[发明专利]一种大规模集群系统及其构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络信息技术，尤其涉及一种大规模集群系统及其构建方 法。

背景技术

大规模集群系统，诸如大规模高性能计算集群、网络附加存储(NAS) 集群存储系统等，其服务节点高可用的构建方式一般两两(Active-Active) 高可用或者所有服务节点集群高可用(Cluster HA)的方法。

在两两高可用方法构建的集群系统中，当两个服务节点中的一个(假设 节点A)失效的时候，另外一个节点(假设节点B)就失去高可用保护，如 果此时节点B再失效，整个集群系统将宕机，因此两两高可用方法构建的 集群系统存在高可用冗余度不够的问题。而且，两两高可用方法构建的集群 系统，其负载均衡能力受到极大限制，只能在两个节点之间均衡部分服务， 很容易造成集群系统整体性能受限于性能表现最差的一个服务节点的情况。

所有服务节点集群高可用方法构建的集群规模一般在32～64个节点之 间。当服务节点达到数百乃至数千个服务节点的时候，目前通用的集群高可 用机制将不再稳定可靠，如集群高可用心跳信号将无法有效地维持这些节点 的在线状态，并且随着服务节点数量的增多，一旦出现单个或多个节点失效， 整个集群系统都将进入震荡状态，这将显著影响所有节点服务质量，严重的 情况下将导致系统整体宕机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种大规模集群系统及其构建 方法，提高了集群系统的高可用冗余度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大规模集群系统，包括共享 存储模块、子集群及调度节点，其中：

所述共享存储模块，用于提供存储功能并提供数据高可用服务功能；

所述子集群，用于与所述共享存储模块之间进行数据映射，提供数据高 可用服务功能，与外部进行并行输入输出；

所述调度节点，用于监控所述子集群的工作状态，维护所述子集群与共 享存储模块的映射关系，以及调度输入输出负载。

优选地，所述共享存储模块，包括FC-SAN磁盘阵列或IP-SAN磁盘阵 列。

优选地，所述子集群包含有多个服务节点，所有服务节点构建集群高可 用关系，并用于完成数据输入输出控制、协议转换或应用计算。

优选地，所述调度节点用于将由至少一个所述共享存储模块映射过来的 逻辑单元号映射到所述子集群内两个或两个以上的服务节点。

优选地，所述调度节点用于通过所述子集群动态收集所述共享存储模块 的利用率，并动态收集所述子集群中各服务节点的负载情况，实时调度计算 资源和存储资源。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种大规模集群系统的构建方 法，包括：

设置共享存储模块；

构造子集群，完成所述子集群与所述共享存储模块之间进行数据映射；

监控所述子集群的工作状态，维护所述子集群与共享存储模块的映射关 系，以及调度输入输出负载；

其中，

所述共享存储用于提供存储功能并提供数据高可用服务功能；

所述子集群用于提供数据高可用服务功能，与外部进行并行输入输出。

优选地，所述共享存储模块包括FC-SAN磁盘阵列或IP-SAN磁盘阵列。

优选地，提供多个服务节点，将所有服务节点构建成集群高可用，并构 造成至少一个所述子集群；其中，服务节点用于完成数据输入输出控制、协 议转换或应用计算。

优选地，维护所述子集群与共享存储模块的映射关系的步骤，包括：

将由至少一个所述共享存储模块映射过来的逻辑单元号映射到所述子 集群内两个或两个以上的服务节点。

优选地，通过所述子集群动态收集所述共享存储模块的利用率，并动态 收集所述子集群中各服务节点的负载情况，实时调度计算资源和存储资源。

与现有技术相比，本发明的至少一个实施例至少提高了大规模集群系统 的高可用冗余度和稳定性，本发明的另一个实施例另外还至少保证了大规模 集群系统的负载均衡性。另外，用本发明技术方案构建的大规模集群系统可 以扩展至成百、数千个节点，具有良好的扩展性。