一种基于SMI-S协议的异构存储纳管方法与流程

一种基于smi-s协议的异构存储纳管方法
【技术领域】
1.本技术涉及一种基于smi-s协议的异构存储纳管方法，属于存储技术领域。


背景技术：

2.smi-s(storage management interface specification，存储管理接口标准)是一项基于wbem的存储行业管理标准，旨在为全球san(存储区域网络)存储厂商提供管理标准，减轻管理负担。借助smi-s标准，独立管理软件可以通过基于cim(common information model，公共信息模型)的标准接口来管理存储设备。
3.smi-s provider(smi-s供应程序)是由各存储厂商提供的基于smi-s管理自己家设备的程序，它可以通过网络传递基于cim模型的管理信息。它是存储设备的实际操作者。各存储厂商可能提供独立的供应程序，也可能直接把这个供应程序嵌入到存储设备中提供。
4.一般地，在管理各个存储设备时，运维工程师需要通过存储厂商的专有管理系统或者工具来管理存储设备。如果机房存储设备属于多个厂商，需要在不同的管理系统或者工具上操作，增加操作复杂性。
5.另外，机房内的主机或者云主机可能属于一个或者多个平台，对这些主机或者云主机分配存储资源时，需要在主机或者云主机管理平台和存储管理系统之间来回切换，增加了操作的复杂性和易错性。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种基于smi-s协议的异构存储纳管方法，可以解决目前市面上的存储厂商和型号众多，运维工程师在管理这些存储设备时需要在不同存储厂商的专有管理系统或者工具之间来回切换，没有统一的管理入口，并且操作步骤复杂，必须由专业的运维人员操作和管理的问题。同时，还可以解决主机或者云主机的拥有者需要存储资源时，需要向存储运维工程师申请，由存储运维工程师在存储管理系统或者工具上操作执行，造成工作流程复杂的问题。另外，还可以解决由于使用hmc管理小型机，对于它上面的虚拟机，不具备克隆、快照等功能；导致在创建相同虚拟机或者虚拟机备份时就操作复杂，而且只能一台台操作，不能批量快速构建的问题。本技术提供如下技术方案：
7.提供一种基于smi-s协议的异构存储纳管方法，所述方法包括：
8.通过平台管理程序统一管理异构存储系统中的数据；
9.通过与平台管理程序通信相连的smi-s服务器中的所述smi-s服务器api接口为所述平台管理程序提供调用接口；通过所述异构存储smi-s功能接口，用于抽象和封装不同存储的功能和接口，以使同一smi-s服务器api接口在不同的存储设备上执行操作；并通过所述wbem接口引擎，用于在所述异构存储smi-s功能接口通过cim模型以xml的形式和smi-s供应程序之间进行信息交换；所述smi-s服务器包括所述smi-s服务器api接口、所述异构存储smi-s功能接口和所述wbem接口引擎；
10.通过与所述smi-s服务器通信相连的至少一个smi-s供应程序，管理异构的存储设备，并通过每个smi-s供应程序用于获取对应的存储设备的数据信息，并将所述数据信息通过所述smi-s服务器返回至所述平台管理程序，以供所述平台管理程序进行管理。
11.可选地，所述方法包括：通过所述平台管理程序在具有集中式存储的操作需求的情况下，调用所述smi-s服务器api接口向所述smi-s服务器发送存储操作请求；
12.通过所述smi-s服务器在通过smi-s服务器api接口接收到所述存储操作请求的情况下，根据所述异构存储smi-s功能接口中所述存储操作请求对应的存储厂商的要求，通过所述wbem接口引擎生成第一cim-xml数据并转发至所述存储厂商对应的smi-s供应程序；
13.通过所述存储厂商对应的smi-s供应程序在接收到所述第一cim-xml数据后执行对应的存储操作，并将第一操作结果返回至所述smi-s服务器；
14.通过所述smi-s服务器在接收到所述第一操作结果后，解析所述第一操作结果的数据结构，并将所述第一操作结果返回至所述平台管理程序；
15.通过所述平台管理程序接收所述第一操作结果，并将所述第一操作结果返回至用户。
16.可选地，所述存储操作包括增加操作、更改操作和/或删除操作。
17.可选地，所述方法包括：通过所述平台管理程序在具有对第一云主机进行克隆操作的需求的情况下，调用所述smi-s服务器api接口向所述smi-s服务器发送所述第一云主机对应的存储卷克隆操作请求；
18.通过所述smi-s服务器在通过smi-s服务器api接口接收到所述存储卷克隆操作请求的情况下，根据所述异构存储smi-s功能接口中所述存储卷克隆操作请求对应的存储厂商的要求，通过所述wbem接口引擎生成第二cim-xml数据并转发至所述存储厂商对应的smi-s供应程序；
19.通过所述存储厂商对应的smi-s供应程序在接收到所述第二cim-xml数据后执行对应的存储卷克隆操作，并将第二操作结果返回至所述smi-s服务器；
20.通过所述smi-s服务器在接收到所述第二操作结果后，解析所述操作结果的数据结构，并将所述第二操作结果返回至所述平台管理程序；
21.通过所述平台管理程序接收所述第二操作结果。
22.可选地，所述方法包括：通过所述平台管理程序在基于所述第二操作结果确定克隆操作成功的情况下，创建新的云主机；并调用所述smi-s服务器api接口向所述smi-s服务器发送将所述新的云主机和新克隆的存储卷关联的关联操作请求；
23.通过所述smi-s服务器在接收到所述关联操作请求的情况下，根据所述异构存储smi-s功能接口中所述关联操作请求对应的存储厂商的要求，通过所述wbem接口引擎生成第三cim-xml数据并转发至所述存储厂商对应的smi-s供应程序；
24.通过所述存储厂商对应的smi-s供应程序在接收到所述第三cim-xml数据后执行对应的关联操作，并将第三操作结果返回至所述smi-s服务器；
25.通过所述smi-s服务器在接收到所述第三操作结果后，解析所述操作结果的数据结构，并将所述第三操作结果返回至所述平台管理程序；
26.通过所述平台管理程序接收所述第三操作结果；在所述第三操作结果指示关联操作成功的情况下，启动所述新的云主机；在启动完成后，更新所述新的云主机的ip地址。
27.可选地，所述方法包括：通过所述平台管理程序在具有对第二云主机进行快照操作的需求的情况下，调用所述smi-s服务器api接口向所述smi-s服务器发送所述第二云主机对应的快照操作请求；
28.通过所述smi-s服务器在通过smi-s服务器api接口接收到所述快照操作请求的情况下，根据所述异构存储smi-s功能接口中所述快照操作请求对应的存储厂商的要求，通过所述wbem接口引擎生成第四cim-xml数据并转发至所述存储厂商对应的smi-s供应程序；
29.通过所述存储厂商对应的smi-s供应程序在接收到所述第四cim-xml数据后执行对应的快照操作，并将第四操作结果返回至所述smi-s服务器；
30.通过所述smi-s服务器在接收到所述第四操作结果后，解析所述操作结果的数据结构，并将所述第四操作结果返回至所述平台管理程序；
31.通过所述平台管理程序接收所述第四操作结果。
32.可选地，所述方法包括：通过所述平台管理程序在具有对所述第二云主机的快照恢复的需求的情况下，调用所述smi-s服务器api接口向所述smi-s服务器发送所述第二云主机对应的快照恢复请求；
33.通过所述smi-s服务器在通过smi-s服务器api接口接收到所述快照恢复请求的情况下，根据所述异构存储smi-s功能接口中所述快照恢复请求对应的存储厂商的要求，通过所述wbem接口引擎生成第五cim-xml数据并转发至所述存储厂商对应的smi-s供应程序；
34.通过所述存储厂商对应的smi-s供应程序在接收到所述第五cim-xml数据后执行对应的快照恢复操作，并将第五操作结果返回至所述smi-s服务器；
35.通过所述smi-s服务器在接收到所述第五操作结果后，解析所述操作结果的数据结构，并将所述第五操作结果返回至所述平台管理程序；
36.通过所述平台管理程序接收所述第五操作结果。
37.可选地，所述异构的存储设备的包括不同厂商和/或不同型号的存储设备。
38.可选地，所述smi-s供应程序内嵌在对应的存储设备中，或者安装在与存储设备相独立的其它设备中。
39.可选地，所述平台管理程序与不同的云平台通信相连，并存储有不同云平台的基本信息，以纳管不同的云平台。
40.本技术的有益效果至少包括：通过平台管理程序统一管理异构存储系统中的数据；与平台管理程序通信相连的smi-s服务器，包括smi-s服务器api接口、异构存储smi-s功能接口和wbem接口引擎；smi-s服务器api接口为平台管理程序提供调用接口；异构存储smi-s功能接口抽象和封装不同存储的功能和接口，以使同一smi-s服务器api接口在不同的存储设备上执行操作；wbem接口引擎在异构存储smi-s功能接口通过cim模型以xml的形式和smi-s供应程序之间进行信息交换；与smi-s服务器通信相连的至少一个smi-s供应程序，至少一个smi-s供应程序用于管理异构的存储设备，每个smi-s供应程序用于获取对应的存储设备的数据信息，并将数据信息通过smi-s服务器返回至平台管理程序，以供平台管理程序进行管理；可以实现异构存储的统一平台纳管，这样就可以从统一的平台查看和管理整个机房不同厂商、不同型号的存储设备。同时，对于主机或者云主机拥有者申请存储资源时，可以让拥有者自己在统一管理平台进行分配，不需要由存储运维工程师手动操作，简化了工作流程。同时也免除了手动操作，降低了数据人为出错的概率。
41.另外，主机或者云主机的拥有者可以在不接触存储设备的情况下，直接从指定的存储设备或者依据某种存储资源使用策略，自动从存储设备上创建存储资源，并分配给主机或者云主机使用。在主机下架或者云主机销毁时，也能适时的销毁对应的存储资源，实现了存储资源和主机或者云主机资源的全生命周期自动管理。这样即减少了存储运维工程师的额外管理工作，也免除了非存储运维工程师直接操作存储设备带来的数据损坏风险。
42.另外，因为smi-s服务程序中对存储资源的快照、复制、快照恢复等功能，实现了hmc小型机虚拟机的克隆、快照、快照恢复等功能。
43.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
44.图1是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管系统的结构示意图；
45.图2是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管方法中的存储资源管理方法的流程图；
46.图3是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管方法中的克隆方法的流程图；
47.图4是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管方法中的新的云平台启动方法的流程图；
48.图5是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管方法中的打快照方法的流程图；
49.图6是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管方法中的恢复快照方法的流程图。
【具体实施方式】
50.下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
51.首先，对于本技术涉及的若干名词进行介绍。
52.cim(common information model，公共信息模型)是dmtf开发和维护信息模型标准，旨在为全球信息系统、网络、应用程序和服务系统提供公共的信息定义模型标准，并且允许企业在这个标准的基础上自行扩展。
53.dmtf(distributed management task force，分布式管理任务组)是一个国际标准化组织，致力于将it产业的众多企业和机构联合起来，共同进行系统管理标准的开发、验证、推广和采纳工作。该组织在web管理、虚拟化技术、云计算等领域的标准在全球具有广泛的影响力，已成为领先的云计算标准组织之一。
54.snia(storage networking industry association，全球网络存储工业协会)是一个非盈利的全球国际组织，宗旨是领导全世界范围的存储行业开发、推广标准、技术和培训服务，增强存储厂商的信息管理能力。
55.wbem(web-based enterprise management，基于网络的企业管理)是dmtf开发的
一套标准化的系统管理方式，旨在为各行业系统任务提供工业级的管理标准。任何以cim模型化的资源都在通过这种管理方式被发现、接口和操作。
56.云主机指通过计算机虚拟化技术创建的虚拟化主机。
57.smi-s(storage management interface specification，存储管理接口标准)是snia开发的一项基于wbem的存储行业管理标准，旨在为全球san(存储区域网络)存储厂商提供管理标准，减轻管理负担。借助smi-s标准，独立管理软件可以通过基于cim模型的标准接口来管理存储设备。
58.smi-s provider(smi-s供应程序)是由各存储厂商提供的基于smi-s管理自己家设备的程序，它可以通过网络传递基于cim模型的管理信息。它是存储设备的实际操作者。各存储厂商可能提供独立的供应程序，也可能直接把这个供应程序嵌入到存储设备中提供。
59.图1是本技术一个实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管系统的结构示意图，该系统包括：平台管理程序110、smi-s服务器120、smi-s供应程序130和存储设备140。
60.平台管理程序110，用于统一管理异构存储系统中的数据。平台管理程序110是一个多平台统一管理入口程序，可以纳管任何主机或者虚拟化平台，并保存这些平台内主机或者云主机的基本信息。具体地，平台管理程序与不同的云平台通信相连，并存储有不同云平台的基本信息，以纳管不同的云平台。
61.smi-s服务器120与平台管理程序通信相连。smi-s服务器120由上之下包括以下三层：smi-s服务器api接口121、异构存储smi-s功能接口122和wbem接口引擎123。
62.smi-s服务器api接口121，用于为平台管理程序110提供调用接口。smi-s服务器api接口121主要负责定义smi-s服务器120程序对外暴露的接口名称、参数结构和返回结果数据格式，以为平台管理程序110提供调用接口。
63.异构存储smi-s功能接口122，用于抽象和封装不同存储的功能和接口，以使同一smi-s服务器api接口在不同的存储设备上执行操作。由于不同厂商、型号的存储，功能上有一定的差异。因此，它们通过smi-s暴露的功能和接口也有一定的差异，在这一层需要对这些功能和接口进行抽象和封装，以便于同一个smi-s服务器api接口，可以在不同的存储上进行执行。同时，在这一层需要不断地增加新的存储厂商的功能，而不会影响老的存储厂商已经存在的功能。
64.wbem接口引擎123，相当于一个wbem客户端，用于在异构存储smi-s功能接口通过cim模型以xml的形式和smi-s供应程序之间进行信息交换。
65.smi-s服务器120与至少一个smi-s供应程序130通信相连，该至少一个smi-s供应程序用于管理异构的存储设备140。每个smi-s供应程序130用于获取对应的存储设备140的数据信息，并将数据信息通过smi-s服务器120返回至平台管理程序110，以供平台管理程序110进行管理。
66.异构的存储设备140的包括不同厂商和/或不同型号的存储设备。
67.可选地，smi-s供应程序内嵌在对应的存储设备中，或者安装在与存储设备相独立的其它设备中。不同存储厂商smi-s供应程序的管理方式是不同的，有的是内嵌，有的是独立安装软件。这部分环境准备好了后，平台管理程序可以通过smi-s服务器程序api接口获取到这些异构存储的数据信息，并保存这些信息在平台管理程序内。
68.基于上述系统环境，本技术中的基于smi-s协议的异构存储纳管方法包括：通过平台管理程序统一管理异构存储系统中的数据；通过与平台管理程序通信相连的smi-s服务器中的smi-s服务器api接口为平台管理程序提供调用接口；通过异构存储smi-s功能接口抽象和封装不同存储的功能和接口，以使同一smi-s服务器api接口在不同的存储设备上执行操作；并通过wbem接口引擎在异构存储smi-s功能接口通过cim模型以xml的形式和smi-s供应程序之间进行信息交换；smi-s服务器包括smi-s服务器api接口、异构存储smi-s功能接口和wbem接口引擎；通过与smi-s服务器通信相连的至少一个smi-s供应程序管理异构的存储设备，并通过每个smi-s供应程序获取对应的存储设备的数据信息，并将数据信息通过smi-s服务器返回至平台管理程序，以供平台管理程序进行管理。
69.下面对平台管理程序通过smi-s服务器进行基于smi-s协议的异构存储纳管方法进行举例说明。本实施例中，以3种场景的管理方式为例，分别为：存储资源管理场景、克隆场景和打快照场景，分别进行说明。
70.场景1：存储资源管理场景。此时，用户管理主机和云主机，如果被管理的主机资源有集中式存储的操作需要，发送请求到smi-s服务器。
71.具体地，参考图2，通过平台管理程序110在具有集中式存储的操作需求的情况下，调用smi-s服务器api接口向smi-s服务器发送存储操作请求。
72.通过smi-s服务器120在通过smi-s服务器api接口接收到存储操作请求的情况下，根据异构存储smi-s功能接口中存储操作请求对应的存储厂商的要求，通过wbem接口引擎生成第一cim-xml数据并转发至存储厂商对应的smi-s供应程序。
73.通过存储厂商对应的smi-s供应程序130在接收到第一cim-xml数据后执行对应的存储操作，并将第一操作结果返回至smi-s服务器。
74.通过smi-s服务器120在接收到第一操作结果后，解析第一操作结果的数据结构(具体解析第一操作结果数据为对应api接口的数据结构)，并将第一操作结果返回至平台管理程序。
75.通过平台管理程序110接收第一操作结果，并将第一操作结果返回至用户。可选地，在第一操作结果成功的情况下，存储该第一操作结果；在第一操作结果不成功的情况下，平台管理程序可以报告错误。
76.可选地，存储操作包括增加操作、更改操作和/或删除操作。
77.场景2：克隆场景。用户选择一台使用集中式存储的云主机进行克隆操作，并把对应存储卷的克隆操作下发给smi-s服务器。
78.具体地，参考图3，通过平台管理程序110在具有对第一云主机进行克隆操作的需求的情况下，调用smi-s服务器api接口向smi-s服务器发送第一云主机对应的存储卷克隆操作请求。
79.通过smi-s服务器120在通过smi-s服务器api接口接收到存储卷克隆操作请求的情况下，根据异构存储smi-s功能接口中存储卷克隆操作请求对应的存储厂商的要求，通过wbem接口引擎生成第二cim-xml数据并转发至存储厂商对应的smi-s供应程序。
80.通过存储厂商对应的smi-s供应程序130在接收到第二cim-xml数据后执行对应的存储卷克隆操作，并将第二操作结果返回至smi-s服务器120。
81.通过smi-s服务器120在接收到第二操作结果后，解析操作结果的数据结构，并将
第二操作结果返回至平台管理程序110。
82.通过平台管理程序110接收第二操作结果。
83.可选地，参考图4，之后，通过平台管理程110在基于第二操作结果确定克隆操作成功的情况下，创建新的云主机；并调用smi-s服务器api接口向smi-s服务器发送将新的云主机和新克隆的存储卷关联的关联操作请求。
84.通过smi-s服务器120在接收到关联操作请求的情况下，根据异构存储smi-s功能接口中关联操作请求对应的存储厂商的要求，通过wbem接口引擎生成第三cim-xml数据并转发至存储厂商对应的smi-s供应程序。
85.通过存储厂商对应的smi-s供应程序130在接收到第三cim-xml数据后执行对应的关联操作，并将第三操作结果返回至smi-s服务器120。
86.通过smi-s服务器120在接收到第三操作结果后，解析操作结果的数据结构，并将第三操作结果返回至平台管理程序110。
87.通过平台管理程序110接收第三操作结果；在第三操作结果指示关联操作成功的情况下，启动新的云主机；在启动完成后，更新新的云主机的ip地址。
88.这样就克隆出一台和原来的第一云主机相同系统的新的云主机资源。
89.场景3：打快照场景。用户选择一台使用集中式存储的云主机进行快照操作，并把对应存储卷的快照操作下发给smi-s服务器。
90.具体地，参考图5，通过平台管理程序110在具有对第二云主机进行快照操作的需求的情况下，调用smi-s服务器api接口向smi-s服务器发送第二云主机对应的快照操作请求。
91.通过smi-s服务器120在通过smi-s服务器api接口接收到快照操作请求的情况下，根据异构存储smi-s功能接口中快照操作请求对应的存储厂商的要求，通过wbem接口引擎生成第四cim-xml数据并转发至存储厂商对应的smi-s供应程序130。
92.通过存储厂商对应的smi-s供应程序130在接收到第四cim-xml数据后执行对应的快照操作，并将第四操作结果返回至smi-s服务器120。
93.通过smi-s服务器120在接收到第四操作结果后，解析操作结果的数据结构，并将第四操作结果返回至平台管理程序110。
94.通过平台管理程序110接收第四操作结果。
95.可选地，用户如果有云主机快照恢复的需求，平台管理程序就把云主机存储卷快照恢复的操作下发给smi-s服务器。
96.具体地，参考图6，通过平台管理程序110在具有对第二云主机的快照恢复的需求的情况下，调用smi-s服务器api接口向smi-s服务器发送第二云主机对应的快照恢复请求；
97.通过smi-s服务器120在通过smi-s服务器api接口接收到快照恢复请求的情况下，根据异构存储smi-s功能接口中快照恢复请求对应的存储厂商的要求，通过wbem接口引擎生成第五cim-xml数据并转发至存储厂商对应的smi-s供应程序130。
98.通过存储厂商对应的smi-s供应程序130在接收到第五cim-xml数据后执行对应的快照恢复操作，并将第五操作结果返回至smi-s服务器120。
99.通过smi-s服务器120在接收到第五操作结果后，解析操作结果的数据结构，并将第五操作结果返回至平台管理程序110。
100.通过平台管理程序110接收第五操作结果。
101.这样就实现了对一台云主机打快照和快照恢复的管理。
102.综上所述，本实施例提供的基于smi-s协议的异构存储纳管方法，通过平台管理程序统一管理异构存储系统中的数据；与平台管理程序通信相连的smi-s服务器，包括smi-s服务器api接口、异构存储smi-s功能接口和wbem接口引擎；smi-s服务器api接口为平台管理程序提供调用接口；异构存储smi-s功能接口抽象和封装不同存储的功能和接口，以使同一smi-s服务器api接口在不同的存储设备上执行操作；wbem接口引擎在异构存储smi-s功能接口通过cim模型以xml的形式和smi-s供应程序之间进行信息交换；与smi-s服务器通信相连的至少一个smi-s供应程序，至少一个smi-s供应程序用于管理异构的存储设备，每个smi-s供应程序用于获取对应的存储设备的数据信息，并将数据信息通过smi-s服务器返回至平台管理程序，以供平台管理程序进行管理；可以实现异构存储的统一平台纳管，这样就可以从统一的平台查看和管理整个机房不同厂商、不同型号的存储设备。同时，对于主机或者云主机拥有者申请存储资源时，可以让拥有者自己在统一管理平台进行分配，不需要由存储运维工程师手动操作，简化了工作流程。同时也免除了手动操作，降低了数据人为出错的概率。
103.另外，主机或者云主机的拥有者可以在不接触存储设备的情况下，直接从指定的存储设备或者依据某种存储资源使用策略，自动从存储设备上创建存储资源，并分配给主机或者云主机使用。在主机下架或者云主机销毁时，也能适时的销毁对应的存储资源，实现了存储资源和主机或者云主机资源的全生命周期自动管理。这样即减少了存储运维工程师的额外管理工作，也免除了非存储运维工程师直接操作存储设备带来的数据损坏风险。
104.另外，因为smi-s服务程序中对存储资源的快照、复制、快照恢复等功能，实现了hmc小型机虚拟机的克隆、快照、快照恢复等功能。
105.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
106.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。