基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法与流程

1.本发明涉及计算存储分离架构下，存储端映射磁盘逻辑卷至计算端技术领域，具体来说，涉及基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法。


背景技术：

2.it系统是国际标准iec60364区分了三类不同的接地系统，使用两个字母代号表示tn，tt和it。第一个字母表示电源端与地的关系：t表示电源端有一点直接接地；i表示电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系：t表示电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；n表示电气装置的外露可导电部分与电源端接地有直接电气连接。
3.目前it系统在数据规模和数据处理能力上都有较高的要求，采用存储分离架构可以具备高性能和高扩展能力的特性。但是在存储侧映射至计算侧时，经过多路径等工具转化，往往难以区别计算侧磁盘逻辑卷与存储侧磁盘逻辑卷之间的对应关系，从而造成运维成本的大幅上升。
4.现阶段中，常采用传统excel表格记录对应的关系，但是uuid、wwn号需通过手工进行对应，该过程中可能存在人工操作而产生误差，因此不具备严谨性。同时在系统出现故障时，需要结合记录手工查询定位，延长了障定位处理的时间，难以满足在线系统的在线时效要求。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本发明提出基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为此，本发明采用的具体技术方案如下：
8.基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法，该方法包括以下步骤：
9.s1、从资产数据库中去获取当前需要编码中磁盘逻辑卷的相关信息，并将磁盘逻辑卷的相关信息作为编码的输入源；
10.s2、对每个磁盘逻辑卷进行16位编码拆解；
11.s3、将步骤s2中拆解的编码进行组合，并生成磁盘逻辑卷编码；
12.s4、将16位编码拆解为6组子编码，并反向定位编码的磁盘逻辑卷编码。
13.进一步的，所述磁盘逻辑卷的相关信息包括主机通用唯一识别码、控制器通用唯一识别码、闪存逻辑卷通用唯一识别码、普通逻辑卷通用唯一识别码及设备文件通用唯一识别码。
14.进一步的，所述对每个磁盘逻辑卷进行16位编码拆解还包括以下步骤：
15.s21、通过f1公式，将主机通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的1
‑
3位，得到主机编码；
16.s22、通过f1公式，将控制器通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的4
‑
6位，得到控制器编码；
17.s23、通过f1公式，将闪存逻辑卷通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的7
‑
9位，得到闪存逻辑卷编码；
18.s24、使用闪存逻辑卷组加载至普通逻辑卷组之上，并生成16位编码中的第10位，并得到加速比例编码；
19.s25、通过f1公式，将普通逻辑卷组通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的11
‑
13位，得到普通逻辑卷组编码；
20.s26、通过f1公式，将设备文件通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的14
‑
16位，得到设备文件编码。
21.进一步的，所述f1公式指通过通用唯一识别码生成3位编码，所有的硬件信息均可查询到自己的通用唯一识别码作为唯一标识；
22.其中，通用唯一识别码通常为32位字符，编写以下算法时将通用唯一识别码转化为3位的62进制编码。
23.进一步的，所述f1公式的具体算法实现方式如下：
24.首先将通用唯一识别码中的符号去除；
25.循环通用唯一识别码中的32位字符，从第一位开始，每一位做hash运算；
26.根据运算所得结果，转换成62进制数；
27.将所得数值取前3位进行返回，并完成32位通用唯一识别码到3位62进制编码的转换。
28.进一步的，所述hash运算公式如下：
29.hash＝uint64(c)+(hash<<6)+(hash<<16)
–
hash。
30.进一步的，所述将步骤s2中拆解的编码进行组合，并生成磁盘逻辑卷编码；还包括以下步骤：
31.s31、按照s21到s26的步骤生成主机编码、控制器编码、闪存逻辑卷组编码、加速比例编码、普通逻辑卷组编码及设备文件编码；
32.s32、将主机编码、控制器编码、闪存逻辑卷组编码、加速比例编码、普通逻辑卷组编码及设备文件编码依次进行追加，并得到磁盘逻辑卷的编码。
33.进一步的，所述将16位编码拆解为6组子编码，并反向定位编码的磁盘逻辑卷编码还包括以下步骤：
34.s41、根据编码的1
‑
3位得到资产数据库中编码对应的主机信息，并通过f1公式，校验主机通用唯一识别码和编码是否一致，对主机编码组进行磁盘逻辑卷定位。
35.s42、根据编码的4
‑
6位得到资产数据库中编码对应的控制器信息，通过f1公式，校验控制器通用唯一识别码和编码是否一致，对控制器编码组进行磁盘逻辑卷定位；
36.s43、根据编码的7
‑
9得到资产数据库中编码对应的闪存逻辑卷组信息，通过f1公式，可校验闪存逻辑通用唯一识别码和编码是否一致，并对闪存逻辑编码组进行磁盘逻辑卷定位；
37.s44、根据编码的第10位定义磁盘逻辑卷的加速比例；
38.s45、根据编码的11
‑
13得到资产数据库中编码对应的普通逻辑卷组信息，通过f1
公式校验普通逻辑卷组通用唯一识别码和编码是否一致，并对普通逻辑卷组进行磁盘逻辑卷定位；
39.s46、根据编码的14
‑
16得到资产数据库中编码对应的设备文件组信息，通过f1公式设备文件通用唯一识别码和编码是否一致，并对设备文件编码组进行行磁盘逻辑卷定位。
40.本发明的有益效果为：
41.1、本发明采用了16位编码，确保磁盘逻辑卷唯一性的同时又存在明确的辨识度，通过编码的组合拆解，可快速了解磁盘逻辑卷来自的主机信息、控制器信息、普通卷组信息、闪存卷组信息、设备文件信息、加速比例信息，在远端磁盘逻辑卷挂载后出现故障时，可快速追溯到本地存储的实际位置，以便于解决问题。
42.2、编码16位，共划分了6个部分，其中5个部分采集了基于uuid生成编码的算法，生成了3位62进制的编码，每个编码支持数目多达20多万，远超目前存储端的硬件架构配置，完全满足目前行业内对磁盘逻辑卷的编码需求；6部分组合之后，16位编码，保证了重复率基本为零，确保了编码的唯一性。
43.3、在存储计算分离架构的大趋势下，目前it行业建设中存在着使用远端逻辑卷的普遍现象。使用默认的wwn来保证磁盘唯一性，但确不具备反向定位的能力。本发明的16位编码，既保证了自定义编码保证磁盘逻辑卷的唯一性，不会出现重复冲突的情况。同时也提供了反向定位的方式，结合cmdb资产数据库可快速定位到磁盘逻辑卷的来源。
44.4、在数据中心建设中，无论是前期的集成方案规划还是后期的在线运维，都离不开清晰的磁盘逻辑卷编码带来的便捷性。让it数据中心的磁盘逻辑卷做到用途、来源可追溯，保证了数据中心的安全。
45.5、在目前it存储架构中，sanserver为主流的存储提供方式；存储使用实践过程中，往往采用计算存储分离的架构，由存储层提供的磁盘逻辑卷供给计算层使用，故而存储层的磁盘逻辑卷即需要在本地同时也需要在映射端均保证磁盘逻辑均的唯一性质，通过16位的编码生成的磁盘逻辑卷名称进行唯一性的保证，避免了磁盘逻辑在本地以及映射端的冲突问题，同时磁盘逻辑卷在映射到远端的过程中，会采用磁盘具备的标准uuid进行映射，16位编码的核心算法可适配uuid的转换对应逻辑，可生成符合uuid标准并具备16位编码特征的uuid，用于远程映射，保证磁盘逻辑卷名称的唯一性。
46.6、磁盘逻辑卷是在存储能力供给中使用到最小粒度的存储单元，无论是物理环境还是目前火热的微服务架构中，磁盘逻辑卷均挂载成为各种文件目录类型用于数据存储；大数据时代，海量数据势必需求极大量的磁盘逻辑卷，在众多磁盘逻辑卷中来定位磁盘逻辑卷的最终归属，是目前存储架构面临的挑战，一种基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法所生成的16位编码，是根据磁盘逻辑卷所属的服务器、映射的控制器、磁盘卷组、磁盘类型、磁盘加速比例以及磁盘设备号所产生的特征编码，在本地环境，可直接解析编码生成磁盘属性，根据磁盘属性进行磁盘逻辑卷的准确定位，在远端，通过udev植入16编码的反编译算法，将映射的uuid反编译，亦可解析生成磁盘的属性信息，进行磁盘的准确定位。具备这样的定位机制，可极大的简化存储层使用及运维的难度，提高故障排查的效率，保证了磁盘逻辑卷的准确定位能力。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1是根据本发明实施例的基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法的流程图；
49.图2是根据本发明实施例的基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法中磁盘逻辑卷唯一编码与物理层组件定位的对应关系图。
具体实施方式
50.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
51.根据本发明的实施例，提供了基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法。
52.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法，该方法包括以下步骤：
53.s1、从资产数据库(cmdb)中去获取当前需要编码中磁盘逻辑卷(lvtest01)的相关信息，并将磁盘逻辑卷的相关信息作为编码的输入源；
54.在一个实施例中，所述磁盘逻辑卷的相关信息包括主机通用唯一识别码(uuid)、控制器通用唯一识别码(uuid)、闪存逻辑卷通用唯一识别码(uuid)、普通逻辑卷通用唯一识别码(uuid)及设备文件通用唯一识别码(uuid)。
55.在具体应用时，获取磁盘逻辑卷的cmdb资产信息，假设给磁盘逻辑卷lvtest01进行多位编码，首先到资产数据库cmdb中去获取当前需要编码的磁盘逻辑卷lvtest01的相关信息。包括主机uuid、控制器uuid、闪存逻辑卷uuid，普通逻辑卷uuid，设备文件uuid；这些相关的资产信息，会在后续编码过程中，作为编码的输入源，计算后生成编码。
56.cmdb资产信息示例：
57.类别名称uuid主机host015ed4cd2c
‑
0000
‑
1000
‑
0000
‑
84139f318cf0控制器crontolle015d36c63c
‑
0000
‑
1000
‑
0000
‑
84139f318d20闪存逻辑卷组flashvg0015d36d26c
‑
0000
‑
1000
‑
0000
‑
84139f318d60普通逻辑卷组hddvg0014c4c4544
‑
0030
‑
4310
‑
804d
‑
c3c04f484732设备文件tagetfile0014c4c4544
‑
0043
‑
3110
‑
8034
‑
c7c04f444632
58.s2、如图2所示，对每个磁盘逻辑卷进行16位编码拆解；
59.在一个实施例中，所述对每个磁盘逻辑卷进行16位编码拆解还包括以下步骤：
60.s21、通过f1公式，将主机通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的1
‑
3位，得到主机编码；
61.在具体应用时，计算存储分离架构下，存储往往采用server
‑
san的模式，故而存在存储节点，16位编码的第1位到第3位针对了主机信息进行编码。在步骤s1获得了磁盘逻辑卷lvtest01的主机信息，主机的uuid为5ed4cd2c
‑
0000
‑
1000
‑
0000
‑
84139f318cf0。编码示例为：b7y。
62.s22、通过f1公式，将控制器通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的4
‑
6位，得到控制器编码；
63.在具体应用时，在每个存储节点上存在多个控制器，每个控制器可管理一组存储节点上磁盘，故而对控制器进行编码。16位编码中的第4位到第6位对应了控制器的编码；在步骤s1获得了磁盘逻辑卷lvtest01的控制器信息，控制器的uuid为5d36c63c
‑
0000
‑
1000
‑
0000
‑
84139f318d20。编码示例为：nyy
64.62进制编码，表示最多支持控制器数为238，328个。
65.s23、通过f1公式，将闪存逻辑卷通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的7
‑
9位，得到闪存逻辑卷编码；
66.在具体应用时，在目前高性能应用的需求场景下，在存储节点上一般会配置闪存设备用于磁盘性能的提速，以满足应用对高带宽的要求。考虑到这种情况，建立了闪存逻辑卷组编码；16位编码中的第7位到第9位对应了闪存逻辑卷组编码；在步骤s1获得了磁盘逻辑卷lvtest01的闪存逻辑卷组信息，闪存逻辑卷组的uuid为5d36d26c
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0000
‑
1000
‑
0000
‑
84139f318d60。编码示例为：zrt62进制编码，表示最多支持闪存逻辑卷组数为238,328个
67.s24、使用闪存逻辑卷组加载至普通逻辑卷组之上，并生成16位编码中的第10位，并得到加速比例编码；
68.在具体应用时，存储加速技术是指使用闪存逻辑卷组加载至普通逻辑卷组之上，以达到io在达到普通逻辑卷组之前可经过闪存逻辑卷组的提速，提速的比例可进行设定，比例越高提速效果越强。16位编码中的第10位对应了加速比列编码；编码采用了16进制，0代表不加速，1代表加速比列位5％，以此类推。加速比例编码如3；
69.s25、通过f1公式，将普通逻辑卷组通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的11
‑
13位，得到普通逻辑卷组编码；
70.在具体应用时，普通逻辑卷组为存储节点上实际存储数据的空间，并且与闪存逻辑卷组、加速比例产生相关联性。16位编码中的第11位到第13位对应了普通逻辑卷组编码；在步骤s1获得了磁盘逻辑卷lvtest01的普通逻辑卷组信息，普通逻辑卷组的uuid为4c4c4544
‑
0030
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4310
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804d
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c3c04f484732。编码示例为：tk4；
71.s26、通过f1公式，将设备文件通用唯一识别码转换成3位62进制编码，并生成16位编码的14
‑
16位，得到设备文件编码；
72.在具体应用时，设备文件是指磁盘逻辑卷在进行远程映射前需要关联的设备文件别名，为保证在计算端和存储端映射关系而使用。16位编码中的第14位到第16位对应了设备文件编码；在步骤s1获得了磁盘逻辑卷lvtest01的设备文件信息，设备文件的uuid为4c4c4544
‑
0043
‑
3110
‑
8034
‑
c7c04f444632。编码示例为：uny。
73.在一个实施例中，所述f1公式指通过通用唯一识别码生成3位编码，所有的硬件信息均可查询到自己的通用唯一识别码作为唯一标识；
74.其中，通用唯一识别码通常为32位字符，编写以下算法时将通用唯一识别码转化
为3位的62进制编码；
75.在一个实施例中，所述f1公式的具体算法实现方式如下：
76.首先将通用唯一识别码中的符号去除；
77.循环通用唯一识别码中的32位字符，从第一位开始，每一位做hash(哈希算法)运算；
78.根据运算所得结果，转换成62进制数；
79.将所得数值取前3位进行返回，并完成32位通用唯一识别码到3位62进制编码的转换；
80.在一个实施例中，所述hash运算公式如下：
81.hash＝uint64(c)+(hash<<6)+(hash<<16)
–
hash；
82.s3、将步骤s2中拆解的编码进行组合并生成磁盘逻辑卷编码；
83.在一个实施例中，所述将步骤s2中拆解的编码进行组合，并生成磁盘逻辑卷编码；还包括以下步骤：
84.s31、按照s21到s26的步骤生成主机编码、控制器编码、闪存逻辑卷组编码、加速比例编码、普通逻辑卷组编码及设备文件编码；
85.s32、将主机编码、控制器编码、闪存逻辑卷组编码、加速比例编码、普通逻辑卷组编码及设备文件编码依次进行追加，并得到磁盘逻辑卷的编码。
86.在具体应用时，编码由6部分叠加组成，每部分都由上百种组合方式，最终的16位编码重合一致的可能性，基本为零，保证磁盘逻辑卷编码的唯一性。
87.如b7ynyyzrt5tk4uny。
[0088][0089]
s4、将上述看到的16位编码如b7ynyyzrt5tk4uny拆解为6组子编码，反向定位编码为b7ynyyzrt5tk4uny的磁盘逻辑卷编码。
[0090]
在具体应用时，在计算端，查看映射到本地的磁盘逻辑卷组的16位编码，划分为6组编码，可快速定位到磁盘逻辑卷来自的主机信息、控制器信息、闪存逻辑卷组、普通逻辑卷组；
[0091]
在一个实施例中，所述将看到的16位编码如b7ynyyzrt5tk4uny拆解为6组子编码，反向定位编码为b7ynyyzrt5tk4uny的磁盘逻辑卷编码还包括以下步骤：
[0092]
s41、编码的1
‑
3位为b7y，根据编码得到资产数据库中编码对应的主机信息，并通过f1公式，校验主机通用唯一识别码和编码是否一致，对主机编码组进行磁盘逻辑卷定位；
[0093]
类别名称编码uuid主机host01b7y5ed4cd2c
‑
0000
‑
1000
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0000
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84139f318cf0
[0094]
s42、编码的4
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6位为nyy，根据编码得到资产数据库中编码对应的控制器信息，通
过f1公式，校验控制器通用唯一识别码和编码是否一致，对控制器编码组进行磁盘逻辑卷定位；
[0095]
类别名称编码uuid控制器crontoller01nyy5d36c63c
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0000
‑
1000
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0000
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84139f318d20
[0096]
s43、编码的7
‑
9位为zrt，根据编码得到资产数据库中编码对应的闪存逻辑卷组信息，通过f1公式，可校验闪存逻辑通用唯一识别码和编码是否一致，并对闪存逻辑编码组进行磁盘逻辑卷定位；
[0097][0098][0099]
s44、编码的10位为5，根据编码规则，可定位编码为b7ynyyzrt5tk4uny磁盘逻辑卷的加速比例为25％；
[0100]
s45、编码的11
‑
13位为tk4，根据编码得到资产数据库中编码对应的普通逻辑卷组信息，通过f1公式校验普通逻辑卷组通用唯一识别码和编码是否一致，并对普通逻辑卷组进行磁盘逻辑卷定位；
[0101][0102]
s46、编码的14
‑
16位为uny，根据编码得到资产数据库中编码对应的设备文件组信息，通过f1公式设备文件通用唯一识别码和编码是否一致，并对设备文件编码组进行行磁盘逻辑卷定位。
[0103][0104]
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明采用了16位编码，确保磁盘逻辑卷唯一性的同时又存在明确的辨识度，通过编码的组合拆解，可快速了解磁盘逻辑卷来自的主机信息、控制器信息、普通卷组信息、闪存卷组信息、设备文件信息、加速比例信息。在远端磁盘逻辑卷挂载后出现故障时，可快速追溯到本地存储的实际位置，以便于解决问题，编码16位，共划分了6个部分，其中5个部分采集了基于uuid生成编码的算法，生成了3位62进制的编码，每个编码支持数目多达20多万，远超目前存储端的硬件架构配置，完全满足目前行业内对磁盘逻辑卷的编码需求；6部分组合之后，16位编码，保证了重复率基本为零，确保了编码的唯一性，在存储计算分离架构的大趋势下，目前it行业建设中存在着使用远端
逻辑卷的普遍现象。使用默认的wwn来保证磁盘唯一性，但确不具备反向定位的能力。本发明的16位编码，既保证了自定义编码保证磁盘逻辑卷的唯一性，不会出现重复冲突的情况。同时也提供了反向定位的方式，结合cmdb资产数据库可快速定位到磁盘逻辑卷的来源，在数据中心建设中，无论是前期的集成方案规划还是后期的在线运维，都离不开清晰的磁盘逻辑卷编码带来的便捷性。让it数据中心的磁盘逻辑卷做到用途、来源可追溯，保证了数据中心的安全在目前it存储架构中，sanserver为主流的存储提供方式；存储使用实践过程中，往往采用计算存储分离的架构，由存储层提供的磁盘逻辑卷供给计算层使用，故而存储层的磁盘逻辑卷即需要在本地同时也需要在映射端均保证磁盘逻辑均的唯一性质，通过16位的编码生成的磁盘逻辑卷名称进行唯一性的保证，避免了磁盘逻辑在本地以及映射端的冲突问题，同时磁盘逻辑卷在映射到远端的过程中，会采用磁盘具备的标准uuid进行映射，16位编码的核心算法可适配uuid的转换对应逻辑，可生成符合uuid标准并具备16位编码特征的uuid，用于远程映射，保证磁盘逻辑卷名称的唯一性；磁盘逻辑卷是在存储能力供给中使用到最小粒度的存储单元，无论是物理环境还是目前火热的微服务架构中，磁盘逻辑卷均挂载成为各种文件目录类型用于数据存储；大数据时代，海量数据势必需求极大量的磁盘逻辑卷，在众多磁盘逻辑卷中来定位磁盘逻辑卷的最终归属，是目前存储架构面临的挑战，一种基于多位编码实现逻辑卷名称唯一性和准确定位的方法所生成的16位编码，是根据磁盘逻辑卷所属的服务器、映射的控制器、磁盘卷组、磁盘类型、磁盘加速比例以及磁盘设备号所产生的特征编码。在本地环境，可直接解析编码生成磁盘属性，根据磁盘属性进行磁盘逻辑卷的准确定位，在远端，通过udev植入16编码的反编译算法，将映射的uuid反编译，亦可解析生成磁盘的属性信息，进行磁盘的准确定位，具备这样的定位机制，可极大的简化存储层使用及运维的难度，提高故障排查的效率，保证了磁盘逻辑卷的准确定位能力。
[0105]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。