[发明专利]双控制器存储设备的缓存镜像系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及双控制器存储设备，尤其涉及双控制器存储设备的双控制器之间的缓存镜像技术。

背景技术

基于对可用性和可靠性的考虑，业界在设计和实现存储系统时越来越多地采用双控制器架构。这种架构的最大优势是当其中一个控制器出现异常，另一个控制器可以马上接替故障控制器，继续对用户提供服务。例如，使用双控制器的存储设备包括存储区域网络(SAN，Storage Area Network)等。

缓存镜像(Cache Mirroring)是在双控制器存储系统中普遍使用的一种Cache保护技术，其出发点是提高存储系统的可用性。一般来讲，存储系统包括两种写方式，即write back(回写)和write through(通写)。Write back是指将数据写入系统缓存(Buffer)后，即宣告操作成功，而write through是指将数据写入磁盘(或其他目的设备)后才宣告操作成功。从原理上讲，write back在效能方面会优于write through，但存在风险：一旦控制器发生异常宕机，存在于系统Buffer中尚未写入磁盘的数据将丢失。Cache Mirroring技术的应用就是为了解决这一问题。在双控制器环境下，两个控制器互相为对方的Cache建立镜像，一旦其中一个控制器故障，另一个控制器可以通过这个镜像将数据写回存储设备，从而保证用户数据不会丢失。

Cache Mirroring的一般实现方式是当一个控制器进行写操作时，不仅将数据写入本地Buffer中，同时将这部分数据发送到对端控制器上建立数据镜像。这就要求两个控制器之间存在一条高效、可靠的连接。而一旦这条连接出现异常，Cache Mirroring也就无法继续。这时一般的解决方案是向用户报告写错误或者以write through方式将数据写入存储设备。然而在某些应用环境下，比如数据库应用环境(随机读写比较多)，改为write through方式将大大影响效能。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决现有技术中的上述问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种能够提高缓存镜像可用性的双控制器存储设备的缓存镜像方法及系统。

根据本发明的一个方面，本发明实施例提出了一种双控制器存储设备的缓存镜像系统，包括：第一控制器；接收来自所述第一控制器的缓存镜像数据并建立数据镜像的第二控制器，其中所述第二控制器与所述第一控制器建立有第一连接以及第二连接，所述第一连接用作传输所述第一控制器与所述第二控制器之间缓存镜像数据的主要连接通道，所述第二连接用作在所述第一连接出现异常时接管所述第一连接的备用连接通道。

根据本发明进一步的实施例，所述第一控制器还包括检测模块，所述检测模块用于检测及更新所述第一连接和/或所述第二连接的当前状态。所述检测模块通过经由所述第一连接和/或所述第二连接向所述第二控制器发送I/O测试请求进行检测。

根据本发明进一步的实施例，所述第一控制器在通过所述第一连接向所述第二控制器发送缓存镜像数据失败后，切换由所述第二连接向所述第二控制器发送所述缓存镜像数据。

根据本发明进一步的实施例，所述第二连接为以太网直接连接或者串行小型计算机系统接口SAS总线连接。

根据本发明的另一方面，本发明的实施例提出一种双控制器存储设备的缓存镜像方法，包括以下步骤：在第一控制器与第二控制器之间建立第一连接以及第二连接，其中所述第一连接用作传输所述第一控制器与所述第二控制器之间缓存镜像数据的主要连接通道，所述第二连接为传输所述缓存镜像数据的备用连接通道；判断所述第一连接是否出现异常；以及在所述第一连接出现异常时，切换由所述第二连接发送所述缓存镜像数据到所述第二控制器中进行数据镜像的建立。

根据本发明进一步的实施例，所述方法还包括：经由所述第一连接和/或所述第二连接向所述第二控制器发送I/O测试请求；以及根据所述I/O测试请求的反馈检测及更新所述第一连接和/或所述第二连接的当前状态。根据更新的所述第一连接和/或所述第二连接的当前状态，判断所述第一连接是否出现异常以及/或者决定是否切换由所述第二连接向所述第二控制器发送缓存镜像数据。

根据本发明进一步的实施例，在通过所述第一连接向所述第二控制器发送缓存镜像数据失败后，判断所述第一连接出现异常。

根据本发明进一步的实施例，所述第二连接为以太网直接连接或者串行小型计算机系统接口SAS总线建立连接。