ICS 35.240.01 L 70 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T37737-2019 信息技术 云计算 分布式块存储系统 总体技术要求 Information technology--Cloud computing General technique requirements of distributed block storage system 2019-08-30发布 2020-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 377372019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3术语和定义、缩略语. 3.1术语和定义 3.2缩略语 4云计算分布式块存储系统架构 5 要求 5.1 资源管理功能要求 5.2 系统管理功能要求 5.3 可扩展要求 10 5.4 兼容性要求… 11 5.5 安全性要求 GB/T 37737—2019 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28)提出并归口。 本标准起草单位：中移（苏州)软件技术有限公司、中国电子技术标准化研究院、阿里云计算有限公 司、华为技术有限公司、新华三技术有限公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、北京京东尚科信息技术 有限公司、航天云宏技术有限公司、中国电子科技集团公司第二十八研究所、深圳赛西信息技术有限公 司、东莞中国科学院云计算产业技术创新与育成中心、北京初志科技有限公司、星辰天合（北京）数据科 技有限公司、快威科技集团有限公司、烽火通信科技股份有限公司、中山大学、中国舰船研究院。 本标准主要起章人：汤永伟、主泽、昊涛、杨丽蕴、马涛、周景才、张关洁、主东旭、陈盼、主洁萍、 张在贵、刘娇、陈志峰、王典威、严红、贾立国、闫飞、耿航、韩飞、刘晨、易晶晶、陈刚、王光杰、温武少、 万海、马辰。 I GB/T37737—2019 信息技术 云计算分布式块存储系统 总体技术要求 1范围 本标准规定了分布式块存储系统的资源管理功能要求、系统管理功能要求、可扩展要求、兼容性要 求和安全性要求。 本标准适用于分布式块存储系统的研发和应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T32400---2015 5信息技术云计算概览与词汇 3术语和定义、缩略语 3.1术语和定义 GB/T324002015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 块 block 存储在计算机中数据信息的集合，从用户角度看到的数据是块形式存在的。 3.1.2 分布式块存储系统 distributedblock storage system 由多个相对独立的存储节点组成，节点之间通过网络连接起来形成提供块接口和管理功能的存储 系统。 3.1.3 卷 volume 块存储系统中物理空间的逻辑分区，为虚拟机（VM)或物理机提供裸设备方式进行数据存取。可 以进行创建、删除、扩展等操作。 3.1.4 快照 snapshot 卷在某个时间点的副本。 3.1.5 精简配置 thin provisioning 项容量分配的技术，根据该项应用实际所需要的容量，实时分配给应用程序。 3.1.6 厚置备 thickprovision 项容量分配技术，次性划分指定的存储空间的应用。 1 GB/T 377372019 3.1.7 存储池 storagepool 逻辑卷中数据块的分布范围。 3.2 2缩略语 下列缩略语适用于本文件。 API：应用编程接口（ApplicationProgrammingInterface） CLI：命令行接口（CommandLineInterface） CPU：中央处理单元（CentralProcessingUnit) FCP：光纤通道协议（FibreChannelProtocol) ID+身份标识码（Identity） I/O：输入/输出（Input/Output） IOPS：每秒进行读写操作的次数（Input/OutputOperationsPerSecond） isCSI：互联网小型计算机系统接口（InternetSmallComputerSystemInterface） MBPS+兆比特每秒（MillionBitsPerSecond) NBD：网络块设备（NetworkBlockDevice) QoS：服务质量（QualityofService） REST+表现层状态转移（RepresentationalStateTransfer） SLA：服务级别协议（ServiceLevelAgreement) VM：虚拟机(VirtualMachine) 4云计算分布式块存储系统架构 分布式块存储系统功能架构如图1所示，分为如下模块： a） 物理层：物理层要求不在本标准范畴内。 b） 块存储资源管理：负责对分布式块存储资源的管理，并向资源管理系统提供API。向资源管理 系统提供的API能力包括卷管理配置、卷操作、业务计量和监控信息上报等。 c) 系统管理：分布式块存储系统管理包括配置管理、操作维护、系统监控、日志等模块，并可以通 过图形用户界面，操作维护人员可以实现对分布式块存储系统的管理。 分布式块存储系统与其他系统主要通过以下几种接口对接： a) 资源管理接口：针对资源管理系统的接口采用RESTAPI、CLI等方式实现，提供资源信息查 询、卷配置操作等功能接口。 b) 系统管理接口：针对运维管理系统的接口采用RESTAPI、CLI等方式实现，提供监控告警数 据的采集，以及资源的配置管理等接口。 c) 主机访问接口：为计算系统提供块设备（iSCSI/FCP/客户端方式）访问接口，支持物理主机系 统和虚拟化主机系统。虚拟化环境下可以直接将裸设备透过虚拟化层直接映射给虚拟机，存 储和计算系统通过网络进行互联。 2 GB/T37737—2019 计算系统 主机访问接口 资源管理接口 分布式块存储系统 资源管理接口 资源管理接口 系统管理 配置管理 节点管理 媒体管理 卷管理 快照管理 映射管理 权限管理 版本管理 蓝控告警 资 运 块存储资源管理 理 台 平 卷操作 快照操作 Qos 压缔 去熏 系统管理接口 系统管理接口 物理层 图1分布式块存储系统架构 分布式块存储系统内部通过以下接口对接： 存储服务器之间通过特定协议互联，实现心跳和数据交互。元数据服务器一般通过Paxos算法来 实现Leader的选举，元数据服务器掌握着集群的信息，如磁盘状态、节点状态、卷的状态等，也会将这些 信息通过特定协议下发到各存储节点，最终各存储节点可以获得致的集群状态视图。 5要求 5.1 资源管理功能要求 5.1.1 创建卷 5.1.1.1 功能描述 在存储系统中根据指令要求创建指定容量的卷。 5.1.1.2 功能要求 创建卷满足如下功能： a) 应支持指定卷的大小； b) 应支持指定卷的名称； c) 可支持指定卷的副本数或者纠删码模型； (p 可支持指定卷QoS吞吐率和IOPS范围）； e) 可支持指定卷所在的存储池； f) 可支持指定卷的类型（精简或者厚置备），如果是精简模式，需提供实际容量大小。 3 GB/T 37737-2019 5.1.2 删除卷 5.1.2.1 功能描述 释放卷空间。 5.1.2.2 功能要求 删除卷满足如下功能： a) 对目标卷进行删除操作前，应解除该卷以及其快照与计算资源的挂载关系； b) 删除后的目标卷应释放卷所占用的存储空间； c) 期除卷后，根据卷创建的快照/克隆应并删除。 5.1.3 挂载卷 5.1.3.1 功能描述 5.1.3.2 功能要求 挂载卷满足如下功能： a) 应与计算系统交互，将卷挂载给对应的主机； 应更新卷的状态。 5.1.4 卸载卷 5.1.4.1 功能描述 解除指定的卷与计算资源的关联关系。 5.1.4.2 功能要求 卸载卷满足如下功能： a) 应从主机确认该卷已经从计算资源上分离； b) 应更新卷的状态。 5.1.5 卷扩容 5.1.5.1 功能描述 增加卷容量。 5.1.5.2 功能要求 卷扩容满足如下功能： a) 卷容量信息保持和扩容配置信息一致； b) 处于未挂载状态的卷应支持扩容； c) 已挂载的卷可支持在线扩容； d) 已挂载的卷应支持离线扩容。 4 GB/T 37737—2019 5.1.6查询卷 5.1.6.1功能描述 获取卷的属性及状态信息。通过状态信息查询，用户可获知当前卷的创建进展信息。 5.1.6.2 功能要求 查询卷满足如下功能： a） 应支持接收资源管理系统的指令，根据卷ID/NAME反馈该卷的状态及其属性信息 b) 卷信息应包括但不限于该卷的容量和目前所处的状态； c) 可支持根据卷ID/NAME等信息进行分表查询。 5.1.7卷拷贝 5.1.7.1 功能描述 完全复制某时间点的卷的全部内容。 5.1.7.2 功能要求 卷拷贝满足如下功能： a） 将源数据卷的数据基于某一时间点完全生成目标卷； b) 复制出的数据卷应支持读写操作，并对源卷无影响。 5.1.8 Qos 5.1.8.1 功能描述 限定卷IOPS、MBPS等各类服务性能边界。 5.1.8.2 功能要求 QoS满足如下功能： a) 应支持用户针对指定卷设置其服务性能边界，该设置仅作用于所设置的卷，对其他卷不产生直 接影响； b） 可支持卷在线设置其服务性能边界。