[发明专利]共享缓存设备的双控制器存储系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种共享缓存设备的双控制器存储系统和方法，尤其涉及一种通过共享缓存设备实现的双控制器存储系统和共享缓存设备的方法。

背景技术

存储控制器是存储系统的核心模块，它处理来自服务器访问磁盘阵列的请求。存储系统中使用双控制器，可以提高系统的可靠性和处理能力。双控制器存储系统中的一个关键技术是如何实现两个控制器之间工作状态和用户数据的交互，如何判断某个控制器进入异常状态，如何接管异常控制器的工作，当某个异常控制器恢复为正常工作时，存储系统如何获取最新配置，并恢复为正常工作模式。

目前，双控制器存储系统在正常工作流程中采用的大都是两个存储控制器内的内存通过高速链路连接，且两个存储控制器每间隔一个固定的时间相互发送内存中的同步信息请求，对方的存储控制器接收到消息后发送该同步消息的响应，用户数据同步到对方存储控制器的内存中。这种方法，操作系统在一台存储控制器存储一份用户数据的同时，还要同步到对方存储控制器中，同一份用户数据需要存储两次，占用了存储系统的存储资源。同时，双控制器内存通过高速链路连接，每次用户数据写入，都需要等到双控制器内存完成保存，降低了存储服务效率。如果用户数据同步故障时，会影响到双控制器之间的接管和恢复操作，即双控制器之间的工作状态交互，降低了控制器的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于在双控制器存储系统中使用两个存储控制器对同一缓存设备进行读写操作的技术方案，从而不需要每个存储控制器在其内存中先缓存部分待写入数据，也不需要在两个存储控制器之间同步数据。

根据本发明的一个方面，提供一种实现双控制器存储系统共享缓存设备的方法，所述双控制器存储系统包括缓存设备以及与所述缓存设备连接的两个存储控制器，所述方法包括：每个所述存储控制器响应来自客户机的读写数据的请求消息，对缓存设备执行数据的读写操作，并返回读写操作的结果，而不需要在执行读写前操作在其内存中缓存所述读写的数据，其中，所述缓存设备接收来自每个存储控制器的读写操作命令，在其与存储控制器相应的分区中执行数据的读写并返回读写结果。

所述缓存设备在其与存储控制器相应的分区中执行数据的读写的处理可包括：对接收的读写操作命令进行解析，以提取存储控制器的标识信息、读或写的命令类型以及目标数据；响应读写操作命令，根据所述标识信息从与存储控制器相应的分区读取目标数据或者在与存储控制器相应的分区中写入目标数据。

所述缓存设备在其与存储控制器相应的分区中执行数据的读写的处理还可包括：缓存设备根据所述标识信息建立缓存设备中的分区与存储控制器的映射表，并通过所述映射表定位存储控制器读写数据的分区。

所述双控制器存储系统可还包括相互连接的两个背板管理控制器，每个背板管理控制器分别与一个所述存储控制器连接；所述方法还包括：每个背板管理控制器用于监控其分别连接的存储控制器的运行状态，并且相互通报所述运行状态的消息。

所述两个背板管理控制器的任一个根据监控到的所述运行状态检测到其连接的存储控制器发生故障时，可向另一背板管理控制器发送其连接的存储控制器发生故障的消息，所述另一背板管理控制器在接收到存储控制器发生故障的消息后，可控制其连接的存储控制器接管发生故障的存储控制器的全部服务。

根据本发明的另一个方面，提供一种双控制器存储系统，所述系统包括缓存设备以及与所述缓存设备连接的两个存储控制器。其中，每个所述存储控制器响应来自客户机的读写数据的请求消息，对缓存设备执行数据的读写操作，并返回读写操作的结果，而不需要在执行读写操作前先在其内存中缓存所述读写的数据。其中，所述缓存设备接收来自每个存储控制器的读写操作命令，在其与存储控制器相应的分区中执行数据的读写并返回读写结果。

所述缓存设备可包括：解析单元，对接收的读写操作命令进行解析，以提取存储控制器的标识信息、读或写的命令类型以及目标数据；命令执行单元，响应读写操作命令，根据提取的所述标识信息从与存储控制器相应的分区读取目标数据或者在与存储控制器相应的分区中写入目标数据。

所述缓存设备可还包括：映射单元，根据所述标识信息建立缓存设备中的分区与存储控制器的映射表，并通过所述映射表定位存储控制器读写数据的分区。

所述双控制器存储系统可还包括相互连接的两个背板管理控制器，每个背板管理控制器分别与一个所述存储控制器连接，并且用于监控其分别连接的存储控制器的运行状态，并且相互通报所述运行状态的消息。