǔ)設(shè)備。但是，如果存儲(chǔ)設(shè)備需要加入由元數(shù)據(jù)服務(wù)器維護(hù)的存儲(chǔ)池，進(jìn)而提供給各服務(wù)器使用，則需要注冊(cè)該設(shè)備，并進(jìn)行相應(yīng)的初始化處理。元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過創(chuàng)建物理卷命令完成存儲(chǔ)設(shè)備的注冊(cè)。該命令在存儲(chǔ)設(shè)備的某個(gè)固定位置寫入作為存儲(chǔ)設(shè)備唯一標(biāo)識(shí)的全局唯一標(biāo)識(shí)符，即全局唯一標(biāo)識(shí)符，并把存儲(chǔ)設(shè)備頭部一定大小的空間預(yù)留為存放元數(shù)據(jù)使用。
虛擬存儲(chǔ)管理采用全局唯一標(biāo)識(shí)符作為存儲(chǔ)設(shè)備在元數(shù)據(jù)服務(wù)器和虛擬化代理之間的統(tǒng)一標(biāo)識(shí)。全局唯一標(biāo)識(shí)符是一個(gè)32字節(jié)的隨機(jī)字符串序列，在元數(shù)據(jù)服務(wù)器和虛擬化代理間傳送的信息中，物理設(shè)備是以全局唯一標(biāo)識(shí)符表示的。在一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備被創(chuàng)建為物理卷的過程中，全局唯一標(biāo)識(shí)符由元數(shù)據(jù)服務(wù)器生成并寫在物理設(shè)備的指定位置。在虛擬化代理的初始化過程中，元數(shù)據(jù)服務(wù)器把該虛擬化代理所需的所有存儲(chǔ)設(shè)備的全局唯一標(biāo)識(shí)符發(fā)送給虛擬化代理。虛擬化代理掃描存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的所有存儲(chǔ)設(shè)備，通過讀取設(shè)備指定位置的全局唯一標(biāo)識(shí)符信息來定位它所需的存儲(chǔ)設(shè)備，并建立全局唯一標(biāo)識(shí)符和內(nèi)核中表示設(shè)備的設(shè)備號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，保存在一個(gè)表中，以備以后查找。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，通過把標(biāo)識(shí)符寫在設(shè)備上，保證了設(shè)備的定位與設(shè)備的連接方式和連接位置無關(guān)，當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備的連接位置發(fā)生改變時(shí)(從一個(gè)端口移到另一個(gè)端口)，虛擬化代理仍能正確的定位該設(shè)備，提高了存儲(chǔ)系統(tǒng)的靈活性。
各應(yīng)用服務(wù)器的虛擬化代理加載時(shí)，不可直接從硬盤上讀取元數(shù)據(jù)，需向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)包獲取屬于自己的元數(shù)據(jù)信息。元數(shù)據(jù)服務(wù)器將該虛擬化代理的元數(shù)據(jù)表返回該虛擬化代理，虛擬化代理據(jù)此來填充其內(nèi)核結(jié)構(gòu)。一般來說，元數(shù)據(jù)服務(wù)器映射給虛擬化代理的元數(shù)據(jù)是以虛擬卷為單位。
元數(shù)據(jù)服務(wù)器傳給虛擬化代理的每個(gè)虛擬卷的元數(shù)據(jù)是使用段(segment)來組織。一個(gè)段將虛擬卷的一段連續(xù)扇區(qū)對(duì)應(yīng)到一個(gè)目標(biāo)段，一個(gè)目標(biāo)段是一個(gè)(線性)或多個(gè)(條分)存儲(chǔ)設(shè)備上的一段連續(xù)的扇區(qū)。每個(gè)段的組織如下(邏輯起始扇區(qū)，扇區(qū)數(shù)目，目標(biāo)段類型，目標(biāo)段描述符)目標(biāo)段類型有兩種線性(linear)和條分(striped)。每個(gè)后面都帶有各自的目標(biāo)段描述符，其組織格式如下線性(目標(biāo)設(shè)備標(biāo)識(shí)，起始扇區(qū))比如linear/dev/sda 0條分(條分?jǐn)?shù)，條帶大小，目標(biāo)設(shè)備1，起始扇區(qū)1，目標(biāo)設(shè)備2，起始扇區(qū)2，……)比如striped 2 32/dev/sda 0/dev/sdb 0將按照如下原則映射第一個(gè)16K大小的邏輯塊(chunk)LV chunk 1→sda，chunk 1LV chunk 2→sdb，chunk 1LV chunk 3→sda，chunk 2LV chunk 4→sdb，chunk 2綜合起來，一個(gè)可能的虛擬卷的元數(shù)據(jù)表如下0 1028 160 linear/dev/sda 01028160 3903762 linear/dev/sdb 0上述的虛擬卷元數(shù)據(jù)表是將sdb和sdb線性的連接起來?；蛘? 2056320 striped 2 32 /dev/sda 0 /dev/sdb 02056320 2875602 linear /dev/sdb 1028160上述的虛擬卷元數(shù)據(jù)表是將邏輯塊0-2056320條分映射到磁盤sda和磁盤sdb上，條帶大小為16K。而邏輯塊2056320-2875602則是線性映射到磁盤sdb從1028160扇區(qū)開始的819282個(gè)扇區(qū)。
元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送給虛擬化代理的一個(gè)虛擬卷的元數(shù)據(jù)的完整結(jié)構(gòu)見圖4。
其中，虛擬卷頭包含虛擬卷的有關(guān)信息，如卷大小，讀寫權(quán)限等；段頭指明了其后所接的段的數(shù)目；每個(gè)段的格式如前所述。
這種分段表示方法和映射表表示方法(把虛擬卷分為若干固定大小的塊，每個(gè)塊對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上相同大小的塊)相比，大大減少了表示一個(gè)虛擬卷所需的元數(shù)據(jù)的長度，縮短了元數(shù)據(jù)在元數(shù)據(jù)服務(wù)器上存儲(chǔ)以及在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臅r(shí)間。
元數(shù)據(jù)服務(wù)器和虛擬化代理通過各自的通信接口通過以太網(wǎng)進(jìn)行通信。通信以會(huì)話為基本單位，一個(gè)完整會(huì)話由兩個(gè)部分組成1.請(qǐng)求由通信模型的一端向另外一端發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求包，包頭+數(shù)據(jù)(如果有)2.應(yīng)答在另外一端受到請(qǐng)求的時(shí)候，就執(zhí)行這個(gè)請(qǐng)求，并返回一個(gè)包頭+數(shù)據(jù)(如果有)的執(zhí)行結(jié)果如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有應(yīng)答的化，就認(rèn)為通信失敗，不再等待，認(rèn)為這個(gè)通信過程失敗。
所有的通信的請(qǐng)求都是如RQST_XXXXX表示，所有的通信的應(yīng)答都是如RESP_XXXXX表示。主要的請(qǐng)求類型包括RQST_LOGIN 主機(jī)登陸到元數(shù)據(jù)服務(wù)器RQST_LOGOUT主機(jī)從元數(shù)據(jù)服務(wù)器退出RQST_SETPV 設(shè)置主機(jī)所需的物理卷RQST_SETLV 設(shè)置主機(jī)的虛擬卷的元數(shù)據(jù)RQST_RESETLV 重新設(shè)置虛擬卷的元數(shù)據(jù)RQST_LOCKLV鎖定虛擬卷RQST_UNLOCKLV 解鎖虛擬卷一臺(tái)主機(jī)要加入虛擬化存儲(chǔ)系統(tǒng)中，需要向元數(shù)據(jù)服務(wù)器注冊(cè)。主機(jī)啟動(dòng)后，虛擬化代理自動(dòng)發(fā)送注冊(cè)包給元數(shù)據(jù)服務(wù)器返回給主機(jī)一個(gè)唯一的主機(jī)標(biāo)識(shí)，即Host ID，和一個(gè)驗(yàn)證碼，即host key。虛擬化代理可將該標(biāo)識(shí)存入本地文件。以后的所有該主機(jī)和元數(shù)據(jù)服務(wù)器交互，都以主機(jī)標(biāo)識(shí)來區(qū)分主機(jī)。
主機(jī)完成注冊(cè)后，元數(shù)據(jù)服務(wù)器就可以根據(jù)管理員的命令把邏輯卷分配給主機(jī)使用。元數(shù)據(jù)服務(wù)器首先向虛擬化代理發(fā)送SETPV請(qǐng)求包，把主機(jī)所用到的物理卷的全局唯一標(biāo)識(shí)符信息發(fā)送給虛擬化代理。虛擬化代理根據(jù)此請(qǐng)求掃描磁盤，找到對(duì)應(yīng)的物理卷，在內(nèi)核中建立所有物理卷的列表，并向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送SETPV響應(yīng)包。然后元數(shù)據(jù)服務(wù)器向虛擬化代理發(fā)送SETLV請(qǐng)求包，把分配給主機(jī)的虛擬卷的元數(shù)據(jù)信息發(fā)送給虛擬化代理。虛擬化代理根據(jù)元數(shù)據(jù)信息在內(nèi)核中構(gòu)造出相應(yīng)的虛擬設(shè)備，并給元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送SETLV響應(yīng)包。之后，主機(jī)就可以對(duì)該虛擬設(shè)備進(jìn)行使用了。在使用過程中，虛擬化代理利用從元數(shù)據(jù)服務(wù)器得到的元數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)往虛擬卷的I/O命令重定向，除非虛擬卷的元數(shù)據(jù)發(fā)生改變，否則虛擬化代理不需要與元數(shù)據(jù)服務(wù)器通信。
在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的多前端主機(jī)共享存儲(chǔ)環(huán)境中，一個(gè)虛擬卷可能分配給多個(gè)前端主機(jī)使用。為了滿足不間斷服務(wù)的需求，當(dāng)配置操作需要改變?cè)撎摂M卷的元數(shù)據(jù)(即虛擬卷和物理卷的映射關(guān)系，如虛擬卷擴(kuò)容)時(shí)，不能中斷前端主機(jī)提供的服務(wù)。因此該過程中必須對(duì)前端主機(jī)對(duì)虛擬卷的訪問進(jìn)行控制，以確保數(shù)據(jù)的一致性。虛擬化管理系統(tǒng)采用一種鎖機(jī)制保證虛擬卷的元數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)數(shù)據(jù)的一致性。元數(shù)據(jù)服務(wù)器可以向前端主機(jī)的虛擬化代理發(fā)出對(duì)虛擬卷的加鎖和解鎖請(qǐng)求。虛擬化代理收到對(duì)一個(gè)虛擬卷的加鎖請(qǐng)求后，把所有I/O命令隊(duì)列中已經(jīng)被重定向但還沒有完成的I/O命令被發(fā)往底層存儲(chǔ)設(shè)備執(zhí)行，所有后續(xù)的對(duì)虛擬卷的I/O命令被推遲執(zhí)行，并且不被重定向。虛擬化代理收到對(duì)一個(gè)虛擬卷的解鎖請(qǐng)求后，把所有被推遲的的I/O命令用新的元數(shù)據(jù)重定向，并重新放入I/O命令隊(duì)列中等待執(zhí)行。
在線改變虛擬卷元數(shù)據(jù)的過程如圖5所示。首先元數(shù)據(jù)服務(wù)器會(huì)根據(jù)元數(shù)據(jù)確定這個(gè)虛擬卷已經(jīng)分配給哪些前端主機(jī)使用，然后向這些前端主機(jī)的虛擬化代理發(fā)送加鎖該虛擬卷的請(qǐng)求，虛擬化代理收到該請(qǐng)求后執(zhí)行加鎖操作并向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)回響應(yīng)。元數(shù)據(jù)服務(wù)器在收到所有的加鎖虛擬卷的成功響應(yīng)之后，它的元數(shù)據(jù)管理模塊按照需要生成新的元數(shù)據(jù)，再向擁有該虛擬卷使用權(quán)限的前端主機(jī)發(fā)送重置虛擬卷的請(qǐng)求，虛擬化代理收到請(qǐng)求后把虛擬卷舊的元數(shù)據(jù)替換為新的元數(shù)據(jù)。最后，元數(shù)據(jù)服務(wù)器在收到所有的重置虛擬卷的成功響應(yīng)之后，向虛擬化代理發(fā)送解鎖虛擬卷請(qǐng)求，虛擬化代理把所有被推遲的的I/O命令用新的元數(shù)據(jù)重定向并執(zhí)行。
由于只有當(dāng)所有虛擬化代理的相應(yīng)虛擬卷的舊元數(shù)據(jù)都替換為新元數(shù)據(jù)后，元數(shù)據(jù)服務(wù)器才會(huì)發(fā)送解鎖請(qǐng)求，所以可以避免不同虛擬化代理使用不同元數(shù)據(jù)對(duì)虛擬卷進(jìn)行訪問造成數(shù)據(jù)不一致的情況。另外，當(dāng)這個(gè)過程中的某個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，元數(shù)據(jù)服務(wù)器用一種回滾的方式恢復(fù)到命令執(zhí)行前的狀態(tài)保證元數(shù)據(jù)的一致性。
各服務(wù)器上的虛擬化代理主要實(shí)現(xiàn)虛擬卷到實(shí)際物理盤的地址轉(zhuǎn)換，以及從元數(shù)據(jù)服務(wù)器讀取響應(yīng)虛擬卷的元數(shù)據(jù)，并動(dòng)態(tài)將虛擬卷一些狀態(tài)信息返回給元數(shù)據(jù)服務(wù)器。虛擬化代理主要支持Linux和Windows平臺(tái)。Linux和Windows平臺(tái)下的虛擬化代理的實(shí)現(xiàn)層次以及模塊關(guān)系見圖6、圖7。
Linux和Windows平臺(tái)下的虛擬化代理都由兩部分組成用戶態(tài)的通信模塊和內(nèi)核態(tài)的地址映射模塊。通信模塊從元數(shù)據(jù)服務(wù)器得到虛擬卷的元數(shù)據(jù)信息，并將這些信息導(dǎo)入內(nèi)核模塊。內(nèi)核模塊是文件系統(tǒng)層和塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)層之間的一個(gè)層次，負(fù)責(zé)根據(jù)虛擬卷的元數(shù)據(jù)進(jìn)行地址映射。元數(shù)據(jù)信息被導(dǎo)入之后，除非元數(shù)據(jù)發(fā)生改變，虛擬化代理不再需要與元數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行通信，可以獨(dú)立訪問存儲(chǔ)設(shè)備，最大限度的降低了對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
權(quán)利要求
1.基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法，其特征在于，它是在由以下設(shè)備構(gòu)成的虛擬化管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)含有各種類型的前端主機(jī)，即應(yīng)用服務(wù)器，它的虛擬化代理模塊實(shí)現(xiàn)虛擬的邏輯卷到實(shí)際的物理盤的轉(zhuǎn)換以及從下述元數(shù)據(jù)服務(wù)器讀取相應(yīng)虛擬卷的元數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)服務(wù)器，它有一臺(tái)或多臺(tái)，它按照TCP/IP協(xié)議經(jīng)以太網(wǎng)與上述各前端主機(jī)相連，它把存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中不同公司、不同介質(zhì)的存儲(chǔ)資源統(tǒng)一構(gòu)建成物理卷即虛擬卷、存儲(chǔ)池和邏輯卷，并為上述各前端主機(jī)提供虛擬卷，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的管理和配置；存儲(chǔ)設(shè)備，它的頭部保存著元數(shù)據(jù)，每個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備有一個(gè)唯一的通用標(biāo)識(shí)，用全局唯一標(biāo)識(shí)表示；光纖交換機(jī)，它通過光纖總線適配器即HBA，與上述各前端主機(jī)和元數(shù)據(jù)服務(wù)器相連，同時(shí)也通過光纖接口與上述存儲(chǔ)設(shè)備相連，所述的基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法依次含有以下步驟步驟1構(gòu)造軟件模塊虛擬化代理即agent模塊，它是各前端主機(jī)上文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫層和底層驅(qū)動(dòng)之間的一個(gè)層，也算內(nèi)核模塊，負(fù)責(zé)邏輯地址到物理地址的映射，它通過配置的通信接口和上述元數(shù)據(jù)服務(wù)器的通信接口以控制流的形式通信，從上述元數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取虛擬卷的配置信息并把虛擬卷呈現(xiàn)給上層文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫；當(dāng)文件系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫發(fā)出對(duì)虛擬卷的I/O操作時(shí)，它截取該I/O操作，把邏輯地址映射成物理地址，形成數(shù)據(jù)流后，再把I/O操作發(fā)送到底層驅(qū)動(dòng)器，元數(shù)據(jù)服務(wù)器的軟件，它運(yùn)行在Linux系統(tǒng)上，由一組用戶空間程序組成，它包括以下模塊管理接口，它給管理員提供執(zhí)行管理命令的界面，其中含有創(chuàng)建存儲(chǔ)池、虛擬卷，授予一個(gè)前端主機(jī)對(duì)虛擬卷的使用權(quán)限的命令，另外它也給管理員提供所需的虛擬卷和存儲(chǔ)池的配置信息，它是通過下述元數(shù)據(jù)管理模塊提供的API實(shí)現(xiàn)的；主機(jī)接口，它負(fù)責(zé)和上述各前端主機(jī)上的通信接口按照TCP/IP協(xié)議來通信，當(dāng)前端主機(jī)啟動(dòng)要求載入元數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)虛擬卷的元數(shù)據(jù)，或者當(dāng)虛擬存儲(chǔ)的配置發(fā)生改變時(shí)，元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過通信接口把元數(shù)據(jù)的信息通知虛擬代理模塊，該模塊也通過主機(jī)接口向下述監(jiān)控模塊報(bào)告自身狀態(tài)和對(duì)虛擬卷的使用情況；元數(shù)據(jù)管理模塊，它執(zhí)行對(duì)元數(shù)據(jù)的操作任務(wù)，它把多個(gè)物理卷組織成存儲(chǔ)池，管理物理卷上的剩余空間，根據(jù)虛擬卷的映射方式生成虛擬卷的元數(shù)據(jù)，再把元數(shù)據(jù)的信息記錄在物理卷上，它還有一組供其他模塊調(diào)用的API，所述的元數(shù)據(jù)使用段組織，它含有邏輯起始扇區(qū)、扇區(qū)數(shù)目、目標(biāo)段類型和目標(biāo)段描述符，所述的目標(biāo)段對(duì)應(yīng)邏輯卷上的一段連續(xù)扇區(qū)；所述目標(biāo)段類型分為線性和條帶兩種，一個(gè)完整的虛擬卷元數(shù)據(jù)由虛擬卷頭、段頭和若干段組成，監(jiān)控模塊，它實(shí)時(shí)監(jiān)控所述管理系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的狀態(tài)信息并通知元數(shù)據(jù)管理模，同時(shí)還監(jiān)控各類故障并采取適當(dāng)?shù)幕謴?fù)措施；步驟2初始化虛擬化代理模塊上述元數(shù)據(jù)管理服務(wù)器把虛擬化代理所需的所有存儲(chǔ)設(shè)備的全局唯一標(biāo)識(shí)通過創(chuàng)建物理卷命令的方式發(fā)送給虛擬化代理模塊，該代理模塊再掃描存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的所有存儲(chǔ)設(shè)備，通過讀取設(shè)備指定位置的全局唯一標(biāo)識(shí)信息來定位它所需的存儲(chǔ)設(shè)備，并建立全局唯一標(biāo)識(shí)和內(nèi)核中表示設(shè)備的設(shè)備號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，保存在一個(gè)表中以備后查，完成存儲(chǔ)設(shè)備注冊(cè)，主機(jī)啟動(dòng)后，該代理模塊給元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)回主機(jī)唯一的主機(jī)標(biāo)識(shí)和驗(yàn)證碼，并寫入本地文件中；步驟3元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)管理員的命令把所需的虛擬卷即邏輯卷分配給主機(jī)使用；步驟3.1元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)管理員的命令把主機(jī)所需的物理卷的全局唯一標(biāo)識(shí)信息發(fā)送給虛擬化代理模塊；步驟3.2虛擬化代理模塊根據(jù)步驟3.1提供的全局唯一標(biāo)識(shí)請(qǐng)求掃描磁盤，找到對(duì)應(yīng)的物理卷，在內(nèi)核中建立相應(yīng)的物理卷的列表，并向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答；步驟3.3元數(shù)據(jù)服務(wù)器把分配給主機(jī)的邏輯卷的元數(shù)據(jù)信息發(fā)送給虛擬化代理模塊，該代理模塊根據(jù)所述元數(shù)據(jù)信息在內(nèi)核中構(gòu)造出虛擬設(shè)備，并給元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)出應(yīng)答；步驟3.4主機(jī)使用步驟3.3提供的相應(yīng)的虛擬設(shè)備，并使用從元數(shù)據(jù)服務(wù)器得到的元數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)往邏輯卷的I/O命令重新定向；步驟4在多臺(tái)前端主機(jī)使用虛擬設(shè)備時(shí)，若配置的操作需要在線改變?cè)撎摂M卷即邏輯卷的元數(shù)據(jù)時(shí)，按以下步驟執(zhí)行步驟4.1元數(shù)據(jù)服務(wù)器根據(jù)元數(shù)據(jù)來確定使用這個(gè)虛擬卷的前端主機(jī)，向這些前端主機(jī)的虛擬化代理模塊發(fā)送加鎖該虛擬卷的請(qǐng)求；步驟4.2相應(yīng)的虛擬化代理模塊收到步驟4.1所述的加鎖請(qǐng)求后，把所有I/O命令隊(duì)列中已經(jīng)被重新定向但還未完成的I/O命令發(fā)往底層存儲(chǔ)設(shè)備執(zhí)行，所有后續(xù)的對(duì)該虛擬卷的I/O命令被推遲執(zhí)行，并且不再重新定向；并向元數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送應(yīng)答；步驟4.3元數(shù)據(jù)服務(wù)器在收到所有的加鎖虛擬卷的成功響應(yīng)后，它的元數(shù)據(jù)管理模塊按需生成新的元數(shù)據(jù)，再向擁有該虛擬卷使用權(quán)限的前端主機(jī)發(fā)送重置虛擬卷的請(qǐng)求；步驟4.4虛擬化代理模塊收到步驟4.3所述的請(qǐng)求后，把虛擬卷的舊的元數(shù)據(jù)替換為新的元數(shù)據(jù)；步驟4.5元數(shù)據(jù)服務(wù)器在收到所有的重置虛擬卷的成功響應(yīng)后，向虛擬化代理模塊發(fā)送解鎖請(qǐng)求；步驟4.6虛擬化代理模塊把所有被推遲的I/O命令用新的元數(shù)據(jù)重新定向并執(zhí)行。
全文摘要
基于元數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)虛擬化管理方法屬于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)虛擬化領(lǐng)域，其特征在于各前端主機(jī)上的虛擬化代理模塊實(shí)現(xiàn)虛擬的邏輯卷到實(shí)際的物理卷的轉(zhuǎn)換；一臺(tái)或多臺(tái)元數(shù)據(jù)服務(wù)器通過全局唯一標(biāo)識(shí)符把不同存儲(chǔ)設(shè)備組成物理卷，并由此構(gòu)建存儲(chǔ)池，用反映存儲(chǔ)設(shè)備參數(shù)的元數(shù)據(jù)構(gòu)建虛擬卷；用管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)元數(shù)據(jù)的操作；通過以太網(wǎng)建立虛擬化代理模塊和管理模塊的通信聯(lián)絡(luò)，并由此向虛擬化代理模塊提供所需的元數(shù)據(jù)信息，該代理模塊結(jié)合先前收到的所需物理卷的全局唯一標(biāo)識(shí)符信息在內(nèi)核中構(gòu)造出相應(yīng)的虛擬設(shè)備。它可以完成各種虛擬化功能，并且對(duì)管理系統(tǒng)的吞吐率和響應(yīng)時(shí)間的影響可忽略不計(jì)。
文檔編號(hào)G06F12/08GK1664793SQ200510011409
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者舒繼武, 薛巍, 肖達(dá), 鄭緯民 申請(qǐng)人:清華大學(xué)