[發明專利]分布式存儲系統快速故障恢復的方法和系統

在審

• 申請號: 201880086368.0
• 申請日: 2018-10-05
• 公開（公告）號: CN111587420A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 馬奧爾·本-達揚;奧姆里·帕爾蒙;利蘭·茲維貝
• 申請（專利權）人: 維卡艾歐有限公司
• 主分類號: G06F11/00
• 分類號: G06F11/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉丹

提供了用于針對一個或多個節點的故障的分布式存儲系統的快速故障恢復的方法和系統。

優先權要求

本申請要求2017年11月13日提交的題為“分布式存儲系統快速故障恢復的方法和系統”的美國臨時專利申請62/585,166以及2018年9月4日提交的題為“分布式存儲系統快速故障恢復的方法和系統”的美國專利申請號16/121,491的優先權。

背景技術

通過將這樣的方法與參照附圖在本公開的其余部分中闡述的本方法和系統的一些方面進行比較，數據存儲的常規方法的局限性和缺點對于本領域技術人員將變得顯而易見。

相關申請的交叉引用

題為“分布式擦除編碼虛擬文件系統”的美國專利申請號15/243,519的全文通過將其整體引入而結合于本文中。

發明內容

提供了用于分布式存儲系統中的快速故障恢復的方法和系統，該方法和系統基本上由至少一個附圖示出和/或結合至少一個附圖進行了描述，并在權利要求中更完整地闡述。

附圖說明

圖1示出根據本公開的方面的虛擬文件系統的各種示例配置。

圖2示出根據本公開的方面的虛擬文件系統節點的示例配置。

圖3示出根據本公開的示例實現方式的虛擬文件系統的另一種表示。

圖4示出根據本公開的示例實現的節點數與五元組數之間的關系的簡化示例。

圖5示出根據本公開的示例實現的從單節點故障中恢復的示例方法的流程圖。

圖6示出根據本公開的示例實現的從多節點故障中恢復的示例方法的流程圖。

圖7示出其中兩個分布式故障彈性地址空間駐留在多個固態存儲盤上的示例實現方式。

圖8示出了根據本公開的示例實現方式的前向糾錯方案，其可以用于保護存儲到虛擬文件系統的非易失性存儲器的數據。

具體實施方式

傳統上，文件系統使用對元數據結構(例如，目錄、文件、屬性、文件內容)的集中控制。如果可以從單個服務器訪問本地文件系統而該服務器發生故障，則由于沒有進一步的保護，該文件系統的數據可能會丟失。為了增加保護，某些文件系統(例如，NetApp提供的文件系統)以主動-被動方式使用了一對或多對控制器，以跨兩臺或多臺計算機復制元數據。其他解決方案以集群方式使用了多個元數據服務器(例如，由IBM GPFS，Dell EMC Isilon，Lustre等提供)。但是，由于傳統集群系統中的元數據服務器的數量被限制為少量，因此此類系統無法擴展。

本公開中的系統適用于小型集群，并且還可以擴展到許多成千上萬個節點。討論了關于非易失性存儲器(NVM)(例如，以固態驅動器(SSD)形式出現的閃存)的示例實施例。NVM可以分為4kB“塊”(block)和128MB“組塊”(chunk)。“擴展區”(extent)也可以存儲在易失性存儲器中，例如用于快速訪問的RAM，也可以由NVM存儲備份。擴展區可以存儲塊的指針，例如，指向存儲在塊中的1MB數據的256個指針。在其他實施例中，也可以使用更大或更小的存儲器劃分。本公開中的元數據功能可以有效地分布在許多服務器上。例如，在大的負荷指向文件系統名稱空間的特定部分的“熱點”的情況下，則此負荷可以分布在多個節點上。