CN106598772A - 基于nvram的直接纠删码实现方法及海量存储系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法及海量存储系统，包括：若根据操作指令对数据的影响，判断该操作指令不为纠删码条带对齐操作，则通过读取源数据，将操作指令补充为纠删码条带对齐操作，并在该操作指令为纠删码条带对齐操作后，进行响应，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘；可见，本方案所提供的基于NVRAM的直接纠删码，相比多副本在数据安全性有保障的情况下，磁盘的利用率大大的提高，并且基于NVRAM的直接纠删码可以适用于任何场景，不再仅限于冷数据的存储，NVRAM设备自身带有电源，能够更好的保护数据。

Description

基于NVRAM的直接纠删码实现方法及海量存储系统
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，更具体地说，涉及一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法及海量存储系统。
背景技术
随着科技的快速发展，数据呈现爆炸式增长，数据的存储越来越倍受关注，特别是数据的安全性和磁盘的有效利用率。在海量存储系统中纠删码的应用一般是定位为冷数据的存储，其前端存在一个缓存池，数据先写入缓存池中，当缓存池中数据达到一定的数量时数据会转移到后端的纠删池中；而不是有数据写入时直接写入纠删池中。海量存储系统中重要的数据多采用多副本存储的方式，普通数据可以采用纠删码的方式。然而存在缓存池中的数据在掉电时不能保证数据的安全性，并且目前的纠删码一般适用于存储冷数据，不适用数据经常修改的场景。
因此，如何扩展纠删码的应用场景，提高数据的安全性是本领域技术人员需要解决的问题，
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法及海量存储系统，以实现扩展纠删码的应用场景，提高数据的安全性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法，包括：
S11、接收客户端发送的操作指令；
S12、根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；若否，则执行S13；若是，则执行S14；
S13、读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作，并执行S14；
S14、响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘。
其中，执行所述S11之后，还包括：
判断所述操作指令的操作参数是否正确；
若正确，则执行S12；若不正确，则向所述客户端发送所述操作指令无效的提示信息。
其中，还包括：
生成与所述操作指令对应的日志信息，并将所述日志信息存入NVRAM设备。
其中，并将所述日志信息存入NVRAM设备之后，还包括：
将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端。
其中，执行S12之前，还包括：
将所述操作请求加入处理队列；
则将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端之后，还包括：
从所述处理队列中删除所述操作请求。
一种基于NVRAM的海量存储系统，包括：
接收模块，用于接收客户端发送的操作指令；
第一判断模块，用于根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；
处理模块，用于当所述操作指令为非纠删码条带对齐操作时，读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作；
指令相应模块，用于响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘。
其中，还包括：
第二判断模块，用于判断所述操作指令的操作参数是否正确；若正确，则触发第一判断模块；若不正确，则触发提示信息发送模块；
所述提示信息发送模块，用于向所述客户端发送所述操作指令无效的提示信息。
其中，还包括：
日志信息生成模块，用于生成与所述操作指令对应的日志信息；
日志信息存储模块，用于将所述日志信息存入NVRAM设备。
其中，还包括：
操作结果反馈模块，用于将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端。
其中，还包括：
添加模块，用于将所述操作请求加入处理队列；
删除模块，用于所述操作结果反馈模块将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端之后，从所述处理队列中删除所述操作请求。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法，包括：S11、接收客户端发送的操作指令；S12、根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；若否，则执行S13；若是，则执行S14；S13、读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作，并执行S14；S14、响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘；
可见，本方案取消了原来纠删池前端的缓存池，直接将纠删池作为海量存储系统的数据池，并且本方案所提供的基于NVRAM的直接纠删码，相比多副本在数据安全性有保障的情况下，磁盘的利用率大大的提高，并且基于NVRAM的直接纠删码可以适用于任何场景，不再仅限于冷数据的存储，NVRAM设备自身带有电源，能够更好的保护数据；本发明还公开了一种基于NVRAM的海量存储系统，同样能实现上述技术效果。
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为本发明实施例公开的一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种基于NVRAM的海量存储系统结构示意图。
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作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。
本发明实施例公开了一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法及海量存储系统，以实现扩展纠删码的应用场景，提高数据的安全性。
参见图1，本发明实施例提供的一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法，包括：
S11、接收客户端发送的操作指令；
具体的，本实施例中的操作指令可以为添加指令、删除执行、修改指令、读取指令中的任意一者，在此并不限定。
S12、根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；若否，则执行S13；若是，则执行S14；
具体的，原来纠删码必须要有前端的缓存池，只能用于存储冷数据，而本方案提供的基于NVRAM的直接纠删码不再依赖前端的缓存池，直接将纠删池作为海量存储系统的数据池，从而可以适用于任何场景，不再仅限于冷数据的存储。并且，基于NVRAM的直接纠删能够更好的保证数据的安全性，支持纠删码的回滚功能。
S13、读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作，并执行S14；
具体的，在本实施例中，根据该操作指令对数据的影响范围来判断该操作指令是否为纠删码条带对齐的操作，若不是纠删码条带对齐操作，则需要读取源数据补充成对齐的操作。
S14、响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘。
具体的，响应纠删码条带对齐操作之前，还包括：生成与所述操作指令对应的日志信息，并将所述日志信息存入NVRAM设备；将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端。
具体的，在本方案中，若操作指令经过补充后生成纠删码条带对齐操作，则生成与该操作内容对应的事务，并提交至海量存储系统，通过海量存储系统响应该纠删码条带对其操作，并将产生的日志写入到NVRAM设备；需要说明的是，将产生的日志写入NVRAM设备后代表该操作完成，将对应的客户端请求操作的结果反馈给客户端，完成与客户端整个通信过程。
具体的，若检测到操作日志成功存入NVRAM设备，则海量存储系统便响应该纠删码条带对其操作，将该操作应用到内存中，以供客户端的读取操作，但是此时该操作还不会真正的落到磁盘上；当该操作所对应的历史版本数据可以删除时，再该操作真正的应用到磁盘对象上，实现真正的落盘操作。
需要说明的是，若将当前操作指令成功应用至内存后，接收到下一操作指令，则将下一操作指令应用至NVRAM设备中，若检测到下一操作指令已成功应用至NVRAM设备，则将当前操作指令应用至磁盘，并将内存中存储的与当前操作指令对应的操作结果删除，这里当前操作指令在内存中存储的操作结果即是本方案中的历史版本数据；这里的下一操作指令为与当前操作指令属于同一类的操作，这一类的操作具有相同的存储属性。
基于上述实施例，在本实施例中，执行所述S11之后，还包括：判断所述操作指令的操作参数是否正确；若正确，则执行S12；若不正确，则向所述客户端发送所述操作指令无效的提示信息。
执行S12之前，还包括：将所述操作请求加入处理队列；则将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端之后，还包括：从所述处理队列中删除所述操作请求。
具体的，在本实施例中，海量存储系统的服务器端收到客户端发送的操作指令之后，首先对这些操作进行预处理，判断这些操作的参数是否正确，以及计算操作影响数据的范围等；如果该操作指令的参数不正确，则直接返回给客户端，提示该操作指令为错误的操作指令，否则直接压入处理队列，并在将操作结果反馈给客户端之后，从列表中删除客户端的操作指令。
下面对本发明实施例提供的海量存储系统进行介绍，下文描述的海量存储系统与上文描述的实现方法可以相互参照。
参见图2，本发明实施例提供的一种基于NVRAM的海量存储系统，包括：
接收模块100，用于接收客户端发送的操作指令；
第一判断模块200，用于根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；
处理模块300，用于当所述操作指令为非纠删码条带对齐操作时，读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作；
指令相应模块400，用于响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘。
基于上述实施例，本实施例还包括：
第二判断模块，用于判断所述操作指令的操作参数是否正确；若正确，则触发第一判断模块；若不正确，则触发提示信息发送模块；
所述提示信息发送模块，用于向所述客户端发送所述操作指令无效的提示信息。
基于上述实施例，本实施例还包括：
日志信息生成模块，用于生成与所述操作指令对应的日志信息；
日志信息存储模块，用于将所述日志信息存入NVRAM设备。
基于上述实施例，本实施例还包括：
操作结果反馈模块，用于将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端。
基于上述实施例，本实施例还包括：
添加模块，用于将所述操作请求加入处理队列；
删除模块，用于所述操作结果反馈模块将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端之后，从所述处理队列中删除所述操作请求。
本发明实施例提供的一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法，包括：S11、接收客户端发送的操作指令；S12、根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；若否，则执行S13；若是，则执行S14；S13、读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作，并执行S14；S14、响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘；
可见，接收到客户发送的操作指令后，本方案便判断该操作指令是否为纠删码条带对其操作，也就是说，本方案取消了原来纠删池前端的缓存池，直接将纠删池作为海量存储系统的数据池，并且本方案所提供的基于NVRAM的直接纠删码，相比多副本在数据安全性有保障的情况下，磁盘的利用率大大的提高，并且基于NVRAM的直接纠删码可以适用于任何场景，不再仅限于冷数据的存储，NVRAM设备自身带有电源，能够更好的保护数据；本发明还公开了一种基于NVRAM的海量存储系统，同样能实现上述技术效果。
本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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于NVRAM的海量存储系统直接纠删码的实现方法，其特征在于，包括：
S11、接收客户端发送的操作指令；
S12、根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；若否，则执行S13；若是，则执行S14；
S13、读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作，并执行S14；
S14、响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘。
2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，执行所述S11之后，还包括：
判断所述操作指令的操作参数是否正确；
若正确，则执行S12；若不正确，则向所述客户端发送所述操作指令无效的提示信息。
3.根据权利要求1或2所述的数据存储管理方法，其特征在于，还包括：
生成与所述操作指令对应的日志信息，并将所述日志信息存入NVRAM设备。
4.根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于，并将所述日志信息存入NVRAM设备之后，还包括：
将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端。
5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于，执行S12之前，还包括：
将所述操作请求加入处理队列；
则将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端之后，还包括：
从所述处理队列中删除所述操作请求。
6.一种基于NVRAM的海量存储系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收客户端发送的操作指令；
第一判断模块，用于根据所述操作指令对数据的影响，判断所述操作指令是否为纠删码条带对齐操作；
处理模块，用于当所述操作指令为非纠删码条带对齐操作时，读取源数据，将所述操作指令补充为纠删码条带对齐操作；
指令相应模块，用于响应纠删码条带对齐操作，将操作结果保存至内存，在检测到与所述操作指令对应的历史版本数据满足删除条件时，将所述操作结果保存至磁盘。
7.根据权利要求6所述的海量存储系统，其特征在于，还包括：
第二判断模块，用于判断所述操作指令的操作参数是否正确；若正确，则触发第一判断模块；若不正确，则触发提示信息发送模块；
所述提示信息发送模块，用于向所述客户端发送所述操作指令无效的提示信息。
8.根据权利要求6或7所述的海量存储系统，其特征在于，还包括：
日志信息生成模块，用于生成与所述操作指令对应的日志信息；
日志信息存储模块，用于将所述日志信息存入NVRAM设备。
9.根据权利要求8所述的数据存储管理系统，其特征在于，还包括：
操作结果反馈模块，用于将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端。
10.根据权利要求9所述的海量存储系统，其特征在于，还包括：
添加模块，用于将所述操作请求加入处理队列；
删除模块，用于所述操作结果反馈模块将与所述操作请求的操作结果反馈至所述客户端之后，从所述处理队列中删除所述操作请求。
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