[实用新型]一种具有并行Cache同步链路的高性能存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有并行高速缓冲存储器(Cache)同步链路的高性能存储系统，属于数据存储领域。

背景技术

随着互联网及其各种应用的飞速发展，使得网络信息资源呈现出爆炸性增长的趋势，对数据进行高效益的存储、管理和高效率的使用成为企业必须关注的问题，对网络信息存储系统的要求也空前提高。目前，存储体系结构的不断发展，使得存储系统在容量、I/O、性能、扩展性、开放性等方面都有了显著的提高和改善，网络存储正在得到越来越广泛的应用。

现有的主要的存储网络体系有三种：直连式存储(Direct Attached Storage)、网络存储设备(Network Attached Storage)、存储网络(Storage Area Networks)，三种存储网络体系都有着各自的特点。

直连式存储(DAS)是通过电缆直接到应用工作站的。I/O请求直接发送到存储设备。它依赖于工作站主机，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。

网络存储设备(NAS)服务器上采用优化的文件系统，并且安装有预配置的存储设备。由于NAS是连接在局域网上的，所以客户端可以通过NAS系统，与存储设备交互数据。另外，NAS直接运行文件系统协议，诸如NFS，CIFS等。客户端系统可以通过磁盘映射和数据源建立虚拟连接。

存储网络(SAN)是一个用在服务器和存储资源之间的，专用的，高性能的网络体系。它为了实现大量原始数据的传输而进行了专门的优化。因此，可以把SAN看成是对SCSI协议在长距离应用上的扩展。SAN使用的典型协议组是SCSI和Fibre Channel(SCSI-FCP)。Fibre Channel特别适合这项应用，原因在于一方面它可以传输大块数据(这点类似于SCSI)，另一方面它能够实现远距离传输(这点又与SCSI不同)。

存储网络系统一般采用两种网络：普通IP网络和光纤网络。普通IP网络价格低廉，传输稳定，但带宽往往不能满足要求。而光纤网络虽然有极高的网络传输速度，但是其昂贵的价格使其难以让人接受。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决传统存储系统存在成本高、网络传输速度慢等问题，提出一种具有并行Cache同步链路的高性能存储系统，即利用四口网卡实现并行Cache同步的多链路连接，实现高可靠性和高性能数据网络存储系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的；

本实用新型的一种具有并行Cache同步链路的高性能存储系统，包括两个存储节点，分别为A节点和B节点；每个节点包括Cache、四口以太网卡、存储控制器、主机总线适配器(HBA)，Cache通过数据线同时连接四口以太网卡和存储控制器，存储控制器通过PCI总线与HBA连接，每个节点的HBA同时通过数据线连接所有存储设备，每个节点的通过数据线连接一台被保护主机的内存，两个存储节点的两个四口以太网卡之间通过数据线连接。

本实用新型的工作原理如下：

对于A节点：

1)当A节点连接的内存数据发生变化时，A节点存储控制器将发生变化数据块传送到A节点的Cache；

2)A节点的Cache向以太网卡发送该数据；

3)以太网卡通过根据负载均衡机制平均向四个网口分配数据包向B节点传送数据；

4)B节点通过以太网卡接收A节点发来的数据包；

5)B节点的以太网卡将接收到发送到B节点的Cache；

6)接收成功后，B节点向A节点发生“接收成功”应答

7)B节点和A节点间的数据同步完成；

8)A节点和B节点同步后的数据同时通过HBA向各自管理的磁盘组的写入数据；

9)如果A节点发生故障，则A节点控制的磁盘组的控制权转移到B节点，B节点同时完成对两个磁盘组的数据两个写入；

10)同样，如果B节点发生故障，则B节点控制的磁盘组的控制权转移到A节点，A节点同时完成对两个磁盘组的数据写入；

B节点执行操作同A节点。

有益效果：

一、由于本实用新型采用Cache实时同步，当系统出现故障时(如停电、火灾等)，两节点间的数据可以保持一致，不会因为Cache的数据未写盘而丢失，提高了系统的可靠性；

二、由于本实用新型采用四口以太网卡实现了两节点间的多链路连接，在使用普通IP网络的情况下可以提供更高的网络带宽，提高了网络传输速度，节约了成本。由于具备以上两个优点，本实用新型实现了一个价格低廉、高带宽、高性能、高可靠性的存储网络系统。