專利名稱：一種利用Linux全局文件系統實現共享存儲池的方法
技術領域：
本發明涉及集群共享存儲領域，具體地說是一種利用Linux全局文件系統實現共享存儲池的方法。
背景技術：
共享存儲池是一種為集群提供文件共享，并行讀寫，統一管理和數據容災能力的集群存儲系統。傳統集群節點通常采用本地的單機文件系統，這樣多個集群節點共享文件需要在每個節點存儲數據副本，這樣不僅不利于信息的溝通更新且造成存儲資源的浪費。單機文件系統局限于本地級維護管理，缺乏集群資源的統一調度，管理成本高昂，單機文件系統亦局限于單點的數據容災能力，缺乏集群式的故障轉移/恢復能力。在集群應用日益普及，規模日益龐大的發展趨勢下，傳統的本地OS級的文件系統已然不適合于存儲需求。此發明的共享存儲池辦法可以有效解決傳統存儲辦法的技術瓶頸。面向集群客戶端的Linux全局統一命名文件系統提供了網絡級的高效數據共享，支持多個用戶并行地讀寫文件；支持靈活的在線容量擴展和數據均衡分布技術，全局統一的資源模型更加便于整體管理維護，全局級的文件配額管理實現統一的資源調度，分布式的日志管理體系和故障隔離機制實現數據的有效保護和災難恢復。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用Linux全局文件系統實現共享存儲池的方法。本發明的目的是按以下方式實現的，首先采用邏輯卷管理工具在SAN存儲設備塊建立邏輯存儲卷，而后將存儲卷格式化成GFS全局文件系統，形成節點共享的統一命名空間的全局文件系統，各客戶端按需將分區文件系統掛載到本地，并行地對文件進行讀寫操作；
將物理的存儲裸設備配置成彈性靈活的邏輯存儲卷組，在邏輯卷組上建立面向節點群的全局共享的存儲空間，客戶端將全局的文件系統掛載到本地端，并行地對文件系統進行讀寫操作，另外通過動態的鎖定管理機制來協調多個用戶讀寫同一文件的沖突情況，允許每個掛載客戶端動態配置各自元數據日志記錄來對整個文件系統提供數據保護和故障恢復功能，其中
1)所述的邏輯卷管理，包括將物理存儲介質配置成物理存儲卷組，再由多個物理卷組構建邏輯存儲卷組，多個邏輯卷組形成邏輯分區作為全局文件系統的存儲分區單位。這種將實在物理硬件邏輯卷化的處理有利于數據的均衡分布和后期彈性的在線擴展；
2)所述的全局文件系統的部署，包括將邏輯分區格式化，文件系統在客戶端的掛載，用戶配額管理，日志配置管理以及采用動態鎖定管理機制來協調多個節點對同一文件的讀寫，避免系統意外宕機帶來的數據不一致和錯誤初始化的情況； 3)所述的分布在各個客戶端的元數據日志體系和故障節點隔離機制，包括在客戶端為全局文件系統動態添加日志提供數據保護機制；故障節點實時隔離機制來實現故障恢復功能，這樣在單點故障后，在其余工作節點完成數據的一致性檢測和恢復，故障機恢復后數據能夠正確地初始化。本發明的有益效果是采用邏輯卷管理工具在SAN存儲設備塊建立邏輯存儲卷，而后將存儲卷格式化成GFS全局文件系統，形成節點共享的統一命名空間的全局文件系統，各客戶端按需將分區文件系統掛載到本地，并行地對文件進行讀寫操作。將物理的存儲裸設備配置成彈性靈活的邏輯存儲卷組，在邏輯卷組上建立面向節點群的全局共享的存儲空間，客戶端將全局的文件系統掛載到本地端，可以并行地對文件系統進行讀寫操作。另外通過動態的鎖定管理機制來協調多個用戶讀寫同一文件的沖突情況，每個掛載客戶端可以動態配置各自元數據日志記錄來對整個文件系統提供數據保護和災難恢復功能。
附圖I是共享存儲架構示意 附圖2是全局文件系統功能架構示意圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發明的方法作以下詳細地說明。圖I顯示的是全局文件系統在傳統SAN式的存儲網絡架構上的部署，全局文件系統部署在共享的存儲塊設備，各個客戶節點將全局文件系統掛載到本地實現共享存儲池功倉泛。圖2是分層次展示利用全局文件系統的實現共享存儲池的設計辦法，分為系統形態，實體工具和功能特性這3塊區域。本發明的將Linux全局文件系統部署于存儲SAN設備實現集群共享存儲池的設計辦法，首先在集群節點Linux環境下采用邏輯卷管理工具在SAN存儲設備塊建立邏輯存儲卷，而后將存儲卷格式化成GFS全局文件系統，并在建立文件系統時指定集群名稱，形成集群內節點共享的統一命名空間的集群存儲文件系統，各個客戶節點按需將分區文件系統掛載到本地，并行地對文件進行讀寫操作。該發明提供的基于SAN設備的集群存儲文件系統的設計方法，將物理的存儲裸設備配置成彈性靈活的邏輯存儲卷組，在邏輯卷組上建立面向節點群的全局共享的存儲空間，客戶端將全局的文件系統掛載到本地端，可以并行地對文件系統進行讀寫操作。另外通過動態的鎖定管理機制來協調多個用戶讀寫同一文件的沖突情況，避免造成文件數據錯誤。每個客戶端有各自的元數據日志記錄構成分布式的日志管理體系來對整個文件系統提供數據保護和災難恢復功能。這樣當有個別節點宕機時，可以在其他節點通過日志記錄信息恢復數據信息。除說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求
1.一種利用Linux全局文件系統實現共享存儲池的方法，其特征在于，首先采用邏輯卷管理工具在SAN存儲設備塊建立邏輯存儲卷，而后將存儲卷格式化成GFS全局文件系統，形成節點共享的統一命名空間的全局文件系統，各客戶端按需將分區文件系統掛載到本地，并行地對文件進行讀寫操作； 將物理的存儲裸設備配置成彈性靈活的邏輯存儲卷組，在邏輯卷組上建立面向節點群的全局共享的存儲空間，客戶端將全局的文件系統掛載到本地端，并行地對文件系統進行讀寫操作，另外通過動態的鎖定管理機制來協調多個用戶讀寫同一文件的沖突情況，允許每個掛載客戶端動態配置各自元數據日志記錄來對整個文件系統提供數據保護和故障恢復功能，其中 1)所述的邏輯卷管理，包括將物理存儲介質配置成物理存儲卷組，再由多個物理卷組構建邏輯存儲卷組，多個邏輯卷組形成邏輯分區作為全局文件系統的存儲分區單位，這種將實在物理硬件邏輯卷化的處理有利于數據的均衡分布和后期彈性的在線擴展； 2)所述的全局文件系統的部署，包括將邏輯分區格式化，文件系統在客戶端的掛載，用戶配額管理，日志配置管理以及采用動態鎖定管理機制來協調多個節點對同一文件的讀寫，避免系統意外宕機帶來的數據不一致和錯誤初始化的情況； 3)所述的分布在各個客戶端的元數據日志體系和故障節點隔離機制，包括在客戶端為全局文件系統動態添加日志提供數據保護機制；故障節點實時隔離機制來實現故障恢復功能，這樣在單點故障后，在其余工作節點完成數據的一致性檢測和恢復，故障機恢復后數據能夠正確地初始化。
2.根據權利要求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裸設備配置成可彈性擴展的邏輯存儲卷組；在邏輯卷組層面部署全局文件系統，建立面向節點群的統一命名空間的集群存儲體系，在局部節點將文件系統掛載到本地；分布式的日志管理體系和故障節點隔離機制提供對文件系統的數據保護和故障恢復功能。
全文摘要
本發明提供一種利用Linux全局文件系統實現共享存儲池的方法，將LinuxGFS(GlobalFileSystem)全局文件系統部署于SAN存儲網絡，實現小規模集群共享存儲池的，采用此種辦法可以為集群節點提供統一管理，并行讀寫，數據保護和彈性擴容的共享存儲池。該方法基于SAN設備的集群存儲文件系統將物理的存儲裸設備配置成彈性靈活的邏輯存儲卷組，在邏輯卷組上建立面向節點群的全局共享的存儲空間，客戶端將全局文件系統掛載到本地端實現文件系統的并行讀寫操作，分布式的日志管理體系和故障節點隔離機制為共享存儲池提供數據保護和災難恢復功能。
文檔編號H04L29/08GK102664923SQ20121008879
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者程凱 申請人:浪潮電子信息產業股份有限公司