[发明专利]一种存储网关智能防脑裂系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体地说是一种存储网关智能防脑裂系统及方法。

背景技术

大数据时代，数据已经成为各行业至关重要的核心资产。传统的灾备方案中存在着资源利用率低、可用性差、出现故障时停机时间长、数据恢复慢、风险高等问题。数据是否安全、业务是否连续运行无中断成为用户衡量一个灾备方案的关键。传统数据中心存储灾备一般采用主备模式，只有当生产数据中心存储故障后，灾备中心存储才会接管数据访问业务，并且此过程需要手动执行，将灾备中心对应的业务Lun手动激活读写服务；此外，主备数据中心的模式，在正常业务运转情况下，只有主中心发挥作用，备中心的资源一直处于“待命”模式，无法最大程度发挥所有资源的效率。

双活数据中心将是未来数据中心发展的趋势，而存储双活又是数据中心双活的重要基础。传统灾备部署方式为一个生产中心、一个灾备中心，灾备中心平台处在不工作状态，只有当灾难发生时，生产数据中心瘫痪，灾备中心才启动。这种灾备系统面临以下挑战：1.当生产中心遭遇供电故障、火灾、洪灾、地震等灾难时，需要手动将业务切换到灾备中心，业务中断时间长，无法保证业务连续运行。2.灾备中心不能对外提供服务，常年处于闲置状态，资源利用率低。针对传统灾备系统建设面临的挑战，基于存储的双活解决方案应运而生。在目前的存储双活技术中，两个存储网关之间比如NodeA和NodeB会通过心跳检测以确认对方存在，在通过心跳检测确认不到对方存在时，就接管对应的（共享）resource；如果突然间，NodeA和NodeB之间的心跳不存在了（如网络断开），而NodeA和NodeB事实上却都处于 Active状态，此时 NodeA 要接管NodeB 的resource，同时 NodeB要接管NodeA的resource，这时就是脑裂（split-brain）

在“双机热备”高可用（HA）系统中，当联系 2 个节点的“心跳线”断开时，本来构成同一个整体、动作协调的 HA 系统，就分裂成为 2 个独立的个体。由于相互失去了联系，都以为是对方出了故障，2 个节点上的 HA 软件像“裂脑人”一样，“本能”地争抢“共享资源”、争着起动“应用服务”，那么必然会发生严重的后果：或者共享资源被瓜分、两边的“服务”都起不来了；或者两边“服务”都起来了，但同时读写“共享存储”，导致数据损坏（常见如数据库轮询着的联机日志出错）。由此可见，创建一种可靠且智能的仲裁机制以防止脑裂发生至关重要。基于此，本发明提供一种存储网关智能防脑裂系统及方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种存储网关智能防脑裂系统及方法。

一种存储网关智能防脑裂系统，包括应用服务层、网络链路层、存储管理层和存储设备层，其中，

应用服务器层为客户应用系统服务器，装有各种应用系统及数据库软件；

网络链路层，包含IP网络及FC光纤网络，并通过IP交换机及FC交换机互连；

存储管理层，包括两个存储网关作为节点，当有一个节点故障时，另外一个节点可以正常工作，将上层客户端数据写入下层存储；在两存储网关之间配置仲裁者，当节点出现故障时，该仲裁者仲裁判断每个节点的状态，判断出出现故障的节点；

存储设备层，包含至少两个存储阵列。

所述仲裁者为一个锁服务或是一个共享盘，该仲裁者与节点之间可通过ping命令进行通信。

所述仲裁者仲裁判断节点状态时，首先判断其与节点之间的IP网络心跳，当心跳停止时则该节点出现故障；未停止则继续FC心跳判断，即光纤心跳判断，当心跳停止时则该节点出现故障；未停止则继续IMPI判断，将能够接收到IO请求的节点作为无故障网关继续进行读写服务。

所述网络心跳是在集群中节点间通过IP链路传递的通讯包，用于监测集群节点、网络和网络接口工作状态是否正常，防止孤立节点的产生以保证集群的正常工作。

所述光纤心跳指在集群节点间通过光纤链路传递的通信包，用于监测集群节点、网络和网络接口工作状态是否正常，防止孤立节点的产生以保证集群的正常工作。

一种存储网关智能防脑裂方法，应用于双活数据中心，该双活数据中心中配置有两个存储网关，将两个存储网关视为两个节点，其实现步骤为，当两个节点出现分歧时，设置一个第三方仲裁者，由出现分歧的两节点分别通过仲裁者仲裁，判断每个节点的状态，确定每个节点是否出现故障。

所述仲裁者为一个锁服务或是一个共享盘。

所述仲裁者仲裁包括三种仲裁机制，具体为：