一种网络附属存储集群系统技术方案

本发明专利技术公开了一种网络附属存储集群系统，包括至少两个通过网络连接的节点，所述每个节点上设置有资源管理单元、NAS服务管理单元、网络服务管理单元和高可用管理单元，其中高可用管理单元从所有节点中选择出控制节点，控制节点的高可用管理单元定期执行高可用管理，包括接收网络服务管理单元上报的节点物理信息，更新节点资源池，并依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理。本发明专利技术的网络附属存储集群系统合理配置虚拟IP资源，动态调整集群节点的状态，使得逻辑资源尽可能的均衡分配，提高了物理资源的利用率，降低了集群运行的成本。

Network attached storage cluster system

The invention discloses a network attached storage cluster system, including at least two nodes connected through a network, wherein each node is provided with a resource management unit, NAS service management unit, network service management unit and high availability management unit, including high availability management unit from all nodes to select the control node, high availability management unit control nodes periodically perform high availability management, including the node receiving physical information network service management unit reports, update node resource pool, and in turn the detection node resource pool in fault state or active state nodes, and the corresponding treatment according to the pre allocation strategy. Network attached storage cluster system of the present invention reasonable allocation of virtual IP resources, dynamic adjustment of the cluster nodes, the logical resources as much as possible equilibrium distribution, improve the utilization of physical resources, reduces the operation cost of cluster.

【技术实现步骤摘要】
一种网络附属存储集群系统
本专利技术属于集群系统
，尤其涉及一种网络附属存储集群系统。
技术介绍
集群是由多个节点构成的一种松散耦合的计算节点集合，协同起来对外提供服务。集群技术广泛应用在计算机处理和存储方面，可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益，其任务调度则是集群系统中的核心技术。网络附属存储NAS(NetworkAttachedStorage)是指协同多个节点提供高性能、高可用或高负载均衡的数据存储服务，NAS支持多种协议，如NFS、CIFS等。集群NAS是一种横向扩展的存储架构，具有容量和性能线性扩展的优势，已经得到全球市场的认可。在信息化时代，业务迅速发展，对存储资源的需求是迅速变化的，因此NAS集群的灵活性资源配置、资源的在线动态调度成为了目前NAS存储集群的面临的主要问题。传统的NAS集群系统不能根据业务需求的变化灵活的配置物理资源和逻辑资源，导致业务繁忙时资源紧缺，业务空闲时，物理资源浪费。针对此问题，业界存在两种解决方案。一、实时监控集群中各节点的状态、动态收集各节点负载数据，当节点出现故障时，根据负载信息选择合适的节点进行资源迁移。其缺点是：只能在故障发生后才能做到资源的迁移与切换，不能合理高效利用物理服务器的资源，也不能提醒用户对可能发生的资源不足进行处理。二、实时监控集群中各节点的状态、动态收集各节点负载数据，结合负载信息，动态地将资源分配到低负载的节点上，使得的集群中的各节点处于低负载状态。其缺点是：若各节点均处于高负载状态，会导致资源调度失败，从而导致相应业务无法启动，并且，未合理考虑在负载较轻的如何节省资源的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种网络附属存储集群系统，以解决了现有技术中存在的资源利用效率不高，调度资源容易失败等问题。为了实现上述问题，本专利技术技术方案如下：一种网络附属存储集群系统，所述网络附属存储(NAS)集群系统包括至少两个通过网络连接的节点，所述每个节点上设置有资源管理单元、NAS服务管理单元、网络服务管理单元和高可用管理单元，其中：所述资源管理单元提供节点资源或虚拟IP资源修改接口，用于初始化或更新节点资源池和虚拟IP资源池；所述NAS服务管理单元，用于定期执行NAS服务检查和故障处理，上报节点NAS服务状态信息，并依据预置的负载计算策略计算当前的节点的负载情况后上报；所述网络服务管理单元，用于定期执行网络服务检查和故障处理，上报节点物理信息和网络服务状态信息；所述高可用管理单元，用于从所有节点中选择出控制节点，控制节点的高可用管理单元定期执行高可用管理，包括：接收网络服务管理单元上报的节点物理信息，更新节点资源池；接收所述NAS服务管理单元和所述网络服务管理单元上报的信息，依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理。本专利技术的一种实现方式，所述NAS服务管理单元定期执行NAS服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点的NAS服务是否处于故障状态，若CIFS服务处于故障状态，则重启CIFS服务，若NFS服务处于故障状态，则重启NFS服务。本专利技术的另一种实现方式，所述NAS服务管理单元定期执行NAS服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点的NAS服务是否处于故障状态，若NAS服务处于故障状态，依据连续重启次数与时间判断是否重启故障服务，若CIFS服务处于故障状态，则重启CIFS服务；若NFS服务处于故障状态，则重启NFS服务。进一步地，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：获取当前节点的逻辑资源配置表，若配置表发生变化，则禁用逻辑资源配置表中未包含的虚拟IP，启用逻辑资源配置表中存在的虚拟IP。进一步地，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点是否网络故障，若是则禁用当前节点所有的虚拟IP。进一步地，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：检查虚拟IP的通信状态和网络负载，上报给高可用管理单元。进一步地，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点物理信息是否发生变化，如果发生变化，则上报给高可用管理单元。本专利技术一种实现方式，所述高可用管理单元依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理，执行如下操作：若某个节点的网络异常,或NAS服务异常，则裁定节点为故障状态，否则裁定为活动状态；若检测到某个节点由活动状态变更为故障状态，则释放故障节点所对应逻辑资源配置表的所有虚拟IP，使得虚拟IP资源池相应虚拟IP处于未分配状态，将节点资源池中该节点设置为相应故障状态；若检测到某节点由故障状态变更为活动状态，则将该节点状态设置为活动状态。本专利技术另一种实现方式，所述高可用管理单元依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理，执行如下操作：针对每个节点，设置服务状态计数器，若某节点的网络异常,或NAS服务异常后，将相应节点相应服务的计数器加1，直至计数器数值达到或超过某个阈值时，判定节点为故障状态；若节点服务状态正常，并且相应计数器不为0，则减1，直至相应计数器为0,判定节点为活动状态；若检测到某个节点由活动状态变更为故障状态，则释放故障节点所对应逻辑资源配置表的所有虚拟IP，使得虚拟IP资源池相应虚拟IP处于未分配状态，将节点资源池中该节点设置为相应故障状态；若检测到某节点由故障状态变更为活动状态，则将该节点状态设置为活动状态。进一步地，所述高可用管理单元依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理，还执行如下操作：检查虚拟IP资源池是否存在未分配的虚拟IP，若存在，则查找到满足要求且负载最轻的节点，调整该节点逻辑资源配置表，将虚拟IP分配给该节点；或/和，对节点资源池中处于活动状态的节点进行逻辑资源配置表检查，若某节点的逻辑资源配置表中存在不属于虚拟IP资源池的虚拟IP，则从相应的逻辑资源配置表删除该虚拟IP；当逻辑资源配置表中的不存在虚拟IP时，则将该节点设置为待机状态；若虚拟IP资源池中不存在未分配的虚拟IP，则跳转负载均衡检查，检查集群平均负载是否低于预设最小负载值；若是，则获取集群中负载最轻的节点，释放该节点的虚拟IP，更新逻辑资源配置表，并将该节点状态设置为待机状态；否则，判断集群平均负载是否高于预设最大负载值，若平均负载较重且节点资源池中存在处于待机状态的节点，则将节点设置为活动状态，并释放负载最重节点的一个虚拟IP；若平均负载处于预设最小负载值与预设最大负载值之间，则判断负载较重节点与较轻节点的差异超过预定的阈值，若是，则释放负载最重节点的一个虚拟IP地址。本专利技术提出了一种网络附属存储集群系统，实时监控集群中各节点NAS服务、网络服务的状态及其负载压力，然后合理调度虚拟IP资源，动态调整物理节点的活动或待机状态或通知管理员调配物理资源，增强资源调度的灵活性，提高物理节点的利用率，使得集群中各服务器节点处于相对稳定的高性能状态。通过资源池管理集群节点资源和虚拟IP资源，根据节点的服务状态及其负载状况，合理配置虚拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络附属存储集群系统，其特征在于，所述网络附属存储集群系统包括至少两个通过网络连接的节点，所述每个节点上设置有资源管理单元、NAS服务管理单元、网络服务管理单元和高可用管理单元，其中：所述资源管理单元提供节点资源或虚拟IP资源修改接口，用于初始化或更新节点资源池和虚拟IP资源池；所述NAS服务管理单元，用于定期执行NAS服务检查和故障处理，上报节点NAS服务状态信息，并依据预置的负载计算策略计算当前的节点的负载情况后上报；所述网络服务管理单元，用于定期执行网络服务检查和故障处理，上报节点物理信息和网络服务状态信息；所述高可用管理单元，用于从所有节点中选择出控制节点，控制节点的高可用管理单元定期执行高可用管理，包括：接收网络服务管理单元上报的节点物理信息，更新节点资源池；接收所述NAS服务管理单元和所述网络服务管理单元上报的信息，依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理。

【技术特征摘要】
1.一种网络附属存储集群系统，其特征在于，所述网络附属存储集群系统包括至少两个通过网络连接的节点，所述每个节点上设置有资源管理单元、NAS服务管理单元、网络服务管理单元和高可用管理单元，其中：所述资源管理单元提供节点资源或虚拟IP资源修改接口，用于初始化或更新节点资源池和虚拟IP资源池；所述NAS服务管理单元，用于定期执行NAS服务检查和故障处理，上报节点NAS服务状态信息，并依据预置的负载计算策略计算当前的节点的负载情况后上报；所述网络服务管理单元，用于定期执行网络服务检查和故障处理，上报节点物理信息和网络服务状态信息；所述高可用管理单元，用于从所有节点中选择出控制节点，控制节点的高可用管理单元定期执行高可用管理，包括：接收网络服务管理单元上报的节点物理信息，更新节点资源池；接收所述NAS服务管理单元和所述网络服务管理单元上报的信息，依次检测节点资源池所有处于故障状态或活动状态的节点，并按照预配置的策略进行相应的处理。2.根据权利要求1所述的网络附属存储集群系统，其特征在于，所述NAS服务管理单元定期执行NAS服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点的NAS服务是否处于故障状态，若CIFS服务处于故障状态，则重启CIFS服务，若NFS服务处于故障状态，则重启NFS服务。3.根据权利要求1所述的网络附属存储集群系统，其特征在于，所述NAS服务管理单元定期执行NAS服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点的NAS服务是否处于故障状态，若NAS服务处于故障状态，依据连续重启次数与时间判断是否重启故障服务，若CIFS服务处于故障状态，则重启CIFS服务；若NFS服务处于故障状态，则重启NFS服务。4.根据权利要求1所述的网络附属存储集群系统，其特征在于，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：获取当前节点的逻辑资源配置表，若配置表发生变化，则禁用逻辑资源配置表中未包含的虚拟IP，启用逻辑资源配置表中存在的虚拟IP。5.根据权利要求1所述的网络附属存储集群系统，其特征在于，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点是否网络故障，若是则禁用当前节点所有的虚拟IP。6.根据权利要求1所述的网络附属存储集群系统，其特征在于，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：检查虚拟IP的通信状态和网络负载，上报给高可用管理单元。7.根据权利要求1所述的网络附属存储集群系统，其特征在于，所述网络服务管理单元定期执行网络服务检查和故障处理，执行如下操作：检查当前节点物理信息是否发生变化，如果发生变化，则上报给高可用管理单元。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仪阳，雷达，李昀，郑寄平，张永晋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十二研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33