CN103605620B - 一种集群存储数据保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种集群存储数据保护方法及装置，使用一种存储终端和一种管理终端组成集群存储系统，通过存储终端识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；存储终端向集群中的管理终端发送报警信息；存储终端将缓存中的数据全部存入磁盘，以及管理终端接收存储终端发送的报警信息，并根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；当所述管理终端接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件等步骤以较低的成本提高集群存储数据的安全性。

Description

一种集群存储数据保护方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机数据处理技术领域，尤其涉及一种集群存储数据保护方法及装置。

背景技术

集群存储是指由若干个通用存储设备组成的用于存储的集群，组成集群存储的每个存储系统的性能和容量均可通过集群的方式得以叠加和扩展，一般在集群中配置有管理节点，对作为存储节点的其他存储设备进行数据存储的调度处理。

集群在处理文件的过程中，可能会出现某一设备停止工作的情况，一般是由于电源掉电引起的，掉电以后，该设备缓存中的数据会因为系统异常关闭而丢失。

对于集群存储系统，通常是使用数据冗余的方法来提高系统中数据的安全性，数据冗余是指重复存储或重复传输数据以防止数据的丢失，但是重复地存储和传输数据必然会提高成本，而且使系统的效率降低。

发明内容

本发明实施例提供了一种集群存储数据保护方法及装置，以较低成本提高存储集群数据存储的安全性。

本发明实施例提供了一种集群存储数据保护方法，包括：

存储终端识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；

所述存储终端向集群中的管理终端发送报警信息；

所述存储终端将缓存中的数据全部存入磁盘。

本发明实施例还提供了一种集群存储数据保护方法，包括；

管理终端接收存储终端发送的报警信息，其中所述报警信息用于表示所述存储终端的主电源停止供电；

所述管理终端根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；

所述管理终端接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件。

本发明实施例又提供了一种存储终端，所述存储终端包括：

电源监控模块，用于识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；

信息发送模块，用于向集群中的管理终端发送报警信息；

数据存储模块，用于将缓存中的数据全部存入磁盘。

本发明实施例还提供了一种管理终端，所述管理终端包括：

信息接收模块，用于接收存储终端发送的报警信息，其中所述报警信息用于表示所述存储终端的主电源停止供电；

文件分配模块，用于根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；

恢复控制模块，接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件。

本发明提供的集群存储数据保护方法及装置，通过存储终端主电源断电时启动备用电源将缓存中的数据存入磁盘的步骤，以及向管理节点发送报警信息，由管理终端做出相应处理的步骤，以较低的成本提高了集群存储数据的安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种集群存储数据保护方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种集群存储数据保护方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种存储终端的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种管理终端结构示意图；

图5、图6是本发明实施例提供的一种集群存储数据保护的实际应用方法流程图；

图7是本发明实施例提供的一种集群存储数据保护系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种集群存储数据保护方法，该方法适用于集群存储系统中，该集群存储系统中可包括管理终端和多个存储终端，本实施例由存储终端执行，具体包括：

步骤11，存储终端识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；

步骤12，所述存储终端向集群中的管理终端发送报警信息；

步骤13，所述存储终端将缓存中的数据全部存入磁盘。

存储大量的文件时，需要使用集群存储的方式对文件进行存储，管理终端会把需要存储的文件或数据分配给多个存储终端分别进行存储，存储终端接收到管理终端发来的文件或数据后最终会把该文件或数据存储到自身的磁盘中，而当存储终端接到写入数据的指令之时，存储终端并不会马上将数据写入到磁盘上，而是先暂时存储在缓存里，这时系统就会认为数据已经写入，并继续执行下面的工作，当硬盘处于空闲状态时存储终端再将缓存中的数据写入到盘片上，使用这种存储方式是由于缓存与磁盘的不同特性决定的，磁盘是一种永久性的存储设备，也是一种读取或写入顺序访问的存储设备，而缓存往往使用的是随机存储器（random access memory，简称RAM），与磁盘不同的是，当RAM中的数据被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关，该特性使得数据的存储和读取速度较快，提高管理终端向存储终端分配数据时的效率，所以把缓存作为硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。

虽然对于写入数据的性能有一定提升，但也不可避免地带来了安全隐患，由于缓存的另一特性，即断电即掉的非永久储存特性，如果数据还在缓存里的时候设备突然断电，那么这些数据就会丢失，所以本发明使用主电源和备用电源为存储设备提供电能，当主电源出现故障或者由于其他原因停止供电时，迅速切换备用电源为存储终端供电，目的就是保证缓存中的数据不会丢失，在主电源断电备用电源供电期间，存储终端向管理终端发送报警信息，通知管理终端该存储终端出现故障，并且，在备用电源供电期间，存储终端会将缓存中的数据全部存入磁盘中。

示例性的，所述存储终端向集群中的管理终端发送报警信息包括：

所述存储终端在预设时间内监测主电源是否恢复供电；

当所述存储终端监测到主电源在预设时间到达时未恢复供电，则向集群中的管理终端发送报警信息。

在备用电源供电期间，由于主电源可能会恢复正常重新供电，所以存储终端会在预设时间内监控主电源的供电情况，如果主电源在预设时间段内仍未恢复供电，存储终端才向管理终端发送报警信息。利用这样预设一个时间的方法，可以延缓发出报警信息，因为主电源故障时，存储设备可以发出声光报警等感官信号使相关人员获知该设备发生故障，相关人员可能会在很短的时间内修复主电源，利用本方法延缓报警信息的发出，可以避免存储终端发出不必要的报警信息，从而进一步提高集群存储的效率。

示例性的，所述预设时间为所述备用电源可用时间的设定百分比。

由于备用电源可能是一种电池，其电量有限，所以预设时间的时长应小于备用电源全部电量的供电时长，可以以备用电源电量的百分比为单位设置预设时间的时长，当备用电源电量用尽前主电源仍未恢复供电，存储终端将自动正常关机，防止突然断电对设备造成的损害。

示例性的，所述方法还包括：

若所述存储终端识别到主电源重新为所述存储终端供电，则所述存储终端向所述管理终端发送恢复信息，以指示所述管理终端接收所述恢复信息后向所述存储终端分配所述文件。

如果存储终端的主电源断电且未能及时恢复，此时该终端可能即将关闭，这样集群则损失了其中的一个存储终端，为了进一步的提高集群存储的工作效率，当存储终端的主电源恢复时，存储终端可以向管理终端发出恢复信息通知其状态恢复正常，以便于管理终端对其进行相应的处理。

实施例二

如图2所示，本实施例提供另一种集群存储数据保护方法，本实施例提供的方法由管理终端执行，具体包括；

步骤21，管理终端接收存储终端发送的报警信息，其中所述报警信息用于表示所述存储终端的主电源停止供电；

步骤22，所述管理终端根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；

步骤23，所述管理终端接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件。

当存储终端发来报警信息后，管理终端将该存储终端设置成为异常、故障终端，所以管理终端不再像该存储终端分配任务，以免丢失数据。

当管理终端接到存储终端发来的恢复信息后，会重新把该存储终端设置为正常终端，重新向其分配任务，以提高进群存储的效率。

实施例三

如图3所示，本实施例提供一种存储终端31，用于实现上述集群存储数据保护方法，所述存储终端包括：

电源监控模块311，用于识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；

信息发送模块312，用于向集群中的管理终端发送报警信息；

数据存储模块313，用于将缓存中的数据全部存入磁盘。

本发明所述的存储终端是用于集群存储系统的设备，集群存储系统中具有多个存储终端，存储终端也称为存储节点，所述多个存储终端分别与一个管理终端连接，管理终端也称为管理节点，所述数据存储模块313具体用于控制缓存或内存和磁盘或硬盘等存储装置间的数据写入或读取工作。管理终端也可以设有声光报警装置，当主电源断电时，可以发出声光报警提示相关人员进行处理。

示例性的，所述信息发送模块具体用于在预设时间内监测主电源是否恢复供电，当所述信息发送模块监测到主电源在预设时间到达时未恢复供电，则向集群中的管理终端发送报警信息。

示例性的，所述预设时间为所述备用电源可用时间的设定百分比。示例性的，所述存储终端还包括：

供电恢复模块，用于若识别到主电源重新为所述存储终端供电，向所述管理终端发送恢复信息，以指示所述管理终端接收所述恢复信息后向所述存储终端分配所述文件。

实施例四

如图4所示，本实施例提供一种管理终端41，用于实现上述集群存储数据保护方法，所述管理终端包括：

信息接收模块411，用于接收存储终端发送的报警信息，其中所述报警信息用于表示所述存储终端的主电源停止供电；

文件分配模块412，用于根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；

恢复控制模块413，接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件。

本发明所述的管理终端是用于集群存储系统的设备，集群存储系统中的管理终端用于向集群中的存储终端发送文件或数据，管理终端也称为管理节点，管理终端具有与所有的存储终端通信的功能，以便于分配存储任务和接收存储终端发来的报警信息、恢复信息。

实施例五

如图5、图6所示，本实施例提供一种集群存储数据保护的实际应用方法，本方法分为存储节点的处理步骤和管理节点的处理步骤，并且使用图7所示的一种集群存储数据保护系统实施本方法，所述集群存储数据保护系统中包括多个存储节点71和一个管理节点72，其中所述存储节点使用上述实施例中的存储终端，所述存储节点71的处理步骤如下：

步骤51，集群存储节点71检测到主电源故障备用电源接管；

步骤52，通知集群管理节点72本机电源故障，并进行相应声光报警；

步骤53，集群存储节点71把系统缓存中未保存的数据，保存到磁盘上；

步骤54，如果在预设时间内，集群存储节点71的主电源恢复则执行步骤55，否则执行步骤57；

步骤55，通知集群管理节点72故障解除，并取消声光报警；

步骤56，继续作为正常数据存储节点71提供服务；

步骤57，集群存储节点71正常关闭系统，避免备用电源耗尽造成系统异常关机而导致的系统损伤。

其中，所述管理节点72使用上述实施例中的管理终端，所述管理节点72的处理步骤如下：

步骤61，集群管理节点72接收到数据存储节点71报警信息；

步骤62，集群管理节点72标记该节点异常，并通过管理系统报警；

步骤63，重新进行数据分配，选择其他存储节点71分配任务；

步骤64，监测预设时间内是否接收到故障节点的状态恢复通知，接到则执行步骤65，否则本流程结束；

步骤65，重新把该节点作为可用的数据存储节点71进行数据分配并停止报警，故障解除。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种集群存储数据保护方法，其特征在于，

存储终端识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；

所述存储终端向集群中的管理终端发送报警信息；

所述存储终端将缓存中的数据全部存入磁盘；

所述存储终端向集群中的管理终端发送报警信息包括：

所述存储终端在预设时间内监测主电源是否恢复供电；

当所述存储终端监测到主电源在预设时间到达时未恢复供电，则向集群中的管理终端发送报警信息，以使所述管理终端根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件，所述预设时间的时长小于备用电源全部电量的供电时长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预设时间为所述备用电源可用时间的设定百分比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述存储终端识别到主电源重新为所述存储终端供电，则所述存储终端向所述管理终端发送恢复信息，以指示所述管理终端接收所述恢复信息后向所述存储终端分配数据。

4.一种集群存储数据保护方法，其特征在于，包括；

管理终端接收存储终端发送的报警信息，其中所述报警信息用于表示所述存储终端的主电源停止供电，且主电源在预设时间到达时未恢复供电；

所述管理终端根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；

所述管理终端接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件；

所述预设时间的时长小于备用电源全部电量的供电时长。

5.一种存储终端，其特征在于，所述存储终端包括：

电源监控模块，用于识别到主电源停止供电时，切换至备用电源为所述存储终端供电；

信息发送模块，用于向集群中的管理终端发送报警信息；

数据存储模块，用于将缓存中的数据全部存入磁盘；

所述信息发送模块具体用于在预设时间内监测主电源是否恢复供电，当所述信息发送模块监测到主电源在预设时间到达时未恢复供电，则向集群中的管理终端发送报警信息，以使所述管理终端根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件，所述预设时间的时长小于备用电源全部电量的供电时长。

6.根据权利要求5所述的存储终端，其特征在于，所述预设时间为所述备用电源可用时间的设定百分比。

7.根据权利要求5所述的存储终端，其特征在于，还包括：

供电恢复模块，用于若识别到主电源重新为所述存储终端供电，向所述管理终端发送恢复信息，以指示所述管理终端接收所述恢复信息后向所述存储终端分配所述文件。

8.一种管理终端，其特征在于，所述管理终端包括：

信息接收模块，用于接收存储终端发送的报警信息，其中所述报警信息用于表示所述存储终端的主电源停止供电，且主电源在预设时间到达时未恢复供电；

文件分配模块，用于根据所述报警信息，将所述存储终端标记为异常终端，且停止向所述存储终端分配文件；

恢复控制模块，接收所述存储终端发送的恢复信息时，去除所述存储终端的异常标记，且向所述存储终端分配文件；

所述预设时间的时长小于备用电源全部电量的供电时长。