[发明专利]一种多存储阵列负载均衡的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于权值的多存储阵列负载均衡的方法和设备。

背景技术

在网络存储领域，一般通过iSCSI协议(Internet Small Computer SystemInterface，互联网小型计算机系统接口)完成客户端和IP-SAN(Storage AreaNetwork，存储区域网络)间的数据传输。具体地，SCSI(Small Computer SystemInterface，小型计算机系统接口)结构基于客户端/服务器模式，通常应用环境是：设备互相靠近，并且由SCSI总线连接。iSCSI通过在SCSI数据包外封装TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议)协议，使SCSI数据包可以在IP网络中传输。

如图1所示，当客户端(启动器Initiator)通过IP网络实现与存储设备(目标器Target)间进行大量数据的存储传输时，客户端(如Initiator)的SCSI数据包先被封装成iSCSI的PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)，然后封装相应的网络协议发送到网络的另一端存储设备(如Target)，再依次解封装还原成最初的SCSI数据包。存储设备通过不同的RAID(Redundant Array ofIndependent Disk，独立冗余磁盘阵列)方式来对外提供同时多路读写IO(Input/Output，输出/输入)服务。

然而，进一步如图2所示，当存储设备高负载运行或者不可用时，基于iSCSI协议的客户端Initiator无法从该存储设备上获得其请求的服务，在此情况下，不得不等待重新连接该存储设备Target或者在支持iSNS(Internet StroageName Service，互联网存储名称服务)的情况下，向其他存储设备Target发起连接请求。

将上述系统应用于大规模城域或广域视频监控场景中，如图3所示，由于视频存储数据通常根据物理区域分布就近保存在不同物理域的数据中心，编码器实时输出数据，通过iSCSI协议保存在IP-SAN中。但在这种应用模式下，如上所述，当设备负载较高或者出现问题时，同一数据中心以及分布在不同区域数据中心的iSCSI连接将存在负载不均衡的问题。

为解决上述问题，现有技术中提供以下三种方案进行负载均衡，具体如下：

方案一、静态配置：预先为客户端Initiator手动配置指定的存储设备Target的位置信息，该位置信息包括：Target的IP地址，TCP端口(通常默认为3260)，以及Target的名字等信息，该位置信息存储在客户端Initiator本地，使客户端Initiator通过该位置信息与指定的存储设备Target建立iSCSI连接。通常，为了保证客户端能正常工作，该列表中配置有多个存储设备Target的位置信息。当客户端Initiator与当前存储设备Target的连接中断时，该客户端Initiator从列表中重新选择一个新的存储设备Target并与该新的存储设备Target建立iSCSI连接。

方案二、发起会话(SendTargets)：客户端Initiator向存储设备Target网关发起会话，从而获得该Target网关的位置信息，如IP地址，TCP端口以及Target的名字等。当客户端Initiator与Target建立iSCSI连接时，数据首先由Initiator发送给该Target网关，再由该Target网关将数据传输到Target，在此过程中，Target网关可以根据各个Target的负载信息进行动态调整。

方案三、零配置(如iSNS，SLP，etc.)：利用iSCSI所支持的名字发现服务如iSNS和SLP(Service Location Protocol，服务定位协议)等。以iSNS服务器为例，Initiator和Target均在iSNS服务器端注册，由iSNS服务器来维护Target的IP地址、端口和名字等信息，上述信息为Target的位置信息。当Initiator需要获得当前可用的Target时，只需连接到iSNS服务器，即可获得完整的Target的信息列表，并从该Target的信息列表中选择Target建立iSCSI连接。