專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用Linux全局文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集群共享存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用Linux全局文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池的方法。
背景技術(shù)：
共享存儲(chǔ)池是一種為集群提供文件共享，并行讀寫(xiě)，統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)容災(zāi)能力的集群存儲(chǔ)系統(tǒng)。傳統(tǒng)集群節(jié)點(diǎn)通常采用本地的單機(jī)文件系統(tǒng)，這樣多個(gè)集群節(jié)點(diǎn)共享文件需要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)副本，這樣不僅不利于信息的溝通更新且造成存儲(chǔ)資源的浪費(fèi)。單機(jī)文件系統(tǒng)局限于本地級(jí)維護(hù)管理，缺乏集群資源的統(tǒng)一調(diào)度，管理成本高昂，單機(jī)文件系統(tǒng)亦局限于單點(diǎn)的數(shù)據(jù)容災(zāi)能力，缺乏集群式的故障轉(zhuǎn)移/恢復(fù)能力。在集群應(yīng)用日益普及，規(guī)模日益龐大的發(fā)展趨勢(shì)下，傳統(tǒng)的本地OS級(jí)的文件系統(tǒng)已然不適合于存儲(chǔ)需求。此發(fā)明的共享存儲(chǔ)池辦法可以有效解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)辦法的技術(shù)瓶頸。面向集群客戶(hù)端的Linux全局統(tǒng)一命名文件系統(tǒng)提供了網(wǎng)絡(luò)級(jí)的高效數(shù)據(jù)共享，支持多個(gè)用戶(hù)并行地讀寫(xiě)文件；支持靈活的在線容量擴(kuò)展和數(shù)據(jù)均衡分布技術(shù)，全局統(tǒng)一的資源模型更加便于整體管理維護(hù)，全局級(jí)的文件配額管理實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的資源調(diào)度，分布式的日志管理體系和故障隔離機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效保護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用Linux全局文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池的方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，首先采用邏輯卷管理工具在SAN存儲(chǔ)設(shè)備塊建立邏輯存儲(chǔ)卷，而后將存儲(chǔ)卷格式化成GFS全局文件系統(tǒng)，形成節(jié)點(diǎn)共享的統(tǒng)一命名空間的全局文件系統(tǒng)，各客戶(hù)端按需將分區(qū)文件系統(tǒng)掛載到本地，并行地對(duì)文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作；
將物理的存儲(chǔ)裸設(shè)備配置成彈性靈活的邏輯存儲(chǔ)卷組，在邏輯卷組上建立面向節(jié)點(diǎn)群的全局共享的存儲(chǔ)空間，客戶(hù)端將全局的文件系統(tǒng)掛載到本地端，并行地對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，另外通過(guò)動(dòng)態(tài)的鎖定管理機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)多個(gè)用戶(hù)讀寫(xiě)同一文件的沖突情況，允許每個(gè)掛載客戶(hù)端動(dòng)態(tài)配置各自元數(shù)據(jù)日志記錄來(lái)對(duì)整個(gè)文件系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)保護(hù)和故障恢復(fù)功能，其中
1)所述的邏輯卷管理，包括將物理存儲(chǔ)介質(zhì)配置成物理存儲(chǔ)卷組，再由多個(gè)物理卷組構(gòu)建邏輯存儲(chǔ)卷組，多個(gè)邏輯卷組形成邏輯分區(qū)作為全局文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)分區(qū)單位。這種將實(shí)在物理硬件邏輯卷化的處理有利于數(shù)據(jù)的均衡分布和后期彈性的在線擴(kuò)展；
2)所述的全局文件系統(tǒng)的部署，包括將邏輯分區(qū)格式化，文件系統(tǒng)在客戶(hù)端的掛載，用戶(hù)配額管理，日志配置管理以及采用動(dòng)態(tài)鎖定管理機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)同一文件的讀寫(xiě)，避免系統(tǒng)意外宕機(jī)帶來(lái)的數(shù)據(jù)不一致和錯(cuò)誤初始化的情況； 3)所述的分布在各個(gè)客戶(hù)端的元數(shù)據(jù)日志體系和故障節(jié)點(diǎn)隔離機(jī)制，包括在客戶(hù)端為全局文件系統(tǒng)動(dòng)態(tài)添加日志提供數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制；故障節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)隔離機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)功能，這樣在單點(diǎn)故障后，在其余工作節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)的一致性檢測(cè)和恢復(fù)，故障機(jī)恢復(fù)后數(shù)據(jù)能夠正確地初始化。本發(fā)明的有益效果是采用邏輯卷管理工具在SAN存儲(chǔ)設(shè)備塊建立邏輯存儲(chǔ)卷，而后將存儲(chǔ)卷格式化成GFS全局文件系統(tǒng)，形成節(jié)點(diǎn)共享的統(tǒng)一命名空間的全局文件系統(tǒng)，各客戶(hù)端按需將分區(qū)文件系統(tǒng)掛載到本地，并行地對(duì)文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作。將物理的存儲(chǔ)裸設(shè)備配置成彈性靈活的邏輯存儲(chǔ)卷組，在邏輯卷組上建立面向節(jié)點(diǎn)群的全局共享的存儲(chǔ)空間，客戶(hù)端將全局的文件系統(tǒng)掛載到本地端，可以并行地對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。另外通過(guò)動(dòng)態(tài)的鎖定管理機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)多個(gè)用戶(hù)讀寫(xiě)同一文件的沖突情況，每個(gè)掛載客戶(hù)端可以動(dòng)態(tài)配置各自元數(shù)據(jù)日志記錄來(lái)對(duì)整個(gè)文件系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)保護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)功能。


附圖I是共享存儲(chǔ)架構(gòu)示意 附圖2是全局文件系統(tǒng)功能架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的方法作以下詳細(xì)地說(shuō)明。圖I顯示的是全局文件系統(tǒng)在傳統(tǒng)SAN式的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的部署，全局文件系統(tǒng)部署在共享的存儲(chǔ)塊設(shè)備，各個(gè)客戶(hù)節(jié)點(diǎn)將全局文件系統(tǒng)掛載到本地實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池功倉(cāng)泛。圖2是分層次展示利用全局文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池的設(shè)計(jì)辦法，分為系統(tǒng)形態(tài)，實(shí)體工具和功能特性這3塊區(qū)域。本發(fā)明的將Linux全局文件系統(tǒng)部署于存儲(chǔ)SAN設(shè)備實(shí)現(xiàn)集群共享存儲(chǔ)池的設(shè)計(jì)辦法，首先在集群節(jié)點(diǎn)Linux環(huán)境下采用邏輯卷管理工具在SAN存儲(chǔ)設(shè)備塊建立邏輯存儲(chǔ)卷，而后將存儲(chǔ)卷格式化成GFS全局文件系統(tǒng)，并在建立文件系統(tǒng)時(shí)指定集群名稱(chēng)，形成集群內(nèi)節(jié)點(diǎn)共享的統(tǒng)一命名空間的集群存儲(chǔ)文件系統(tǒng)，各個(gè)客戶(hù)節(jié)點(diǎn)按需將分區(qū)文件系統(tǒng)掛載到本地，并行地對(duì)文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作。該發(fā)明提供的基于SAN設(shè)備的集群存儲(chǔ)文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將物理的存儲(chǔ)裸設(shè)備配置成彈性靈活的邏輯存儲(chǔ)卷組，在邏輯卷組上建立面向節(jié)點(diǎn)群的全局共享的存儲(chǔ)空間，客戶(hù)端將全局的文件系統(tǒng)掛載到本地端，可以并行地對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。另外通過(guò)動(dòng)態(tài)的鎖定管理機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)多個(gè)用戶(hù)讀寫(xiě)同一文件的沖突情況，避免造成文件數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。每個(gè)客戶(hù)端有各自的元數(shù)據(jù)日志記錄構(gòu)成分布式的日志管理體系來(lái)對(duì)整個(gè)文件系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)保護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)功能。這樣當(dāng)有個(gè)別節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時(shí)，可以在其他節(jié)點(diǎn)通過(guò)日志記錄信息恢復(fù)數(shù)據(jù)信息。除說(shuō)明書(shū)所述的技術(shù)特征外，均為本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種利用Linux全局文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池的方法，其特征在于，首先采用邏輯卷管理工具在SAN存儲(chǔ)設(shè)備塊建立邏輯存儲(chǔ)卷，而后將存儲(chǔ)卷格式化成GFS全局文件系統(tǒng)，形成節(jié)點(diǎn)共享的統(tǒng)一命名空間的全局文件系統(tǒng)，各客戶(hù)端按需將分區(qū)文件系統(tǒng)掛載到本地，并行地對(duì)文件進(jìn)行讀寫(xiě)操作； 將物理的存儲(chǔ)裸設(shè)備配置成彈性靈活的邏輯存儲(chǔ)卷組，在邏輯卷組上建立面向節(jié)點(diǎn)群的全局共享的存儲(chǔ)空間，客戶(hù)端將全局的文件系統(tǒng)掛載到本地端，并行地對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作，另外通過(guò)動(dòng)態(tài)的鎖定管理機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)多個(gè)用戶(hù)讀寫(xiě)同一文件的沖突情況，允許每個(gè)掛載客戶(hù)端動(dòng)態(tài)配置各自元數(shù)據(jù)日志記錄來(lái)對(duì)整個(gè)文件系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)保護(hù)和故障恢復(fù)功能，其中 1)所述的邏輯卷管理，包括將物理存儲(chǔ)介質(zhì)配置成物理存儲(chǔ)卷組，再由多個(gè)物理卷組構(gòu)建邏輯存儲(chǔ)卷組，多個(gè)邏輯卷組形成邏輯分區(qū)作為全局文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)分區(qū)單位，這種將實(shí)在物理硬件邏輯卷化的處理有利于數(shù)據(jù)的均衡分布和后期彈性的在線擴(kuò)展； 2)所述的全局文件系統(tǒng)的部署，包括將邏輯分區(qū)格式化，文件系統(tǒng)在客戶(hù)端的掛載，用戶(hù)配額管理，日志配置管理以及采用動(dòng)態(tài)鎖定管理機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)同一文件的讀寫(xiě)，避免系統(tǒng)意外宕機(jī)帶來(lái)的數(shù)據(jù)不一致和錯(cuò)誤初始化的情況； 3)所述的分布在各個(gè)客戶(hù)端的元數(shù)據(jù)日志體系和故障節(jié)點(diǎn)隔離機(jī)制，包括在客戶(hù)端為全局文件系統(tǒng)動(dòng)態(tài)添加日志提供數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制；故障節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)隔離機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)功能，這樣在單點(diǎn)故障后，在其余工作節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)的一致性檢測(cè)和恢復(fù)，故障機(jī)恢復(fù)后數(shù)據(jù)能夠正確地初始化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于利用邏輯卷管理工具將物理存儲(chǔ)裸設(shè)備配置成可彈性擴(kuò)展的邏輯存儲(chǔ)卷組；在邏輯卷組層面部署全局文件系統(tǒng)，建立面向節(jié)點(diǎn)群的統(tǒng)一命名空間的集群存儲(chǔ)體系，在局部節(jié)點(diǎn)將文件系統(tǒng)掛載到本地；分布式的日志管理體系和故障節(jié)點(diǎn)隔離機(jī)制提供對(duì)文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)和故障恢復(fù)功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用Linux全局文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)池的方法，將LinuxGFS(GlobalFileSystem)全局文件系統(tǒng)部署于SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)小規(guī)模集群共享存儲(chǔ)池的，采用此種辦法可以為集群節(jié)點(diǎn)提供統(tǒng)一管理，并行讀寫(xiě)，數(shù)據(jù)保護(hù)和彈性擴(kuò)容的共享存儲(chǔ)池。該方法基于SAN設(shè)備的集群存儲(chǔ)文件系統(tǒng)將物理的存儲(chǔ)裸設(shè)備配置成彈性靈活的邏輯存儲(chǔ)卷組，在邏輯卷組上建立面向節(jié)點(diǎn)群的全局共享的存儲(chǔ)空間，客戶(hù)端將全局文件系統(tǒng)掛載到本地端實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的并行讀寫(xiě)操作，分布式的日志管理體系和故障節(jié)點(diǎn)隔離機(jī)制為共享存儲(chǔ)池提供數(shù)據(jù)保護(hù)和災(zāi)難恢復(fù)功能。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102664923SQ20121008879
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者程凱 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司