[发明专利]一种访问存储的多路径负载均衡系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域,具体地说是一种访问存储的多路径负载均衡系统。

背景技术

当今的计算机技术已经深入应用到社会的各个领域，特别是应用到了金融、证券、医疗和国防等。这样领域的用户对计算机系统的可用性的要求越来越高。这里所谓的可用性包括计算机系统的各个层面，不仅仅是计算机本身，还包括存储数据的设备等。目前，在计算机系统的各个层次都做到了高可用，如针对计算的集群高可用，可以保证软件故障或者节点宕机的情况下其它节点可以接管服务；针对磁盘的RAID可以保证在某些磁盘故障的情况下仍可以对磁盘进行读写访问；针对路径的多路径软件，可以保证在某些交换机或者线路故障的情况下，计算节点仍可以访问后端的存储数据。

专利CN200810149304.9描述了一种多路径软件的实现装置和方法，该装置和方法可以用于实现计算节点与存储的多路径连接，从而保证在其中某条路径出现问题时，计算节点仍能正常的访问存储。在该发明中包含一个负载均衡模块，可以实现多条链路的负载均衡。但是该发明中并没有对负载均衡模块的方法进行详细的说明，也未提及该负载均衡模块的具体效果。

通过调研目前常用的负载均衡算法有最小队列深度、权重路径和轮循等算法，这些算法功能相对单一，对路径处理IO的能力考虑的较少甚至没有考虑，更没有考虑后端存储的情况。这样，这些算法无法适应后端存储的特殊情况，IO性能无法达到最优。

发明内容

本发明的目的是提供一种访问存储的多路径负载均衡系统。

本发明的目的是按以下方式实现的，系统包括三个模块，路径管理模块、IO分配模块和应答模块，其中路径管理模块和IO分配模块设置在应用服务器上，应答模块设置在存储上，应用服务器通过与存储的交互获取路径的属性，并根据路径的属性来向各个路径上分配IO，实现各个路径的负责均衡,其中：IO属性描述了通过该路径发送IO时该路径的性能情况，与存储的交互包括初次连接存储和定时交互，通过交互及时发现存储路径属性的变化，

负载均衡包括如下几个步骤：

1）当应用服务器与存储初次连接时，IO分配算法通过与存储上的应答算法交互获取路径的属性；

2）IO分配算法对连接过来的路径进行标记，并对路径进行管理；

3）当上层有IO到达时，IO分配模块判断最优路径的IO剩余量，如果剩余为0，则向该路径发送IO，如果不为0则向检测下一路径，以此类推，直到找到为0的路径；

4）如果遍历完所有路径后仍未找到IO剩余量为0的路径，则选择IO剩余量最少的路径发送IO；

5）同时，IO分配模块会定时的与后端存储交互获取路径的属性，在路径的属性发生变化时，更新IO分配模块中对路径熟悉的记录。

本发明的有益效果是：本发明的目的就是提供一种访问存储的多路径负载均衡系统，它能够通过SCSI命令与后端存储进行交互，通过交互确认连接存储的路径的优劣，从而为不同的路径分配不同的IO量，在一定程度上保证性能的最优。

附图说明

图1是本发明组成结构及交互关系图；

图2是本发明具体实施的网络拓扑图。

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。

通过该方法可以在连接存储设备时确定该路径的优劣，进而在分配IO路径时择优发送，从而提高存储访问的性能，也即提高IO吞吐量。

本发明中，当建立应用服务器与存储的连接时，负载均衡算法会向后端存储发送指令，通过与后端存储的交互确认当前连接的路径的优劣情况，从而为后期分配IO做准备。同时，本发明算法还会定时的向后端存储发送交互指令，从而及时捕获后端存储内部变化造成的路径属性的变化。

本发明所涉及的负载均衡算法涉及到两个主要部分，应用服务器的IO分配算法和后端存储的应答算法。分配算法负责根据路径情况将上层发送过来的IO分配到不同的路径。应答算法与分配算法配合，用于确定路径的优劣。

所述的路径的优劣是指通过该路径传输数据时的性能高低，数据传输性能高的路径为优等路径，相反的劣等路径。

所述的IO分配算法负责将上层发送过来的IO分配到各个路径，同时还负责与应答算法交互，并标记路径的属性。

所述的应用服务器是访问存储的计算机系统，多路径软件安装在其上，负载均衡算法中的IO分配算法隶属于多路径软件。

所述的后端存储为存储应用服务器产生数据存储系统，该存储应该为双控存储。

该方法包括以下几个步骤：