[发明专利]SAN系统中基于负载自适应的异步远程镜像方法

摘要

SAN系统中基于负载自适应的异步远程镜像方法属于网络存储技术领域，其特征在于：在由主机节点Host、包括主机适配卡、交换机和数据链路的互联设备、I/O节点及其磁盘阵列、为上述I/O节点提供网络硬盘的镜像I/O节点即Mirror I/O node及其磁盘阵列构成的存储区域网络SAN中，I/O节点机的目标模拟器可根据I/O负载的大小，采取两种不同的异步镜像方式来减少命令响应时间，而且在镜像关系初建的同时，或存在磁盘发生失败更换磁盘工作后，进行磁盘间的同步来保证数据的一致性，同时对目标模拟器各子模块所有的出错情况可进行不同的分析处理。它能在保证数据安全性、一致性的前提下，减少写命令的响应时间，而且I/O负载越大，其效果越明显。

主权项

1、SAN系统中基于负载自适应的异步远程镜像方法，采用异步的镜像方式，其特征在于：在由主机节点Host、包括主机适配卡、交换机和数据链路的互联设备、I/O节点及其磁盘阵列、为上述I/O节点提供网络硬盘的镜像I/O节点即Mirror I/O node及其磁盘阵列构成的存储区域网络SAN中，I/O节点的小型计算机接口即SCSI目标模拟器模块按照设定的模块结构依次执行以下步骤来实现本发明所述的方法：(1)SCSI目标模拟器模块设有：镜像关系初始化子模块，设有：镜像对自动恢复接口STML_Read_Mirror_Map()，STML_Restore_Mirror_Map()；用户指定镜像关系接口ProcWriteUserCommand()；异常退出处理接口Handle_Abnormal_Shutdown()；同步子模块，接收镜像关系初始化子模块请求，设有：磁盘同步线程Sync_disk_thread()；磁盘完全同步接口，接收磁盘同步线程命令Full_Sync_disks()；基于位图表的同步接口，接收同步线程命令Bitmap_Sync_disk()；实时存储子模块，设有：命令处理线程STML_Handle_Cmnd_thread()；读命令处理接口，接收命令处理线程命令STML_Handle_Read_Command()；写命令处理接口，接收命令处理线程命令STML_Handle_Write_Command()镜像写命令处理接口，STML_Handle_Mirror_Write_Command()；双协议自适应数据复制子模块，接收实时存储子模块中镜像写命令处理接口的请求，设有：自适应异步协议切换函数和数据复制线程STML_Protocol_change()，STML_data_mover_thread()；采用异步写协议A的写命令接口，接收上述自适应异步协议切换函数和数据复制线程的命令，STML_Handle_Async_A_Command()；采用异步写协议B的写命令接口，接收上述自适应异步协议切换函数和数据复制线程的命令，STML_Handle_Async_B_Command()；数据变更记录子模块，接收双协议自适应数据复制模块的请求，设有：位图表记录接口STML_Bitmap_Write()，位图表读取接口STML_Bitmap_Read()；错误处理分析子模块，实时分别接收上述镜像关系初始化模块、同步子模块、实时存储子模块、双协议自适应数据复制子模块和数据变更记录子模块的请求，设有：错误处理线程STML_ERROR_Handle_tbread()；系统退出子模块，接收错误处理分析子模块的处理命令，系统退出接口；(2)目标模拟器模块根据来自主机Host的读写命令依次执行以下步骤：(2.1)I/O节点的目标模拟器模块接收来自主机节点的读写命令。(2.2)目标模拟器判断命令类型。若为读命令，则把命令发到本地磁盘执行，待命令执行完毕，便通知主机主机节点Host告知命令执行完毕；否则，按以下步骤执行写命令；(2.3)根据预定设在目标模拟器写命令队列长度即I/O负载的阈值判定负载的类型：若I/O节点机的I/O负载小于负载阈值，则属于负载较轻的情况，便执行异步写协议A：I/O节点机分别把主机发出的写命令交由本地磁盘和远程的镜像I/O节点机分别进行处理，待I/O节点机在得到本地写命令执行完毕的确认后，即向主机节点返回操作结束指令。若I/O节点机的I/O负载大于负载阈值，则属于负载较重的情况，便执行异步协议B：I/O节点机把主机节点发出的写命令只交由本地磁盘处理，并利用位图表记录命令所变更的数据块；I/O节点机在得到本地写命令执行完毕得确认后，即向主机返回操作结束指令。更改过的数据块，则由自适应异步协议数据复制数据线程根据I/O节点机系统的负载情况或者定时自动从本地磁盘读取，发往镜像I/O节点进行异步镜像写入操作。