一种双控制器的iSCSI数据存储系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双控制器的iSCSI数据存储系统，包括硬件平台和软件平台，所述硬件平台包括两个主控制器、SAS硬盘、电源和背板，主控制器由SAS控制器组成，两个主控制器的SAS控制器通过背板连接到同一块SAS硬盘，同时两个控制器之间搭建基于千兆网的心跳互联和基于万兆网的镜像通道；软件平台包括linux文件系统、SCST、MDADM、多路径软件；本实用新型专利技术实现的软件全部基于开源软件实现，同时在硬件和软件上都进行了冗余设计，确保数据完整性和可靠性，并且软件都是基于开源软件，降低了用户的成本支出，同时基于Web的人机界面服务可以方便用户操作和维护。

A Dual Controller iSCSI Data Storage System

【技术实现步骤摘要】
一种双控制器的iSCSI数据存储系统
本技术涉及存储
，具体涉及一种双控制器的iSCSI数据存储系统。
技术介绍
随着移动互联网及云计算技术的快速发展和推动，数据是企业、生产、经营、战略等几乎所有的经营活动所依赖的，不可或缺的信息，因此数据的完整性和安全性显得尤为重要；传统的存储控制器只是实现了单一的控制器，无法避免控制器的宕机和意外发生，为充分保护数据，实现数据的多一重保护功能，业界出现了双控甚至多控制器，这样会造成存储系统在成本和维护上的困难；同时单一控制器的基于iSCSI的数据传输过程中，前端链路和后端链路都有可能由于硬件故障或操作故障导致数据丢失或损坏为用户带来不可限量的损失。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种双控制器的iSCSI数据存储系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双控制器的iSCSI数据存储系统，包括硬件平台和软件平台，所述硬件平台包括两个主控制器、SAS硬盘、电源和背板，主控制器由SAS控制器组成，两个主控制器的SAS控制器通过背板连接到同一块SAS硬盘，同时两个控制器之间搭建基于千兆网的心跳互联和基于万兆网的镜像通道；软件平台包括linux文件系统、SCST、MDADM、多路径软件。具体的是，所述主控制器之间通过2路万兆网缓存镜像同步，通过2路千兆网冗余心跳，每个主控制器同时对外提供2路万兆和千兆存储网络接口。具体的是，所述主控制器根据SAS控制器支持的SAS信号数量，对外支持多组硬盘，同时电源具有双冗余功能。具体的是，所述主控制器为X86平台处理器。一种双控制器的iSCSI数据存储系统，还包括用于实现两个控制器之间的故障检测、信息同步、故障接管和故障恢复的应用层、支撑层、target驱动层、卷管理层和硬件驱动层，所述应用层设有基本存储管理单元；支撑层设有为应用层提供基本服务的服务单元；target驱动层设有用于实现存储设备映射到远程主机的数据传输单元；卷管理层设有为磁盘空间提供的管理单元；驱动层设有对存储外围接口模块的驱动单元。具体的是，所述基本存储管理单元包括SMI-S规范和web服务软件。具体的是，所述支撑层包括故障检测、信息同步、故障接管及故障恢复功能。具体的是，所述管理单元包括动态管理及冗余管理功能。具体的是，所述服务单元设有缓存管理和缓存同步功能。具体的是，所述系统还包括文件系统层和块设备层。本技术具有以下有益效果：1、本技术实现的软件全部基于开源软件实现，同时两个主控制器采用完全一样的硬件，基于可视化的操作界面，方便维护者和使用者，同时软件方面无需额外的支出，仅需要专业人员基于开源代码编译安装即可。2、本技术在硬件和软件上都进行了冗余设计，确保数据完整性和可靠性，并且软件都是基于开源软件，降低了用户的成本支出，同时基于Web的人机界面服务可以方便用户操作和维护。附图说明图1是双控制器的iSCSI数据存储系统硬件平台架构框图。图2是双控制器的iSCSI数据存储系统软件系统架构框图。具体实施方式以下将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，一种双控制器的iSCSI数据存储系统，包括硬件平台和软件平台，硬件平台包括两个主控制器、SAS硬盘、电源和背板，主控制器由SAS控制器组成，两个主控制器的SAS控制器通过背板连接到同一块SAS硬盘，同时两个控制器之间搭建基于千兆网的心跳互联和基于万兆网的镜像通道；软件平台包括linux文件系统、SCST、MDADM、多路径软件。主控制器之间通过2路万兆网缓存镜像同步，通过2路千兆网冗余心跳，每个主控制器同时对外提供2路万兆和千兆存储网络接口；主控制器根据SAS控制器支持的SAS信号数量，对外支持多组硬盘，同时电源具有双冗余功能；主控制器为X86平台处理器。如图2所示，一种双控制器的iSCSI数据存储系统，还包括用于实现两个控制器之间的故障检测、信息同步、故障接管和故障恢复的应用层、支撑层、target驱动层、卷管理层和硬件驱动层，应用层设有基本存储管理单元；支撑层设有为应用层提供基本服务的服务单元；target驱动层设有用于实现存储设备映射到远程主机的数据传输单元；卷管理层设有为磁盘空间提供的管理单元；驱动层设有对存储外围接口模块的驱动单元；基本存储管理单元包括SMI-S规范和web服务软件；支撑层包括故障检测、信息同步、故障接管及故障恢复功能；管理单元包括动态管理及冗余管理功能；服务单元设有缓存管理和缓存同步功能；系统还包括文件系统层和块设备层。硬件平台是基础，存储软件系统是灵魂。双控软件主要通过Raid功能、故障检测、raid同步、lun同步、映射信息同步、故障接管及故障恢复方案来实现。Raid功能基于开源SCST和MDADM软件实现，可以支持多种Raid模式，如Raid0、1、5、6、10等；故障检测时心跳信号和故障恢复时信息的发送及接收采用同一个socket，通过不同类型数据包进行处理。信息同步通过SMI-S标准化软件提供的通讯机制进行传输；Raid同步主要是A控制器在创建及删除raid时需要同步至B控制器，在A端创建的raid，B端不需重新创建，但需要根据配置文件激活才能使用。在A端删除raid时，B端需要停掉raid并更新配置文件。因此raid创建时，需要传递该raid配置信息，raid删除时需要传递该raid名称以便对端删除；A控制器在创建及删除lun时需要同步至B控制器，在A端创建的lun，B端不需重新创建，但需要重新启动raid才能使用。在A端删除lun时，B端不需要重复删除，但需要删除其映射关系、重启raid进行更新；映射信息同步内容包括主机信息同步、主机组信息同步及lun映射信息同步，如对lun映射、主机、主机组信息的同步，两端控制器做的操作是一样的，因此可以通过SMI-S提供的统一管理接口，往本地及对端控制器各发送相应命令即可；当控制器发生故障时，需要进行故障接管，主要工作是归属权切换。查看lun是否归属本控制器，如果归属本控制器查看是否有session；如果有session，保持不变，如果没有session，询问对端是否有session；如果对端有session，更改本地及对端lun归属权；当重新检测到心跳信号后，进入故障恢复阶段，故障恢复需要同步raid、lun、映射、scst配置信息。其中为保证数据传输的可靠性，在数据包中加入MD5位校验信息；通过MAC互信，检测当前控制器是否需要发送配置文件，是否需要进行配置文件新旧的比较，简化处理流程；通过时间同步保证双控制器配置文件时间的统一，以便进行文件新旧的比较。数据故障考虑前端和后端，前端主要是控制器故障，后端主要是链路故障，当发生前端故障时，通过控制器之间通过心跳可以感知对端是否故障，如果收不到对端的心跳，则启动故障转移和业务接管工作时限故障切换和接管；如果是后端故障，通过多路径软件实现数据或业务从一条路径切换到另一条路径，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双控制器的iSCSI数据存储系统，包括硬件平台和软件平台，其特征在于：所述硬件平台包括两个主控制器、SAS硬盘、电源和背板，主控制器由SAS控制器组成，两个主控制器的SAS控制器通过背板连接到同一块SAS硬盘，同时两个控制器之间搭建基于千兆网的心跳互联和基于万兆网的镜像通道；软件平台包括linux文件系统、SCST、MDADM、多路径软件。

【技术特征摘要】
1.一种双控制器的iSCSI数据存储系统，包括硬件平台和软件平台，其特征在于：所述硬件平台包括两个主控制器、SAS硬盘、电源和背板，主控制器由SAS控制器组成，两个主控制器的SAS控制器通过背板连接到同一块SAS硬盘，同时两个控制器之间搭建基于千兆网的心跳互联和基于万兆网的镜像通道；软件平台包括linux文件系统、SCST、MDADM、多路径软件。2.根据权利要求1所述的双控制器的iSC...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，于治楼，梁记斌，
申请(专利权)人：山东超越数控电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37