CN103684868B - 数据保护方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本实发明实施例提供一种数据保护方法和装置，通过检测设备确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；向第一服务器节点发送故障指示信息，第一服务器节点根据故障指示信息退出分布式存储系统，以确保客户端不会将数据写入发生时间跳变的服务器节点中，从而，减少出现数据丢失或出现未来数据问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种数据保护方法和装置。
背景技术
分布式存储系统是由若干服务器节点和客户端互相连接构成的，服务器节点负责数据的存储，客户端可以对服务器做数据的写入、读取、更新、删除等操作。以时间为版本的分布式存储系统中，以存储数据的时间戳为数据的版本号，从而保证后存储的数据的版本号一定大于先存储的数据版本号，在读取同一个关键（key）值的数据时，可以根据时间戳确定版本号获取到最新的数据。
然而，在以时间为版本的分布式存储系统中，如果存储数据的时间戳由服务器节点的主机时间确定的，系统中的服务器节点可能会因为某种原因出现时钟跳变，导致数据丢失或出现未来数据问题，例如，在通过使用系统的网络时间协议（Network TimeProtocol，以下简称：NTP）保证各服务器时间的准确性时，当NTP异常情况不在位导致时钟跳变超过允许的范围，标准时间为11点，而时钟跳变至10点，则原10点到11点钟存储的数据会被新的数据覆盖，或者，标准时间为11点，而时钟跳变至12点，则会出现未来时间数据。若继续向发生时钟跳变服务器节点写入数据，则会造成更多的数据丢失或者出现更多的未来数据。
发明内容
本发明实施例提供一种数据保护方法和装置，以减少出现数据丢失或出现未来数据问题。
本发明实施例第一方面提供一种数据保护方法，包括：确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；
向所述第一服务器节点发送故障指示信息，以使所述第一服务器节点根据所述故障指示信息退出所述分布式存储系统。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点，包括：
针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取所述服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1<c0-c1，或者，t2-t1>c0+c2，则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为所述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点，包括：
针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若所述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；
向客户端发送写入失败指示，以使所述客户端根据所述写入失败指示重新请求写入数据。
本发明实施例第二方面提供一种数据保护装置，包括：
处理模块，用于确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；
发送模块，用于向所述第一服务器节点发送故障指示信息，以使所述第一服务器节点根据所述故障指示信息退出所述分布式存储系统。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述处理模块具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取所述服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1<c0-c1，或者，t2-t1>c0+c2则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为所述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述处理模块具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若所述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；向客户端发送写入失败指示，以使所述客户端根据所述写入失败指示重新请求写入数据。
本实发明实施例提供的数据保护方法和装置，通过检测设备确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；向第一服务器节点发送故障指示信息，第一服务器节点根据故障指示信息退出分布式存储系统，以确保客户端不会将数据写入发生时间跳变的服务器节点中，从而，减少出现数据丢失或出现未来数据问题。
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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明数据保护方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明数据保护方法实施例二的流程示意图；
图3为本发明数据保护装置实施例一的结构示意图；
图4为本发明数据保护装置实施例二的结构示意图；
图5为本发明数据保护装置实施例三的结构示意图；
图6为本发明数据保护装置实施例四的结构示意图。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
分布式存储系统中包含至少两个服务器节点和管理节点的，通常，客户端向服务器节点写入数据的过程如下：客户端向管理节点发送写入数据请求信息，管理节点根据写入数据请求信息为上述客户端分配供上述客户端写入数据的服务器节点，客户端将数据写入上述供其写入数据服务器节点，服务器节点向客户端发送写入反馈信息，写入反馈信息可以为写入成功或者写入失败，若客户端接收到的写入反馈信息为写入失败，则重新向管理节点发送请求写入数据信息，管理节点则重新为上述客户端分配供客户端写入数据的服务器节点。
本发明的主要思想是通过检测机制确定分布式存储系统中发生时间跳变的服务器节点，使发生时间跳变的服务器节点及时退出分布式存储系统，以减少由于数据写入发生时间跳变的服务器节点而造成数据丢失或出现未来数据问题。
为了便于描述，以下将发生时间跳变，需要退出分布式存储系统的服务器节点称为第一服务器节点。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。
图1为本发明数据保护方法实施例一的流程示意图，本实施例的执行主体是检测设备，该检测设备可以是独立于分布式存储系统中的各服务器节点的单独设备，用于检测各服务器节点是否发生时间跳变；也可以是集成在每个服务器节点中的检测设备，用于检测其所在的服务器节点是否发生时间跳变；也可以是集成在分布式存储系统中的其他设备中的检测设备；总之，其实现的功能是检测分布式存储系统中的服务器节点是否发生时间跳变，具体实现形式本发明对此不作限制，如图1所示，本实施例的方法如下：
S101：确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点。
作为第一种可能的实现方式，针对分布式存储系统中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1<c0-c1，或者，t2-t1>c0+c2，则确定上述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为上述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
举例来说，假设预设时间间隔c0为30秒，则每隔30秒获取一次服务器的主机时间，主机时间由服务器节点的时钟晶振确定，若服务器的时钟晶振速度正常，则连续两次获取的主机时间的时间间隔为30秒，也就是连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1等于30秒；若服务器的时钟晶振速度不正常，即发生时间跳变，例如，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1小于30秒，则说明发生时间回退现象，若在这种情况下向该服务器节点写入数据，则会出现数据丢失现象，例如，在11:30时发生时间回退跳变到11:20，则在时间回退跳变之前11:20到11:30写入的数据会被时间回退跳变后11:20到11:30写入的数据覆盖，即造成数据丢失；若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1大于30秒，则说明发生向未来时间跳变现象，若在这种情况下向该服务器写入数据，则会出现未来数据，例如，正常时间（NTP时间）11:00写入的数据时间戳却为（主机时间）11:30。在通常情况下，允许在第一容错时间c1范围内发生时间回退跳变，或者允许在第二容错时间c2范围内发生向未来时间跳变，在第一容错时间c1范围内发生时间回退跳变造成的数据丢失，或者在第二容错时间c2范围内发生向未来时间跳变造成的出现未来数据，对分布式存储系统中存储数据的影响是在可接受的范围内，也就是，系统能够接受的数据丢失的最大时间段为c1，能够接受的未来数据的最大时间段为c2，c1和c2的取值的具体大小依实际应用而定，例如，可以根据服务器存储的数据的性质而定，存储的数据的重要性越高，c1和c2的取值越小，具体地确定依据本发明对此不作限制。本发明实施例确定满足公式t2-t1<c0-c1，或者，t2-t1>c0+c2的服务器节点为第一服务器节点（发生时间跳变的服务器节点）。
为了进一步保护数据，避免造成数据丢失，本发明实施例还提供了第二种可能的实现方式，即，针对分布式存储系统中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若上述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；向客户端发送写入失败指示，以使客户端段根据写入失败指示重新请求写入数据。在这种实现方式中，即检测设备对每一次写入数据的主机时间都进行检测，若检测当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则说明服务器的时钟晶振发生了时间跳变，则向客户端发生写入失败指示，客户端根据写入失败指示管理节点重新请求写入数据，管理节点以根据重新请求写入数据信息为客户端重新分配服务器节点。采用这种方法能够完全避免数据丢失的问题。
可以理解的是，可以检测设备也可以以第二实现方式确定发生时间回退的第一服务器节点，以第一种实现方式中的服务器节点满足t2-t1>c0+c2确定发生向未来时间跳变的第一服务器节点，结合两种实现方式，确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点。
S102：向第一服务器节点发送故障指示信息。
本实施例中的故障指示信息即指服务器节点发生了时间跳变，第一服务器节点可以根据故障指示信息退出分布式存储系统。
当然可以理解的是，第一服务器节点也可以通过主动从检测设备获知自身是否发生时间跳变，以及时退出分布式存储系统。
当第一服务器节点退出分布式存储系统时，管理节点会将该第一服务器节点的服务转移到分布式存储系统中的其他服务器节点，当有客户端请求写入数据时，管理节点则根据客户端的写入数据请求信息为客户端分配服务器节点，从而，减少出现数据丢失或出现未来数据问题。
本实施例中，通过检测设备确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；向第一服务器节点发送故障指示信息，第一服务器节点根据故障指示信息退出分布式存储系统，以确保客户端不会将数据写入发生时间跳变的服务器节点中，从而，减少出现数据丢失或出现未来数据问题。
图2为本发明数据保护方法实施例二的流程示意图，本实施例的执行主体是第一服务器节点，如图2所示，本实施例的方法包括：
S201：接收检测设备发送的故障指示信息。
本实施例中的故障指示信息用于指示服务器节点发生了时间跳变。
S202：根据故障指示信息退出分布式存储系统。
第一服务器节点接收到故障指示信息之后，则退出分布式存储系统，以确保客户端不会将数据写入发生时间跳变的服务器节点中，从而，减少出现数据丢失或出现未来数据问题。
图3为本发明数据保护装置实施例一的结构示意图，本实施例的装置可以部署在检测设备中，检测设备可以是独立于分布式存储系统中的各服务器节点的单独设备，用于检测各服务器节点是否发生时间跳变；也可以是集成在每个服务器节点中的检测设备，用于检测其所在的服务器节点是否发生时间跳变；也可以是集成在分布式存储系统中的其他设备中的检测设备；本实施例的装置包括处理模块301和发送模块302，其中，处理模块301用于确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；发送模块302用于向上述第一服务器节点发送故障指示信息，以使上述第一服务器节点根据上述故障指示信息退出上述分布式存储系统。
在上述实施例中，上述处理模块301具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取上述服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1<c0-c1，或者，t2-t1>c0+c2则确定上述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为上述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
在上述实施例中，上述处理模块301具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若上述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定上述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；向客户端发送写入失败指示，以使上述客户端根据上述写入失败指示重新请求写入数据。
上述各装置实施例中的模块，对应地可执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图4为本发明数据保护装置实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例的装置部署在第一服务器节点中，本实施例的装置包括接收模块401和处理模块402，其中，接收模块401用于接收检测设备发送的故障指示信息，处理模块402用于根据故障指示信息退出分布式存储系统。
本装置实施例中的模块，对应地可执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图5为本发明数据保护装置实施例三的结构示意图，本实施例的装置可以部署在检测设备中，检测设备可以是独立于分布式存储系统中的各服务器节点的单独设备，用于检测各服务器节点是否发生时间跳变；也可以是集成在每个服务器节点中的检测设备，用于检测其所在的服务器节点是否发生时间跳变；也可以是集成在分布式存储系统中的其他设备中的检测设备；如图5所示，本实施例的装置包括处理器501和发送器502，其中，处理器501用于确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；发送器502用于向上述第一服务器节点发送故障指示信息，以使上述第一服务器节点根据上述故障指示信息退出上述分布式存储系统。
在上述实施例中，上述处理器501具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取上述服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1<c0-c1，或者，t2-t1>c0+c2则确定上述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为上述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
在上述实施例中，上述处理器501具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若上述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定上述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；向客户端发送写入失败指示，以使上述客户端根据上述写入失败指示重新请求写入数据。
上述各装置实施例中的模块，对应地可执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图6为本发明数据保护装置实施例四的结构示意图，如图6所示，本实施例的装置部署在第一服务器节点中，本实施例的装置包括接收器601和处理器602，其中，接收器601用于接收检测设备发送的故障指示信息，处理器602用于根据故障指示信息退出分布式存储系统。
本装置实施例中的模块，对应地可执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种数据保护方法，其特征在于，包括：
根据服务器节点的主机时间确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；
向所述第一服务器节点发送故障指示信息，以使所述第一服务器节点根据所述故障指示信息退出所述分布式存储系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点，包括：
针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取所述服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1＜c0-c1，或者，t2-t1＞c0+c2，则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为所述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点，包括：
针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若所述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；
向客户端发送写入失败指示，以使所述客户端根据所述写入失败指示重新请求写入数据。
4.一种数据保护装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于根据服务器节点的主机时间确定分布式存储系统中的至少两个服务器节点中发生时间跳变的第一服务器节点；
发送模块，用于向所述第一服务器节点发送故障指示信息，以使所述第一服务器节点根据所述故障指示信息退出所述分布式存储系统。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，以预设时间间隔获取所述服务器节点的主机时间，若连续两次获取的主机时间中后一次获取的主机时间t2减前一次获取的主机时间t1满足公式：t2-t1＜c0-c1，或者，t2-t1＞c0+c2则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点，其中，c0为所述预设时间间隔，c1为第一容错时间，c1≥0，c2为第二容错时间，c2≥0。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于针对分布式存储系统中的至少两个服务器节点中的每一个服务器节点，获取当前写入数据的主机时间，若所述当前写入数据的主机时间小于前一次写入数据的主机时间，则确定所述服务器节点为发生时间跳变的第一服务器节点；向客户端发送写入失败指示，以使所述客户端根据所述写入失败指示重新请求写入数据。
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