[发明专利]一种利用资源环实现高可用存储的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储备份技术，尤其是涉及一种利用资源环实现高可用存储的方法。

背景技术

随着人类生活与计算机结合得越来越紧密，计算机的稳定运行决定着人类生产与生活的效率与质量，所以，计算机运行时的稳定性是关键因素，特别是作为计算机的核心部件之一的存储系统，起着存储数据的作用。因为计算机所有的部件都是为了处理、传输、计算、运用这些存储在存储系统中的数据。而这些数据有可能是个人与企业的业务数据、金融信息、客户资料、操作日志等，这些数据丢失与暂时的不可得，都有可能造成不可挽回的损失。

但是作为单独计算机设备来讲，其总是存在着天然的、不可解决的缺陷以及不可控的外部影响因素。这些缺陷及外部因素包括设备老化、电力失效、火灾、施工损坏等等，而这些因素往往会导致设备在一段时间内不能提供服务，从而导致的情况可能数据的丢失、损坏、无法读取等结果，而这将进一步导致企业无法正常运行，医院中断服务，银行无法及时处理用户的金融需求等等，由此所造成的损失与不便是巨大的。

为了解决类似的问题，直接的方法就是提供多个服务设备，并在其中一个或者多个设备失效时，其他的冗余设备能够承担原来的业务并存储由此产生的数据，这样可以尽可能地保证业务不中断，数据不丢失。当前也有较多的方法来解决这样的问题。一种是完全的镜像，即两台设备处于主备工作方式，在主设备失效时，备份设备能够承担原来主设备的工作。这种方式的一个缺点是，在正常情况下，只有一个设备提供服务，即所有的服务都通过一台设备来完成，这样就没有完全利用所有设备所提供的服务能力。这种方案下，无论是新部署系统，还是升级原有的系统，都需要两份投资，这将会造成成本的上升。

另外一种实现方式，就是通过一台中转设备，将所有的请求分发到其他的工作结点来平衡工作负载，并且在某个设备失效后，能够停止向其发送服务请求。但是这种方案的明显缺点就是这个“中转设备”会成为整个服务系统的单点故障。即这个设备失效后，整个服务系统都不能使用了，即使还有其他可用的结点能够提供服务。为了保证系统中没有单点故障，就需要再部署一台相同的“中转设备”与原来的设备形成多通道，以规避单点故障的问题。这毫无疑问造成投资的上升，因此不适合预算有限的企业与组织。并且这种方案一般来说，技术复杂度较高，部署难度较大，不适用于一般的存储设备多数的高可用的场景。

为了充分利用各个存储设备，并且又能够做到多个设备之间高可用，使设备间所组成的设备群能够对外提供持续的存储服务，本发明提供了一种利用资源环实现高可用的方法，使得在充分利用硬件资源的同时实现高可用服务，同时能够节省投资，减轻部署难度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够节省投资、配置简单的利用资源环实现高可用存储的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用资源环实现高可用存储的方法，该方法通过在多个结点间形成多个不同的资源环，通过相应的心跳技术实现这些资源在这资源环上的自动切换，实现存储高可用，具体包括以下步骤：

1)启动实例，各实例获得配置文件并读取，根据配置文件取得资源的配置情况，所述配置文件包括心跳间隔时间、切换延迟、资源环标识和资源配置；

2)各实例获取网络锁对象，并通过取得的锁对象发送取得锁的尝试；

其中，网络锁是一种利用相应的算法实现的，模拟本地进程之间同步锁行为的一种锁实现。其基本特性就是，每次只能有一个实例取得锁，而后来者无法再次取得锁。只有当已经取得锁的实例主动释放锁，其他的实例才有机会再次取得这个锁。为了应对实例突然失效而导致无法释放锁的情形，这个锁只会被持有一段时间。如果实例要持续持有锁，就必须不断续约。当没有续约时，就会被自动释放。因此，其他的实例就可以有机会取得锁。

3)各实例判断是否取得锁，若是，则执行步骤4)，若否，则执行步骤5)；

4)取得锁的实例为主实例，对于每一个资源环中，都存在一个且仅一个主实例，主实例以设定的心跳间隔时间持续发送心跳信息，在发送心跳的过程中，根据所在资源环的资源配置，逐个启动所配置的资源，当资源启动完成后，该资源环即可向外部提供资源服务，并且持续执行，直到本实例失效；

5)未取得锁的实例为从实例，从实例启动定时器，判断是否在超时时间内接收到所在资源环的主实例发出的心跳信息，超时时间为心跳间隔时间的整数倍，若是，则重置定时器，若否，则说明主实例已经失效，返回步骤2)，进入重新选举的阶段。