一种访问存储节点的方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

本申请公开了一种访问存储节点的方法、装置及计算机设备，应用于将计算机技术领域。在该方法中，计算节点确定需要访问存储节点时，从多个控制器中选择用于执行访问存储节点的目标控制器，多个控制器包括至少一个DPU和至少一个存储节点中的存储控制器，DPU包含于所述计算节点，存储节点通过网络与所述计算节点连接；向所述目标控制器发送访问请求。由存储控制器节点中的存储控制器，替代传统方案中的备用DPU，并不需要增加额外的成本；即使计算节点的网络资源不足，导致实现上述方案需要为计算节点增加一张网卡，但增加一张网卡的成本明显低于增加一个DPU的成本。显低于增加一个DPU的成本。显低于增加一个DPU的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种访问存储节点的方法、装置及计算机设备


[0001]本申请涉及计算机
，尤其涉及一种访问存储节点的方法、装置及计算机设备。

技术介绍

[0002]当前计算性能和存储性能的发展差距越来越大，计算资源逐渐无法匹配存储性能的诉求，因此提出了存储算力卸载的概念，通过专有的数据处理模块为存储/网络提供算力，即数据处理单元(data processing unit，DPU)。将存储相关的计算(如加解密、重删、压缩等)在独立的DPU中完成，不占用主机中中央处理器(central processing unit，CPU)的通用算力资源，主机通过DPU直接访问存储设备就与访问本地硬盘一样简单、快捷。
[0003]DPU可以支持单根输入输出虚拟化(Single Root I/O Virtualization，SR
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IOV)标准，从而使得虚拟机(virtual machine，VM)能够直接通过DPU访问存储设备，而不需要占用VM的宿主机中的CPU资源，其访问存储设备的性能与通过宿主机访问存储设备的性能基本持平。在VM直接通过DPU访问存储设备的场景中，若DPU发生故障，则VM无法继续访问存储设备，即数据通道被切断，导致VM业务直接中断。
[0004]对于硬件的单点故障来说，常规手段是增加备用设备。例如，可以在VM的宿主机上配置两个DPU。两个DPU的工作模式通常包括双激活模式和主备模式，由于DPU在使用过程中通常会采用缓存等用于加速的操作，而双激活模式会导致缓存命中率降低，因此，两个DPU通常是主备模式，主DPU作为数据通道访问存储设备，当主DPU发生故障时，数据通道从主DPU切换至备用DPU，从而继续提供存储访问服务以保障业务不被中断。
[0005]由于DPU内部设置有计算单元、内存、光口等器件，价格通常较为昂贵；而增加备用DPU的方案，由于增加的DPU作为备用设备，并不会提升系统的性能，即增加了较大成本确没有带来额外的性能收益。此外，DPU一般是通过快速外设部件互连(peripheral component interconnect express，PCIE)接口与服务器连接，即DPU需要占用服务器的PCIE插槽，增加备用DPU则需要占用服务器更多的PCIE插槽，在一些场景下可能导致服务器PCIE插槽不够用。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种访问存储节点的方法、装置及计算机设备，用于实现在不显著增加成本的情况下解决DPU故障时维持数据通道畅通的问题。
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种访问存储节点的方法，包括：计算节点确定需要访问存储节点时，从多个控制器中选择用于执行访问存储节点的目标控制器，所述多个控制器包括至少一个DPU和至少一个存储节点中的存储控制器，所述DPU安装于所述计算节点，所述存储节点通过网络与所述计算节点连接；向所述目标控制器发送访问请求。
[0008]上述方法可以适用于存、算分离的场景中，即计算节点可以通过网络与存储节点连接的场景；进一步的，适用于应用于计算节点将存储算力卸载至DPU的场景中，计算节点
在访问存储节点时，可以通过DPU实现存储相关的计算，而不必消耗计算节点CPU的计算资源。由于计算节点可以通过网络与存储节点连接，而目前的存储节点中又设置有存储控制器，因此，计算节点在访问存储节点时，除了可以通过DPU实现存储相关的计算，也可以通过存储节点中的存储控制器实现存储相关的计算。由存储控制器节点中的存储控制器，替代传统方案中的备用DPU，并不需要增加额外的成本；且通过网络连接存储节点时，仅占用计算节点的网口，不必占用PCIE插槽，不会导致计算节点PCIE插槽不足的问题；即使计算节点的网络资源不足，导致实现上述方案需要为计算节点增加一张网卡，但增加一张网卡的成本明显低于增加一个DPU的成本。因此，本申请上述实施例，既能够达到传统方案中采用多个DPU的性能水平，相比传统方案又降低了成本。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述计算节点向所述目标控制器发送访问请求，包括：所述计算节点向所述DPU发送第一访问请求，以使所述DPU根据所述第一访问请求向一个所述存储控制器发送第二访问请求，所述第二访问请求中包括所述DPU的标识；或者，所述计算节点向选择出的存储控制器发送第三访问请求，所述第三访问请求中包括所述计算节点的标识。计算节点通过DPU访问存储节点时，对计算节点来说为本地访问，因此计算节点发送的请求中可以不包括DPU的标识，而DPU在请求访问存储节点时可以仅携带有DPU的标识。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述计算节点拥有包括第一虚拟机VM在内的至少一个VM，所述第一VM包括多路径模块，所述计算节点确定需要访问存储节点的步骤具体包括：所述第一VM通过所述多路径模块，从多个控制器中选择所述目标控制器。在本申请实施例中，上述访问存储节点的方法既可以由物理设备执行，也可以由虚拟机执行。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述计算节点中还部署有第二VM，所述第二VM包括第二多路径模块，所述第二VM在确定需要访问存储节点时，使用所述第二多路径模块从所述多个控制器中选择用于执行访问存储节点的目标控制器访问并发送访问请求。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述DPU通过虚拟化标准SR
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IOV与所述计算节点中的虚拟机通信。SR
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IOV允许在虚拟机与虚拟机所属计算节点之间共享PCIE设备，并且使得虚拟机获得能够与本地访问性能媲美的I/O性能，通过将DPU直通给VM访问，可以减少I/O路径协议栈，提升整系统的I/O性能。
[0013]在一种可能的实现方式中，在所述计算节点确定需要访问存储节点时之前，所述方法还包括：所述计算节点通过所述多个控制器中的每个控制器扫描逻辑卷信息，每个控制器对应的逻辑卷的标识不同；所述计算节点确定通过所述多个控制器对应的不同标识的逻辑卷为同一逻辑卷，对所述不同标识的逻辑卷进行聚合，并建立聚合后的逻辑卷与所述多个控制器的对应关系。对于计算节点来说，配置有相同逻辑卷的卷管理信息的控制器属于相同的存储子系统，但是，即使DPU和存储控制器中配置有相同逻辑卷的卷管理信息，但其向计算节点上报的卷标识可能不同，因此计算节点需要确定多个控制器是否对应相同的逻辑卷，若相同，则对其进行聚合从而方便后续计算节点访问。此外，计算节点连接的存储节点可以有多个，但这些存储节点未必属于相同的存储子系统，例如，计算节点通过网络连接有存储节点A和存储节点B，但仅存储节点A中配置有VM1的卷管理信息，那么对于第一VM来说存储节点A的存储控制器和存储节点B的存储控制器不属于相同的存储子系统，计算节点可以根据是否扫描到相同的逻辑卷确定是否其是否属于相同的存储子系统。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述DPU与所述计算节点的接口协议为NVME协议，所述
存储控制器与所述计算节点的接口协议为使用NVMe通过网络结构支持连接存储NOF协议。此外，DPU、存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种访问存储节点的方法，其特征在于，包括：计算节点确定需要访问存储节点时，从多个控制器中选择用于执行访问存储节点的目标控制器，所述多个控制器包括至少一个数据处理单元DPU和至少一个存储节点中的存储控制器，所述DPU安装于所述计算节点，所述存储节点通过网络与所述计算节点连接；所述计算节点向所述目标控制器发送访问请求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算节点向所述目标控制器发送访问请求，包括：所述计算节点向所述DPU发送第一访问请求，以使所述DPU根据所述第一访问请求向一个所述存储控制器发送第二访问请求，所述第二访问请求中包括所述DPU的标识；或者所述计算节点向选择出的存储控制器发送第三访问请求，所述第三访问请求中包括所述计算节点的标识。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计算节点拥有包括第一虚拟机VM在内的至少一个VM，所述第一VM包括多路径模块，所述计算节点确定需要访问存储节点的步骤具体包括：所述第一VM通过所述多路径模块，从多个控制器中选择所述目标控制器。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算节点中还部署有第二VM，所述第二VM包括第二多路径模块，所述第二VM在确定需要访问存储节点时，使用所述第二多路径模块从所述多个控制器中选择用于执行访问存储节点的目标控制器访问并发送访问请求。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述DPU通过虚拟化标准SR
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IOV与所述计算节点中的虚拟机通信。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，在所述计算节点确定需要访问存储节点时之前，所述方法还包括：所述计算节点通过所述多个控制器中的每个控制器扫描逻辑卷信息，每个控制器对应的逻辑卷的标识不同；所述计算节点确定通过所述多个控制器对应的不同标识的逻辑卷为同一逻辑卷，对所述不同标识的逻辑卷进行聚合，并建立聚合后的逻辑卷与所述多个控制器的对应关系。7.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，所述DPU与所述计算节点的接口协议为非易失性内存主机控制器接口规范NVMe协议，所述存储控制器与所述计算节点的接口协议为使用NVMe通过网络结构支持连接存储NOF协议。8.根据权利要求1
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7任一项所述的方法，其特征在于，所述DPU的优先级高于所述至少一个存储控制器中任一存储控制器的优先级；所述计算节点从多个控制器中选择用于执行访问存储节点的目标控制器，包括：所述计算节点根据所述多个控制器的优先级，选择用于执行访问存储节点的目标控制器。9.根据权利要求1
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8任一项所述的方法，其特征在于，当所述目标控制器为DPU时，所述计算节点访问存储节点对待访问数据或待访问的逻辑卷上锁所使用的锁标识，是根据所述DPU的标识生成的；当所述目标控制器为存储控制器时，所述计算节点访问存储节点对待访问数据或待访问的逻辑卷上锁所使用的锁标识，是根据所述计算节点的标识和所述存储控制器的标识生
成的。10.一种访问存储节点的装置，其特征在于，包括：多路径模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，王淇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：