CN103001832B - 分布式文件系统中节点的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式文件系统中节点的检测方法和装置，该方法包括：根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态。本发明通过多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包，根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态，能够高效并且准确的确定分布式文件系统中目标节点的状态。

Description

分布式文件系统中节点的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体地，涉及一种分布式文件系统中节点的检测方法和装置。

背景技术

分布式文件系统作为一种集中存储，能够集中管理数据，同时由于其将数据服务和元数据服务分离，并分布到不同的节点上，提高了文件系统服务的性能和可靠性。而且，及时并准确的检测分布式文件系统中的节点状态，能够保证分布式文件系统的性能和可靠性。

但是，由于目标节点的状态存在多种，如节点死机、节点服务失效、节点与外部网络部分失效(网络分区)、以及所有网络死机等，这些情况对分布式文件系统中的高可靠性的影响和需求行为不同。如果节点死机，需要重启节点和服务，同时还需要高可用组中的其他节点接管服务。如果服务死机，则只需要重启服务。网络分区行为需要根据分区的情况，进行特殊处理。所有网络断开只需要高可用组中的其他节点接管服务。因此，在分布式文件系统中，需要一种高效，准确的节点以及对服务状态的检测方法。

常用的高可靠系统，可以通过监控系统状态的方式，来保证系统的高可靠性。如果发现系统故障，进行主备系统之间的切换。典型的系统如RoseHA、LinuxHeartbeat等系统，支持配置多种服务和节点检测手段，如网络控制报文协议(InternetControlMessageProtocol，简称ICMP)、应用层安全外壳协议(SecureShell，简称SSH)、telnet、以及串口消息等。但是这些检测方式和高可靠服务结合紧密，而且不能够区分节点的多种状态，不适用于分布式文件系统的节点检测。

现有的分布式文件系统的检测方法，检测手段较为单一，一般采用定期收发ICMP消息方式检测目标节点是否正常工作，该方法定期发出ICMP的请求消息，等待对方的操作系统应答，如果未应答周期超过阈值，则认为对方节点死机。该方法实现简单，但是不能够准确区分目标节点，也不能够确定目标节点上服务所处的状态。

针对相关技术中不能高效并且准确的确定分布式文件系统中目标节点的状态的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中不能高效并且准确的确定分布式文件系统中目标节点的状态的问题，本发明提出一种分布式文件系统中节点的检测方法和装置，能够高效并且准确的确定分布式文件系统中目标节点的状态。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种分布式文件系统中节点的检测方法，该方法包括：

根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；

根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态。

其中，多种底层协议包括以下至少之一：

串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议。

并且，通过串口监控协议发送的数据包用于检测节点串口的状态；

通过网络控制报文协议发送的数据包用于检测节点操作系统的状态；

通过用户数据报协议发送的数据包用于检测节点服务线程的状态；

通过网络通信监控协议发送的数据包用于检测节点网络的状态。

此外，根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态包括：

如果目标节点对串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议发送的数据包均无响应，则判断目标节点异常；

如果目标节点对串口监控协议和网络通信检测层发送的数据包无响应，目标节点对网络控制报文协议和用户数据报协议发送的数据包响应，则判断目标节点的服务异常；

如果目标节点对网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信检测层发送的数据包均无响应，目标节点对串口监控协议发送的数据包响应，则判断目标节点正常工作，系统网络异常。

而且，在根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态之后，该检测方法包括：

根据确定的目标节点的状态对该节点的状态进行更新。

根据本发明的另一个方面，提供了一种分布式文件系统中节点的检测装置，该装置包括：

检测模块，用于根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；

确定模块，用于根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态。

其中，多种底层协议包括以下至少之一：

串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议

并且，检测模块包括：串口消息检测模块，用于通过串口监控协议发送数据包，以检测节点串口的状态；

网络控制报文协议消息检测模块，用于通过网络控制报文协议发送数据包，以检测节点操作系统的状态；

用户数据报协议消息检测模块，用于通过用户数据报协议发送数据包，以检测节点服务线程的状态；

网络通信监控检测模块，用于通过网络通信监控协议发送数据包，以检测节点网络的状态。

此外，如果目标节点对串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议发送的数据包均无响应，则确定模块确定目标节点异常；

如果目标节点对串口监控协议和网络通信检测层发送的数据包无响应，目标节点对网络控制报文协议和用户数据报协议发送的数据包响应，则确定模块确定目标节点的服务异常；

如果目标节点对网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信检测层发送的数据包均无响应，目标节点对串口监控协议发送的数据包响应，则确定模块确定目标节点正常工作，系统网络异常。

而且，该装置进一步包括：

更新模块，用于根据确定的目标节点的状态对该节点的状态进行更新。

本发明通过多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包，根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态，能够高效并且准确的确定分布式文件系统中目标节点的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的分布式文件系统中节点的检测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的分布式文件系统中节点的检测装置的框图；

图3是根据本发明实施例的分布式文件系统中节点的检测装置的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的一个实施例，提供了一种分布式文件系统中节点的检测方法。

如图1所示，根据本发明实施例的分布式文件系统中节点的检测方法包括：

步骤S101，根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；

步骤S102，根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态。

其中，多种底层协议包括以下至少之一：

串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议。

并且，通过串口监控协议发送的数据包用于检测节点串口的状态；

通过网络控制报文协议发送的数据包用于检测节点操作系统的状态；

通过用户数据报协议发送的数据包用于检测节点服务线程的状态；

通过网络通信监控协议发送的数据包用于检测节点网络的状态。

此外，根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态包括：

如果目标节点对串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议发送的数据包均无响应，则判断目标节点异常；

如果目标节点对串口监控协议和网络通信检测层发送的数据包无响应，目标节点对网络控制报文协议和用户数据报协议发送的数据包响应，则判断目标节点的服务异常；

如果目标节点对网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信检测层发送的数据包均无响应，目标节点对串口监控协议发送的数据包响应，则判断目标节点正常工作，系统网络异常。

而且，在根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态之后，该检测方法包括：

根据确定的目标节点的状态对该节点的状态进行更新，并且将确定(判断)结果定期更新到系统的节点状态中，节点根据这些状态确定目标节点的状态，进而进行可靠性协议处理。

本发明中，多种底层可以包括：串口层(对应上述串口监控协议)、用户数据报协议层(对应上述网络控制报文协议)、网络控制报文协议层(对应上述用户数据报协议)、以及网络通信层(对应上述网络通信监控协议)。

因此，可以根据所有底层检测层返回的结果，统一判断得出结论，出现以下情况：

情况一，如果所有层均判断失效，表示目标节点死机，需要重启机器。

情况二，如网络通信层和串口层判断失效，用户数据报协议层判断正常，网络控制报文协议层判断正常，表示目标节点的网络服务模块失效，需要重启服务。

情况三，如果网络通信层，用户数据报协议层和网络控制报文协议层都失效，而串口层判断正常，则认为目标节点正常工作，网络断开。

情况四，如果该节点与某一个节点的网络通信层，用户数据报协议层，网络控制报文协议层失效，串口层正常，而与其他某些节点的网络通信层正常，则表示该节点出现网络分区，需要特殊处理。

情况五，如果该节点和所有节点出现网络断开，则认为本节点与外部网络出现故障，需要检查网络。

根据本发明的一个实施例，提供了一种分布式文件系统中节点的检测装置。

如图2所示，根据本发明实施例的分布式文件系统中节点的检测装置包括：

检测模块21，用于根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；

确定模块22，用于根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态。

其中，多种底层协议包括以下至少之一：

串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议

此外，如果目标节点对串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议发送的数据包均无响应，则确定模块22确定目标节点异常；

如果目标节点对串口监控协议和网络通信检测层发送的数据包无响应，目标节点对网络控制报文协议和用户数据报协议发送的数据包响应，则确定模块确定22目标节点的服务异常；

如果目标节点对网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信检测层发送的数据包均无响应，目标节点对串口监控协议发送的数据包响应，则确定模块22确定目标节点正常工作，系统网络异常。

如图3所示，图中统一节点状态判断模块(即检测模块21，用于根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包)包括：

串口消息检测模块31，用于通过串口监控协议发送数据包，以检测节点串口的状态。串口消息检测模块31在分布式系统中使用串口连接系统的所有节点，每两个节点构成一个消息串口状态检测组。每一个节点固定周期向对方发送串口状态检测消息，接收方在收到检测消息后，向发送方应答检测消息。发送方在N个周期内未收到接收方的应答消息，则认为接收方串口服务失效。

网络控制报文协议消息检测模块32，用于通过网络控制报文协议发送数据包，以检测节点操作系统的状态。网络控制报文协议消息检测模块32中的节点定期向需要监测目标方发出ICMP检测消息，对方操作系统在接收到ICMP检测消息后自动应答，如果发送方在N个周期内未收到ICMP应答消息，则认为网络或者操作系统失效。

用户数据报协议消息检测模块33，用于通过用户数据报协议发送数据包，以检测节点服务线程的状态。用户数据报协议消息检测模块33中的每一个节点向其需要监测的目标定期发出UDP检测消息，同时实现一个UDP检测消息应答服务线程，在接收到UDP检测消息之后发送对应应答消息。发送方节点如果在N个周期内未收到接收方的UDP应答消息，则认为对方UDP服务失效

网络通信监控检测模块34，用于通过网络通信监控协议发送数据包，以检测节点网络的状态。网络通信监控检测模块34中的每一个节点定期发送网络通信层检测消息，如果在一定周期内节点需要向对方传递请求，则将检测消息附加到传递请求中，否则主动发出网络通信层检测消息。接收方实现一个网络通信层检测消息服务线程，在接收到检测消息后，主动应答。如果发送方在N个周期内未收到应答消息，则认为网络通信层服务失效。

而且，根据本发明的上述装置可以进一步包括：

更新模块(未示出)，用于根据确定的目标节点的状态对该节点的状态进行更新，并且将统一状态判断模块的确定(判断)结果定期更新到系统的节点状态中，节点根据这些状态确定目标节点的状态，进而进行可靠性协议处理，并且向上层应用提供统一的节点状态查询接口，供分布式文件系统对节点状态进行查询。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包，根据目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定目标节点的状态，能够高效并且准确的确定分布式文件系统中目标节点的状态。在本发明中，采用多种节点检测的手段，包括串口监控，ICMP监控，UDP监控，网络服务层监控等，通过统一状态判断，根据底层提供的多种节点检测手段返回的结果，进行综合判断，能有效辨别多种节点和服务状态。同时提供统一接口供上层进行目标节点状态的查询，提高了节点和服务状态判断的准确率，并简化了上层应用的使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分布式文件系统中节点的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；

根据所述目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定所述目标节点的状态；

其中，所述多种底层协议包括：

串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议；

根据所述目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定所述目标节点的状态包括：

如果所述目标节点对所述串口监控协议、所述网络控制报文协议、所述用户数据报协议、以及所述网络通信监控协议发送的数据包均无响应，则判断所述目标节点异常；

如果所述目标节点对所述串口监控协议和所述网络通信检测层发送的数据包无响应，所述目标节点对所述网络控制报文协议和所述用户数据报协议发送的数据包响应，则判断所述目标节点的服务异常；

如果所述目标节点对所述网络控制报文协议、所述用户数据报协议、以及所述网络通信检测层发送的数据包均无响应，所述目标节点对所述串口监控协议发送的数据包响应，则判断所述目标节点正常工作，系统网络异常。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，

通过所述串口监控协议发送的数据包用于检测节点串口的状态；

通过所述网络控制报文协议发送的数据包用于检测节点操作系统的状态；

通过所述用户数据报协议发送的数据包用于检测节点服务线程的状态；

通过所述网络通信监控协议发送的数据包用于检测节点网络的状态。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在根据所述目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定所述目标节点的状态之后，所述检测方法包括：

根据确定的所述目标节点的状态对该节点的状态进行更新。

4.一种分布式文件系统中节点的检测装置，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于根据多种底层协议向需要检测的目标节点发送检测数据包；

确定模块，用于根据所述目标节点针对每种底层协议的数据包的响应情况，来确定所述目标节点的状态；

其中，所述多种底层协议包括：

串口监控协议、网络控制报文协议、用户数据报协议、以及网络通信监控协议；

如果所述目标节点对所述串口监控协议、所述网络控制报文协议、所述用户数据报协议、以及所述网络通信监控协议发送的数据包均无响应，则所述确定模块确定所述目标节点异常；

如果所述目标节点对所述串口监控协议和所述网络通信检测层发送的数据包无响应，所述目标节点对所述网络控制报文协议和所述用户数据报协议发送的数据包响应，则所述确定模块确定目标节点的服务异常；

如果所述目标节点对所述网络控制报文协议、所述用户数据报协议、以及所述网络通信检测层发送的数据包均无响应，所述目标节点对所述串口监控协议发送的数据包响应，则所述确定模块确定所述目标节点正常工作，系统网络异常。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述检测模块包括

串口消息检测模块，用于通过所述串口监控协议发送数据包，以检测节点串口的状态；

网络控制报文协议消息检测模块，用于通过所述网络控制报文协议发送数据包，以检测节点操作系统的状态；

用户数据报协议消息检测模块，用于通过所述用户数据报协议发送数据包，以检测节点服务线程的状态；

网络通信监控检测模块，用于通过所述网络通信监控协议发送数据包，以检测节点网络的状态。

6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

更新模块，用于根据确定的所述目标节点的状态对该节点的状态进行更新。