專利名稱：分布式虛擬化存儲系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分布式虛擬化存儲系統。
背景技術：
當今社會，信息正以超乎人們想象的速度增長，這對信息存儲系統的容量和速度提出了空前的要求，由此引發的各種問題也隨之而來。人們對信息數據日益廣泛的需求導致存儲系統的規模變得越來越龐大，管理越來越復雜，信息資源的爆炸性增長和管理能力的相對不足之間的矛盾日益尖銳。與此同時，各行各業用戶(也包括電視臺)對數據的依賴性迅猛增長，數據存儲的可靠性和可用性正日益成為企業信息化進程中的一個關鍵環節。這就需要IT廠商提供更貼近用戶需求的統一存儲解決方案。而現在的IT廠商并沒有提出一個行之有效的解決方案，具有不能透明整合不同 公司的各種類型存儲設備，無法提高空間存儲利用率，性能無法提高，無法降低或者避免用戶投資被大量浪費等缺點。
實用新型內容本實用新型的目的在于解決現有技術的不足，提供一種基于IP的分布式虛擬化存儲系統，不僅簡化了異構存儲管理的復雜性，而且高效充分地利用了存儲空間，實現了數據有效備份和容災，提高信息的安全可靠性，通過將三級存儲設備虛擬為二級存儲，為用戶提供快速的海量存儲。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的分布式虛擬化存儲系統，它包括監控管理中心、一個或多個主機、一個或多個應用服務器、一個或多個索引數據庫、一個或多個掃描儀、一個或多個內容存儲裝置、一個或多個內容發布裝置和一個或多個主、備⑶P/TFC工作站，監控管理中心設有通過網絡設備互連的一個或多個主、備監控管理工作站和一個或多個主、備虛擬池配置數據庫，應用服務器的輸出端分別與監控管理中心、索引數據庫連接，CDP/TFC工作站的輸出端分別與索引數據庫、主機連接，主機與掃描儀、內容存儲裝置和內容發布裝置連接，主機上運行有一個或多個虛擬池。所述的內容存儲裝置至少包括磁帶庫、光盤庫、磁盤陣列和硬盤柜；所述的內容發布裝置至少包括U盤、軟盤、光盤和磁帶。本實用新型的有益效果是( I)本實用新型提供一種分布式虛擬化存儲系統，將各種存儲資源集中起來，為用戶提供統一的視圖和方便的訪問入口，實現了全域網絡的各種存儲設備、文件系統、操作系統、平臺架構(x86)的虛擬化；實現了可視化的共享、實時管理、三方傳輸等具有特色的功能；存儲空間無限大；擴大了系統帶寬，系統的整體帶寬基本等于各個存儲資源的帶寬和；對批量小文件的傳輸，其傳輸效率提高了 10倍以上；提供與POSIX標準相類似的文件系統接口，支持基本的卷管理以及文件和目錄的操作，操作性能穩定，支持多機共享，保持統一的數據視圖，并提供較好的文件系統服務性能，峰值數傳率為400MBps ;分塊hash存儲，保持數據在存儲設備近視均勻分布；(2)本實用新型提供一種分布式虛擬化存儲系統，支持從異構主機到異構存儲系統的透明訪問。即服務器可以運行異構操作系統，例如Windows、Unix或Linux等等。存儲設備可以來自不同的供應商，無論是EMC、康柏、HP、還是StorageTek的存儲設備,都可以順利地接入系統；(3)本實用新型提供一種分布式虛擬化存儲系統，支持24X7小時的數據可用性，具有極高的可靠性，較高的容錯性，故障恢復時間較短，盡可能做到進行系統維護、設備更換時，不中止應用程序的使用；(4)本實用新型提供一種分布式虛擬化存儲系統，具有高性能的數據訪問，數據安全性，平滑的存儲容量擴展，簡化了管理，降低了管理成本。
圖I為本實用新型的結構示意框圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。如圖I所示，分布式虛擬化存儲系統，它包括監控管理中心、一個或多個主機、一個或多個應用服務器、一個或多個索引數據庫、一個或多個掃描儀、一個或多個內容存儲裝置、一個或多個內容發布裝置和一個或多個主、備⑶P/TFC工作站，監控管理中心設有通過網絡設備互連的一個或多個主、備監控管理工作站和一個或多個主、備虛擬池配置數據庫，應用服務器的輸出端分別與監控管理中心、索引數據庫連接，⑶P/TFC工作站的輸出端分別與索引數據庫、主機連接，主機與掃描儀、內容存儲裝置和內容發布裝置連接，主機上運行有一個或多個虛擬池；所述的內容存儲裝置至少包括磁帶庫、光盤庫、磁盤陣列和硬盤柜；所述的內容發布裝置至少包括U盤、軟盤、光盤和磁帶。本實用新型將用戶看到的存儲資源同具體的物理存儲設備分隔開來，為存儲用戶提供統一的虛擬存儲池。它是具體存儲設備或存儲系統的抽象，展示給用戶一個邏輯視圖，同時將應用程序和用戶所需要的數據存儲操作和具體的存儲控制分離。本實用新型的任務首先是在多個物理存儲設備或存儲系統上創建一個抽象層，屏蔽復雜性，簡化管理；其次是對存儲資源進行優化。本實用新型把多個存儲介質模塊(如磁盤、磁盤陣列)通過一定的手段集中管理起來，所有的存儲模塊在“存儲池”(Storage Pool)中得到統一管理。在虛擬存儲環境下，無論后臺物理存儲的是什么設備，服務器及工作站看到的都是其熟悉的存儲設備的邏輯鏡像。即使物理存儲發生了變化，這種邏輯鏡像也不會改變，系統管理員不必關心后臺存儲，只需專注于管理存儲空間，所有的存儲管理操作，例如系統升級、建立和分配虛擬磁盤、改變RAID級別、擴充存儲空間等都比以前容易的多，存儲管理變得輕松簡單。從用戶的角度來看，可以用一句更簡單的話來概括虛擬存儲，即使用存儲空間而不是使用物理存儲硬件(磁盤、磁帶)，管理存儲空間而不是管理物理存儲硬件。IP存儲(Storage over IP簡稱為SoIP)，由于IP存儲技術的成熟性和開放性，通過以IP和以太網為骨干網絡中傳輸數據，使得各種設備可以通過IP網絡連接各種存儲設備，并且像使用本地的設備一樣，無需關心設備的地址或位置。也通過該技術可以實現局域網內部和遠程的數據訪問、數據備份、數據鏡像和服務器集群等。與傳統存儲相比，本實用新型的優點主要體現在(I)擴容方便傳統存儲設備隨著時間的推移，逐步會被淘汰或者停產，但沒有對應配件(最常見的是相同容量或者型號的硬盤停產)可替換或者擴容，如果采用了虛擬化技術后，可以在虛擬引擎平臺下，很方便的把不同廠商、不同類別的異構存儲設備納入到同一的虛擬池中,虛擬池容量隨之增加；(2)保護投資傳統存儲設備隨著時間的推移，該型號存儲設備會逐步會被淘汰或者停產，如果該設備還能正常運行，但已經沒有對應配件(最常見的是相同容量或者型號的硬盤停產)可替換或者擴容，還是只有忍痛淘汰，購買新設備，還有一種情況是用戶一次性 購買多年后都不會用滿的大容量存儲空間，一是空間浪費驚人，二是電子硬件產品每三個月就會價格降一倍，而容量增加一倍，用戶投資浪費；(3)存儲靈活可以適應不同廠商、不同類別的異構存儲平臺，為存儲資源管理提供了更好的靈活性；不拘設備部署區域，都可以完成設備間的整合；(4)管理方便提供了一個大容量存儲系統集中管理的手段，避免了由于存儲設備擴充所帶來的管理方面的麻煩，而且存儲空間能面向應用端到端進行分配；(5)性能更好本實用新型可以很好地進行負載均衡，把每一次數據訪問所需的帶寬合理地分配到各個存儲備份上，提高了系統的整體訪問帶寬和降低單個設備的I/O瓶頸。下面對本實用新型的組成部分進行詳細描述(I)索引數據庫協助應用服務器，實現如何發現一個存在于特定位置的數據文件；數據定位通常有兩種實現方法一是建立一個全局統一的索引，所有的用戶可以看到系統中的所有數據文件；二是多索引系統，不同的用戶或不同位置使用的索引不同，可以訪問數據資源也有所不同。本實用新型的物理資源由分散的多個自治域構成，但給用戶提供的索引是邏輯的，以屏蔽數據物理位置的分散性，實現數據的透明訪問。就是說，用戶對數據文件的各種訪問操作都是在邏輯索引上進行的。索引數據庫負責邏輯索引的構建，完成數據文件的完全邏輯限定名到實際數據物理位置的轉換。(2)虛擬池屏蔽了存儲資源的多樣性，為系統提供統一存儲訪問接口，同時提供了文件操作方式和擴展的FTP操作方式，另外它對文件復制管理操作提供支持，為高效傳輸提供服務。網絡存儲技術主要分NAS和SAN兩大類，而NAS和SAN又各有其優缺點。結合目前IP存儲的最新發展成果，本實用新型提出基于TCP/IP的統一存儲網體系結構-USN(Unified Storage Network)。其原理是采用TCP/IP作為存儲網絡的構建技術，利用IP互聯設備來構建存儲區域網，其中存儲設備包括iSCSI設備(為塊設備)和NAS設備(為文件設備)。[0033]數據從存儲設備讀出之后，對于需要由應用服務器處理的數據，通過服務器通道由服務器處理之后轉發；對于不需要應用服務器進一步處理的數據，直接返回客戶，從而真正實現客戶與存儲設備之間的數據傳送。(3)監控管理中心負責系統的元數據管理，整個系統(虛擬池、虛擬組、虛擬設備)的監視與控制。元數據管理涉及的關鍵研究內容包括定義元數據信息，包括存儲資源、文件、用戶等信息；元數據服務器的擴展；基于用戶的資源分配方案，系統提供基于用戶的資源存儲視圖，實現邏輯文件名與物理文件位置的分離及映射功能；主要監控虛擬池、虛擬組、虛擬設備實時的運營情況，虛擬設備的總容量大小、剩余有效空間大小，設備是否實時在線，空間不足等異常情況實時告警(可以通過郵件，短消息等等手段)，數據增長量的統計(每天、每周、每月)，通過這些統計數據，可以提前告知用 戶，什么時候需要擴容。(4)⑶P/TFC工作站提供數據復制、恢復、容錯管理；復制服務在某個虛擬組或者虛擬設備異常的情況，可由復制服務在備份策略下完成虛擬設備間的數據同步。復制服務的策略可靈活設置其運行時間，運行時長，運行頻率
坐坐寸寸o恢復服務如果某個虛擬設備發生異常，通過恢復策略，完成被損壞數據的恢復拷貝，是虛擬池中的數據始終同時具有多份數據副本，減少用戶的后顧之憂。容錯服務該服務可以完成虛擬池中的所有數據，或者指定數據能夠產生多份副本，并且每個副本可以位于不同地域的數據中心中，使數據達到數據保護的最高級別。如果本地數據中心發生異常，可以透明的、熱切換模式下直接遠程使用外區域的數據。真正實現了對企業運營的7X24小時永不間斷的保證。
權利要求1.分布式虛擬化存儲系統，其特征在于它包括監控管理中心、一個或多個主機、一個或多個應用服務器、一個或多個索引數據庫、一個或多個掃描儀、一個或多個內容存儲裝置、一個或多個內容發布裝置和一個或多個主、備⑶P/TFC工作站，監控管理中心設有通過網絡設備互連的一個或多個主、備監控管理工作站和一個或多個主、備虛擬池配置數據庫，應用服務器的輸出端分別與監控管理中心、索引數據庫連接，⑶P/TFC工作站的輸出端分別與索引數據庫、主機連接，主機與掃描儀、內容存儲裝置和內容發布裝置連接，主機上運行有一個或多個虛擬池。
2.根據權利要求I所述的分布式虛擬化存儲系統，其特征在于所述的內容存儲裝置至少包括磁帶庫、光盤庫、磁盤陣列和硬盤柜；所述的內容發布裝置至少包括U盤、軟盤、光盤和磁帶。
專利摘要本實用新型公開了一種分布式虛擬化存儲系統，它包括監控管理中心、主機、應用服務器、索引數據庫、掃描儀、內容存儲裝置、內容發布裝置和主、備CDP/TFC工作站，應用服務器的輸出端分別與監控管理中心、索引數據庫連接，CDP/TFC工作站的輸出端分別與索引數據庫、主機連接，主機與掃描儀、內容存儲裝置和內容發布裝置連接，主機上運行有虛擬池。本實用新型將各種存儲資源集中起來，為用戶提供統一的視圖和方便的訪問入口，實現了可視化共享、實時管理、三方傳輸等功能，擴大了系統帶寬，存儲空間無限大，將批量小文件的傳輸效率提高了10倍以上，支持多機共享，并提供較好的文件系統服務性能，保持數據在存儲設備中均勻分布。
文檔編號H04L29/08GK202565318SQ20122022829
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者楊華, 李正, 瞿成剛 申請人:成都因納偉盛科技股份有限公司