[發(fā)明專利]一種分布式文件系統(tǒng)中支持快照的元數(shù)據(jù)信息管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310752681.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103678715B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季旻;郭照斌;付根希;李博;苗艷超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫城市云計(jì)算中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30;G06F11/14
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管理方法，具體講涉及一種分布式文件系統(tǒng)中支持快照的元數(shù)據(jù)信息管理方法。

背景技術(shù)

分布式文件系統(tǒng)一般包含客戶端，元數(shù)據(jù)服務(wù)器(MetaData Servicer，MDS)和數(shù)據(jù)服務(wù)器(Data Servicer，DS)，客戶端負(fù)責(zé)文件數(shù)據(jù)的訪問(wèn)接口制定，元數(shù)據(jù)服務(wù)器器處理文件的布局及屬性，數(shù)據(jù)服務(wù)器器存儲(chǔ)文件的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

對(duì)于分布式文件系統(tǒng)，快照技術(shù)是實(shí)現(xiàn)防范數(shù)據(jù)丟失的有效手段。當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生應(yīng)用故障或者文件損壞時(shí)，可以利用快照將數(shù)據(jù)恢復(fù)到快照產(chǎn)生時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)；此外，快照為存儲(chǔ)用戶提供了另一個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)通道，當(dāng)原數(shù)據(jù)進(jìn)行在線應(yīng)用處理時(shí)，用戶可以訪問(wèn)快照或利用快照進(jìn)行相關(guān)測(cè)試工作。

寫(xiě)時(shí)拷貝(Copy On Write，COW)是實(shí)現(xiàn)文件快照的基本思想，修改式訪問(wèn)→分裂→重定向修改式訪問(wèn)，是實(shí)現(xiàn)COW的基本流程。有些文件系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)快照，額外建立了快照表，每次訪問(wèn)時(shí)都會(huì)通過(guò)快照表檢查是否訪問(wèn)了快照項(xiàng)，并決定是否執(zhí)行分裂處理；還有些文件系統(tǒng)通過(guò)額外增加數(shù)據(jù)塊的元數(shù)據(jù)引用計(jì)數(shù)表，每次訪問(wèn)時(shí)都會(huì)通過(guò)引用計(jì)數(shù)表檢查是否訪問(wèn)了快照項(xiàng)，并決定是否執(zhí)行分裂處理。

目前的快照技術(shù)主要有如下缺點(diǎn)：

1)基于快照表/引用計(jì)數(shù)表檢查的技術(shù)，雖無(wú)需改動(dòng)原有元數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)，但當(dāng)快照表/引用計(jì)數(shù)表非常大時(shí)，檢查快照表將比較耗時(shí)；

2)目前分布式文件系統(tǒng)快照實(shí)現(xiàn)多局限在文件快照級(jí)，缺乏目錄級(jí)快照的實(shí)現(xiàn)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種分布式文件系統(tǒng)中支持快照的元數(shù)據(jù)信息管理方法，將MDS中iNode信息、段信息分別采用iNode管理器和段管理器進(jìn)行維護(hù)，并通過(guò)管理器維護(hù)的方法，順其自然的實(shí)現(xiàn)了分布式文件系統(tǒng)的快照。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種分布式文件系統(tǒng)中支持快照的元數(shù)據(jù)信息管理方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：對(duì)段資源進(jìn)行管理；

步驟2：創(chuàng)建文件快照并對(duì)創(chuàng)建的文件快照進(jìn)行修改；

步驟3：對(duì)iNode資源進(jìn)行管理；

步驟4：創(chuàng)建目錄快照并對(duì)創(chuàng)建的目錄快照進(jìn)行修改。

所述步驟1中，段資源的基本屬性包括引用計(jì)數(shù)RC和分裂版本SV；步驟1具體包括以下步驟：

步驟1-1：段布局中相應(yīng)的文件數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，若引用計(jì)數(shù)RC＞1，則對(duì)段資源進(jìn)行分裂；

步驟1-2：當(dāng)刪除文件時(shí)，元數(shù)據(jù)服務(wù)器將修改相應(yīng)iNode資源引用的所有RC，使RC＝RC-1；如果段資源的RC值為0，則通知數(shù)據(jù)服務(wù)器刪除段布局對(duì)應(yīng)的文件，并從段管理器中回收段資源。

設(shè)ino表示當(dāng)前修改文件的iNode資源，seg表示當(dāng)前修改數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的段資源，元數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)seg進(jìn)行分裂過(guò)程如下：

1)如果seg布局相關(guān)元數(shù)據(jù)服務(wù)器空間不足，則為seg_new構(gòu)建新布局；否則，拷貝seg給新段資源seg_new，并設(shè)置seg_new屬性RC＝1，SV＝0；

2)如果seg與seg_new布局一致且相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)器支持?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象文件的快照，則建立seg中對(duì)應(yīng)對(duì)象文件的快照并映射給seg_new對(duì)應(yīng)對(duì)象文件；否則，拷貝seg中對(duì)應(yīng)對(duì)象文件作為seg_new的對(duì)象文件；

3)seg屬性RC＝RC-1，SV＝SV+1；

4)ino引用seg_new。

所述步驟2包括以下步驟：

步驟2-1：設(shè)ino表示文件快照源，ino_snap表示需創(chuàng)建的快照文件，則元數(shù)據(jù)服務(wù)器創(chuàng)建文件快照過(guò)程如下：

1)拷貝ino中所有段資源引用信息給ino_snap；

2)設(shè)置ino引用的所有段資源RC屬性：RC＝RC+1。

步驟2-2：創(chuàng)建文件快照完成后，對(duì)文件快照的修改依據(jù)段資源管理進(jìn)行處理。

所述步驟3中，所述iNode資源的基本屬性包括引用計(jì)數(shù)RC和分裂版本SV；步驟3具體包括以下步驟：

步驟3-1：當(dāng)客戶端需要修改指定路徑的文件/目錄時(shí)，客戶端將從根目錄開(kāi)始，向元數(shù)據(jù)服務(wù)器逐級(jí)獲取該路徑上各目錄項(xiàng)的iNode資源；若遇目錄項(xiàng)的iNode資源屬性RC>1，則需要從該目錄項(xiàng)開(kāi)始，執(zhí)行iNode資源的分裂處理，直到路徑上最后一級(jí)目錄項(xiàng)的iNode資源完成；

步驟3-2：當(dāng)客戶端刪除指定路徑的目錄時(shí)，元數(shù)據(jù)服務(wù)器執(zhí)行刪除目錄流程；