CN104283959B - 一种适用于云平台的基于性能分级的存储机制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及云计算领域，特别是指一种适用于云平台的基于性能分级的存储机制。本发明先在专用存储设备内部进行LUN划分，并以SAN方式对外提供存储资源；然后，发现并登录LUN设备，使其本地化；在其中一台物理服务器上该设备创建逻辑卷组，并共享该卷组；所有LUN设备共享后，在创建虚拟机时，根据虚拟机对IO速度需求的高低选择存储设备，然后在对应该存储设备的卷组上创建对应虚拟机硬盘大小的逻辑卷；再将虚拟机的镜像注入到对应卷组创建的逻辑卷上，使用逻辑卷创建虚拟机。本发明的机制提供了平衡整个云平台平台存储IO负载的能力，云平台可以在各个物理服务器上进行调度；可以用于云平台的存储管理上。

Description

一种适用于云平台的基于性能分级的存储机制
技术领域
本发明涉及云计算领域，特别是指一种适用于云平台的基于性能分级的存储机制。
背景技术
在传统模式下，大型机构进行信息化建设时，采购专用的存储设备(如IP-SAN等)作为存储设备是一种普遍的选择；这样能够提供高性能和高可靠性的存储。随着存储技术的发展，以及应用对存储要求的不断提高，大型机构免不了会对专用存储设备进行更新换代，因此，这些机构内部一般存在多台属于不同代次、性能高低不一的专用存储设备。如何利用旧的专用存储设备一直都是一个难题。在云平台上，一般会把这些设备分配到不同的集群，挂载到集群中的物理服务器作为存储空间使用。可这种使用方法会带来如下的弊端：
1、在分配到性能较低的存储设备的集群下，由于IO速度较低，该集群下的物理服务器需要处理的IO请求相对来说也较少，整个集群的负载相对较低；相反，在分配到性能较高的存储设备的集群下，整个集群的负载相对较高，整个云平台的性能没有办法进行平衡，平台的处理效率比较低。
2、对整个存储空间来说，由于存储空间被划分成不同的集群中，不能在平台层面对存储空间的使用进行规划和调度，因此，这种方法容易带来存储空间的浪费，在单一的存储设备上容易造成碎片。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种适用于云平台的基于性能分级的存储机制，解决传统方法存在的不足，提升整个云平台的IO效率，减少存储空间碎片的产生，提高存储空间利用率的解决方案。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
包括如下步骤：
步骤1：通过管理网络登录各个专用存储设备，在内部进行LUN划分，并将LUN以SAN方式对外提供存储资源；
步骤2：在云平台需要使用存储空间的物理服务器上发现并登录LUN设备，使其本地化；
步骤3：在其中一台物理服务器上利用本地化的存储设备创建逻辑卷组，使本物理服务器和其他物理服务器共享该卷组；
步骤4：把所有专用存储设备上的LUN设备都按照上面步骤进行共享，完成以后，在每台物理服务器上都挂载了多个卷组；
步骤5：创建虚拟机时，根据虚拟机对IO速度需求的高低选择存储设备，然后在对应该存储设备的卷组上创建对应虚拟机硬盘大小的逻辑卷；
步骤6：将虚拟机的镜像注入到对应卷组创建的逻辑卷上，使用逻辑卷创建虚拟机。
所述的步骤1种，LUN(Logical Unit Number)是逻辑单元号，用于描述由各个专用存储设备划分的逻辑卷；SAN是高速专用网络或者子网的存储区域网络，用以在数据服务器和不同种类的数据存储设备之间提供连接。
所述的步骤2的本地化是存储设备创建逻辑卷组的基础，当LUN通过SAN方式挂载到物理服务器之后，先在将挂载过来的LUN本地化，然后对LUN做进一步的操作。
所述的步骤3中，卷组(Volume Group，VG)是由一个或多个物理卷所组成的存储池，在卷组上能创建一个或多个逻辑卷；
所述的物理卷(Physical Volume，PV)是指硬盘分区，或者是整个硬盘或已创建的软RAID(Redundant Arrays of independent Disks，磁盘阵列)，是LVM(Logical VolumeManager，逻辑卷管理)的基本存储设备；
所述的逻辑卷(Logical Volume，LV)是一个标准的块设备，建立在卷组之上；在逻辑卷之上可以建立文件***。
所述的步骤5的IO速度需求，主要是虚拟机对于存储卷存取数据的速度需求。
本发明的机制提供了平衡整个云平台存储IO负载的能力，云平台可以在各个物理服务器上进行调度，把IO负载高的虚拟机运行在不同物理服务器上的高性能存储设备对应的卷组上，进而提升整个云平台的IO效率；本发明的机制提供了调度整个云平台存储空间的能力，对于IO负载处于中等水平的虚拟机来说，可以根据其虚拟机磁盘占用空间的大小，按照优先使用剩余空间小的存储的目的进行调度，可以减少存储空间碎片的产生，提高存储空间的利用率；本发明的机制由于采用卷组进行存储空间的划分，因此可以提供存储卷动态扩展的特性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的模型架构图。
具体实施方式
本发明的实施方式有多种，在此将外部存储LUN以IP-SAN挂载给物理服务器的方式为例说明其中一种实现方法，如图1、2所示，具体实施过程如下
1、通过管理网络登录各个专用存储设备，在内部进行LUN的划分，并将LUN以IP-SAN方式对外提供存储资源；
这里通过存储设备客户端将LUN挂载到指定的多个物理服务器上。
2、在云平台需要使用存储空间的物理服务器上发现并登录LUN设备，使其本地化；
发现LUN，底层命令如下：
#iscsiadm-m discovery-t sendtargets-p 10.10.10.3：3260--发现IQN
#iscsiadm-m node-p 10.10.10.3：3260-T iqn.2lun.com-l--根据IQN，
查找LUN设备号
#ll/dev/disk/by-path|grep″iqn.2lun.com″--列出LUN数量
#fdisk-l|grep设备号--查找LUN大小
参数解释：
-p 10.10.10.3：3260存储池服务器IP及端口，IP为集中存储对外提供存储网卡接口的IP，端口一般为3260不变。
登录LUN设备：
#iscsiadm-m node-T[装置]-o update--namenode.session.auth.authmethod--value＝CHAP
#iscsiadm-m node-T[装置]-o update--name node.session.auth.username--value＝[用户名]
#iscsiadm-m node-T[装置]-o update--name node.session.auth.password--value＝[密码]
3、在其中一台物理服务器上利用本地化的存储设备创建逻辑卷组，使本物理服务器和其他物理服务器共享该卷组；
#pvcreate/dev/sdd--将LUN做成物理卷
#vgcreate VG_XenStorage-3bd23141/dev/sdd--在物理机卷基础上制作VG卷组
4、把所有专用存储设备上的LUN设备都按照步骤3进行共享，完成以后，在每台物理服务器上都挂载了多个卷组；
其他物理服务器执行以下命令，共享该卷组
#lvscan grep卷组名--查看卷组状态
#lvchange-ay/dev/卷组名称--激活共享该卷组
5、创建虚拟机时，根据虚拟机对IO速度需求的高低选择存储设备，然后在对应该存储设备的卷组上创建对应虚拟机硬盘大小的逻辑卷；
#lvcreate-L 20G-n lv_kvm vg_name--创建逻辑卷大小
参数解释：
vg_name--要创建的卷组名称
lv_kvm-要创建的逻辑卷名称
6、把虚拟机的镜像注入到步骤5创建的逻辑卷上，使用逻辑卷创建虚拟机。
#dd if＝/root/win2008-R2-64bit-20G-original.qcow2 of＝/dev/vg_name/lv_kvm bs＝5M
--将虚拟机的镜像注入到已创建的逻辑卷lv_kvm中。

Claims (4)

1.一种适用于云平台的基于性能分级的存储机制，其特征在于：包括如下步骤:
步骤1：通过管理网络登录各个专用存储设备，在内部进行LUN划分，并将LUN以SAN方式对外提供存储资源；
步骤2：在云平台需要使用存储空间的物理服务器上发现并登录LUN设备，使其本地化；
步骤3：在其中一台物理服务器上利用本地化的存储设备创建逻辑卷组，使本物理服务器和其他物理服务器共享该卷组；
步骤4：把所有专用存储设备上的LUN设备都按照上面步骤进行共享，完成以后，在每台物理服务器上都挂载了多个卷组；
步骤5：创建虚拟机时，根据虚拟机对IO速度需求的高低选择存储设备，然后在对应该存储设备的卷组上创建对应虚拟机硬盘大小的逻辑卷；
步骤6：将虚拟机的镜像注入到对应卷组创建的逻辑卷上，使用逻辑卷创建虚拟机；
所述的步骤3中，卷组是由一个或多个物理卷所组成的存储池，在卷组上能创建一个或多个逻辑卷；
所述的物理卷是指硬盘分区，或者是整个硬盘或已创建的软RAID，是LVM的基本存储设备；
所述的逻辑卷是一个标准的块设备，建立在卷组之上；在逻辑卷之上可以建立文件***；
所述的步骤5的IO速度需求，主要是虚拟机对于存储卷存取数据的速度需求。
2.根据权利要求1所述的适用于云平台的基于性能分级的存储机制，其特征在于：所述的步骤1中，LUN是逻辑单元号，用于描述由各个专用存储设备划分的逻辑卷；SAN是高速专用网络或者子网的存储区域网络，用以在数据服务器和不同种类的数据存储设备之间提供连接。
3.根据权利要求1所述的适用于云平台的基于性能分级的存储机制，其特征在于：所述的步骤2的本地化是存储设备创建逻辑卷组的基础，当LUN通过SAN方式挂载到物理服务器之后，先在将挂载过来的LUN本地化，然后对LUN做进一步的操作。
4.根据权利要求2所述的适用于云平台的基于性能分级的存储机制，其特征在于：所述的步骤2的本地化是存储设备创建逻辑卷组的基础，当LUN通过SAN方式挂载到物理服务器之后，先在将挂载过来的LUN本地化，然后对LUN做进一步的操作。
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