[發明專利]一種實現云存儲系統數據分布管理的方法及裝置

在審

• 申請號: 201410554245.9
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104270458A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 于輝;李新虎;郭鋒
• 申請（專利權）人: 浪潮（北京）電子信息產業有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F12/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王丹;李丹

1.一種實現云存儲系統數據分布管理的方法，含有數據對象與存儲節點初始映射的流程，包括如下步驟：

將一個存儲空間的首尾地址相連，構成一個封閉的鏈形空間；

分別根據數據對象的集合特征計算將系統的所有數據對象散列到所述鏈形空間中的鍵值，并依照每一鍵值映射相應的數據對象到所述鏈形空間；分別根據存儲節點的位置特征計算將系統中所有存儲節點散列到所述鏈形空間中的鍵值，并依照每一鍵值映射相應的存儲節點到所述鏈形空間；

從一個數據對象的鍵值出發朝著一個固定方向遍歷所述鏈形空間，直至遇到一個存儲節點的鍵值，則將該數據對象與該存儲節點通過各自的鍵值相互映射；接著按照相同的方式進行下一個數據對象與存儲節點的相互映射，直至完成所有數據對象與存儲節點的相互映射。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，還含有數據對象與存儲節點重新映射的流程，包括如下步驟：

當監測到有新存儲節點要增加到云存儲系統時，根據該存儲節點的位置特征計算將該新增存儲節點散列到所述鏈形空間中的鍵值，并依照該鍵值映射該新增存儲節點到所述鏈形空間；

和/或當監測到有存儲節點要從云存儲系統移除時，從所述鏈形空間中移除該存儲節點的映射；

在所述鏈形空間從新增或移除的存儲節點的鍵值處沿與所述初始映射流程中映射數據對象的方向的反方向遍歷到第一個原存儲節點的鍵值處，確定兩個鍵值處之間的數據對象的鍵值，并重新將所述兩個鍵值處之間的部分或全部數據對象與新增存儲節點或遍歷到的原存儲節點通過各自的鍵值相互映射。

3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，

采用映射函數F根據數據對象的集合特征計算將系統的所有數據對象散列到所述鏈形空間中的鍵值，以及采用所述映射函數F根據存儲節點的位置特征計算將系統中所有存儲節點或將新增存儲節點散列到所述鏈形空間中的鍵值；所述數據對象的集合特征包括數據塊的標識、數據塊大小及數據類型中的一種或多種，所述存儲節點的位置特征包括存儲節點的IP地址、介質訪問控制地址以及機器名中的一種或多種；所述映射函數F的內容如下：

在所述映射函數中，所述*str為指向輸入的特征字符串的指針，所述BestDivert為最佳散列值，所述m為所述存儲空間的地址位數。

4.一種實現云存儲系統數據分布管理的裝置，其特征在于，包括依次連接的存儲空間管理模塊、數據對象映射模塊、數據和節點互映射模塊以及存儲節點映射模塊，其中：

存儲空間管理模塊，用于將一個存儲空間的首尾地址相連，構成一個封閉的鏈形空間；

數據對象映射模塊，用于分別根據數據對象的集合特征計算將系統的所有數據對象散列到所述鏈形空間中的鍵值，并依照每一鍵值映射相應的數據對象到該鏈形空間；

存儲節點映射模塊還與存儲空間管理模塊連接，用于分別根據存儲節點的位置特征計算將系統中所有存儲節點散列到所述鏈形空間中的鍵值，并依照每一鍵值映射相應的存儲節點到該鏈形空間；

數據和節點互映射模塊，用于從一個數據對象的鍵值出發朝著一個固定方向遍歷該鏈形空間，直至遇到一個存儲節點的鍵值，則將該數據對象與該存儲節點通過各自的鍵值相互映射；接著按照相同的方式進行下一個數據對象與存儲節點的相互映射，直至完成所有數據對象與存儲節點的相互映射。

5.按照權利要求4所述的裝置，其特征在于，

所述存儲空間管理模塊在監測到有新存儲節點要增加到云存儲系統時，向所述存儲節點映射模塊發出新增節點通知，和/或在監測到有存儲節點要從云存儲系統移除時，向所述存儲節點映射模塊發出移除節點通知；

所述存儲節點映射模塊收到所述新增節點通知后，根據新增存儲節點的位置特征計算將該新增存儲節點散列到鏈形空間中的鍵值，并依照該鍵值映射該新增存儲節點到鏈形空間；和/或存儲空間管理模塊收到所述移除節點通知后，從所述鏈形空間中移除該存儲節點的映射；然后通知所述數據和節點互映射模塊進行數據和節點的重映射；

數據和節點互映射模塊根據所述存儲節點映射模塊的通知，在所述鏈形空間從新增或移除的存儲節點的鍵值處沿與初始映射中映射數據對象的方向的反方向遍歷到第一個原存儲節點的鍵值處，確定兩個鍵值處之間的數據對象的鍵值，并重新將該兩個鍵值處之間的部分或全部數據對象與新增存儲節點或與遍歷到的原存儲節點通過各自的鍵值相互映射。

6.按照權利要求5所述的裝置，其特征在于，

所述數據對象映射模塊采用映射函數F根據數據對象的集合特征計算將系統的所有數據對象散列到所述鏈形空間中的鍵值，其中所述數據對象的集合特征包括數據塊的標識、數據塊大小及數據類型中的一種或多種；

所述存儲節點映射模塊采用所述映射函數F根據存儲節點的位置特征計算將系統中所有存儲節點或將新增存儲節點散列到鏈形空間中的鍵值；其中所述存儲節點的位置特征包括存儲節點的IP地址、介質訪問控制地址以及機器名中的一種或多種；

所述映射函數F的內容如下：

在所述映射函數中，所述*str為指向輸入的特征字符串的指針，所述BestDivert為最佳散列值，所述m為所述存儲空間的地址位數。