CN105579974A - 利用云存储的用于系统的断开连接操作 - Google Patents

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Abstract

当连接到云存储时，计算设备将数据和元数据写入到云存储，向计算设备的应用程序指示写入的成功，以及在向应用指示成功后，将数据和元数据写入到计算设备的本地存储。数据和元数据可以被写入到本地存储的不同区域。计算设备还可以确定其已经从崩溃中恢复或在操作断开连接后已经连接到云存储并且协调本地存储与云存储。协调可以至少基于将存储在本地存储的区域中的元数据与从云存储取回到的元数据进行的比较的。云存储可以连续地将每个数据项与其元数据一起存储为扩展块。

Description

利用云存储的用于系统的断开连接操作
背景技术
越来越多地，数据被存储在云上并且从云中取回。云计算使得存储和取回操作能够分布在大量的设备上。通过在从云的给定读取或向云的给定写入中涉及大量设备，云甚至可以向计算设备提供比在该计算设备的本地存储上可用的更快的存储和取回。
为了利用云存储，计算设备必须连接到云，通常经由网络连接。当连接时，计算设备从云中读取数据以及将数据写入到云。当计算设备没有连接到云时，这种对到云的连接的依赖就会造成问题。用于断开连接操作的一种方式是，当与云断开连接时，计算设备在本地对写入进行存储，并且在重新连接后将那些写入提供给云。然而，这种方法没有提供在断开连接操作期间读取存储在云上的数据的能力。用于断开连接操作的另一种方式是，在连接时，计算设备在本地对到云的写入进行镜像，并且在断开连接时在本地对写入进行存储。这种方式使得能够在断开连接操作期间进行读取，但是为了使得该技术对本地镜像的崩溃进行复原，客户端需要将本地镜像内容的全部与云中的相对应的数据进行比较。进一步损害性能的是，如果写入到镜像比写入到云更慢，则以同步方式在本地对每个写入进行镜像会降低性能，导致应用程序更长时间地等待对其写入的成功或失败的指示。
发明内容
当连接到云存储时，计算设备将数据和元数据写入云存储并且将该数据和元数据异步地镜像到该计算设备的本地存储。通过对写入进行异步地镜像，使得请求写入的应用程序能够继续进行处理而无需等待到本地存储的镜像写入的结果。当将写入镜像到本地存储时，计算设备将数据和元数据写入到本地存储的不同区域。在崩溃或断开连接模式之后将本地存储与云存储进行协调的期间，计算设备仅需要检查本地存储的包括元数据的区域，并且将来自该区域的元数据与从云存储中取回的元数据进行比较。由于云存储可能显著地快于本地存储，因此云存储可以与本地客户端存储数据和元数据不同地来存储那些数据和元数据。例如，客户端可以将数据和元数据保存在本地存储的两个不同的区域中，而云存储可以存储扩展块，每个扩展块包括连续存储的数据项以及其相关联的元数据。用于将数据和源数据存储在本地存储和云存储中的这些不同技术改进了对本地存储和云存储进行协调的速度。
提供本概述以便以简化的形式引入一系列概念，在以下的详细描述中，对这些概念进行进一步的描述。本概述不是要标识出要求保护的主题的关键或必要特征；也不是用于确定或限制要求保护的主题的范围。
附图说明
参照附图来阐述详细描述。在附图中，附图标记中的最左侧的数字标识该附图标记首次在其中出现的附图。不同附图中使用相同的附图标记指示相似或相同的项或特征。
图1示出了被配置为以不同方式存储元数据和数据以改进对云存储和本地存储进行协调的速度的示例计算设备和云存储设备。计算设备还被配置为写入到云存储设备以及将该写入异步地镜像到计算设备的本地存储。
图2示出了用于写入到云存储以及将该写入异步地镜像到计算设备的本地存储的示例过程。
图3示出了用于在计算设备崩溃后对计算设备的本地存储与云存储进行协调的示例过程。
图4示出了用于计算设备的断开操作以及在重新连接到云存储之后对计算设备的本地存储与云存储进行协调的示例过程。
图5示出了用于在断开连接操作之后，对计算设备的本地存储与云存储进行协调的示例过程，在所述断开连接操作期间，计算设备崩溃。
具体实施方式
本公开部分地描述了用于使得在网络故障期间能够进行连续操作以及在崩溃或断开连接操作之后能够在计算设备和云之间进行改进的协调的技术。为了使计算设备在网络断开时满足读取，该计算设备的云客户端写入到云存储并且将那些写入异步地镜像到计算设备的本地存储。如本文所用的，术语“镜像”指的是将基本相同的数据元数据写入到两个不同的存储部件。然而，数据和元数据可以不同地存储在不同的存储部件中。术语“异步地镜像”是指向生成写入的应用程序提供写入成功的指示而不需要等待将该写入镜像到本地存储的结果。从生成该写入的应用程序的角度，当云端确认写入成功时该写入操作结束。应用程序不必等待本地的数据和元数据写入完成，因为云客户端异步地处理那些事件而不阻塞该应用程序。
在各种实施例中，当云客户端将写入镜像到本地存储时，其将数据和与该数据相关联的元数据写入到本地存储的不同区域。例如，云客户端可以将多个数据项写入到本地存储的第一区域并且将多个相对应的元数据记录写入到本地存储的不同区域。由于元数据比与其相关联的数据小得多，因此第二区域可以在大小上比第一区域小得多。与此相反，云存储可以将每个数据项与其相对应的元数据记录一起连续地存储为扩展块。如果云存储使用如硬盘等的基于寻道的存储介质，则云存储可以以这种方式来存储数据和元数据，以使在云存储上执行的寻道次数最少。
将元数据记录存储在本地存储的不同区域以及存储在云存储的扩展块中改进了本地存储和云存储之间的协调的速度。在崩溃或在断开连接操作随后，云客户端仅需要使用小得多的本地存储的第二区域而不是整个本地存储。如果本地存储相对于云存储慢，则这可能是有利的。将该区域的元数据记录与从云存储取回的元数据进行比较。基于比较的结果，云客户端随后对本地存储和云存储进行协调。
在各种实施例中，云客户端通过在连接模式中在写入元数据前写入数据以及在断开连接模式中在写入数据之前写入元数据来确保被镜像到本地存储的数据的完整性。例如，在连接模式中操作的云客户端可能将数据项及其元数据记录写入到云，将该数据项的写入镜像到本地存储，并且崩溃。云存储现在具有更新后的元数据记录而本地存储具有先前的元数据记录或默认记录。云客户端将对本地存储和云存储进行协调，比较元数据记录中的版本标识符，该版本标识符将指示云存储具有更新版本的数据项(注意，这是不正确但无害的；本地存储具有更新后的数据但不具有更新后的元数据，并且本地存储的更新后数据将由存储在云中的相同的更新后的数据进行覆写)(此处请注意主语，之前的译法使句子的意思不清晰)。基于该比较，云客户端将利用来自云存储的数据项和元数据记录来更新本地存储。如果将到本地存储的元数据和数据的初始写入倒置，并且计算设备在将元数据记录写入到本地存储后但在写入数据项前崩溃，则协调会错误地指示本地存储具有与云存储相同版本的数据项。
在断开连接模式中，将数据和元数据写入到本地存储的顺序被倒置，这是因为在该模式中，本地存储具有最新版本的数据。例如，在断开连接模式中操作的计算设备可以将数据项的元数据记录写入到本地存储，并且在将数据项写入到本地存储前崩溃并且随后立即重新连接到云存储。在进入连接模式后，云客户端可以对本地存储与云存储进行协调。在这个示例中，协调将指示(不正确但无害地)本地存储具有更新版本的数据项，使得该数据项被用于对存储在云存储中的数据项进行更新。如果将到本地存储的元数据和数据的初始写入倒置，并且计算设备将数据写入到本地存储但没有将更新后的元数据记录写入到本地存储，则协调将错误地指示本地存储具有与云存储相同版本的数据项，导致云存储与本地存储之间的不一致。
示例设备
图1示出了被配置为以不同的方式存储元数据和相对应的数据以改进对云存储和本地存储进行协调的速度的示例计算设备和云存储设备。计算设备还被配置为将到云存储设备的写入异步地镜像到计算设备的本地存储。如图所示，计算设备102通过网络106连接到云存储设备。计算设备包括存储器108，存储器108存储应用程序110、文件系统112、虚拟磁盘驱动器114、以及云客户端116。云客户端116将数据项和元数据记录写入到云存储设备104的云存储118，云存储设备104将数据项和元数据记录存储为扩展块120。云客户端116随后将该写入异步地镜像到计算设备的本地存储122，将数据项写入到本地存储122的第一区域124并且将元数据记录写入到本地存储122的第二区域126。为了操作云客户端116和其他模块110-114，计算设备102包括处理器128，并且为了经由网络106与云存储设备104进行通信，计算设备102包括网络接口130。此外，计算设备102可以包括可移动存储132、不可移动存储134、以及输入/输出(I/O)设备136。
计算设备102和云存储设备104中的每一个可以被实现为任何一个或多个计算设备，例如，个人计算机(PC)、膝上型计算机、工作站、服务器系统、大型机、服务器农场、蜂窝电话、智能电话、平板计算机、媒体中心、媒体设备、或任何其他计算设备。此外，计算设备102和云存储设备104中的每个的模块和数据可以实现在单个计算设备中或分布在多个计算设备上。在一些实施例中，计算设备102和云存储设备104中的一个或多个可以被实现为计算设备上的虚拟机。
在一些实施例中，云存储设备104形成数据中心规模的存储，该存储利用将云存储磁盘带宽与网络接口卡(NIC)带宽匹配的全对分带宽网络，使得云存储设备104能够以全NIC速度来交换数据。在进一步的实施例中，云存储设备104将数据存储在被称为“磁道(tract)”的单元中，其可以具有统一的大小(例如，8MB)。多个这些磁道可以形成二进制大对象(BLOB)或其他数据容器，并且可以分布在多个云存储设备104上。在一个实施例中，虚拟磁盘驱动器114可以通过云存储设备104映射到BLOB或其他数据容器。2013年5月7日发布的题为“Bandwidth-ProportionedDatacenters”的序列号为No.8,438,244的美国专利中更加详细地描述了云存储设备104的示例集合。
网络106可以是或包括公共的或专用的分组交换网络，例如，互联网、电路交换网络、或分组交换网络和电路交换网络的组合。网络106可以包括多个连接的计算设备，例如，多个计算设备通过一个或多个广域网(WAN)、一个或多个局域网(LAN)、和/或一个或多个个局域网(PAN)连接。网络106的这些计算设备中的这些设备之间的通信可以是有线的、无线的，或两者。这些通信可以利用本领域中已知的用于发送和接收消息的任何类型的通信协议，例如，传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、超文本传输协议(HTTP)、可扩展消息处理现场协议(XMPP)、和/或会话发起协议(SIP)。
在各种实施例中，存储器108是易失性的(例如RAM)、非易失性的(例如ROM、闪速存储器等)或是两者的某种组合。如所提到的，系统存储器108可以存储应用程序110、文件系统112、虚拟磁盘驱动器114、以及云客户端116。此外，存储器108还可以存储其他模块和数据，例如，计算设备102的操作系统。可替换地，模块110-116中的任一个可以在硬件中实现。例如，云客户端116可以在存储控制器中实现。
在一些实施例中，应用程序110可以是任何类型的应用程序，例如操作系统部件或第三方应用程序。应用程序110可以是内核模式应用程序或用户模式应用程序。如本文进一步描述的，应用程序110可以利用文件系统112来进行写入请求或读取请求，并且可以在响应中接收写入请求的成功或失败的指示或由读取请求寻找到的数据。
文件系统112可以是本领域中已知的任何类型的文件系统，例如的NT文件系统(NTFS)或与内核相关联的第三扩展文件系统(ext3)。文件系统112提供对寻求从磁盘读取或写入到磁盘(无论实际磁盘或虚拟磁盘)的应用程序110和操作系统部件的访问。文件系统112与磁盘驱动器或虚拟磁盘驱动器相连接，提供来自应用程序110和其他部件的写入请求或读取请求并且接收对这些请求的响应。
在文件系统112看来，虚拟磁盘驱动器114作为用于本地磁盘驱动的驱动器，所述本地磁盘驱动例如是标准串行高级技术附件(SATA)驱动。由此，虚拟磁盘驱动器114使得应用程序110和文件系统112察觉不到存储的位置。虚拟磁盘驱动器114可以是计算设备102的操作系统的内核模式部件，并且可以将来自文件系统112的读取请求和写入请求转发给云客户端116，以及将来自云客户端116的响应转发给文件系统112。尽管图1仅示出了虚拟磁盘驱动器114的一个实例，但是存储器108可以存储虚拟磁盘驱动器114的多个实例，针对每个虚拟磁盘有一个实例。
虚拟磁盘驱动器114可以被实现为与云客户端116分离的内核模式部件，以使得云客户端116能够以用户模式操作。为了使跨过用户-内核边界的交换数据的开销最小化，虚拟磁盘驱动器114和云客户端116可以利用零复制的进程间通信。在其他实施例中，虚拟磁盘驱动器114和云客户端116可以是相同的部件。
在各种实施例中，云客户端116从一个或多个虚拟磁盘驱动器114接收读取请求和写入请求作为块请求。云客户端116将这些块请求转换成可以由云存储设备104识别的输入/输出操作。具体地，云客户端116将表示线性字节范围中的数据位置的偏移转换成磁道标识符和磁道偏移。如所提到的，每个虚拟磁盘可以与BLOB或包括多个磁道的数据容器相关联。磁道标识符标识与被块请求引用的数据相关联的特定磁道，并且磁道偏移标识了磁道内与数据相关联的特定位置。在一些实施例中，云客户端116以使得虚拟磁盘上的具有连续偏移的数据块分布在多个不同的磁道上的方式来对偏移进行映射，由此增加针对给定的块请求所引用的磁道数量以及在与该块请求相关联的输入/输出操作中所涉及的云存储设备104的数量。可以在2012年8月30日提交的题为“Block-levelAccesstoParallelStorage”，申请号为xx/yyy,zzz(客户号为336466.01)的美国专利申请中找到云客户端116的转换能力方面的进一步细节。
在进一步的实施例中，云客户端116确定其在连接模式还是在断开连接模式中操作。“连接模式”指的是计算设备102与云存储设备104之间的连接，并且“断开连接模式”指的是计算设备102与云存储设备104之间的连接的缺失。云客户端116可以响应于事件的通知，来定期地确定其是在连接模式中还是在断开模式中进行操作，所述事件例如是连接事件或连接丢失事件。
当在连接模式中进行操作时，云客户端116接收写入请求，并且转换该请求以用于云存储设备104，云客户端116首先将与该请求相关联的数据和元数据写入到云存储设备104中的一个或多个的云存储118。云存储118可以是本文进一步详细描述的类型中的任何一个的存储器、可移动存储，或不可移动存储。被写入的元数据可以包括唯一的标识符，例如，全局唯一标识符(GUID)、磁道标识符、数据的版本标识符、以及数据的校验和。云存储设备104将元数据和数据存储为云存储118中的扩展块120，每个扩展块包括一个数据项以及其相关联的元数据记录。接收数据的云存储设备104随后利用写入成功的指示来响应云客户端116，并且云客户端116通过虚拟磁盘驱动器114和文件系统112来响应发出请求的应用程序110，提供所述指示。
在将指示提供给发出请求的应用程序110后，云客户端116将写入镜像到计算设备102的本地存储122。本地存储122可以是本文更加详细描述的类型中的任一个的存储器、可移动存储，或不可移动存储。云客户端116将本地存储122划分成两个区域：用于数据的第一区域124和用于元数据的第二区域126。这些区域可以是或可以不是本地存储122中的连续位置。在对写入进行镜像中，云客户端116先将数据写入到第一区域124，然后将元数据写入到第二区域126。写入到第二区域126的元数据可以包括数据的版本标识符和数据的校验和。
当云客户端116在连接模式中操作并且接收到读取请求时，云客户端116从云存储设备104的云存储118取回该读取请求所寻找的数据。
在各种实施例中，当云客户端116在断开连接模式中操作并且接收到写入请求时，云客户端116将针对该请求的数据和元数据写入到本地存储122。由于云客户端116与云存储设备104断开连接，因此其必须将数据和元数据提供给云存储设备104，直到云客户端116重新连接到云存储设备104为止。在断开连接模式中的到本地存储122的写入中，云客户端116将其写入数据和元数据的顺序倒置。在断开连接模式中，云客户端116先将元数据写入到第二区域126并且随后将数据写入到第一区域124。云客户端116将顺序倒置以避免对云存储118和本地存储122进行协调时数据完整性的问题。
当云客户端116在断开连接模式中操作并且接收到读取请求时，云客户端116从本地存储112取回该读取请求所寻找的数据。
在一些实施例中，云客户端116确定计算设备102已经从崩溃中恢复并且崩溃是在计算设备102在连接模式中操作时发生的。作为响应，云客户端116发起本地存储122与云存储118之间的协调过程。作为协调过程的一部分，云客户端116从云存储设备104的云存储118取回元数据记录。云客户端116随后将来自被取回的元数据的版本标识符与来自存储在本地存储122的第二区域126中的元数据记录的版本标识符进行比较。由于在连接模式中，云客户端116总是在对那些写入进行镜像之前写入到云存储118，因此云存储118将具有比本地存储122更新版本的给定数据项或具有相同的版本。当针对这些数据项的那些项的比较指示云存储118具有更新的版本时，云客户端116随后利用从云存储118取回的对应项来对本地存储122上的数据项以及其相对应的元数据记录中的那些进行更新。
云客户端116还可以被配置为确定计算设备102已经从断开连接模式转变到连接模式。作为响应，云客户端116发起本地存储122与云存储118之间的协调过程。作为协调过程的一部分，云客户端116从云存储设备104的云存储118取回元数据记录。云客户端116随后将来自被取回的元数据的版本标识符与来自存储在本地存储122的第二区域126中的元数据记录的版本标识符进行比较。由于云客户端116在断开连接模式中仅写入到本地存储122，因此本地存储122将具有比云存储118更新版本的给定数据项或具有相同的版本。当针对数据项的那些项的比较指示本地存储122具有更新的版本时，云客户端116然后利用从本地存储122中取回的对应项来对云存储118上的数据项以及其相对应的元数据记录中的那些进行更新。
在一些实施例中，云客户端116维护对在断开连接模式中进行的写入进行跟踪的存储器中(in-memory)表示。云客户端116随后可以使用该存储器中表示作为协调过程的一部分，并且简单地将所跟踪的写入提供给云存储118，避免了取回元数据记录、遍历第二区域126、或比较版本标识符的需要。
在各种实施例中，云客户端116可以确定计算设备102已经从崩溃中恢复并且崩溃是当计算设备102在断开连接模式中进行操作时发生的。作为响应，云客户端116与文件系统112一起工作，以使用文件系统的机制来检测撕裂的本地写入(文件系统具有这样的从本地存储正在处理写入时发生的崩溃中恢复的机制)。当云客户端116从断开连接模式转变到连接模式时，云客户端116执行上面描述的协调过程以用于从断开模式转变到连接模式。
在一些实施例中，处理器128是微处理单元(MPU)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、或任何其他类型的处理单元。除了其他能力，处理器128可以被配置为取回并且执行存储在存储器108中的计算机可读、处理器可访问的指令，例如，由模块110-116表示的指令。
在一些实施例中，网络接口130包括本领域已知的任何类型的网络接口130。例如，网络接口130可以包括诸如以太网接口等的有线接口，以用于有线网络通信。网络接口130还可以包括或者替代地包括无线LAN接口或近场接口中的任何一个或多个。
计算设备102还可以包括额外的数据存储设备(可移动和/或不可移动)，例如磁盘、光盘、或磁带。这样的额外的存储设备在图1中由可移动存储132和不可移动存储134示出。存储器108、可移动存储132和不可移动存储134都是计算机存储介质的示例。如本文所使用的，“计算机可读介质”包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于信息的存储的任何方法或技术实现的易失性的和非易失性的、可移动的和不可移动的介质，所述信息例如是计算机可读指令、数据结构、程序模块、或其他数据。计算机存储介质包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器或其他存储器技术、压缩盘ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以用来存储信息以用于由计算设备访问的任何其他介质。
与此相反，通信介质可以在诸如载波等的调制数据信号中实现计算机可读指令、数据结构、程序模块、或其他数据。如本文所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。
在一些实施例中，I/O设备136包括本领域中已知的任何类型的输出设备，例如显示器、扬声器、振动机制、或触觉反馈机制。I/O设备136还包括用于一个或多个外围设备的端口，外围设备例如是耳机、外围扬声器、或外围显示器。I/O设备136还包括本领域中已知的任何类型的输入设备。例如，I/O设备136可以包括照相机、麦克风、键盘/小键盘、或触敏显示器。键盘/小键盘可以是按钮数字拨号盘(例如，典型的电信设备上的)、多键键盘(例如，传统的QWERTY键盘)、或一个或多个其他类型的键或按钮，并且还可以包括操纵杆-控制器和/或指定的导航按钮，或其类似。
尽管已经描述了示例设备配置和架构，但其他实现并不限于本文描述的特定配置和架构。因此，本公开可以扩展到其他实现，这些实现对本领域的技术人员是已知的或将要成为已知的。
示例过程
图2-图5示出了示例过程。这些过程被示出为逻辑流程图，其中的每个操作表示可以在硬件、软件或其组合中实现的一系列操作。在软件的上下文中，操作表示存储在一个或多个计算机存储介质上的计算机可执行指令，当由一个或多个处理器执行时，执行所记载的操作。一般地，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构、以及其类似。对这些操作进行描述的顺序不是要被解释为限制，并且可以以任何顺序和/或并行地对任何数量的描述的操作进行组合以实现过程。
图2示出了用于将到云存储设备的写入异步地镜像到计算设备的本地存储的示例过程。该过程包括，在202处，计算设备接收来自计算设备的应用程序的写入请求。在204处，计算设备确定计算设备连接到云存储(即，在连接模式中操作)。在一些实施例中，操作202和204的顺序可以倒置。
在206处，计算设备对与写入请求相关联的数据项的版本标识符进行递增。版本标识符可以被包括在与数据项相关联的元数据记录中。
在208处，计算设备将与写入请求相关联的数据项以及其元数据记录写入到云存储。到云存储的数据和元数据的写入可以是原子的，数据和元数据二者的写入都成功，或者数据和元数据二者的写入都失败。这样的数据和元数据的写入可以包括写入数据项、GUID、磁道标识符、版本标识符、以及校验和。在一些实施例中，计算设备响应于确定到云存储的写入已经失败，来确定其与云存储断开连接并且继续进行到框220处描述的操作。
在将数据和元数据写入到云存储后，计算设备将该写入异步地镜像到其本地存储。该异步地镜像包括：在210处通过向应用程序指示写入请求已经成功来响应应用程序的写入请求，以及在210处的响应之后或响应时，将数据和元数据写入到本地存储。写入到本地存储包括：在212处将数据项写入到本地存储的第一区域以及在214处将该数据项的元数据记录写入到本地存储的第二区域。当在连接模式中操作时，计算设备在元数据记录的写入之前执行数据项的写入。
在216处，计算设备接收读取请求并且从云存储中读取与该读取请求相关联的一个或多个数据项。尽管操作216被示出为在操作202-214之后，但是它可以发生在操作202-214中的任一项之前、期间或之后。
在218处，计算设备崩溃。该崩溃可以发生在操作202-216中的任一项之前、期间或之后。崩溃之后，计算设备可以执行在图3中示出并且在本文中进一步描述的操作。
在220处，计算设备与云存储断开连接(即，进入断开连接模式)。在转变为断开连接模式后，计算设备可以执行在图4中示出并且在本文中进一步描述的操作。
图3示出了用于在计算设备崩溃后协调计算设备的本地存储与云存储的示例过程。过程包括，在302处，计算设备确定计算设备已经从崩溃中恢复。
在304处，计算设备协调计算设备的本地存储与云存储。在306处，协调包括将包括在来自本地存储的第二区域的元数据记录中的版本标识符与包括在从云存储中取回的元数据记录中的版本标识符进行比较。在308处，当针对给定数据项的比较指示云存储具有更新版本的数据项时，计算设备利用由云存储进行存储的数据项以及相对应的元数据记录来更新本地存储。
图4示出了用于计算设备的断开操作以及在重新连接到云存储之后计算设备的本地存储与云存储的协调的示例过程。该过程包括，在402处，计算设备接收来自于该计算设备的应用程序的写入请求。在404处，计算设备确定该计算设备与云存储断开连接(即，在断开连接模式中进行操作)。在一些实施例中，操作402和404的顺序可以倒置。
在406处，计算设备对与写入请求相关联的数据项的版本标识符进行递增。版本标识符可以被包括在与数据项相关联的元数据记录中。
在408处，计算设备随后将与写入请求相关联的数据项的元数据记录写入到本地存储的第二区域。在410处，计算设备将数据项写入到本地存储的第一区域。当在断开连接模式中进行操作时，计算设备在数据项的写入之前执行元数据记录的写入。数据和元数据的写入可以包括写入数据项、版本标识符、以及校验和。
在一些情况下，计算设备可能在操作408或410之后崩溃。崩溃之后，计算设备可以执行在图5中示出并且在本文中进一步描述的操作。
在414处，计算设备接收读取请求并且从本地存储读取与该读取请求相关联的一个或多个数据项。尽管操作414被示为在操作402-412之后，但是它可以发生在操作402-412中的任一项之前、期间或之后。
在416处，计算设备确定计算设备现在连接到云存储(即，进已经转变到连接模式)。在416处的该确定可以在操作402-416中的任一项之前、期间或之后执行。
在确定计算设备连接到云存储后，在418处，计算设备协调计算设备的本地存储与云存储。在420处，协调包括将包括在来自本地存储的第二区域的元数据记录中的版本标识符与包括在从云存储中取回的元数据记录中的版本标识符进行比较。在422处，当针对给定数据项的比较指示本地存储具有更新版本的数据项时，计算设备利用由本地存储进行存储的数据项以及相对应的元数据记录来更新云存储。
图5示出了用于在断开操作之后协调计算设备的本地存储与云存储的示例过程，在断开操作期间计算设备崩溃。该过程包括，在502处，计算设备确定计算设备已经从计算设备处于断开连接模式时发生的崩溃中恢复。
在504处，计算设备扫描本地存储以基于校验和来检测撕裂的写入(tornwrites)。这可以涉及计算本地存储中的每个数据项的校验和并且将该校验和与存储在该数据项的元数据记录中的校验和进行比较。在506处，计算设备的文件系统随后试图修复任何撕裂的写入。
在508处，计算设备确定计算设备现在连接到云存储(即，已经转变到连接模式)。在确定计算设备连接到云存储后，在510处，计算设备协调计算设备的本地存储与云存储。在512处，协调包括将包括在来自本地存储的第二区域的元数据记录中的版本标识符与包括在从云存储中取回的元数据记录中的版本标识符进行比较。在514处，当针对给定数据项的比较指示本地存储具有更新版本的数据项时，计算设备利用由本地存储进行存储的数据项以及相对应的元数据记录来更新云存储。
结论
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言对主题进行了描述，但是应当理解的是，在所附的权利要求书中定义的主题不必限于所描述的特定特征或动作。确切地说，这些特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。

Claims (10)

1.一种计算机实现的方法，包括：
写入到计算设备的本地存储，所述写入对到云存储的写入进行镜像并且包括将数据写入到所述本地存储的第一区域以及将所述数据的元数据写入到所述本地存储的第二区域；
确定所述计算设备已经从崩溃中恢复或在与所述云存储断开连接的操作后已经连接到所述云存储；以及
至少基于存储在所述本地存储的所述第二区域中的所述元数据与从所述云存储接收的元数据的比较，来协调所述本地存储与所述云存储。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括确定所述计算设备已经从崩溃中恢复，并且所述协调包括：
将包括在存储在所述本地存储的所述第二区域中的所述元数据中的版本标识符与包括在从所述云存储接收的所述元数据中的版本标识符进行比较，以及
当所述比较指示所述本地存储具有比所述云存储更新版本的所述数据时，利用来自所述本地存储的所述数据来更新所述云存储。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：当所述计算设备连接到所述云存储时，在将所述元数据写入到所述本地存储的所述第二区域之前将所述数据写入到所述本地存储的所述第一区域。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括确定所述计算设备在与所述云存储断开连接的操作后已经连接到所述云存储，并且所述协调包括：
将包括在存储在所述本地存储的所述第二区域中的所述元数据中的版本标识符与包括在从所述云存储接收到的所述元数据中的版本标识符进行比较，以及
当所述比较指示所述本地存储具有比所述云存储更新版本的所述数据时，利用来自所述本地存储的数据来更新所述云存储。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：当所述计算设备与所述云存储断开连接时，在将数据写入到本地存储的所述第一区域之前将元数据写入到所述本地存储的所述第二区域。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括确定所述计算设备在与所述云存储断开连接的操作以及在断开连接的操作时崩溃二者之后已经连接到所述云存储，并且所述协调包括：
扫描所述本地存储以检测撕裂的写入，所述检测至少基于计算校验和，
修复所述撕裂的写入，
将包括在存储在所述本地存储的所述第一区域中的所述元数据中的版本标识符与包括在从所述云存储接收的所述元数据中的版本标识符进行比较，以及
当所述比较指示所述本地存储具有比所述云存储更新版本的所述数据时，利用来自所述本地存储的数据来更新所述云存储。
7.一个或多个计算机存储设备，具有存储于其上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被配置为对计算设备进行编程以执行包括以下的操作：
接收来自所述计算设备的应用程序的写入请求；
将由所述写入请求指定的数据写入到云存储；
向所述应用程序指示所述写入请求的成功；以及
在向所述应用程序指示成功后，将所述数据写入到所述计算设备的本地存储。
8.如权利要求7所述的一个或多个计算机存储设备，所述操作还包括：
确定所述计算设备未连接到所述云存储；以及
当未连接到所述云存储时，
接收第二写入请求，以及
将第二数据以及所述第二数据的元数据写入到所述本地存储，写入所述第二数据和所述元数据包括将所述元数据写入到所述本地存储的第一区域以及，在写入所述元数据的完成之后，将所述第二数据写入到所述本地存储的第二区域。
9.如权利要求7所述的一个或多个计算机存储设备，其中，所述写入包括将所述数据写入到所述本地存储的第一区域以及，在完成所述数据的写入后，将所述数据的元数据写入到所述本地存储的第二区域。
10.一种系统，包括：
具有第一处理器以及第一一个或多个模块的云存储设备，当所述第一一个或多个模块由所述第一处理器操作时，接收包括数据项和所述数据项的元数据的写入并且将每个数据项与其元数据连续地存储为扩展块；以及
具有第二处理器以及第二一个或多个模块的客户端设备，当所述第二一个或多个模块由所述第二处理器操作时，将所述数据项和元数据写入到所述云存储设备并且将所述数据项和元数据存储在所述客户端设备的本地存储中，其中，所述数据项被存储在所述本地存储的第一区域中，并且所述元数据被存储在所述本地存储的第二区域中。
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