專利名稱：一種多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機技術領域，具體地說是一種多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)。
背景技術：
在實際應用中對大容量存儲的需求促使了 RAID技術的誕生，并形成了磁盤陣列產品，目前磁盤陣列中支持的協(xié)議主要有ISCSI (互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口)和FCP協(xié)議。iSCSI是一種在TCP/IP上進行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉藴?，可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡上運行SCSI協(xié)議；FCP協(xié)議是光纖通道和上層應用之間的接口，它是在光纖信道上的SCSI接口協(xié)議。目前還出現(xiàn)了 SRP協(xié)議。SRP協(xié)議是IB( Infiniband) SAN的一種，其主要作用是把SCSI協(xié)議的命令和數(shù)據(jù)通過RDMA的方式在Infiniband網(wǎng)絡上傳輸；隨著互聯(lián)技術的發(fā)展，以后還會出現(xiàn)其它的協(xié)議，每出現(xiàn)一種新的協(xié)議，都要開發(fā)一種新的協(xié)議服務支持。在現(xiàn)有的協(xié)議設計中，每種協(xié)議服務都是單獨實現(xiàn)的，如IET，F(xiàn)C-TARGET,這些服務雖然有通用的數(shù)據(jù)讀寫處理過程，但沒有結合點，不能統(tǒng)一對外提供服務。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是按以下方式實現(xiàn)的，系統(tǒng)包括多協(xié)議解釋驅動模塊、訪問權限控制模塊、通用中間層模塊、后端處理模塊，其中:
多協(xié)議解釋驅動模塊，負責為主機總線適配器HBA接收或者發(fā)送消息，如接收來自訪問用戶的消息或將消息發(fā)送到訪問用戶端。對于每種傳輸協(xié)議，都有相應的協(xié)議解釋驅動，它的實現(xiàn)完全是協(xié)議相關的；
訪問權限控制模塊，提供了權限控制功能，對每個訪問用戶會有相應的訪問權限，有的訪問用戶訪問一組設備，而另外的訪問用戶或訪問另一組設備，它會創(chuàng)建一個邏輯單元的數(shù)據(jù)結構，每個邏輯單元創(chuàng)建一個SCSI命令的消息隊列，為了控制哪些訪問用戶能夠訪問邏輯單元，有一個訪問控制鏈表來控制哪些訪問用戶能夠訪問哪些邏輯單元；
通用中間層模塊，進行通用的命令處理，會話以及命令的創(chuàng)建，完成邏輯單元到設備的轉換，并將這些命令根據(jù)不同的設備類型分發(fā)到不同的設備上去，并最終調用后端設備句柄來完成命令的處理。
后端處理模塊由SCSI命令處理器來組成，它負責SCSI命令執(zhí)行。當邏輯單元的SCSI命令隊列接收到一個新命令時，SCSI命令處理器調用相應的后端設備句柄來完成這個命令。—種多種存儲協(xié)議的統(tǒng)一服務方法，其特征在于訪問用戶在需要建立與目標器的連接時，首先要加載多協(xié)議解釋模塊模塊，完成協(xié)議解釋驅動的注冊，當協(xié)議解釋驅動接收到訪問用戶的連接請求時，會調用中間層函數(shù)來完成會話的創(chuàng)建，此后訪問用戶就開始與多協(xié)議統(tǒng)一的命令交互過程，訪問用戶端就能看到目標器提供的后端磁盤，并對它進行格式化讀寫，當協(xié)議解釋驅動把協(xié)議命令傳遞給中間層處理時，中間層會分配命令并初始化相應的域，提取出相應的邏輯單元號并返回，其過程如下:
(1)分配命令結構，設置命令的狀態(tài)，命令的缺省任務屬性，命令的超時間隔，命令的引用計數(shù)；
(2)初始化其協(xié)議解釋驅動指針以及協(xié)議解釋驅動操作函數(shù)表；
(3)增加會話的命令計數(shù)，將其加入到會話的命令隊列中，并根據(jù)命令的邏輯單元號來查找相應的傳輸設備，確定命令的數(shù)據(jù)傳輸方向，初始化命令的后端設備，命令的scsi設備;
(4)從CDB結構中解釋出操作碼、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度，并調用相應的后端設備方法來請求數(shù)據(jù)緩存；
(5)如果命令并不需要數(shù)據(jù)傳輸，則由多協(xié)議中間層來處理；
(6)如果命令是讀命令，則分配相應的內存空間，并將命令傳遞給后端設備來處理；
(7)如果是寫命令，則分配相應的空間，調用協(xié)議解釋驅動的準備傳輸處理方法，告訴協(xié)議解釋驅動空間已經(jīng)準備好了并且啟動數(shù)據(jù)傳輸，當協(xié)議解釋驅動獲得所有的數(shù)據(jù)后，然后調用接收數(shù)據(jù)方法來處理；
(8)協(xié)議解釋驅動發(fā)送響應，當發(fā)送完響應后，協(xié)議解釋驅動通知中間層可以釋放命令以及相應的數(shù)據(jù)緩存；
協(xié)議部分只負責數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)的通用處理都在中間層來處理，后端處理磁盤讀寫，以此實現(xiàn)多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務，實施統(tǒng)一管理，能夠同時支持多種協(xié)議，且易于擴展。本發(fā)明的有益效果是:現(xiàn)存的協(xié)議服務都單獨存在，不能統(tǒng)一對外提供服務，并且它們之間沒有結合點。本文發(fā)明了一種多協(xié)議統(tǒng)一服務方法，能夠將SCSI命令通過不同的傳輸協(xié)議(如FCP，iSCSI，SRP協(xié)議等)傳輸給儲存后端設備來處理。在本發(fā)明的多協(xié)議統(tǒng)一服務方法中，有效地將各種IO的通用處理結合在一起，對其進行了抽象，提取了中間層的概念，并將具體的協(xié)議實現(xiàn)與通用的命令處理相分離，并能同時對外提供ISCSI，F(xiàn)C, SRP協(xié)議服務。


圖1是多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)不意 圖2出SCSI命令處理流程圖。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發(fā)明的方法作以下詳細地說明。如附圖所示，本發(fā)明磁盤陣列中一種多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)及其方法。系統(tǒng)包括多協(xié)議解釋驅動模塊、訪問權限控制模塊、通用中間層模塊、后端處理模塊。其中:
多協(xié)議解釋驅動模塊負責為主機總線適配器HBA接收或者發(fā)送消息，如接收來自訪問用戶的消息或將消息發(fā)送到訪問用戶端。對于每種傳輸協(xié)議，都有相應的協(xié)議解釋驅動，它的實現(xiàn)完全是協(xié)議相關的。訪問權限控制模塊，提供了權限控制功能，對每個訪問用戶會有相應的訪問權限。有的訪問用戶可以訪問一組設備，而另外的訪問用戶可以訪問另一組設備。它會創(chuàng)建一個邏輯單元的數(shù)據(jù)結構，每個邏輯單元創(chuàng)建一個SCSI命令的消息隊列，為了控制哪些訪問用戶能夠訪問邏輯單元，有一個訪問控制鏈表來控制哪些訪問用戶能夠訪問哪些邏輯單元。通用中間層模塊，進行通用的命令處理，會話以及命令的創(chuàng)建，完成邏輯單元到設備的轉換，并將這些命令根據(jù)不同的設備類型分發(fā)到不同的設備上去。并最終調用后端設備句柄來完成命令的處理。
后端處理模塊由SCSI命令處理器來組成，它負責SCSI命令執(zhí)行。當邏輯單元的SCSI命令隊列接收到一個新命令時，SCSI命令處理器調用相應的后端設備句柄來完成這個命令。
實施例如圖2所示，訪問用戶在需要建立與目標器的連接時，首先要加載多協(xié)議解釋模塊模塊，完成協(xié)議解釋驅動的注冊過程，當協(xié)議解釋驅動接收到訪問用戶的連接請求時，會調用中間層函數(shù)來完成會話的創(chuàng)建，此后訪問用戶就可以開始與多協(xié)議統(tǒng)一的命令交互過程，訪問用戶端就能看到目標器提供的后端磁盤，并可以對它進行格式化讀寫。當協(xié)議解釋驅動把協(xié)議命令傳遞給中間層處理時，中間層會分配命令并初始化相應的域，提取出相應的邏輯單元號并返回。其過程如下:
(1)分配命令結構，設置命令的狀態(tài)，命令的缺省任務屬性，命令的超時間隔，命令的引用計數(shù)；
(2)初始化其協(xié)議解釋驅動指針以及協(xié)議解釋驅動操作函數(shù)表；
(3)增加會話的命令計數(shù)，將其加入到會話的命令隊列中，并根據(jù)命令的邏輯單元號來查找相應的傳輸設備，確定命令的數(shù)據(jù)傳輸方向，初始化命令的后端設備，命令的scsi設備;
(4)從CDB結構中解釋出操作碼、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度，并調用相應的后端設備方法來請求數(shù)據(jù)緩存
(5)如果命令并不需要數(shù)據(jù)傳輸，則由多協(xié)議中間層來處理
(6)如果命令是讀命令，則分配相應的內存空間，并將命令傳遞給后端設備來處理；
(7)如果是寫命令，則分配相應的空間，調用協(xié)議解釋驅動的準備傳輸處理方法，告訴協(xié)議解釋驅動空間已經(jīng)準備好了并且可以啟動數(shù)據(jù)傳輸。當協(xié)議解釋驅動獲得所有的數(shù)據(jù)后，然后調用接收數(shù)據(jù)方法來處理；
(8)協(xié)議解釋驅動發(fā)送響應，當發(fā)送完響應后，協(xié)議解釋驅動通知中間層可以釋放命令以及相應的數(shù)據(jù)緩存。通過這種方式，協(xié)議部分只專門負責數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)的通用處理都在中間層來處理，后端專門處理磁盤讀寫，這樣就完成了多種存儲協(xié)議的統(tǒng)一服務的實現(xiàn)，與單獨實現(xiàn)相比，易于維護，統(tǒng)一管理，能夠同時支持多種協(xié)議，且易于擴展。除說明書所述的技術特征外，均為本專業(yè)技術人員的已知技術。
權利要求
1.一種多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括多協(xié)議解釋驅動模塊、訪問權限控制模塊、通用中間層模塊、后端處理模塊，其中: 多協(xié)議解釋驅動模塊，負責為主機總線適配器HBA接收或者發(fā)送消息，如接收來自訪問用戶的消息或將消息發(fā)送到訪問用戶端，對于每種傳輸協(xié)議，都有相應的協(xié)議解釋驅動，它的實現(xiàn)完全是協(xié)議相關的； 訪問權限控制模塊，提供了權限控制功能，對每個訪問用戶會有相應的訪問權限，有的訪問用戶訪問一組設備，而另外的訪問用戶或訪問另一組設備，它會創(chuàng)建一個邏輯單元的數(shù)據(jù)結構，每個邏輯單元創(chuàng)建一個SCSI命令的消息隊列，為了控制哪些訪問用戶能夠訪問邏輯單元，有一個訪問控制鏈表來控制哪些訪問用戶能夠訪問哪些邏輯單元； 通用中間層模塊，進行通用的命令處理，會話以及命令的創(chuàng)建，完成邏輯單元到設備的轉換，并將這些命令根據(jù)不同的設備類型分發(fā)到不同的設備上去，并最終調用后端設備句柄來完成命令的處理； 后端處理模塊由SCSI命令處理器來組成，它負責SCSI命令執(zhí)行，當邏輯單元的SCSI命令隊列接收到一個新命令時，SCSI命令處理器調用相應的后端設備句柄來完成這個命令。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于訪問用戶在需要建立與目標器的連接時，首先要加載多協(xié)議解釋模塊模塊，完成協(xié)議解釋驅動的注冊，當協(xié)議解釋驅動接收到訪問用戶的連接請求時，會調用中間層函數(shù)來完成會話的創(chuàng)建，此后訪問用戶就開始與多協(xié)議統(tǒng)一的命令交互過程，訪問用戶端就能看到目標器提供的后端磁盤，并對它進行格式化讀寫，當協(xié)議解釋驅動把協(xié)議命令傳遞給中間層處理時，中間層會分配命令并初始化相應的域，提取出相應的邏輯單元號并返回，其過程如下: (1)分配命令結構，設置命令的狀態(tài)，命令的缺省任務屬性，命令的超時間隔，命令的引用計數(shù)； (2)初始化其協(xié)議解釋驅動指針以及協(xié)議解釋驅動操作函數(shù)表； (3)增加會話的命令計數(shù)，將其加入到會話的命令隊列中，并根據(jù)命令的邏輯單元號來查找相應的傳輸設備，確定命令的數(shù)據(jù)傳輸方向，初始化命令的后端設備，命令的scsi設備; (4)從CDB結構中解釋出操作碼、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度，并調用相應的后端設備方法來請求數(shù)據(jù)緩存； (5)如果命令并不需要數(shù)據(jù)傳輸，則由多協(xié)議中間層來處理； (6)如果命令是讀命令，則分配相應的內存空間，并將命令傳遞給后端設備來處理； (7)如果是寫命令，則分配相應的空間，調用協(xié)議解釋驅動的準備傳輸處理方法，告訴協(xié)議解釋驅動空間已經(jīng)準備好了并且啟動數(shù)據(jù)傳輸，當協(xié)議解釋驅動獲得所有的數(shù)據(jù)后，然后調用接收數(shù)據(jù)方法來處理； (8)協(xié)議解釋驅動發(fā)送響應，當發(fā)送完響應后，協(xié)議解釋驅動通知中間層可以釋放命令以及相應的數(shù)據(jù)緩存。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，協(xié)議部分只負責數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)的通用處理都在中間層來處理，后端處理磁盤讀寫，以此實現(xiàn)多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務，實施統(tǒng)一管理，能夠同時支持多種協(xié)議，且易于擴展。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多種存儲協(xié)議下的統(tǒng)一服務系統(tǒng)，系統(tǒng)包括多協(xié)議解釋驅動模塊、訪問權限控制模塊、通用中間層模塊、后端處理模塊，IO處理的協(xié)議部分只負責數(shù)據(jù)的傳輸,數(shù)據(jù)的通用處理都在中間層來處理,后端專門處理磁盤讀寫?，F(xiàn)存的協(xié)議服務都單獨存在，不能統(tǒng)一對外提供服務，并且它們之間沒有結合點。本發(fā)明的多協(xié)議統(tǒng)一服務方法，能夠將SCSI命令通過不同的傳輸協(xié)議(如FCP，iSCSI，SRP協(xié)議等)傳輸給儲存后端設備來處理。該系統(tǒng)能夠有效地將各種IO的通用處理結合在一起，對其進行了抽象，提取了中間層的概念，并將具體的協(xié)議實現(xiàn)與通用的命令處理相分離，并能同時對外提供ISCSI,FC,SRP協(xié)議服務。
文檔編號G06F3/06GK103176751SQ20131006677
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權日2013年3月4日
發(fā)明者王恩東, 呂爍, 文中領, 楊帆 申請人:浪潮電子信息產業(yè)股份有限公司