[發(fā)明專利]一種面向突發(fā)性負(fù)載的選擇性副本實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910544859.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN110362426B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮丹;蘇毅;施展;陳碩;吳雨桐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/14
• 分類號(hào): G06F11/14
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種面向突發(fā)性負(fù)載的選擇性副本實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括：

(1)存儲(chǔ)客戶端將訪問目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的訪問請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至存儲(chǔ)服務(wù)器；

(2)存儲(chǔ)服務(wù)器接收到所述訪問請(qǐng)求后，獲得存儲(chǔ)有所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象副本的目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備，并判斷所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象是否存在額外副本，若存在，則轉(zhuǎn)入步驟(3)；若不存在，則轉(zhuǎn)入步驟(4)；

(3)根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)確定服務(wù)所述訪問請(qǐng)求的存儲(chǔ)設(shè)備，若為所述目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備，則轉(zhuǎn)入步驟(4)；否則，通知所述存儲(chǔ)客戶端將所述訪問請(qǐng)求發(fā)送至相應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備，以由該存儲(chǔ)設(shè)備服務(wù)所述訪問請(qǐng)求，操作結(jié)束；

(4)從所述目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備獲取副本數(shù)據(jù)以生成所述訪問請(qǐng)求的響應(yīng)，并判斷副本類型，若為基礎(chǔ)副本，則轉(zhuǎn)入步驟(5)；若為額外副本，則轉(zhuǎn)入步驟(6)；

(5)預(yù)測(cè)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象是否將被突發(fā)訪問，若是，則在該響應(yīng)中進(jìn)行標(biāo)記，以顯示需要為所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象創(chuàng)建額外副本；若否，則不進(jìn)行標(biāo)記；

(6)由所述存儲(chǔ)服務(wù)器將所述訪問請(qǐng)求的響應(yīng)返回至所述存儲(chǔ)客戶端；

(7)所述存儲(chǔ)客戶端接收到所述訪問請(qǐng)求的響應(yīng)后對(duì)其進(jìn)行解析，若該響應(yīng)未進(jìn)行標(biāo)記，則將其中的數(shù)據(jù)返回給請(qǐng)求發(fā)送方，操作結(jié)束；若該響應(yīng)進(jìn)行了標(biāo)記，則將其中的數(shù)據(jù)緩存于本地后返回給請(qǐng)求發(fā)送方；

(8)由所述存儲(chǔ)客戶端獲取一個(gè)滿足預(yù)設(shè)的副本創(chuàng)建條件的存儲(chǔ)設(shè)備，若獲取成功，則將本地緩存的數(shù)據(jù)遷移至該存儲(chǔ)設(shè)備，以創(chuàng)建所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的一個(gè)額外副本，操作結(jié)束；若獲取不成功，則操作結(jié)束；

其中，基礎(chǔ)副本為用于保證數(shù)據(jù)高可靠性的數(shù)據(jù)對(duì)象副本，其數(shù)量和存儲(chǔ)位置不變；額外副本為基礎(chǔ)副本之外的數(shù)據(jù)對(duì)象副本，隨著數(shù)據(jù)對(duì)象被訪問而創(chuàng)建或刪除；基礎(chǔ)副本所在存儲(chǔ)設(shè)備中維護(hù)了額外副本的布局信息；

所述步驟(5)中，預(yù)測(cè)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象是否將被突發(fā)訪問，包括：

若對(duì)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的連續(xù)兩次訪問的時(shí)間間隔低于閾值T_burst，則預(yù)測(cè)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象將被突發(fā)訪問；否則，預(yù)測(cè)所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象不會(huì)被突發(fā)訪問；

閾值T_burst的獲取方式包括：

預(yù)設(shè)比例參數(shù)p和x，對(duì)歷史訪問記錄進(jìn)行分析；

在所述歷史訪問記錄中，任意第f次突發(fā)性訪問中，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象的訪問總次數(shù)計(jì)為n_f；若第f次突發(fā)性訪問中，其最初的p次訪問中存在時(shí)間間隔低于閾值T′_burst的兩次連續(xù)的訪問，則將第f次突發(fā)性訪問標(biāo)記為對(duì)預(yù)測(cè)友好的突發(fā)性訪問；

調(diào)整閾值T′_burst的取值，使得所述歷史訪問記錄中，對(duì)預(yù)測(cè)友好的突發(fā)性訪問占所有突發(fā)性訪問的比例不低于x；

將滿足條件的閾值T′_burst作為所述閾值T_burst。

2.如權(quán)利要求1所述的面向突發(fā)性負(fù)載的選擇性副本實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(8)還包括：成功創(chuàng)建所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的一個(gè)額外副本后，根據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)前的負(fù)載情況，將訪問所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的負(fù)載在所述目標(biāo)數(shù)據(jù) 對(duì)象的不同副本之間進(jìn)行劃分；

對(duì)于一個(gè)存儲(chǔ)有所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象額外副本的存儲(chǔ)設(shè)備，劃分給該存儲(chǔ)設(shè)備的負(fù)載比例與其當(dāng)前的負(fù)載反相關(guān)。

3.如權(quán)利要求2所述的面向突發(fā)性負(fù)載的選擇性副本實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，對(duì)于所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的第k個(gè)額外副本所在的存儲(chǔ)設(shè)備，劃分給該設(shè)備的負(fù)載比例為：

其中，R表示所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的基礎(chǔ)副本總數(shù)，bi表示第i個(gè)基礎(chǔ)副本所在的存儲(chǔ)設(shè)備，L_bi表示存儲(chǔ)設(shè)備bi的負(fù)載，E表示所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象的額外副本總數(shù)，ej和ek分別表示第j個(gè)第k個(gè)額外副本所在的存儲(chǔ)設(shè)備，L_ej和L_ek分別表示存儲(chǔ)設(shè)備ej和ek的負(fù)載。

4.如權(quán)利要求2或3所述的面向突發(fā)性負(fù)載的選擇性副本實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(3)中，根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)確定服務(wù)所述訪問請(qǐng)求的存儲(chǔ)設(shè)備，包括：

所述存儲(chǔ)服務(wù)器根據(jù)劃分給各額外副本所在存儲(chǔ)設(shè)備的負(fù)載比例，確定服務(wù)所述訪問請(qǐng)求的存儲(chǔ)設(shè)備，使得所述訪問請(qǐng)求進(jìn)入各額外副本所在存儲(chǔ)設(shè)備的概率與對(duì)應(yīng)的負(fù)載比例相同。