CN101594388A - 一种基于无盘启动的ip网络存储*** - Google Patents

一种基于无盘启动的ip网络存储*** Download PDF

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CN101594388A CNA2009101002126A CN200910100212A CN101594388A CN 101594388 A CN101594388 A CN 101594388A CN A2009101002126 A CNA2009101002126 A CN A2009101002126A CN 200910100212 A CN200910100212 A CN 200910100212A CN 101594388 A CN101594388 A CN 101594388A
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杨建军
张亦倩
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Abstract

本发明公开的基于无盘启动的IP网络存储***，包括一台无盘服务器，一台或多台带磁盘的网络存储设备、一台管理网络设备的服务器和交换机，网络存储设备通过交换机连接无盘服务器实现启动，管理网络设备的服务器通过交换机连接网络存储设备实现管理。本发明采用一台无盘服务器替代各个网络存储设备上的***盘，不带***盘的网络存储设备可以通过以太网无盘启动，并提供完整的数据服务。无盘服务器不仅实现了多台网络存储设备的集中管理，而且采用冗余阵列保证了网络存储设备操作***镜像数据的容错性，实现了操作***与存储设备分离，使得整个IP网络存储***的安全性得到提升。利用高配置的无盘服务器也实现目标***的高稳定性和可扩展性。

Description

一种基于无盘启动的IP网络存储***
技术领域
本发明涉及一种IP网络存储***，尤其涉及无盘启动的IP网络存储***。
背景技术
随着计算机和网络技术的发展，用户的数据存储需求也日益增长。单个网络存储设备不能满足用户的需求，而需要多个这样的网络存储设备。而每个网络存储设备都需要独立的***盘来管理本设备的磁盘阵列，给用户提供存储服务。每台设备的***都有奔溃的可能，设备的增多使得***安全性降低。从而多***立的网络存储设备存在管理不便，安全性低的缺点。
无盘技术提供了存储设备在没有***盘的情况下启动的方法。在网络***中，把工作站端使用的操作***和应用软件放在服务器上，***管理员只要对无盘服务器进行管理和软件升级，便可以使网络中的计算机使用新的软件。而且网络存储设备的操作***镜像保存在服务器上，即使设备的操作***奔溃，它保存在镜像中的数据也不会丢失。所以无盘***具有***安全性高、易管理和易维护等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无盘启动的IP网络存储***，以实现一台无盘服务器对一台或多台存储设备的启动和管理。
本发明的基于无盘启动的IP网络存储***，包括一台无盘服务器，一台或多台带磁盘的网络存储设备、一台管理网络设备的服务器和交换机，网络存储设备通过交换机连接无盘服务器实现启动，管理网络设备的服务器通过交换机连接网络存储设备实现管理。
本发明中，所述的无盘服务器安装有自身所需操作***并在其硬盘上保存网络存储设备镜像空间，无盘服务器硬盘组成为RAID1/RAID10/RAID5/RAID6阵列；所述自身操作***支持PXE服务用于网络存储设备无盘启动，支持DHCP协议用于网络存储设备的IP分配，支持TFTP协议用于发送启动文件，所述网络存储设备镜像空间包括启动文件和***内核及用户数据。
本发明中，所述的带磁盘的网络存储设备没有操作***，含有支持PXE网络启动的百兆/千兆/万兆以太网网卡、CPU和内存设备。
基于无盘启动的IP网络存储***的工作原理，包括启动和提供数据服务，过程如下：
1)开启无盘服务器的电源，启动无盘服务器自身操作***，然后启动PXE、DHCP、TFTP服务；
2)开启网络存储设备的电源，设备通过网卡开始使用PXE进行网络引导：
a)网络存储设备广播DHCPDISCOVER消息到无盘服务器的67端口；
b)无盘服务器上的DHCP服务回复一个DHCPOFFER消息到网络存储设备，DHCPOFFER消息包括网络存储设备可用的IP地址；
c)网络存储设备接收到DHCPOFFER消息后按照DHCP服务器提供的IP地址，发出DHCPREQUEST消息，请求自身需要的IP地址；
d)无盘服务器返回DHCPACK消息来确认网络存储设备的IP地址，这样网络存储设备的IP地址就绑定了；
e)网络存储设备发出包含自身IP地址的消息到无盘服务器请求下载启动文件；
f)无盘服务器回传确认信息到网络存储设备，内容包括启动文件NetworkBootstrap Program(NBP)名以及TFTP的一些参数；
g)网络存储设备请求通过TFTP下载与自己CPU结构相符的启动文件(NBP)；
h)无盘服务器回传启动文件NBP，网络存储设备将NBP下载到内存中；
i)网络存储设备执行启动文件，网络存储设备启动，此时网络存储设备具有独立可操作性，能提供网络存储服务。
3)启动管理网络设备的服务器，对网络存储设备上的磁盘阵列进行管理。
无盘服务器向网络存储设备发送***镜像更新信号及***控制信息，网络存储设备反馈***状态。管理网络设备的服务器与网络存储设备间有控制信号和存储状态信号的交换。管理网络设备的服务器向网络存储设备发送控制信号来执行创建阵列等操作，而网络存储设备返回当前磁盘阵列的状态。各台网络存储设备间有数据的交流，包括数据备份等。网络存储设备向用户提供磁盘阵列上的数据服务。
本发明的基于无盘启动的IP网络存储***将无盘技术运用到网络存储***中，采用一台无盘服务器替代各个网络存储设备上的***盘，不带***盘的网络存储设备可以通过以太网无盘启动，并提供完整的数据服务。高性能的无盘服务器不仅实现了多台网络存储设备的集中管理，而且采用RAID1/RAID10/RAID5/RAID6冗余阵列保证了网络存储设备操作***镜像数据的容错性，并且实现了操作***与存储设备分离，使得整个IP网络存储***的安全性得到提升。利用高配置的无盘服务器的高性能也实现目标***的高稳定性，高安全性和可扩展性。
附图说明
图1为本发明的基于无盘启动的IP网络存储***构成示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的基于无盘启动的IP网络存储***，包括一台无盘服务器1，一台或多台带磁盘的网络存储设备4、一台管理网络设备的服务器2和交换机3，网络存储设备4通过交换机3连接无盘服务器1实现启动，管理网络设备的服务器2通过交换机3连接网络存储设备4实现管理。
无盘服务器1是网络存储设备的操作***管理中心，它向各个网络存储设备提供无盘启动服务。它不参与数据传输、存储服务，但它可以实现存储设备的操作***升级和操作***状态监视。无盘服务器安装有自身所需操作***并在其硬盘上保存网络存储设备4镜像空间，无盘服务器硬盘组成为RAID1/RAID10/RAID5/RAID6阵列；所述自身操作***支持PXE服务用于网络存储设备无盘启动，支持DHCP协议用于网络存储设备的IP分配，支持TFTP协议用于发送启动文件，所述网络存储设备镜像空间包括启动文件和***内核及用户数据。
带磁盘的网络存储设备4没有操作***，含有支持PXE网络启动的百兆/千兆/万兆以太网网卡、CPU和内存设备，能提供数据服务。
管理网络设备的服务器2在存储设备无盘启动后对存储设备上的用户数据进行管理。
基于无盘启动的IP网络存储***的工作过程如下：
1)开启无盘服务器1的电源，启动无盘服务器自身操作***，然后启动PXE、DHCP、TFTP服务；
2)开启网络存储设备4的电源，设备通过网卡开始使用PXE进行网络引导：
a)网络存储设备4广播DHCPDISCOVER消息到无盘服务器1的67端口；
b)无盘服务器1上的DHCP服务回复一个DHCPOFFER消息到网络存储设备4，DHCPOFFER消息包括网络存储设备4可用的IP地址；
c)网络存储设备4接收到DHCPOFFER消息后按照DHCP服务器提供的IP地址，发出DHCPREQUEST消息，请求自身需要的IP地址；
d)无盘服务器1返回DHCPACK消息来确认网络存储设备4的IP地址，这样网络存储设备4的IP地址就绑定了；
e)网络存储设备4发出包含自身IP地址的消息到无盘服务器1请求下载启动文件；
f)无盘服务器1回传确认信息到网络存储设备4，内容包括启动文件Network Bootstrap Program(NBP)名以及TFTP的一些参数；
g)网络存储设备4请求通过TFTP下载与自己CPU结构相符的启动文件(NBP)；
h)无盘服务器1回传启动文件NBP，网络存储设备4将NBP下载到内存中；
i)网络存储设备4执行启动文件，网络存储设备4启动，此时网络存储设备具有独立可操作性，能提供网络存储服务。
3)启动管理网络设备的服务器2，对网络存储设备4上的磁盘阵列进行管理。向用户提供磁盘阵列上的数据服务。
无盘服务器1向网络存储设备发送***镜像更新信号及***控制信息，网络存储设备反馈***状态。管理网络设备的服务器2与网络存储设备4间有控制信号和存储状态信号的交换。管理网络设备的服务器2向网络存储设备发送控制信号来执行创建阵列等操作，而网络存储设备返回当前磁盘阵列的状态。各台网络存储设备间有数据的交流，包括数据备份等。网络存储设备4向用户提供磁盘阵列上的数据服务。

Claims (3)

1.一种基于无盘启动的IP网络存储***，其特征是该***包括一台无盘服务器(1)，一台或多台带磁盘的网络存储设备(4)、一台管理网络设备的服务器(2)和交换机(3)，网络存储设备(4)通过交换机(3)连接无盘服务器(1)实现启动，管理网络设备的服务器(2)通过交换机(3)连接网络存储设备(4)实现管理。
2.根据权利要求1所述的基于无盘启动的IP网络存储***，其特征是所述无盘服务器(1)安装有自身所需操作***并在其硬盘上保存网络存储设备(4)镜像空间，无盘服务器硬盘组成为RAID1/RAID10/RAID5/RAID6阵列；所述自身操作***支持PXE服务用于网络存储设备无盘启动，支持DHCP协议用于网络存储设备的IP分配，支持TFTP协议用于发送启动文件，所述网络存储设备镜像空间包括启动文件和***内核及用户数据。
3.根据权利要求1所述的基于无盘启动的IP网络存储***，其特征是带磁盘的网络存储设备(4)没有操作***，含有支持PXE网络启动的百兆/千兆/万兆以太网网卡、CPU和内存设备。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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