[發明專利]一種分布式塊存儲系統及其數據路由方法

在審

• 申請號: 201811359816.8
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109327539A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 童飛文;康亮;馬名;游錄金
• 申請（專利權）人: 上海天璣數據技術有限公司;上海天璣科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種分布式塊存儲系統，其特征在于，包括通過存儲網絡分別連接的塊存儲訪問客戶端、存儲服務器集群和元數據服務集群，其中，

所述塊存儲訪問客戶端用于接收上層應用讀寫請求，并將該上層應用讀寫請求轉化為對不同副本的存儲對象的并行讀寫請求；

所述存儲服務器集群包括多個存儲服務節點，用于存儲數據，并響應所述并行讀寫請求；

所述元數據服務集群用于存儲所述存儲服務器集群的集群配置信息，并監視所述存儲服務器集群的實時狀態；

該分布式塊存儲系統采用分布式哈希算法進行數據分布，將存儲卷的所有數據對象均勻分布到所有存儲服務節點中。

2.根據權利要求1所述的分布式塊存儲系統，其特征在于，所述塊存儲訪問客戶端包括：

塊設備接口單元，用于創建Linux塊設備，提供IO訪問接口；

存儲鏈路傳輸單元，用于建立與所述存儲服務節點的連接，傳輸所述并行讀寫請求，所述存儲鏈路傳輸單元為多鏈路冗余傳輸單元；

IO路由單元，用于采用分布式哈希算法，根據所述上層應用讀寫請求計算所有副本所在的目標存儲服務節點。

3.根據權利要求1所述的分布式塊存儲系統，其特征在于，所述存儲服務節點包括：

數據恢復單元，用于恢復副本數據；

集群狀態代理，用于與所述元數據服務集群通信并建立心跳，獲取集群狀態更新；

數據讀寫單元，包括多個磁盤，用于實現數據存儲。

4.根據權利要求3所述的分布式塊存儲系統，其特征在于，所述恢復副本數據的觸發條件包括：

有存儲服務節點離線或上線；或者存儲服務節點中有磁盤異常或磁盤增加。

5.根據權利要求3所述的分布式塊存儲系統，其特征在于，所述數據恢復單元采用Pull方式恢復副本數據，根據分布式哈希算法計算出分布在本地節點的數據對象列表，構建本地缺失的數據對象列表，并從其他節點讀取副本數據恢復到本地節點。

6.一種應用于如權利要求1所述的分布式塊存儲系統的數據路由方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)塊存儲訪問客戶端接收上層應用讀寫請求，將該上層應用讀寫請求轉化為對一個或多個存儲對象的并行讀寫請求；

2)塊存儲訪問客戶端根據集群狀態信息計算出存儲對象所有副本所在的存儲服務節點；

3)對應存儲服務節點處理所述并行讀寫請求，并將處理結果返回塊存儲訪問客戶端。

7.根據權利要求6所述的分布式塊存儲系統的數據路由方法，其特征在于，所述上層應用讀寫請求包含要訪問的數據的塊的偏移地址及數據塊長度。

8.根據權利要求6所述的分布式塊存儲系統的數據路由方法，其特征在于，所述集群狀態信息通過以下方式之一獲得或更新：

a)塊存儲訪問客戶端加載存儲卷，生成塊設備時，根據輸入參數從存儲服務器節點獲??；

b)塊存儲訪問客戶端定時發送集群狀態查詢請求到任意在線的存儲服務器節點獲取更新；

c)塊存儲訪問客戶端根據收到的所述處理結果中包含的集群狀態版本信息，發送請求給任意在線的存儲服務節點獲取更新。

9.根據權利要求6所述的分布式塊存儲系統的數據路由方法，其特征在于，所述上層應用讀寫請求為寫入請求時，塊存儲訪問客戶端通過存儲網絡將所述并行讀寫請求同時發送給所有副本所在的存儲服務節點；

所述上層應用讀寫請求為讀取請求時，塊存儲訪問客戶端通過存儲網絡將所述并行讀寫請求根據優先策略發送給其中一個副本所在的存儲服務節點。

10.根據權利要求9所述的分布式塊存儲系統的數據路由方法，其特征在于，所述上層應用讀寫請求為讀取請求時，若塊存儲訪問客戶端與存儲服務節點融合部署在同一服務器節點，并且其中一個副本在本地節點，則優先讀本地節點副本數據。