一种ｉＳＣＳＩ与ＦＣＰ协议融合方法及其在容灾中的应用技术

一种ｉＳＣＳＩ与ＦＣＰ协议融合方法，该方法通过融合存储模块实现ｉＳＣＳＩ与ＦＣＰ协议的融合，该方法具体步骤如下：（１）融合存储模块进行初始化，建立数据存储系统中逻辑地址空间与物理存储设备的映射，并识别出物理存储设备类型；（２）解析ＳＣＳＩ命令；（３）融合ＳＣＳＩ命令和（４）回送ＳＣＳＩ命令执行结果。本发明专利技术通过融合ｉＳＣＳＩ与ＦＣＰ协议，在ＳＣＳＩ层支持ｉＳＣＳＩ数据包与ＦＣＰ数据包的交换，实现了异构网络存储系统的虚拟化，有效提高了容灾系统的部署灵活性与可扩展性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于存储网络领域，具体涉及一种基于iSCSI与FCP协议融合方法及其在 容灾中的应用，适用于灾难备份数据存储系统。
技术介绍
在信息技术发展的过程中，计算机的应用模式正在由以计算为核心演变为以数据 处理为核心。对于大多数用户而言，数据的重要性和价值要远远高于信息系统设备的价值， 数据存储的可靠性、可用性往往是用户首要考虑的问题。容灾是指建立一个灾难备份数据 存储系统，该系统是对主数据系统关键数据进行实时复制或备份；当灾难发生时，由灾难备 份数据系统迅速接替主数据系统，对主数据系统的数据进行恢复，保证数据不丢失或者尽 量少丢失。当前，许多厂商都推出了各自的容灾方案，例如EMC公司的SDRF与Mirror View 等技术，NetApp 公司的 SnapMirror 与 MetroCluster 等技术，IBM公司的 FlashCopy 和 Metro Mirror等技术，以及华为公司的VERITAS Volume R印Iicator系统。传统的存储容灾技术较为关注如何实现特定的存储容灾功能，例如 RAID (Redundant Array of Independent Disk，独立冗余磁盘阵列)、数据复制、快照等，而 较少结合网络存储技术的发展趋势。随着网络存储技术的不断发展，存储容灾技术需要适 应存储网络化、存储虚拟化的技术发展趋势，并与其有机的融合在一起，使存储容灾成为网 络存储系统的基础架构和基本能力之一。FCP (Fiber Channel Protocol，互联网光纤通道协议)和 iSCSI (Ihternet Small Computer System Interface，互联网小型微型计算机系统接口)是存储网络系统中最重要 的两种存储协议，二者都基于SCSI架构模型。FCP协议将SCSI协议映射到光纤通道(Fibre Channel)，而 iSCSI 将 SCSI 映射到 TCP/IP。对于容灾方法而言，目前存在的主要问题是在FCP与iSCSI这两种存储协议之间 没有互联互通的标准方式，运行FCP的容灾系统与运行iSCSI的容灾系统之间难以实现数 据交换，限制了异构容灾系统之间的部署灵活性与可扩展性。因此，需要融合FCP与iSCSI 这两种存储协议，并基于融合后的协议调整容灾系统的数据流程。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于iSCSI和FCP协议融合的容灾方法，解决现有容灾系统中FCP 和iSCSI之间不能互联互通的问题。本专利技术以SCSI协议作为融合iSCSI和FCP的桥梁，在 SCSI命令层将二者连通。实现本专利技术的目的所采用的具体技术方案如下一种iSCSI与FCP协议融合的方法，具体包括如下步骤1.初始化(1. 1)融合虚拟化层运行简单网络管理协议，识别出连接到融合SCSI目标端的 iSCSI目标端和FCP目标端；(1. 2)融合虚拟化层对识别出的存储设备进行虚拟化处理，得到统一的逻辑地址 空间；(1. 3)融合虚拟化层建立起逻辑地址与存储设备之间的映射表；2.解析SCSI命令(2. DFCP启动端接收应用程序发出的SCSI命令，并将其封装为FCP请求数据包， 发送到融合SCSI启动端，转到(2.3)；(2. 2) iSCSI启动端接收应用程序发出的SCSI命令，并将其封装为iSCSI请求数据 包，发送到融合SCSI启动端，转到(2.3)；(2. 3)融合SCSI启动端接收请求数据包，剥离出SCSI命令，传递给融合虚拟化 层；3.融合SCSI命令(3. 1)融合虚拟化层接收SCSI命令，根据SCSI命令中的逻辑地址判断目标存储设 备的类型为FCP或iSCSI，然后SCSI命令与存储设备类型同时送入融合SCSI目标端；(3.2)融合SCSI目标端接收SCSI命令和存储设备类型，如果存储设备类型为 FCP，则将SCSI命令封装为FCP数据包，传递给FCP目标端，转到(3.3)；如果存储设备类型 为iSCSI，则将SCSI命令封装为iSCSI数据包，传递给iSCSI目标端，转到(3. 4)；(3. 3)FCP目标端接收FCP请求数据包，剥离出SCSI命令进行处理，并将处理结果 返回到融合SCSI目标端，转到(3.5)；(3. 4)iSCSI目标端接收FCP请求数据包，剥离出SCSI命令进行处理，并将处理结 果返回到融合SCSI目标端，转到(3.5)；(3.5)融合SCSI目标端收到结果数据包，剥离出处理结果并传递给融合虚拟化 层，并由融合虚拟化层将结果返回融合SCSI启动端；4.回送SCSI命令结果(4. 1)融合SCSI启动端接收返回结果，如果应用程序使用的是iSCSI协议，则将返 回结果封装为iSCSI数据包，传递给iSCSI启动端，转向(4. 3)；(4. 2)如果应用程序使用的是FCP协议，则将返回结果封装为FCP数据包，传递给 FCP启动端，转向(4.4)；(4. 3)iSCSI启动端接收并剥离出返回结果，传递给上层应用，iSCSI请求处理过 程完毕。(4. 4)FCP启动端接收并剥离出返回结果，传递给上层应用，FCP请求处理过程完 毕。本专利技术还提出了上述方法在容灾中的应用，具体过程如下(1)当主数据系统发生故障时，应用程序检测到发生的故障，并自动切换到灾难备 份数据系统，通过步骤1-步骤4对灾难备份数据系统进行读/写；(2)灾难备份数据系统生成数据更新日志；(3)当主数据系统的故障被修复时，通知灾难备份数据系统根据数据更新日志将 已更新数据恢复到主数据系统；(4)恢复完毕后，将应用程序的数据读/写流程切换回到主数据系统；(5)当应用程序读/写下一文件时，转向执行步骤(1)。本专利技术通过融合iSCSI与FCP协议，在SCSI层支持iSCSI数据包与FCP数据包的 交换，实现了异构网络存储系统的虚拟化，有效提高了容灾系统的部署灵活性与可扩展性。附图说明图1为本专利技术的融合存储模块原理图；图2为本专利技术的FCP与iSCSI协议融合方法流程图；图3为本专利技术的基于融合方法的容灾系统结构图；图4为本专利技术的系统数据吞吐率测试结果图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。下面给出基于iSCSI与FCP协议融合方法，该方法通过融合存储模块实现iSCSI 与FCP协议的融合。其中，所述的融合存储模块结构如图1所示，该模块包括融合SCSI启动端、融合虚 拟化层和融合SCSI目标端，其中，所述融合SCSI启动端与上层的应用程序通信，接收应用 程序发送的封装为iSCSI或FCP协议的SCSI命令，所述融合虚拟化层对接收的SCSI命令 进行处理，将逻辑地址转化为物理地址，再转发给所述融合SCSI目标端，所述融合SCSI目 标端根据转发的物理地址与下层的物理存储设备通信，将处理过的SCS I命令发送给物理 存储设备执行。之后，命令执行结果依次通过上述融合SCSI目标端、融合虚拟化层和融合 SCSI启动端返回到应用程序。具体融合步骤如下1.融合存储模块进行初始化，建立数据存储系统中逻辑地址空间与物理存储设备 的映射，并识别出物理存储设备类型。本实施例中采用如下过程建立映射首先，所述融合虚拟化层运行简单网络管理协议，识别出连接到融合SCSI目标端 的物理存储设备类型。所述物理存储设备类型包括i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ｉＳＣＳＩ与ＦＣＰ协议融合方法，通过融合存储模块实现ｉＳＣＳＩ与ＦＣＰ协议的融合，用于应用程序与数据存储系统之间的数据读写，其特征在于，所述的融合存储模块包括融合ＳＣＳＩ启动端、融合虚拟化层和融合ＳＣＳＩ目标端，所述融合ＳＣＳＩ启动端与上层的应用程序通信，接收应用程序发送的封装为ｉＳＣＳＩ或ＦＣＰ协议的ＳＣＳＩ命令，所述融合虚拟化层对接收的ＳＣＳＩ命令进行处理，将逻辑地址转化为物理地址，再转发给所述融合ＳＣＳＩ目标端，所述融合ＳＣＳＩ目标端根据转发的物理地址与下层的物理存储设备通信，将处理过的ＳＣＳＩ命令发送给物理存储设备执行，之后，命令执行结果依次通过上述融合ＳＣＳＩ目标端、融合虚拟化层和融合ＳＣＳＩ启动端返回到应用程序。该方法具体步骤如下：（１）融合存储模块进行初始化，建立数据存储系统中逻辑地址空间与物理存储设备的映射，并识别出物理存储设备类型；（２）解析ＳＣＳＩ命令（２．１）应用程序根据待传输的数据块向所述ｉＳＣＳＩ启动端发出ＳＣＳＩ命令；（２．２）所述ｉＳＣＳＩ启动端接收ＳＣＳＩ命令并封装为ｉＳＣＳＩ数据包发送到所述融合ＳＣＳＩ启动端；（２．３）所述融合ＳＣＳＩ启动端接收所述数据包，剥离出ＳＣＳＩ命令，并传递给所述融合虚拟化层；（３）融合ＳＣＳＩ命令（３．１）所述融合虚拟化层接收上述剥离的ＳＣＳＩ命令，并将ＳＣＳＩ命令中的逻辑地址转化为物理地址，进而确定出执行该ＳＣＳＩ命令的目标物理存储设备，然后将转化后的ＳＣＳＩ命令与识别的存储设备类型同时送入所述融合ＳＣＳＩ目标端；（３．２）所述融合ＳＣＳＩ目标端接收上述ＳＣＳＩ命令和物理存储设备类型，并将ＳＣＳＩ命令封装为与该识别的物理存储设备类型对应的数据包，再传递给对应的目标端；（３．３）上述对应的目标端接收上述对应的数据包，从中剥离出ＳＣＳＩ命令，并在对应的物理存储设备上执行该ＳＣＳＩ命令，同时，目标端将命令执行结果返回到融合ＳＣＳＩ目标端。（４）回送ＳＣＳＩ命令执行结果（４．１）融合ＳＣＳＩ目标端收到命令执行结果数据包，传递给融合虚拟化层；（４．２）融合虚拟化层将命令执行结果返回融合ＳＣＳＩ启动端；（４．３）融合ＳＣＳＩ启动端接收命令执行结果，并将其封装为ｉＳＣＳＩ数据包，传递给ｉＳＣＳＩ启动端；（４．４）ｉＳＣＳＩ启动端接收并剥离出返回结果，传递给上层应用程序，数据块传输过程完成。...

【技术特征摘要】
一种iSCSI与FCP协议融合方法，通过融合存储模块实现iSCSI与FCP协议的融合，用于应用程序与数据存储系统之间的数据读写，其特征在于，所述的融合存储模块包括融合SCSI启动端、融合虚拟化层和融合SCSI目标端，所述融合SCSI启动端与上层的应用程序通信，接收应用程序发送的封装为iSCSI或FCP协议的SCSI命令，所述融合虚拟化层对接收的SCSI命令进行处理，将逻辑地址转化为物理地址，再转发给所述融合SCSI目标端，所述融合SCSI目标端根据转发的物理地址与下层的物理存储设备通信，将处理过的SCSI命令发送给物理存储设备执行，之后，命令执行结果依次通过上述融合SCSI目标端、融合虚拟化层和融合SCSI启动端返回到应用程序。该方法具体步骤如下(1)融合存储模块进行初始化，建立数据存储系统中逻辑地址空间与物理存储设备的映射，并识别出物理存储设备类型；(2)解析SCSI命令(2.1)应用程序根据待传输的数据块向所述iSCSI启动端发出SCSI命令；(2.2)所述iSCSI启动端接收SCSI命令并封装为iSCSI数据包发送到所述融合SCSI启动端；(2.3)所述融合SCSI启动端接收所述数据包，剥离出SCSI命令，并传递给所述融合虚拟化层；(3)融合SCSI命令(3.1)所述融合虚拟化层接收上述剥离的SCSI命令，并将SCSI命令中的逻辑地址转化为物理地址，进而确定出执行该SCSI命令的目标物理存储设备，然后将转化后的SCSI命令与识别的存储设备类型同时送入所述融合SCSI目标端；(3.2)所述融合SCSI目标端接收上述SCSI命令和物理存储设备类型，并将SCSI...

【专利技术属性】
技术研发人员：周敬利，秦磊华，曾东，朱建峰，聂雪军，吕宁，管强，刘诗瑶，翟永东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]