專(zhuān)利名稱(chēng)：一種存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)量呈爆炸性增長(zhǎng)，存儲(chǔ)的專(zhuān)業(yè)化已經(jīng)成為趨勢(shì)，在存儲(chǔ)專(zhuān)業(yè)化領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)的可靠性是一項(xiàng)重要的要求。一種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全可靠性的提升方法是進(jìn)行單臺(tái)設(shè)備中各個(gè)部件提升進(jìn)而設(shè)備的整體可靠性提升，這種方式在數(shù)據(jù)可靠性要求不高的時(shí)候，可以做到不錯(cuò)的效果，但隨著數(shù)據(jù)可靠性要求的提高，單臺(tái)設(shè)備中各部件的可靠性提升就遇到了瓶頸，再次進(jìn)行提升投入產(chǎn)出比很低，因此這種方法不適宜當(dāng)今數(shù)據(jù)可靠性要求很高的領(lǐng)域；另一種方法是使用多臺(tái)設(shè)備構(gòu)建存儲(chǔ)系統(tǒng)，并由存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)可靠性的保證，這種方法的好處在于由部件的可靠性瓶頸帶來(lái)的存儲(chǔ)設(shè)備可靠性瓶頸可以通過(guò)系統(tǒng)整體應(yīng)用的方式突破，但目前使用存儲(chǔ)系統(tǒng)在多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備突然損壞的情況下難以完全保證上層應(yīng)用的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于針對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，采用系統(tǒng)的方式提供高可靠性、高速的、具備不間斷訪(fǎng)問(wèn)能力的熱備網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)冗余保護(hù)方法，通過(guò)數(shù)據(jù)并行操作、數(shù)據(jù)冗余保護(hù)、數(shù)據(jù)恢復(fù)等方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法， 包括系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程、數(shù)據(jù)讀取過(guò)程、故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程、故障后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程、故障后數(shù)據(jù)讀取過(guò)程、故障修復(fù)后數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程；
系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程包括如下步驟
1)使用m臺(tái)互為冗余的存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成存儲(chǔ)系統(tǒng)；
2)所述的m臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備均各自至少包含一個(gè)數(shù)據(jù)同步控制模塊、一個(gè)接口模塊和一個(gè)存儲(chǔ)實(shí)體；
3)選取所述的m臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備其中一臺(tái)作為主用設(shè)備，共同通過(guò)其接口模塊對(duì)外提供I 個(gè)虛擬IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取；
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程包括以下步驟
1)從主用設(shè)備接口模塊通過(guò)虛擬ip地址進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步控制模塊的重新組織，復(fù)制為m份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至(m-Ι)；
2)主用設(shè)備的數(shù)據(jù)同步控制模塊將這m份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入m臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體
O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；
I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；
(m-Ι)號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備(m-1)的存儲(chǔ)實(shí)體；數(shù)據(jù)讀取過(guò)程包括以下步驟
1)主用設(shè)備的數(shù)據(jù)同步模塊根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP地址的讀取請(qǐng)求，將主用設(shè)備中存儲(chǔ)實(shí)體的相應(yīng)數(shù)據(jù)送入接口模塊；
2)接口模塊將數(shù)據(jù)送至讀取請(qǐng)求端；
故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程包括如下步驟
O如果原主用設(shè)備并未故障，主用設(shè)備不變；
2)如果原主用設(shè)備故障，指定編號(hào)最接近原主用設(shè)備的無(wú)故障設(shè)備接替主用設(shè)備的位置，若編號(hào)最接近的有兩臺(tái)，則選擇編號(hào)大的那臺(tái)接替主用設(shè)備的位置；
故障后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程包括以下步驟
設(shè)η臺(tái)(n〈m)存儲(chǔ)設(shè)備故障后，
O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備數(shù)據(jù)同步模塊標(biāo)記故障設(shè)備；
2)從主用設(shè)備接口模塊通過(guò)虛擬IP地址進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步控制模塊的重新組織，復(fù)制為(m-n)份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至(m-n-1)；
3 )數(shù)據(jù)同步控制模塊將這(m-n)份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入(m-n)臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)
體
O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；
I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；
(m-n-Ι)號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備(m-n-1)的存儲(chǔ)實(shí)體；
故障后數(shù)據(jù)讀取過(guò)程包括以下步驟
設(shè)η臺(tái)(n〈m)存儲(chǔ)設(shè)備故障后，
O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備數(shù)據(jù)同步模塊標(biāo)記故障設(shè)備；
2)主用設(shè)備的數(shù)據(jù)同步模塊根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP地址的讀取請(qǐng)求，將主用設(shè)備中的存儲(chǔ)實(shí)體相應(yīng)數(shù)據(jù)送入接口模塊；
3)接口模塊將數(shù)據(jù)送至讀取請(qǐng)求端；
故障修復(fù)后數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程包括以下步驟
I)故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備數(shù)據(jù)同步模塊取消標(biāo)記故障設(shè)
備;
2 )數(shù)據(jù)同步模塊以主用設(shè)備的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，復(fù)制為η份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至
η-i ；
3)數(shù)據(jù)同步控制模塊將這η份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入η臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體
O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；
I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；
η-i號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備η-1的存儲(chǔ)實(shí)體；
其中上述m、n為正整數(shù)。作為優(yōu)選，所述的m為20。作為優(yōu)選，所述的η為10。作為優(yōu)選,每臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體空間大小一致。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用冗余的機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，能夠很大限度的提高數(shù)據(jù)的可靠性，即使多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備故障時(shí)也能存儲(chǔ)和讀取正確的數(shù)據(jù)；而且在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)基本上沒(méi)有增加額外開(kāi)銷(xiāo)，是很高效的實(shí)現(xiàn)方式。


圖I :存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述
如圖I所示，一種存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法，包括系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程、 數(shù)據(jù)讀取過(guò)程、故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程、故障后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程、故障后數(shù)據(jù)讀取過(guò)程、 故障修復(fù)后數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程；
系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程包括如下步驟
1)使用3臺(tái)互為冗余的存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成存儲(chǔ)系統(tǒng)；
2)所述的3臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備均各自包含一個(gè)數(shù)據(jù)同步控制模塊、一個(gè)接口模塊和一個(gè)存儲(chǔ)實(shí)體；
3)選取所述的3臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備其中存儲(chǔ)設(shè)備I作為主用設(shè)備，共同通過(guò)其接口模塊對(duì)外 I個(gè)虛擬IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀??；
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程包括以下步驟
1)從主用設(shè)備接口模塊通過(guò)虛擬IP地址進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步控制模塊的重新組織，復(fù)制為3份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至2 ;
2)作為主用設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備I的數(shù)據(jù)同步控制模塊將這3份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入3臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體
O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；
I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；
2號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備2的存儲(chǔ)實(shí)體；
數(shù)據(jù)讀取過(guò)程包括以下步驟
O作為主用設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備I的數(shù)據(jù)同步模塊根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP地址的讀取請(qǐng)求，將存儲(chǔ)設(shè)備I中存儲(chǔ)實(shí)體的相應(yīng)數(shù)據(jù)送入接口模塊；
2)接口模塊將數(shù)據(jù)送至讀取請(qǐng)求端；
故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程包括如下步驟
O如果原主用設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備I并未故障，主用設(shè)備不變；
2)假設(shè)存儲(chǔ)設(shè)備I故障，指定編號(hào)最接近原主用設(shè)備的無(wú)故障設(shè)備接替主用設(shè)備的位置，若編號(hào)最接近的有兩臺(tái)，則選擇編號(hào)大的那臺(tái)接替主用設(shè)備的位置，因此選擇存儲(chǔ)設(shè)備 2作為主用設(shè)備。故障后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程包括以下步驟
存儲(chǔ)設(shè)備I故障后，
O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備2數(shù)據(jù)同步模塊標(biāo)記故障的存儲(chǔ)設(shè)備I ;
2)從存儲(chǔ)設(shè)備2接口模塊通過(guò)虛擬IP地址進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步控制模塊的重新組織，復(fù)制為2份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至I ;
5)數(shù)據(jù)同步控制模塊將這2份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入2臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體
O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；
2號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備2的存儲(chǔ)實(shí)體；
故障后數(shù)據(jù)讀取過(guò)程包括以下步驟
存儲(chǔ)設(shè)備I故障后，
O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備的存儲(chǔ)設(shè)備2數(shù)據(jù)同步模塊標(biāo)記故障的存儲(chǔ)設(shè)備I ;
2)存儲(chǔ)設(shè)備2的數(shù)據(jù)同步模塊根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP地址的讀取請(qǐng)求，將存儲(chǔ)設(shè)備2中的存儲(chǔ)實(shí)體相應(yīng)數(shù)據(jù)送入接口模塊；
3)接口模塊將數(shù)據(jù)送至讀取請(qǐng)求端；
故障修復(fù)后數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程包括以下步驟
O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備2的數(shù)據(jù)同步模塊取消標(biāo)記故障的存儲(chǔ)設(shè)備I ;
2)數(shù)據(jù)同步模塊以存儲(chǔ)設(shè)備2的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，復(fù)制為I份同樣的數(shù)據(jù)，編號(hào)為O;
3)數(shù)據(jù)同步控制模塊將這I份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體
以上的所述乃是本發(fā)明的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，若依本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說(shuō)明書(shū)及附圖所涵蓋的精神時(shí)，仍應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法，其特征在于，包括系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程、數(shù)據(jù)讀取過(guò)程、故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程、故障后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程、故障后數(shù)據(jù)讀取過(guò)程、故障修復(fù)后數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程；系統(tǒng)架構(gòu)過(guò)程包括如下步驟1)使用m臺(tái)互為冗余的存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成存儲(chǔ)系統(tǒng)；2)所述的m臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備均各自至少包含一個(gè)數(shù)據(jù)同步控制模塊、一個(gè)接口模塊和一個(gè)存儲(chǔ)實(shí)體；3)選取所述的m臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備其中一臺(tái)作為主用設(shè)備，共同通過(guò)其接口模塊對(duì)外I個(gè)虛擬IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀?。粩?shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程包括以下步驟1)從主用設(shè)備接口模塊通過(guò)虛擬IP地址進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步控制模塊的重新組織，復(fù)制為m份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至(m-Ι)；2)主用設(shè)備的數(shù)據(jù)同步控制模塊將這m份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入m臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；(m-Ι)號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備(m-1)的存儲(chǔ)實(shí)體；數(shù)據(jù)讀取過(guò)程包括以下步驟1)主用設(shè)備的數(shù)據(jù)同步模塊根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP地址的讀取請(qǐng)求，將主用設(shè)備中存儲(chǔ)實(shí)體的相應(yīng)數(shù)據(jù)送入接口模塊；2)接口模塊將數(shù)據(jù)送至讀取請(qǐng)求端；故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程包括如下步驟O如果原主用設(shè)備并未故障，主用設(shè)備不變；2)如果原主用設(shè)備故障，指定編號(hào)最接近原主用設(shè)備的無(wú)故障設(shè)備接替主用設(shè)備的位置，若編號(hào)最接近的有兩臺(tái)，則選擇編號(hào)大的那臺(tái)接替主用設(shè)備的位置；故障后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過(guò)程包括以下步驟設(shè)η臺(tái)(n〈m)存儲(chǔ)設(shè)備故障后，O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備數(shù)據(jù)同步模塊標(biāo)記故障設(shè)備；2)從主用設(shè)備接口模塊通過(guò)虛擬IP地址進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)同步控制模塊的重新組織，復(fù)制為(m-n)份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至(m-n-1)；3)數(shù)據(jù)同步控制模塊將這(m-n)份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入(m-n)臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；(m-n-Ι)號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備(m-n-1)的存儲(chǔ)實(shí)體; 故障后數(shù)據(jù)讀取過(guò)程包括以下步驟設(shè)η臺(tái)(n〈m)存儲(chǔ)設(shè)備故障后，O故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備數(shù)據(jù)同步模塊標(biāo)記故障設(shè)備；2)主用設(shè)備的數(shù)據(jù)同步模塊根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)虛擬IP地址的讀取請(qǐng)求，將主用設(shè)備中的存儲(chǔ)實(shí)體相應(yīng)數(shù)據(jù)送入接口模塊；3)接口模塊將數(shù)據(jù)送至讀取請(qǐng)求端；故障修復(fù)后數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程包括以下步驟1)故障后新主用設(shè)備決定過(guò)程選擇的接替主用設(shè)備數(shù)據(jù)同步模塊取消標(biāo)記故障設(shè)備;2)數(shù)據(jù)同步模塊以主用設(shè)備的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，復(fù)制為η份同樣的數(shù)據(jù)，分別編號(hào)為O至η-l ；3)數(shù)據(jù)同步控制模塊將這η份同樣的數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入η臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體O號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備O的存儲(chǔ)實(shí)體；I號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備I的存儲(chǔ)實(shí)體；η-l號(hào)數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備η-l的存儲(chǔ)實(shí)體；其中上述m、n為正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)自主熱備保護(hù)方法，其特征在于所述的m為20。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)自主熱備保護(hù)方法，其特征在于所述的η為10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3任一權(quán)利要求所述的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)自主熱備保護(hù)方法，其特征在于，每臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)實(shí)體空間大小一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種存儲(chǔ)系統(tǒng)的自主熱備保護(hù)方法，該方法采用系統(tǒng)的方式提供高可靠性、高速的、具備不間斷訪(fǎng)問(wèn)能力的熱備網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)冗余保護(hù)方法，通過(guò)數(shù)據(jù)并行操作、數(shù)據(jù)冗余保護(hù)、數(shù)據(jù)恢復(fù)等方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G06F11/14GK102591751SQ20121000165
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者周明政, 張永晉, 徐松竹, 王宇峰, 王雄, 章竑, 陳小鳳 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十二研究所