[發明專利]一種服務器集群系統中的緩存方法、寫入點客戶端和讀客戶端

有效

• 申請號: 201510317612.8
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104935654B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 王道輝;丁萌;周文明
• 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: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

本發明涉及一種分布式服務器集群系統的緩存方法、客戶端和系統。寫入點客戶端根據待寫入數據的特征值確定用于保存所述待寫入數據的主寫入客戶端和至少一個備寫入客戶端，分別將所述待寫入的數據發送到所述主寫入客戶端和所述每個備寫入客戶端各自的寫緩存中；當確定所述待寫入數據在所述主寫入客戶端和所述每個備寫入客戶端都保存成功時，向所述主寫入客戶端和所述每個備寫入客戶端發送第一通知消息，所述第一通知消息用于告知所述主寫入客戶端及所述每個備寫入客戶端將各自記錄的所述待寫入數據的同步狀態從未同步改為已同步。根據本發明提供的技術方案，確保了數據在服務器集群下的分布式Cache中的寫一致性。

技術領域

本發明涉及計算機技術，尤其涉及一種分布式服務器集群系統的緩存方法、客戶端和存儲系統。

背景技術

目前的分布式存儲架構中，廣泛采用機頭(所謂機頭即是能夠實現將應用發來的請求分發到存儲介質以及進行系統內部卷管理的客戶端)加上物理介質側的存儲邏輯進程的架構，系統在處理應用發來的請求的時候，通常由客戶端進行請求接收，然后再將請求轉發到存儲側的進程進行處理。在此架構中，靠近物理介質的存儲邏輯進程通常部署有Cache，進入存儲邏輯進程的請求只需寫入Cache中而不需要寫入物理介質中就可以對外返回成功。為了能夠進一步減少網絡時延，一種有效的方法就是在客戶端側也部署一層分布式Cache。機頭在接收到應用發來的請求后，對于寫請求則將數據寫入這一層分布式Cache中然后返回，通過這種方式對寫時延來說，由于可以減少上述的一層網絡時延而使得寫的性能得到提高；而對于讀請求，在分布式Cache中實現讀Cache統計熱點數據并進行緩存，提高讀請求在本地機頭的命中率，從而也能夠做到提高讀的性能。

在一種基于通用服務器集群的分布式存儲系統結構下會出現多個服務器節點上的應用訪問同一個卷上的數據的情形。具體來說，該分布式存儲系統對外提供塊接口，也就是說用戶/應用看到的是一個個磁盤塊設備，每個磁盤塊設備對應了系統內部的一個卷，同時是通過客戶端實現在服務器節點上掛載出一個個磁盤塊設備的，那么在多個服務器上部署機頭后，就可以針對系統內部的一個卷在多個服務器上都掛載出磁盤塊設備。因而，當多個服務器上的應用訪問某個磁盤塊設備時，實際是在訪問系統內部的同一個卷，也就是同一份數據源。

不可避免的，上述場景下一份數據源會有多個客戶端并發進行讀寫，那么在客戶端側部署一層分布式Cache后，如何保證此場景下高性能要求的同時又維護客戶端側讀Cache和寫Cache的一致性是核心問題。

針對上述問題，現有的一種解決方案是通過維護一份數據關系目錄提升讀寫的性能。雖然采取數據關系目錄的方式，能夠清晰記錄出數據存放的位置，解決數據沖突的問題，但是該方案存在兩個缺陷。首先，由于每一份數據可能在多個點進行更新，數據存放的位置是不固定的，這樣導致的是數據關系目錄這樣一個關系結構會非常大，直接導致需要消耗較大的存儲空間，且考慮故障場景，那么這份數據目錄可能就需要進行持久化，帶來的是更新數據關系目錄的性能代價；其次，由于多個Cache中都持有一份數據目錄，那么就必須保證該數據關系目錄在多個Cache中的一致性，這就意味在處理讀寫請求的時候，需要檢測是否該數據有出現過更新變動，檢測是否有更新的操作是發生在IO路徑上的，因此這樣也會阻礙讀寫性能的提升。

發明內容

有鑒于此，實有必要提供一種分布式服務器集群系統的緩存方法，以確保數據在服務器集群下的分布式Cache中的一致性。

第一方面，本發明實施例提出了一種服務器集群中寫緩存一致性的方法，所述服務器集群包括n個服務器，n為≥2的自然數，每個服務器配置有至少一個客戶端，每個客戶端配置有寫緩存，所述寫緩存用于6緩存寫入所述每個客戶端的數據，所述方法包括：

寫入點客戶端接收數據寫入消息，所述數據寫入消息請求寫入待寫入數據，根據所述待寫入數據的特征值確定用于保存所述待寫入數據的主寫入客戶端和至少一個備寫入客戶端，所述主寫入客戶端與每個備寫入客戶端分別歸屬于不同的服務器；