一种双机卷镜像管理方法、装置、设备及可读存储介质

文档序号:67722 发布日期:2021-10-01 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种双机卷镜像管理方法、装置、设备及可读存储介质 (Double-machine volume mirror image management method, device, equipment and readable storage medium ) 是由 李奋翔 于 2021-06-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种双机卷镜像管理方法,该方法将原本主机侧的管理移到存储设备端执行,在本端设备与远端设备之间直接建立设备之间的认证关系以及镜像链路,在两存储设备之间进行镜像副本的卷镜像数据同步,该方法在存储设备侧直接管理镜像卷,这样就可以避免主机端管理复杂的问题,同时管理过程没有调用LVM,因此也可以避免对于操作人员的高技术性要求,可以使得用户可以方便有效的进行双机卷镜像的管理、快速故障处理及数据恢复,提升系统的高可靠性、易用性和灵活性。本发明还公开了一种双机卷镜像管理装置、设备及可读存储介质,具有相应的技术效果。(The invention discloses a double-machine volume mirror image management method, which moves the management of the original host side to a storage device side for execution, directly establishes an authentication relationship and a mirror image link between the local device and a remote device, and synchronizes the volume mirror image data of a mirror image copy between the two storage devices. The invention also discloses a double-machine volume mirror image management device, equipment and a readable storage medium, which have corresponding technical effects.)

一种双机卷镜像管理方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及存储

技术领域

,特别是涉及一种双机卷镜像管理方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

存储网络为数据的海量存储和数据共享提供了基础的硬件资源,是IT基础设施建设的基石。与此同时,数据的爆炸性增长对存储技术提出了更高的要求,数据丢失和损坏会对企业业务造成巨大影响,针对于此,数据保护策略和容灾备份技术显得尤为重要。

卷镜像技术为一个本地卷或外部卷提供一个镜像卷,镜像卷是具有容错能力的动态卷,通过使用卷的两个副本或镜像复制存储在卷上的数据从而提供数据冗余性。写入到镜像卷上的所有数据都写入到位于独立的物理磁盘上的两个镜像副本中,如果镜像卷中任一副本故障,主机仍然可以正常访问镜像卷,主机侧业务无任何影响。同时,待故障副本从故障中恢复后,镜像卷会自动同步故障副本的数据,最终达到两个副本的数据一致,继续给镜像卷提供持续数据保护,降低容灾风险和运维成本。

传统的双机(两台设备)卷镜像技术,大多基于LVM(Logical Volume Manager,逻辑卷管理器)mirror技术实现,为了实现双机卷镜像功能,需要登录到主机系统,首先通过LVM命令对需要做镜像的第一镜像副本和第二镜像副本PV(Physical Volume,物理卷)化,然后将第一镜像副本和第二镜像副本组建到同一个VG(Volume Group,卷组)中,最后执行创建卷镜像的相关操作,第一镜像副本和第二镜像副本组成镜像卷,卷镜像的管理、故障处理及数据恢复也基于LVM相关命令实现,数据实时写入镜像卷的多个副本中,保证业务的连续性和数据的可靠性。该技术依赖于主机系统的配置,管理方式复杂;而且在管理卷镜像、处理存储故障和数据恢复时,需要执行大量的LVM相关的命令,对技术人员具有较高的技能要求,存在功能单一、管理复杂、维护困难等缺陷。

综上所述,如何简化双机卷镜像管理,同时降低使用难度,是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双机卷镜像管理方法、装置、设备及可读存储介质,可以简化双机卷镜像管理,同时降低使用难度。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

一种双机卷镜像管理方法,包括:

建立本端设备与远端设备间的设备认证关系;

搭建所述本端设备与所述远端设备间的镜像链路;

建立所述第一镜像副本与所述第二镜像副本间的卷镜像关系;其中,所述第一镜像副本存储于所述本端设备,所述第二镜像副本存储于所述远端设备;

确定所述第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级,将高优先级的副本作为第一副本,将低优先级的副本作为第二副本;

若接收到I/O请求,调用所述第一副本响应所述I/O请求,并将所述I/O请求对应的副本变化数据同步写入至所述第二副本。

可选地,在所述建立所述第一镜像副本与所述第二镜像副本间的卷镜像关系之前,还包括:

判断第一镜像副本与第二镜像副本的容量是否一致;

若一致,执行所述建立所述第一镜像副本与所述第二镜像副本间的卷镜像关系的步骤。

可选地,在所述建立本端设备与远端设备间的设备认证关系之前,还包括:

接收远端设备添加请求;

确定待添加设备的设备信息;其中,所述设备信息包括:认证名称、IP以及登录信息;

根据所述设备信息确定所述远端设备。

可选地,所述建立本端设备与远端设备间的设备认证关系,包括:

确定所述远端设备的用户信息以及端口信息;

将所述用户信息以及所述端口信息作为远端设备信息添加至所述本端设备。

可选地,所述搭建所述本端设备与所述远端设备间的镜像链路,包括:

确定所述本端设备与所述远端设备的端口信息以及IP;

根据所述IP确定所述本端设备与所述远端设备是否位于同一网段;

若是,根据所述端口信息生成所述本端设备与所述远端设备间的数据交换链路,作为所述镜像链路。

可选地,在所述将高优先级的副本作为第一副本,将低优先级的副本作为第二副本之后,还包括:

若接收到卷镜像删除指令,解除所述第一镜像副本与所述第二镜像副本间的卷镜像关系;

将所述第一副本的读写优先级降低至所述第二副本对应的读写优先级;

删除描述所述第一镜像副本与所述第二镜像副本的虚拟块设备、数据管理元数据卷、配置文件以及数据库记录。

可选地,所述的双机卷镜像管理方法,还包括:

若接收到副本优先级互换指令,将所述第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级互换;

将所述第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级更新至元数据卷。

一种双机卷镜像管理装置,包括:

认证建立单元,用于建立本端设备与远端设备间的设备认证关系;

链路搭建单元,用于搭建所述本端设备与所述远端设备间的镜像链路;

卷镜像建立单元,用于建立所述第一镜像副本与所述第二镜像副本间的卷镜像关系;其中,所述第一镜像副本存储于所述本端设备,所述第二镜像副本存储于所述远端设备;

优先级确定单元,用于确定所述第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级,将高优先级的副本作为第一副本,将低优先级的副本作为第二副本;

请求同步响应单元,用于若接收到I/O请求,调用所述第一副本响应所述I/O请求,并将所述I/O请求对应的副本变化数据同步写入至所述第二副本。

一种计算机设备,包括:

存储器,用于存储计算机程序;

处理器,用于执行所述计算机程序时实现上述双机卷镜像管理方法的步骤。

一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述双机卷镜像管理方法的步骤。

本发明实施例所提供的方法,将原本主机侧的管理移到存储设备端执行,在本端设备与远端设备之间直接建立设备之间的认证关系以及镜像链路,在两存储设备之间进行镜像副本的卷镜像数据同步,该方法在存储设备侧直接管理镜像卷,这样就可以避免主机端管理复杂的问题,同时管理过程没有调用LVM,因此也可以避免对于操作人员的高技术性要求,可以使得用户可以方便有效的进行双机卷镜像的管理、快速故障处理及数据恢复,提升系统的高可靠性、易用性和灵活性。

相应地,本发明实施例还提供了与上述双机卷镜像管理方法相对应的双机卷镜像管理装置、设备和可读存储介质,具有上述技术效果,在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种双机卷镜像管理方法的实施流程图;

图2为本发明实施例中一种双机卷镜像管理装置的结构示意图;

图3为本发明实施例中一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种双机卷镜像管理方法,可以简化双机卷镜像管理,同时降低使用难度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

请参考图1,图1为本发明实施例中一种双机卷镜像管理方法的流程图,该方法包括以下步骤:

S101、建立本端设备与远端设备间的设备认证关系;

本端设备为本实施例提供的双机卷镜像管理方法的执行设备,远端设备为与本端设备远程镜像同步的设备。

确定本端设备与远端设备,建立本端与远端设备的设备认证关系,设备认证建立后,可以在本端设备对远端设备进行设备管理,包括远端设备的删除、设备信息查看等,实现基于设备端的镜像管理。而本申请中将原有对于卷镜像的主机侧管理移到存储设备端执行,这样就可以避免了主机端管理复杂的问题。而对于设备认证关系的建立过程,本实施例中不做限定,可以参照相关技术的实现。可选地,建立本端设备与远端设备间的设备认证关系的过程具体可以包括以下步骤:

(1)确定远端设备的用户信息以及端口信息;

(2)将用户信息以及端口信息作为远端设备信息添加至本端设备。

上述方式中,建立本端设备与远端设备的设备认证关系包括:将远端设备的用户信息及端口信息添加至本端设备,该方式可以简单高效的实现设备间的认证。另外,为响应于接收到删除设备认证关系的指令,还可以进一步设置将本端设备中远端设备用户信息及端口信息删除,并将本地设备中远端设备用户信息及端口信息删除,以便于实现对于设备认证关系的建立以及解除,方便用于对于设备认证关系的管理。

另外,本实施例中对于远端设备的确定方式不做限定,为方便管理,在建立本端设备与远端设备间的设备认证关系之前,可以响应用户对于远端设备的添加流程,具体如下:

(1)接收远端设备添加请求;

(2)确定待添加设备的设备信息;

其中,设备信息包括:认证名称、IP以及登录信息;

(3)根据设备信息确定远端设备。

在添加远端设备时,获取待添加的远端设备的信息,需要输入设备认证的名称、远端设备的IP和登录远端设备的登录信息(比如用户名密码),根据该信息确定待卷镜像同步管理的远端设备。这种远端设备的用户添加方式可以便于用户对于双机卷镜像的管理另外,为了保证本地第一镜像副本和远端第二镜像副本数据的一致性,管理界面可以查看远端设备的信息,包括设备认证名称、远端设备IP和远端设备状态信息等,实现远端设备的添加和删除。

S102、搭建本端设备与远端设备间的镜像链路;

建立本端设备与远端设备的镜像链路,以便实现本端设备与远端设备间的数据同步。具体地建立镜像链路的过程本实施例中不做限定,比如可以按照下述步骤来实现:

(1)确定本端设备与远端设备的端口信息以及IP;

(2)根据IP确定本端设备与远端设备是否位于同一网段;

(3)若是,根据端口信息生成本端设备与远端设备间的数据交换链路,作为镜像链路。

上述方式中,建立本端设备与远端设备的镜像链路包括:在创建镜像链路时,需要输入本端设备的所用端口和IP信息,输入远端设备的所用端口和IP信息,且两端IP处于同一网段内,再组成本端设备至远端设备的数据交换链路,作为镜像链路。该方式可以保证设备处于同一网段,从而保证设备间数据交互的正常。若不在同一网段,本实施例中对此不做限定,可以生成链路搭建失败的提示信息。

进一步地,除了链路的建立外,对于镜像链路的管理还可以进一步包含其它方面,比如链路的解除以及链路状态的查看等,以保证数据交换链路的可用性,比如链路的解除可以响应于接收到删除镜像链路的指令,解除本端设备至远端设备的数据交换链路,并将本端设备与远端设备同网段的IP删除。

S103、建立第一镜像副本与第二镜像副本间的卷镜像关系;

其中,第一镜像副本为存储于本端设备的镜像副本,第二镜像副本为存储于远端设备的镜像副本,本端设备通过第一镜像副本与远端设备中的第二镜像副本建立镜像同步。

两镜像副本之间卷镜像关系的建立方式可以参照相关技术中的实现,比如可以确定本端设备存储池、第一镜像副本、设备认证、远端设备存储池、第二镜像副本、镜像链路、镜像副本优先级角色等镜像信息后,进行双机卷镜像关系的创建。

为加深理解,在此介绍一种卷镜像关系的建立方式,包括如下步骤:确定本端设备的存储池、本端设备中的第一镜像副本、本端设备与远端设备间的设备认证关系数据、远端设备的存储池、远端设备中的第二镜像副本、镜像链路、镜像副本优先级角色,调用创建卷镜像的接口,接口信息中包含创建卷镜像命令和远端设备的参数信息,后端接收到这些信息后将其写入配置文件;判断第一镜像副本容量是否与第二镜像副本容量一致,若不一致,抛出异常,删除已生成配置文件;第二镜像副本所属设备调用创建卷镜像的接口,将信息写入配置文件;本端与远端设备根据配置文件创建元数据卷,建立镜像关系,本端设备和远端设备的双机卷镜像关系创建成功,并将双机卷镜像关系写入数据库中。此外还可以查看双机卷镜像管理信息,包括本端第一镜像副本名称、本地存储池、第二镜像副本信息、设备认证、镜像链路、连接状态、健康状态和同步进度信息。

S104、确定第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级,将高优先级的副本作为第一副本,将低优先级的副本作为第二副本;

确定第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级,高优先级的副本作为主响应副本,低优先级的副本作为备用响应副本,与主响应副本进行数据同步。第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级可以根据实际使用需求进行相应设定,本实施例中对于两副本的读写优先级不做限定,为便于区分两副本,将第一镜像副本与第二镜像副本中高优先级的副本作为第一副本,低优先级的副本作为第二副本。

S105、若接收到I/O请求,调用第一副本响应I/O请求,并将I/O请求对应的副本变化数据同步写入至第二副本。

响应于第一副本与第二副本的优先级角色,启动第一副本与第二副本的初始数据同步,若接收到I/O请求,调用第一副本响应I/O请求,并将变化数据写入至第二副本中,实现第二副本与第一副本间的数据同步。

需要说明的是,变化数据可以实时确定并更新至第二副本,也可以每隔预设时间间隔确定,本实施例中对此不做限定。

为加深理解,在此介绍一种I/O请求变化数据的同时写入过程,包括:响应于第一镜像副本接收到主机侧I/O请求的命令,本端设备将请求写入的I/O写入至第一镜像副本,同时将请求写入的I/O转发至远端设备的第二镜像副本,第二镜像副本写入成功后返回写入成功信息至第一镜像副本,第一镜像副本写入完成后返回写入成功信息至主机侧,以完成数据的镜像。主机端对映射第一镜像副本下发I/O请求,第一镜像副本接收到I/O请求后,其所属设备将I/O通过镜像链路转发至第二镜像副本所属设备,第二镜像副本第二镜像副本写入成功后返回写入成功信息至第一镜像副本,第一镜像副本写入完成后返回写入成功信息至主机侧,以完成数据的镜像,保证数据的完全一致性,并同步元数据信息。

基于上述介绍,本发明实施例所提供的技术方案,将原本主机侧的管理移到存储设备端执行,在本端设备与远端设备之间直接建立设备之间的认证关系以及镜像链路,在两存储设备之间进行镜像副本的卷镜像数据同步,该方法在存储设备侧直接管理镜像卷,这样就可以避免主机端管理复杂的问题,同时管理过程没有调用LVM,因此也可以避免对于操作人员的高技术性要求,可以使得用户可以方便有效的进行双机卷镜像的管理、快速故障处理及数据恢复,提升系统的高可靠性、易用性和灵活性。

需要说明的是,基于上述实施例,本发明实施例还提供了相应的改进方案。在优选/改进实施例中涉及与上述实施例中相同步骤或相应步骤之间可相互参考,相应的有益效果也可相互参照,在本文的优选/改进实施例中不再一一赘述。

在上述实施例的基础上,为了保证两镜像副本读写优先级转换之后数据的正常写入,在建立第一镜像副本与第二镜像副本间的卷镜像关系之前,可以进一步判断第一镜像副本与第二镜像副本的容量是否一致;若一致,执行建立第一镜像副本与第二镜像副本间的卷镜像关系的步骤。而若不一致,可以不执行后续步骤,也可以输出相应的容量不一致提示信息,抛出异常,并删除已生成配置文件,本实施例中对此不做限定。

进一步地,在上述卷镜像管理方式外,为便于实现卷镜像的替换以及删除,满足用户在将第二镜像副本转至其他镜像副本的使用需求,在上述实施例中执行在将高优先级的副本作为第一副本,将低优先级的副本作为第二副本之后,可以进一步执行以下步骤:

(1)若接收到卷镜像删除指令,解除第一镜像副本与第二镜像副本间的卷镜像关系;

(2)将第一副本的读写优先级降低至第二副本对应的读写优先级;

(3)删除描述第一镜像副本与第二镜像副本的虚拟块设备、数据管理元数据卷、配置文件以及数据库记录。

用户在管理界面选择卷镜像删除功能,管理界面向后台下发删除命令;后台解除双机卷镜像功能;将第一镜像副本降为第二镜像副本,断开第一镜像副本与第二镜像副本的连接关系;删除描述第一镜像副本与第二镜像副本的虚拟块设备,删除数据管理元数据卷,删除配置文件,并将数据库记录删除。

上述步骤可以实现响应接收到删除卷镜像的指令,解除第一镜像副本与第二镜像副本的卷镜像关系。

此外,在上述卷镜像管理方式外,为便于切换响应I/O请求的数据副本,实现两同步的镜像副本之间的数据管理转换,还可以进一步执行以下步骤:

(1)若接收到副本优先级互换指令,将第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级互换;

(2)将第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级更新至元数据卷。

用户在管理界面选择优先级切换功能,则后台响应于第一镜像副本与第二镜像副本优先级互换的指令,调用优先级切换的接口,首先确定存储接收界面下发的卷升级和降级的参数,即两镜像副本转换前的读写优先级,执行命令将将第一镜像副本的读写优先级转变为第二镜像副本的级别,并将第二镜像副本的读写优先级抓变为原第一镜像副本的级别,并将优先级角色信息写入元数据卷。

上述步骤可以保证第一副本异常时两镜像副本的快速切换,保证I/O请求的持续正常响应。

此外,在上述卷镜像管理方式外,为便于取消第一镜像副本与第二镜像副本之间的镜像链路,在本发明的一些实施方式中,可以进一步执行以下步骤:响应于接收到第一镜像副本与第二镜像副本断开连接的指令,管理界面选择第一镜像副本与第二镜像副本断开连接,调用第一镜像副本与第二镜像副本断开连接接口;后端存储接收界面下发的第一镜像副本与第二镜像副本断开连接命令,执行断开第一镜像副本与第二镜像副本连接的命令,将第一镜像副本与第二镜像副本镜像关系解除,并将状态信息写入元数据卷。上述步骤可以将第一镜像副本与第二镜像副本的连接断开。

此外,在上述卷镜像管理方式外,为响应业务需求,在本发明的一些实施例中,在上述实施例的技术上,可以进一步响应于分裂发生时接收到分裂处理的指令,执行分裂处理脚本,解决分裂问题。具体地,分裂问题发生时,调用第一镜像副本与第二镜像副本执行分裂处理的接口;后端存储接收界面下发的执行分裂处理指令,调用分裂处理脚本,恢复双机镜像卷为正常状态,并将状态信息写入元数据卷。上述步骤可以实现镜像副本的分裂处理,满足用户的镜像分裂需求。

相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种双机卷镜像管理装置,下文描述的双机卷镜像管理装置与上文描述的双机卷镜像管理方法可相互对应参照。

参见图2所示,该装置包括以下模块:

认证建立单元110主要用于建立本端设备与远端设备间的设备认证关系;

链路搭建单元120主要用于搭建本端设备与远端设备间的镜像链路;

卷镜像建立单元130主要用于建立第一镜像副本与第二镜像副本间的卷镜像关系;其中,第一镜像副本存储于本端设备,第二镜像副本存储于远端设备;

优先级确定单元140主要用于确定第一镜像副本与第二镜像副本的读写优先级,将高优先级的副本作为第一副本,将低优先级的副本作为第二副本;

请求同步响应单元150主要用于若接收到I/O请求,调用第一副本响应I/O请求,并将I/O请求对应的副本变化数据同步写入至第二副本。

相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种计算机设备,下文描述的一种计算机设备与上文描述的一种双机卷镜像管理方法可相互对应参照。

该计算机设备包括:

存储器,用于存储计算机程序;

处理器,用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的双机卷镜像管理方法的步骤。

具体的,请参考图3,为本实施例提供的一种计算机设备的具体结构示意图,该计算机设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器(central processing units,CPU)322(例如,一个或一个以上处理器)和存储器332,存储器332存储有一个或一个以上的计算机应用程序342或数据344。其中,存储器332可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器332的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器322可以设置为与存储器332通信,在计算机设备301上执行存储器332中的一系列指令操作。

计算机设备301还可以包括一个或一个以上电源326,一个或一个以上有线或无线网络接口350,一个或一个以上输入输出接口358,和/或,一个或一个以上操作系统341。

上文所描述的双机卷镜像管理方法中的步骤可以由计算机设备的结构实现。

相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种可读存储介质,下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种双机卷镜像管理方法可相互对应参照。

一种可读存储介质,可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的双机卷镜像管理方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

本领域技术人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

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