CN106570091A - 一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法 - Google Patents
一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，针对分布式集群文件系统，当发生集群节点发生宕机等致命异常时，可重新将现有的健康的存储资源通过哈希散列，从而保障哈希区间分布在现有的健康的存储资源上，剔除已经发生致命异常的存储资源，使得可以存储用户新创建的所有文件。当异常节点恢复健康后，分布式集群文件系统可以自动通过弹性哈希算法重新分配哈希区间给健康的存储资源，用户能够正常访问所有健康的存储文件。从而增强了分布式集群文件系统的高可用性，且操作简单，无需专业工程师接入，降低了维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及分布式集群的文件系统领域，特别是指一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法。
背景技术
分布式集群文件系统是指由多个存储节点通过分布式存储软件整合成的一个大的存储池，用户通过分布式存储软件给定的相应的接口能够在windows、linux等操作系统中挂载访问。分布式存储是指通过分布式存储软件存储文件时，可以通过弹性哈希算法得到文件的哈希值，将所要存储的文件均衡的散列分布到各个节点的存储磁盘中。哈希值是指一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。降级是指当集群中发生某个节点宕机、网络中断、磁盘损坏等致命异常时，会导致集群中部分节点的存储资源不能使用。
现有的分布式集群文件系统，当集群中发生某个节点宕机、网络中断、磁盘损坏等致命异常时，会导致现有的集群文件系统降级，从而降低了集群的可用性，即在集群文件系统发生降级后，只能存储部分的新文件。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种提高分布式集群文件系统的高可用性方法。
基于上述目的本发明提供的一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，包括：
步骤1：当用户在分布式集群文件系统中创建新文件时，根据所述新文件的文件名计算得出所述新文件的哈希值，并向所述哈希值所在区间的哈希卷查找所述新文件；
步骤2：若所述哈希卷返回结果为异常或者没有所述新文件，则向除所述哈希卷外的卷查找所述新文件；
步骤3：若除所述哈希卷外的卷的返回结果为异常或者没有所述新文件，则向所述分布式集群文件系统下发创建所述新文件的指令；
步骤4：根据所述新文件的哈希值，判断所述哈希值所在区间的哈希卷是否存在异常；若不存在异常，则向底层文件系统下发创建所述新文件的指令；若存在异常，则剔除所有的异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有的健康的卷上，重复步骤4的过程，直到所述新文件创建成功。
在本发明的一些实施例中，所述步骤1还包括：
查看分布式集群文件系统中是否有异常恢复的卷，若有异常恢复的卷，则分配哈希区间到所有健康的卷上。
在本发明的一些实施例中，在所述步骤4之后还包括：查询所述新文件是否创建成功，若所述新文件创建成功，则将结果返回给用户；若所述新文件创建不成功，则判断所述分布式集群文件系统中是否存在健康的卷。
在本发明的一些实施例中，若所述分布式集群文件系统中存在健康的卷，则剔除有异常的卷，重新分配哈希区间到所有健康的卷上，并根据所述新文件的文件名的哈希值查找所述新文件所在的区间；若所述分布式集群文件系统中不存在健康的卷，则将结果返回给用户。
在本发明的一些实施例中，还包括：若所述新文件创建不成功，则进一步判断是否有健康的卷，若有健康的卷，则剔除所有的异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有的健康的卷上，重复步骤4的过程，直到所述新文件创建成功，若没有健康的卷，则将结果返回给用户。
从上面所述可以看出，本发明提供的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，针对分布式集群文件系统，当发生集群节点发生宕机等致命异常时，可重新将现有的健康的存储资源通过哈希散列，从而保障哈希区间分布在现有的健康的存储资源上，剔除已经发生致命异常的存储资源，使得可以存储用户新创建的所有文件。当异常节点恢复健康后，分布式集群文件系统可以自动通过弹性哈希算法重新分配哈希区间给健康的存储资源，用户能够正常访问所有健康的存储文件。从而增强了分布式集群文件系统的高可用性，且操作简单，无需专业工程师接入，降低了维护成本。
附图说明
图1为现有分布式集群文件系统创建文件流程图；
图2为本发明实施例的分布文件系统创建文件流程图；
图3为分布式文件系统结构示意图；
图4为哈希区间散列部分示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，包括以下步骤：
步骤1：接收用户在分布式集群文件系统中创建新文件的操作根据所述新文件的文件名计算得出所述新文件的哈希值，并向所述哈希值所在区间的哈希卷查找所述新文件；
步骤2：若所述哈希卷返回结果为异常或者没有所述新文件，则向除所述哈希卷外的卷查找所述新文件；
步骤3：若除所述哈希卷外的卷的返回结果为异常或者没有所述新文件，则向所述分布式集群文件系统下发创建所述新文件的指令；
步骤4：根据所述新文件的哈希值，判断所述哈希值所在区间的哈希卷是否存在异常；若不存在异常，则向底层文件系统下发创建所述新文件的指令；若存在异常，则剔除所有的异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有的健康的卷上，重复步骤4的过程，直到所述新文件创建成功。
本发明的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，针对分布式集群文件系统，当发生集群节点发生宕机等致命异常时，可重新将现有的健康的存储资源通过哈希散列，从而保障哈希区间分布在现有的健康的存储资源上，剔除已经发生致命异常的存储资源，使得可以存储用户新创建的所有文件。当异常节点恢复健康后，分布式集群文件系统可以自动通过弹性哈希算法重新分配哈希区间给健康的存储资源，用户能够正常访问所有健康的存储文件。从而增强了分布式集群文件系统的高可用性，且操作简单，无需专业工程师接入，降低了维护成本。
如图1所示，为现有分布式集群文件系统创建文件流程图。从图中可以看出，现有技术中分布式集群文件系统创建文件过程中，分布式集群文件系统根据新文件的哈希值在所述哈希值所在区间的卷查找所述新文件，若文件已存在或异常，则将结果返回给用户，若所述新文件不存在，则向除所述哈希值所在区间的卷以外的卷查找所述新文件，若文件已存在或异常，则将结果返回给用户，若不存在，则分布式集群文件系统向底层文件系统下发创建所述新文件的指令，并将结果返回给用户。
现有技术中分布式集群文件系统创建文件的过程，当集群中发生某个节点宕机、网络中断、磁盘损坏等致命异常时，会导致现有的集群文件系统降级，从而降低了集群的可用性，即在集群文件系统发生降级后，只能存储部分的新文件。
如图3所示，为分布式文件系统结构示意图；图4所示为哈希区间散列部分示意图。
作为本发明的一个实施例，还包括：查看分布式集群文件系统中是否有异常恢复的卷，若有异常恢复的卷，则分配哈希区间到所有健康的卷上。
作为本发明的另一个实施例，还包括：查询所述新文件是否创建成功，若所述新文件创建成功，这将结果返回给用户；若所述新文件创建不成功，则判断所述分布式集群文件系统中是否存在健康的卷。
在本发明的一些实施例中，若所述分布式集群文件系统中存在健康的卷，则剔除有异常的卷，重新分配哈希区间到所有健康的卷上，并根据所述新文件的文件名的哈希值查找所述新文件所在的区间；若所述分布式集群文件系统中不存在健康的卷，则将结果返回给用户。
在本发明的另一些实施例中，还包括，判断所述新文件是否创建成功，若所述新文件创建成功，则将结果返回给用户，若所述新文件创建不成功，则进一步判断是否有健康的卷，若有健康的卷，则剔除所有的异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有的健康的卷上，直到所述新文件创建成功，若没有健康的卷，则将结果返回给用户。
作为本发明增强分布式集群文件系统的高可用性的方法的一个优选实施例，所述增强分布式集群文件系统的高可用性的方法包括以下步骤：
步骤1：接收用户在分布式集群文件系统中创建新文件的操作，查看是否有异常的需要恢复的卷，若有异常的需要恢复的卷，则在除所有需要恢复的卷之外的卷中重新分配哈希区间，并进入步骤2；若没有异常的需要恢复的卷，则直接进入步骤2；
步骤2：根据新文件的文件名计算出新文件的哈希值，向所述新文件的哈希值所在区间的卷查找所述新文件，若哈希卷返回的结果为网络断开等异常或者没有所述新文件，则向除哈希卷外的其余卷查找所述新文件；
步骤3：若其余卷返回结果为网络断开等异常或者没有该文件，则向分布式集群文件系统下发创建所述新文件的指令；
步骤4：根据所述新文件的哈希值重新选择哈希卷；
步骤5：查询并判断所述新文件的哈希卷是否存在异常，
若有异常，则进一步判断述新文件的哈希卷是否还有健康的卷，若有健康的卷，则剔除所有异常的卷，并重新哈希散列完整的哈希区间到所有健康的卷上，并重复步骤4的操作，若无健康得就卷，则将结果返回给用户；
若没有异常，则向底层文件系统下发创建所述新文件的指令；
步骤6：查询所述新文件是否创建成功，若所述新文件创建成功，则将结果返回给用户，若所述新文件创建失败，则进入步骤5中重新判断是否有健康的卷。
本发明的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，针对分布式集群文件系统，当发生集群节点发生宕机等致命异常时，可重新将现有的健康的存储资源通过哈希散列，从而保障哈希区间分布在现有的健康的存储资源上，剔除已经发生致命异常的存储资源，使得可以存储用户新创建的所有文件。当异常节点恢复健康后，分布式集群文件系统可以自动通过弹性哈希算法重新分配哈希区间给健康的存储资源，用户能够正常访问所有健康的存储文件。从而增强了分布式集群文件系统的高可用性，且操作简单，无需专业工程师接入，降低了维护成本。
如图2所示，为本发明实施例的分布文件系统创建文件流程图。从图中可以看出，本实施包括以下步骤；
步骤201：获取用户在分布式集群文件系统中创建新文件的操作。
步骤202：判断是否有异常的卷需要恢复，若有异常的卷需要恢复，则进入步骤203，若没有异常的卷需要恢复，则进入步骤204；
步骤203：重新哈希散列完全的哈希区间到所有健康的卷上，并进入步骤204；
步骤204：分布式集群文件系统根据所述新文件的文件名得到所述新文件的哈希值，并选着所述新文件的哈希值所在的区间的卷查找所述新文件；
步骤205：判断查找所述新文件的结果是否为网络断开的等异常，若所述新文件不存在或返回结果为异常则进入步骤206，若返回结果为所述新文件已存在，则进入步骤215；
步骤206：分布式集群文件系统向集群内除哈希卷之外所有卷下发查找所述新文件的指令；
步骤207：判断查找所述新文件的结果是否存在或网络断开等异常，若所述新文件不存在或异常，则进入步骤208，若所述新文件已存在，则进入步骤215；
步骤208：向分布式集群文件系统下发创建所述新文件的指令；
步骤209：哈希算法根据所述新文件的哈希值，重新选择哈希卷；
步骤210：根据查找结果判断所述新文件的哈希卷是否存在异常，若有异常，则进入步骤211，若无异常，则进入步骤213；
步骤211：进一步判断是否还有健康的卷，若有健康的卷，则进入步骤212，若没有健康的卷，则进入步骤215；
步骤212：剔除有异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有健康的卷上，并重新进入步骤209；
步骤213：向底层文件系统下发创建新文件的指令；
步骤214：查询所述新文件是否创建成功，若所述新文件创建成功，则进入步骤215，若所述新文件创建失败，则重新进入步骤211；
步骤215：将结果返回给用户。
本发明的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，针对分布式集群文件系统，当发生集群节点发生宕机等致命异常时，可重新将现有的健康的存储资源通过哈希散列，从而保障完整的哈希区间分布在现有的健康的存储资源上，剔除已经发生致命异常的存储资源，使得可以存储用户新创建的所有文件。当异常节点恢复健康后，分布式集群文件系统可以自动通过弹性哈希算法重新分配哈希区间给健康的存储资源，用户能够正常访问所有健康的存储文件。降低用户维护成本，经简单培训后即可进行操作，无需专业工程师介入。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (5)
1.一种增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，其特征在于，包括：
步骤1：接收用户在分布式集群文件系统中创建新文件的操作，根据所述新文件的文件名计算得出所述新文件的哈希值，并向所述哈希值所在区间的哈希卷查找所述新文件；
步骤2：若所述哈希卷返回结果为异常或者没有所述新文件，则向除所述哈希卷外的卷查找所述新文件；
步骤3：若除所述哈希卷外的卷的返回结果为异常或者没有所述新文件，则向所述分布式集群文件系统下发创建所述新文件的指令；
步骤4：根据所述新文件的哈希值，判断所述哈希值所在区间的哈希卷是否存在异常；若不存在异常，则向底层文件系统下发创建所述新文件的指令；若存在异常，则剔除所有的异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有的健康的卷上，重复步骤4的过程，直到所述新文件创建成功。
2.根据权利要求1所述的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，其特征在于，所述步骤1还包括：
查看分布式集群文件系统中是否有异常恢复的卷，若有异常恢复的卷，则分配哈希区间到所有健康的卷上。
3.根据权利要求1所述的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，其特征在于，在所述步骤4之后还包括：查询所述新文件是否创建成功，若所述新文件创建成功，则将结果返回给用户；若所述新文件创建不成功，则判断所述分布式集群文件系统中是否存在健康的卷。
4.根据权利要求3所述的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，其特征在于，若所述分布式集群文件系统中存在健康的卷，则剔除有异常的卷，重新分配哈希区间到所有健康的卷上，并根据所述新文件的文件名的哈希值查找所述新文件所在的区间；若所述分布式集群文件系统中不存在健康的卷，则将结果返回给用户。
5.根据权利要求4所述的增强分布式集群文件系统的高可用性的方法，其特征在于，还包括：若所述新文件创建不成功，则进一步判断是否有健康的卷，若有健康的卷，则剔除所有的异常的卷，重新哈希散列完整的哈希区间到所有的健康的卷上，重复步骤4的过程，直到所述新文件创建成功，若没有健康的卷，则将结果返回给用户。
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