[發明專利]數據存儲方法、SDN控制器和分布式網絡存儲系統

在審

• 申請號: 201410404901.7
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104135539A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 周景才
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明實施例涉及數據通信技術，尤其涉及一種數據存儲方法、SDN控制器和分布式網絡存儲系統。

背景技術

隨著海量數據存儲的需求，傳統的存儲系統已經不能滿足用戶需求，因此，分布式存儲系統應用而生。雖然，分布式存儲系統能夠滿足海量數據存儲的需求，但是由于分布式存儲系統的網絡時延較大，限制了其只能應用在對時延不敏感的應用場景中。

圖1為現有的一種分布式網絡存儲系統的結構示意圖，如圖1所示，該分布式網絡存儲系統包括一個元數據管理節點和多個數據節點(data?node)，元數據管理節點管理該分布式網絡存儲系統的名字空間，例如打開、關閉、重命名文件或目錄等，并維護文件路徑到數據塊的映射以及監控數據節點的心跳和維護數據塊副本的個數，數據節點用于管理自己節點上存儲的數據。通常一個文件會被劃分成一個或多個數據塊，這些數據塊存儲在一組數據節點上。為了保證分布式網絡存儲系統的高可靠性，分布式網絡存儲系統為每個主數據節點設置至少一個備份數據節點。如圖1中，數據節點1為主數據節點，數據節點2和數據節點3為數據節點1的備份數據節點。當客戶端有待寫數據要寫時，客戶端首先向元數據管理節點發送數據存儲請求，元數據節點向客戶端返回待寫數據元數據，元數據中包括待寫數據的目的數據節點的地址，目的數據節點為數據節點1，客戶端先將待寫數據寫入數據節點1，然后，數據節點1將待寫數據寫到數據節點2，數據節點2再將待寫數據寫到數據節點3，然后，數據節點3向數據節點2返回確認響應，數據節點2向數據節點1返回確認響應，數據節點1向客戶端返回確認響應，客戶端收到數據節點1返回的確認響應后確定待寫數據成功寫入系統，客戶端向元數據管理節點發送文件關閉命令。

通過上述描述，客戶端在將待寫數據寫入主數據節點，以及主數據節點將待寫數據寫入備份數據節點時，需要多次經過網絡操作，1次網絡操作的時延大約200us，因此，現有的分布式網絡存儲系統的網絡時延較大，限制了其只能應用在對時延不敏感的應用場景中。

發明內容

本發明實施例提供一種數據存儲方法、SDN控制器和分布式網絡存儲系統，能夠減少數據存儲過程中的時延。

本發明第一方面提供一種分布式網絡存儲系統，包括：元數據管理節點、多個數據節點、軟件定義網絡SDN控制器、SDN交換機，其中，所述元數據管理節點通過所述SDN交換機和所述多個數據節點連接并通信，所述元數據管理節點還與所述SDN控制器連接，所述SDN控制器與所述SDN交換機連接，所述多個數據節點互為主備關系，每個主數據節點對應至少一個備份數據節點；

所述元數據管理節點，用于接收客戶端發送的數據存儲請求，根據所述數據存儲請求向所述客戶端返回待寫數據對應的元數據，所述元數據包括存儲所述待寫數據的目的數據節點的地址，所述元數據管理節點還用于向所述SDN控制器發送所述目的數據節點的備份映射關系；

所述SDN控制器，用于根據所述元數據管理節點發送的所述目的數據節點的備份映射關系生成第一流表項，并向所述SDN交換機下發所述第一流表項，所述第一流表項中包括所述目的數據節點的地址和所述目的數據節點的備份數據節點的地址；

所述SDN交換機，用于接收所述客戶端根據所述元數據發送的寫請求，所述寫請求中包括所述待寫數據和所述目的數據節點的地址，所述SDN交換機還用于根據所述目的數據節點的地址查詢流表，找到與所述目的數據節點的地址匹配的所述第一流表項，根據所述第一流表項向所述目的數據節點和所述備份數據節點廣播所述寫請求；

所述目標數據節點和所述備份數據節點，分別用于接收所述SDN交換機廣播的所述寫請求，根據所述寫請求分別存儲所述待寫數據。

結合本發明第一方面，在本發明第一方面的第一種可能的實現方式中，所述目的數據節點的地址包括：所述目的數據節點的網絡協議IP地址和端口號，所述備份數據節點的地址包括：所述備份數據節點的IP地址和端口號。

結合本發明第一方面以及本發明第一方面的第一種可能的實現方式，在本發明第一方面的第二種可能的實現方式中，所述系統還包括：

資源管理節點，與所述SDN交換機連接，用于獲取所述元數據管理節點的地址，將所述元數據管理節點的地址發送給所述SDN控制器；

所述SDN控制器，還用于根據所述資源管理節點發送的所述元數據管理節點的地址生成第二流表項，將所述第二流表項下發給所述SDN交換機，所述第二流表項中包括所述元數據管理節點的地址；