[發明專利]分布式存儲系統及其數據讀寫方法

在審

• 申請號: 201510657207.0
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105242881A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 蔡云霞
• 申請（專利權）人: 創新科軟件技術（深圳）有限公司;創新科存儲技術有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王民盛;王麗琴

1.一種分布式存儲系統，其特征在于，包括：所述分布式存儲系統包括一個代理模塊、一個元數據服務模塊以及多個存儲服務模塊，每個存儲服務模塊管理至少一個存儲節點；

所述代理模塊用于接收來自應用系統的寫請求，按分塊參數計算所要寫入的數據的哈希值，得到塊標識，向元數據服務模塊發送攜帶所述塊標識的寫請求；接收元數據服務模塊返回的節點信息，根據所述節點信息，把寫入請求路由到相應的存儲節點；以及將來自元數據服務模塊或存儲服務模塊的寫入成功消息返回應用系統；

所述元數據服務模塊用于維護全局的一級映射表，一級映射表包含了全局邏輯地址和存儲節點、塊標識的映射關系；接收來自代理模塊的攜帶塊標識的寫請求，查找一級映射表，如果已存在相應塊標識的映射記錄，刷新一級映射表，增加一條寫入起始地址和相應塊標識的映射記錄，通過代理模塊向應用系統返回寫入成功消息；若不存在，選擇一個存儲節點，把所述存儲節點的節點信息返回給代理模塊；接收來自存儲服務模塊的寫入信息，刷新一級映射表，新增寫入起始地址、相應塊標識、相應存儲節點的映射記錄，向所述存儲服務模塊返回刷新成功消息；

存儲服務模塊用于維護二級映射表，二級映射表包含了塊標識和實際存儲物理地址的映射關系；接收路由到本存儲服務模塊所管理的存儲節點的寫請求，把數據寫入所述存儲節點的磁盤，刷新二級映射表，新增相應塊標識和實際寫入物理地址的記錄，并向元數據服務模塊發送寫入信息。

2.根據權利要求1所述分布式存儲系統，其特征在于，所述代理模塊還用于接收來自應用系統的讀請求，將該讀請求透傳給元數據服務模塊，以及將來自存儲服務模塊的讀數據返回應用系統；

所述元數據服務模塊還用于接收來自代理模塊的攜帶讀取起始地址的讀請求，查找一級映射表中所述讀取起始地址對應的映射記錄，得到相應的存儲節點以及塊標識，把讀請求路由到相應的存儲節點；

所述存儲服務模塊還用于接收路由到本存儲服務模塊所管理的存儲節點的讀請求，根據塊標識查找二級映射表，得到實際物理地址，從實際物理地址中獲取讀數據，將讀數據返回給代理模塊。

3.根據權利要求1所述的分布式存儲系統，其特征在于，所述元數據服務模塊進一步包括：

負載分擔算法單元，用于根據負載分擔算法選擇一個負載較輕的存儲節點。

4.根據權利要求1至3任一項所述的分布式存儲系統，其特征在于，元數據服務模塊單獨部署在獨立節點中，或者分布式部署在所有的節點集群上。

5.一種分布式存儲系統的數據寫入方法，其特征在于，該分布式存儲系統如權利要求1所述，該數據寫入方法包括：

代理模塊接收來自應用系統的寫請求，按分塊參數計算所要寫入的數據的哈希值，得到塊標識，向元數據服務模塊發送攜帶所述塊標識的寫請求；

元數據服務模塊接收來自代理模塊的攜帶塊標識的寫請求，查找一級映射表，如果已存在相應塊標識的映射記錄，刷新一級映射表，增加一條寫入起始地址和相應塊標識的映射記錄，通過代理模塊向應用系統返回寫入成功消息，結束寫入流程；若不存在，選擇一個存儲節點，把所述存儲節點的節點信息返回給代理模塊；

代理模塊接收元數據服務模塊返回的節點信息，根據所述節點信息，把寫入請求路由到相應的存儲節點；

存儲服務模塊接收路由到本存儲服務模塊所管理的存儲節點的寫請求，把數據寫入所述存儲節點的磁盤，刷新二級映射表，新增相應塊標識和實際寫入物理地址的記錄，并向元數據服務模塊發送寫入信息；

元數據服務模塊接收來自存儲服務模塊的寫入信息，刷新一級映射表，新增寫入起始地址、相應塊標識、相應存儲節點的映射記錄，向所述存儲服務模塊返回刷新成功消息；

存儲服務模塊將來自元數據服務模塊或存儲服務模塊的寫入成功消息返回應用系統。

6.一種分布式存儲系統的數據讀取方法，其特征在于，該分布式存儲系統如權利要求2所述，該數據讀取方法包括：

代理模塊接收來自應用系統的讀請求，將該讀請求透傳給元數據服務模塊；

元數據服務模塊接收來自代理模塊的攜帶讀取起始地址的讀請求，查找一級映射表中所述讀取起始地址對應的映射記錄，得到相應的存儲節點以及塊標識，把讀請求路由到相應的存儲節點；

存儲服務模塊接收路由到本存儲服務模塊所管理的存儲節點的讀請求，根據塊標識查找二級映射表，得到實際物理地址，從實際物理地址中獲取讀數據，將讀數據返回給代理模塊；

代理模塊將來自存儲服務模塊的讀數據返回應用系統。