CN106557390A - 一种分布式存储文件连续访问方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种分布式存储文件连续访问方法,包括:第一节点接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件;所述第一节点将所述文件句柄发送至所述客户端;当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,所述客户端将所述文件句柄发送至第二节点;所述第二节点通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。当节点发生故障后,客户端再次打开相同的文件时,可以恢复到故障前对文件的操作数据,保证客户端应用程序在故障恢复后,业务不会中断。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术领域,特别涉及一种分布式存储文件连续访问方法,还涉及一种分布式存储文件连续访问系统。
背景技术
分布式存储技术并不是将数据存储在某个或者多个节点上,而是通过网络将分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备。在使用分布式存储技术时,一般使用多个服务器节点组成一个集群,统一向一个或者多个用户的客户端提供数据存储服务。
按照元数据的管理方式,可分为对称式集群文件系统和非对称式集群文件系统。前者每个节点的角色均等,共同管理文件元数据,节点间通过高速网络进行信息同步和互斥锁等操作,典型代表是Veritas的VCS。而非对称式集群文件系统中,有专门的一个或者多个节点负责管理元数据,其他节点需要频繁与元数据节点通信以获取最新的元数据比如目录列表文件属性等等,后者典型代表比如HDFS、GFS、BWFS、Stornext等。对于集群文件系统,其可以是分布式+对称式、分布式+非对称式、共享式+对称式、共享式+非对称式,两两任意组合。按照文件访问方式来分类,集群文件系统可分为串行访问式和并行访问式,后者又被俗称为并行文件系统。串行访问是指客户端只能从集群中的某个节点来访问集群内的文件资源,而并行访问则是指客户端可以直接从集群中任意一个或者多个节点同时收发数据,做到并行数据存取,加快速度。
当集群中正在提供文件共享服务的服务器节点出现故障发生了节点间的业务切换,或者节点业务中断,或者客户端与集群的服务器节点连接异常。导致从客户端访问节点的操作发生中断,之后需要重新连接,再次连接的过程中还需要从头开始重新读取文件数据,导致文件读取速度降低。
因此,当客户端访问节点文件的操作在发生断开时,如何提高客户端重新访问节点文件的速度是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种分布式存储文件连续访问方法,当客户端访问节点文件的操作在发生断开时,提高客户端重新访问节点文件的速度。
为解决上述技术问题,本发明提供一种分布式存储文件连续访问方法,包括:
第一节点接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件;
所述第一节点将所述文件句柄发送至所述客户端;
当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,所述客户端将所述文件句柄发送至第二节点;
所述第二节点通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。
优选的,在上述分布式存储文件连续访问方法中,所述通过所述文件句柄创建文件记录之后,还包括:
将所述文件记录存储至数据库中。
优选的,在上述分布式存储文件连续访问方法中,所述将所述文件记录存储至数据库中之后,还包括:
将所述数据库的文件记录复制于剩余节点中。
优选的,在上述分布式存储文件连续访问方法中,所述客户端对所述第一节点的访问中断包括:
所述第一节点宕机。
优选的,在上述分布式存储文件连续访问方法中,所述客户端对所述第一节点的访问中断包括:
所述客户端与所述第一节点之间的TCP传输控制协议损坏。
本发明还提供了一种分布式存储文件连续访问系统,包括:
第一节点,用于接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件,将所述文件句柄发送至所述客户端;
客户端,用于当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,将所述文件句柄发送至第二节点;
第二节点,用于通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。
优选的,在上述分布式存储文件连续访问系统中,还包括:
存储模块,用于将所述文件记录存储至数据库中。
优选的,在上述分布式存储文件连续访问系统中,还包括:
复制模块,用于将所述数据库的文件记录复制于剩余节点中。
本发明所提供一种分布式存储文件连续访问方法,包括:第一节点接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件;所述第一节点将所述文件句柄发送至所述客户端;当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,所述客户端将所述文件句柄发送至第二节点;所述第二节点通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。
本发明中,集群中的与客户端连接的节点创建用于识别文件的文件句柄以及文件记录,客户端将文件句柄发送至集群中的另一可用节点中,以便于TCP故障或者集群节点故障发生后,另一可用节点能通过文件句柄获取文件记录,使得客户端再次打开相同的文件时,可以恢复到故障前对文件的操作数据,保证客户端应用程序在故障恢复后,业务不会中断。
本发明还提供一种分布式存储文件连续访问系统,具有上述有益效果,在此不再赘述。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的分布式存储文件连续访问方法的流程图;
图2为本发明实施例所提供的分布式存储文件连续访问系统的结构框图;
图3为本发明实施例所提供的另一种分布式存储文件连续访问系统结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
请参考图1,图1为本发明实施例所提供的分布式存储文件连续访问方法的流程图。
在一种具体实施方式中,提供了一种该方法具体可以包括:
步骤S1:第一节点接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件。
其中,在文件I/O中,要从一个文件读取数据,应用程序首先要调用操作系统函数并传送文件名,并选一个到该文件的路径来打开文件。该函数取回一个顺序号,即文件句柄(file handle),该文件句柄对于打开的文件是唯一的识别依据。例如,要从文件中读取一块数据,应用程序首先调用函数ReadFile,并将文件句柄在内存中的地址和要拷贝的字节数传送给操作系统,通过文件句柄打开文件并读取数据,最后通过调用系统函数来关闭该文件。
通过文件句柄创建文件记录,将文件记录存储至数据库中,以便其它节点通过文件句柄访问数据库中的文件记录。文件记录中包括文件ID,客户端ID以及客户端对第一节点中的文件的操作位置,操作数据等操作相关的操作相关数据和属性。保证了不同节点记录的数据和属性一致性,当出现节点故障,集群切换到正常的节点时,依旧可以通过文件句柄查询故障前此节点记录的操作相关的数据和属性。
需要指出的是,第一节点与第二节点可以为集群中相同的节点,可以为不同的节点。
步骤S2:所述第一节点将所述文件句柄发送至所述客户端。第一节点将文件句柄发送至客户端,便于客户端将此文件句柄分享至其它节点中。
步骤S3:当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,所述客户端将所述文件句柄发送至第二节点。
需要指出的是,如图2所示,当由于客户端与第一节点的电性连接断开的故障导致切换重连至第二节点时,第二节点为分布式存储系统中的除第一节点之外的任一可用节点,第一节点与客户端的断开并不影响客户端与其他节点的连接。
如图3所示,当由于第一节点宕机的故障导致,将第一节点恢复可用时,仍旧对第一节点进行访问的情况时,第二节点与第一节点为同一节点。
步骤S4:所述第二节点通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。
集群中的与客户端连接的节点创建用于识别文件的文件句柄以及文件记录,客户端将文件句柄发送至集群中的另一可用节点中,以便于TCP故障或者集群节点故障发生后,另一可用节点能通过文件句柄获取文件记录,使得客户端再次打开相同的文件时,可以恢复到故障前对文件的操作数据,保证客户端应用程序在故障恢复后,业务不会中断。
进一步的,为了便于其它节点通过文件句柄获取文件记录,在上述分布式存储文件连续访问方法中,所述通过所述文件句柄创建文件记录之后,还包括:
将所述文件记录存储至数据库中。
需要指出的是,数据库可以为与分布式存储系统连接的单独的数据库,可以为每个节点中的本地数据库,将文件记录及时更新至每个节点中的本地数据库中,均在保护范围之内。
进一步的,在上述分布式存储文件连续访问方法中,所述将所述文件记录存储至数据库中之后,还包括:
将所述数据库的文件记录复制于剩余节点中。
需要指出的是,在将文件记录存储至与分布式存储系统连接的单独的数据库中时,
在上述分布式存储文件连续访问方法的基础上,所述客户端对所述第一节点的访问中断包括:
所述第一节点宕机。
在上述分布式存储文件连续访问方法的基础上,所述客户端对所述第一节点的访问中断包括:
所述客户端与所述第一节点之间的TCP传输控制协议损坏。
其中,若所述客户端与所述服务器节点之间的网络传输发生故障,则所述客户端断开访问所述服务器节点。或者,若所述服务器节点发生故障,则所述客户端断开访问所述服务器节点。
TCP/IP(传输控制协议/网际协议)是互联网中的基本通信语言或协议。由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成,TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。如果TCP传输控制协议损坏,也就是说说客户端与第一节点之间的电性连接中断,不能够进行数据传输。
需要指出的是,所述客户端对所述第一节点的访问中断的具体情况包括但不限于所述客户端访问的节点是否宕机或者所述客户端对所述节点的电性连接中断,还可以有其它故障。
客户端不管读还是写文件,服务器节点都是被动的,对文件读写位置都是在客户保存和控制。
下面对本发明实施例提供的分布式存储文件连续访问系统进行介绍,下文描述的分布式存储文件连续访问系统与方法可相互对应参照。
请参考图2和3,图2为本发明实施例提供的一种分布式存储文件连续访问系统结构框图;图3为本发明实施例提供的另一种分布式存储文件连续访问系统结构框图。
本发明还提供了一种分布式存储文件连续访问系统,包括:
第一节点200,用于接收客户端100的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件,将所述文件句柄发送至所述客户端100;
客户端100,用于当所述客户端100对所述第一节点200的访问中断时,将所述文件句柄发送至第二节点200;
第二节点300,用于通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端100,以使所述第二节点200接收所述客户端100发送的再次访问请求。
进一步的,在上述分布式存储文件连续访问系统中,还包括:
存储模块,用于将所述文件记录存储至数据库中。
进一步的,在上述分布式存储文件连续访问系统中,还包括:
复制模块,用于将所述数据库的文件记录复制于剩余节点中。
客户端初次打开文件时,提供文件共享服务的节点会根据文件ID创建文件唯一标识:文件句柄。通过该文件句柄创建一条文件记录存储在数据库中,该记录中包含文件ID,客户端ID以及其他文件状态等数据,该记录存储数据库后,会即时更新到集群内其他节点。当客户端通过文件句柄对文件进行读写过程中,服务器节点出现宕机等异常关闭行为,客户端会连接到集群其他节点,并把正在操作的文件句柄数据发送到新的服务器节点,该服务器节点读取数据库记录,重新打开该文件,恢复文件的状态数据,客户端收到响应后,继续对该文件进行读写操作。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种分布式存储文件连续访问方法,其特征在于,包括:
第一节点接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件;
所述第一节点将所述文件句柄发送至所述客户端;
当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,所述客户端将所述文件句柄发送至第二节点;
所述第二节点通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。
2.如权利要求1所述的分布式存储文件连续访问方法,其特征在于,所述通过所述文件句柄创建文件记录之后,还包括:
将所述文件记录存储至数据库中。
3.如权利要求2所述的分布式存储文件连续访问方法,其特征在于,所述将所述文件记录存储至数据库中之后,还包括:
将所述数据库的文件记录复制于剩余节点中。
4.如权利要求3所述的分布式存储文件连续访问方法,其特征在于,所述客户端对所述第一节点的访问中断包括:
所述第一节点宕机。
5.如权利要求3所述的分布式存储文件连续访问方法,其特征在于,所述客户端对所述第一节点的访问中断包括:
所述客户端与所述第一节点之间的TCP传输控制协议损坏。
6.一种分布式存储文件连续访问系统,其特征在于,包括:
第一节点,用于接收客户端的访问请求,并根据被访问文件的文件地址创建文件句柄,同时通过所述文件句柄创建文件记录,所述文件句柄用于唯一标识所述文件,将所述文件句柄发送至所述客户端;
客户端,用于当所述客户端对所述第一节点的访问中断时,将所述文件句柄发送至第二节点;
第二节点,用于通过所述文件句柄获取所述文件记录,并将所述文件记录发送至所述客户端,以使所述第二节点接收所述客户端发送的再次访问请求。
7.如权利要求6所述的分布式存储文件连续访问系统,其特征在于,还包括:
存储模块,用于将所述文件记录存储至数据库中。
8.如权利要求6所述的分布式存储文件连续访问系统,其特征在于,还包括:
复制模块,用于将所述数据库的文件记录复制于剩余节点中。
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