CN109962797B - 一种存储系统和推送业务视图的方法 - Google Patents

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Abstract

一种存储系统及业务视图推送方法。当存储系统中的一个存储节点发生故障或者故障修复时，所述存储系统中的主节点获取节点路径信息和业务视图，所述节点路径信息指示所述存储系统中的存储节点之间的连接关系，所述业务视图用于指示存储节点之间的复制关系或者存储节点的逻辑单元之间的复制关系。所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第一孩子节点，所述第一孩子节点是所述主节点的下一级存储节点。所述第一孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点，当所述第一孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图，可以避免网络拥塞。

Description

一种存储系统和推送业务视图的方法
技术领域
本申请涉及存储技术领域，特别是一种存储系统和推送业务视图的方法。
背景技术
在存储集群中，业务视图通常保存在主节点上。集群中任意一个存储节点发生故障或者故障修复后重新返回集群都会触发主节点将本地业务视图广播给集群中的其他存储节点，以确保集群中所有节点保存的业务视图相同。
由于业务视图的大小大约2MB，而集群中最多可能有64个存储节点。广播业务视图时，主节点的瞬时发送带宽将达到63*2＝126MB/s，这对网口的带宽和处理能力有较高的要求。另外，由于主节点向集群中的每个存储节点推送业务视图，那么相应的，每个存储节点都需要向主节点发送响应消息，因此会影响系统的网络性能，造成网络数据拥塞。
发明内容
本申请提出了一种存储系统和推送业务视图的方法，可以节省了网络带宽，避免了网络拥塞。
本申请第一方面提供了一种业务视图推送方法，当存储系统中的一个存储节点发生故障或者故障修复时，所述存储系统中的主节点获取节点路径信息和业务视图，所述节点路径信息指示所述存储系统中的存储节点之间的连接关系，所述业务视图用于指示存储节点之间的复制关系或者存储节点的逻辑单元之间的复制关系。所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第一孩子节点，所述第一孩子节点是所述主节点的下一级存储节点。所述第一孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点。当所述第一孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图。
第一方面提供的业务视图推送方法，每个存储节点仅向自己的孩子节点发送业务视图，并且只有叶子节点会向主节点发送响应消息，和现有技术中每个存储节点都会向主节点发送响应消息相比，大大节省了网络带宽，避免了网络拥塞。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第二孩子节点，所述第二孩子节点是所述主节点的下一级节点。所述第二孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点，当所述第二孩子节点不是叶子节点时，所述第二孩子节点向所述第二孩子节点的孩子节点发送所述业务视图和所述节点路径信息。所述第二孩子节点的孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点，当所述第二孩子节点的孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图。
结合第一方面，在第一方面的第二种实现方式中，所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第一孩子节点包括：所述主节点向所述第一孩子节点发送第一消息，所述第一消息包括三个部分，其中，第一部分包括所述业务视图，第二部分包括所述节点路径信息，第三部分包括多个标记位，所述标记位的数量与所述存储系统所包含的存储节点的数量相同，每个存储节点对应一个标记位，所述标记位用于指示其对应的存储节点是否接收所述业务视图，所述主节点对应的标记位被设置为已接收所述业务视图。
结合第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述响应消息包括多个标记位，所述标记位的数量与所述存储系统所包含的存储节点的数量相同，每个存储节点对应一个标记位，所述标记位用于指示其对应的存储节点是否接收所述业务视图，所述叶子节点对应的标记位被设置为已接收所述业务视图。
结合第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述第一消息还包括所述业务视图的版本号，所述方法还包括：所述第一孩子节点将本地保存的业务视图的版本号与所述接收的业务视图的版本号进行比较以确定所述接收的业务视图是最新的业务视图。所述第一孩子节点将所述本地保存的业务视图替换为所述接收的业务视图。
本申请第二方面提供了一种存储系统，用于执行第一方面提供的业务视图推送方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例提供的存储节点之间的连接示意图；
图2是本发明实施例提供的业务视图推送方法的信令图。
具体实施方式
本发明实施例提出了一种存储系统和业务视图推送方法，可以减少集群中的网络拥塞。
图1描绘了本发明实施例提供的存储系统10的组成图，图1所示的存储系统10包括多个存储服务器20。存储服务器20可以是存储设备，如存储阵列等。各个存储服务器20之间可以通过网络文件系统(英文全称：Network File System，英文简称：NFS)/通用网络文件系统(英文全称：Common Internet File System，英文简称：CIFS)协议或者光纤通道(英文全称：Fiber Channel，英文简称：FC)协议进行通信。在本实施例中，将一个存储服务器20视作一个存储节点。如图1所示，存储节点1是存储系统10中的主节点，存储节点2和存储节点3是节点1的孩子节点，存储节点4和存储节点5是存储节点2的孩子节点。存储节点8和存储节点9是存储节点4的孩子节点，存储节点10是存储节点5的孩子节点。存储节点6和存储节点7是存储节点3的孩子节点。在这些存储节点中，存储节点1是主节点，其余的存储节点是从节点。在数据复制的场景下，主节点中的数据需要复制到从节点中作为备份。
另外，存储系统10还包含管理服务模块30，用于检测存储系统10中是否有存储节点20发生故障或者是否有存储节点20故障修复后又重新返回系统。管理服务模块30可以位于任意一个存储节点20中，也可以是一个独立的服务器。如果有存储节点20发生故障或者是否有存储节点20故障修复后又重新返回系统等情况发生，那么业务视图将会被修改，并且修改后的业务视图需要发送给每个存储节点。业务视图用于指示存储节点之间，或者存储节点的逻辑单元(Logical Unit,LU)之间的复制关系。例如存储节点1的LU1和存储节点7的LU1是一个复制对，那么所述业务视图包括这个复制对所对应的两个存储节点(存储节点1和存储节点7)的标识，以及两个存储节点的逻辑单元(存储节点1的LU1和存储节点7的LU1)的标识。
假设图1所示的存储节点3发生故障，那么存储系统10中的存储节点的路径信息将发生变化，另外也会触发业务视图的修改。例如，如果存储节点3发生故障，那么存储节点3的两个孩子节点(存储节点6和存储节点7)被挂载到其他存储节点。
下面结合图1介绍本实施例提供的业务视图推送方法，图2是业务视图推送方法的信令图，如图2所示，该方法包含如下步骤。
在S301中，管理服务模块检测到某个存储节点20发生故障时，将节点视图发送给主节点。所述主节点是图1或图2所示的存储节点20中的其中一个。所述节点视图用于表示存储系统10中每个存储节点20是否正常工作。
如果存储系统10中的主节点正常工作，则所述管理服务模块直接将所述节点视图发送给所述主节点，如果发生故障的节点是所述主节点，那么管理服务模块可以从正常工作的存储节点20中选择一个存储节点作为主节点。另外，除了存储节点发生故障或者恢复后重新返回所述存储系统10之外，存储系统10的扩容或缩容都会触发所述管理服务模块将节点视图发送给主节点。
在S302中，主节点根据所述节点视图生成新的节点路径信息。例如，根据旧的节点路径信息各个存储节点的连接关系如图1所示，根据新的节点路径信息各个存储节点的连接关系如图2所示。
在S303中，主节点根据所述节点视图生成新的业务视图。新的业务视图用于表示各个复制对所对应的存储节点的标识，以及存储节点中的逻辑单元的标识。主节点将生成的业务视图和生成的节点视图保存在本地的存储器中。
在S304中，主节点向孩子节点发送所述生成的节点路径信息和所述生成的业务视图。所述孩子节点是所述存储系统10所包含的多个存储节点20的其中一个存储节点。
为了节省网络带宽，主节点可以通过一个消息向所述孩子节点发送节点路径信息和业务视图。示例性的，所述消息可以包含三个部分，第一部分携带所述节点路径信息，第二部分携带所述业务视图，第三部分包括若干个标记位。其中标记位的数量与存储系统10中的存储节点20的数量相等，并且每个存储节点对应一个唯一的标记位，所述标记位用于指示所述存储节点是否接收所述业务视图。标记位设置为1表示所述存储节点已经接收到所述业务视图，标记位为0表示所述存储节点尚未接收到所述业务视图。例如，当前存储系统10中共有9个存储节点20，那么相应的，所述消息中包含9个标记位。所述主节点在向所述孩子节点发送所述消息之前会将自己对应的标记位设置为1。
在S305中，孩子节点在本地保存所述生成的业务视图。
可选的，所述主节点发送给所述孩子节点的所述消息还可以包括第四部分，所述第四部分包括所述业务视图的版本号。相应的，所述孩子节点在接收所述新的业务视图之前，其缓存或者存储器还保存有旧的业务视图以及所述旧的业务视图的版本号。所述孩子节点在接收所述新的业务视图之后，可以对比所述新的业务视图的版本号与所述旧的业务视图的版本号以确定哪个业务视图是最新的业务视图。若接收的业务视图是最新的业务视图，则用新的业务视图替换旧的业务视图，并且继续执行S306。否则，保持旧的业务视图不变，并且不再将所述接收的业务视图发送给自己的孩子节点。
在S306中，孩子节点根据所述节点路径信息判断自己是否具有孩子节点，若是，则执行步骤S307。为了方便描述，假设所述孩子节点的孩子节点是叶子节点，所谓叶子节点是指不具有下一级存储节点的存储节点。若所述孩子节点根据所述节点路径信息判断出自己不具有孩子节点，那么可以在将标记位设置1之后直接向所述主节点返回响应消息。所述响应消息也携带有若干个标记位，标记位的数量与存储系统10中的存储节点20的数量相等，并且每个存储节点对应一个唯一的标记位，所述标记位用于指示所述存储节点是否接收所述业务视图。从所述孩子节点向主节点发送的响应消息中，所述主节点可以根据所述孩子节点对应的标记位得知所述孩子节点已接收所述业务视图。
在S307中，孩子节点将所述生成的节点路径信息和所述生成的业务视图发生给叶子节点。
具体的，孩子节点可以将从所述主节点接收的消息进行修改后，再发送给所述叶子节点。这里的修改是指所述孩子节点将自己对应的标记位设置为1，以显示已经接收所述业务视图。可以理解的是，在所述孩子节点向所述叶子节点发送的消息中，所述主节点对应的标记位和所述孩子节点的标记位都被设置为1。
在S308中，叶子节点在本地保存所述业务视图。与S305类似，叶子节点在保存所述业务视图之前也可以根据其版本号判断所述业务视图是否是最新的业务视图。如果是最新的业务视图，则保存到本地并且执行S309。
在S309中，叶子节点根据所述节点路径信息判断自己是否具有孩子节点。如果不具有孩子节点则向主节点发送响应消息。在所述响应消息中，所述叶子节点将自己对应的标记位设置为1。另外，可以理解的是，在所述响应消息中，所述主节点对应的标记位和所述叶子节点的父节点的标记位都被设置为1。
在S310中，主节点根据接收的响应消息判断所述业务视图的推送是否成功。所述业务视图已推送成功是指所有的存储节点20都接收到所述业务视图。具体的，主节点可以根据接收的一个或多个响应消息中的标记位判断是否所有的存储节点20都接收到所述业务视图。仍然以9个存储节点为例，如果所述主节点所接收的响应消息中每个存储节点20对应的标记位都被设置为1，那么说明所有的存储节点20都接收到所述业务视图。
本实施例提供的业务视图推送方法，每个存储节点仅向自己的孩子节点发送业务视图，并且只有叶子节点会向主节点发送响应消息，和现有技术中每个存储节点都会向主节点发送响应消息相比，大大节省了网络带宽，避免了网络拥塞。
本领域普通技术人员将会理解，本发明的各个方面、或各个方面的可能实现方式可以被具体实施为系统、方法或者计算机程序产品。因此，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件等等)，或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，在这里都统称为“电路”、“模擦除块”或者“系统”。此外，本发明的各方面、或各个方面的可能实现方式可以采用计算机程序产品的形式，计算机程序产品是指存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码。
计算机可读介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，如随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、光盘。
计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在流程图中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作。
计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上执行、作为单独的软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或者服务器上执行。也应该注意，在某些替代实施方案中，在流程图中各步骤、或框图中各擦除块所注明的功能可能不按图中注明的顺序发生。例如，依赖于所涉及的功能，接连示出的两个步骤、或两个擦除块实际上可能被大致同时执行，或者这些擦除块有时候可能被以相反顺序执行。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。本领域普通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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种业务视图推送方法，其特征在于：
当存储系统中的一个存储节点发生故障或者故障修复时，所述存储系统中的主节点获取节点路径信息和业务视图，所述节点路径信息指示所述存储系统中的存储节点之间的连接关系，所述业务视图用于指示存储节点之间的复制关系或者存储节点的逻辑单元之间的复制关系；
所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第一孩子节点，所述第一孩子节点是所述主节点的下一级存储节点；
所述第一孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点；
当所述第一孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第二孩子节点，所述第二孩子节点是所述主节点的下一级节点；
所述第二孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点；
当所述第二孩子节点不是叶子节点时，所述第二孩子节点向所述第二孩子节点的孩子节点发送所述业务视图和所述节点路径信息；
所述第二孩子节点的孩子节点根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点；
当所述第二孩子节点的孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主节点将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第一孩子节点包括：
所述主节点向所述第一孩子节点发送第一消息，所述第一消息包括三个部分，其中，第一部分包括所述业务视图，第二部分包括所述节点路径信息，第三部分包括多个标记位，所述标记位的数量与所述存储系统所包含的存储节点的数量相同，每个存储节点对应一个标记位，所述标记位用于指示其对应的存储节点是否接收所述业务视图，所述主节点对应的标记位被设置为已接收所述业务视图。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应消息包括多个标记位，所述标记位的数量与所述存储系统所包含的存储节点的数量相同，每个存储节点对应一个标记位，所述标记位用于指示其对应的存储节点是否接收所述业务视图，所述叶子节点对应的标记位被设置为已接收所述业务视图。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一消息还包括所述业务视图的版本号，所述方法还包括：
所述第一孩子节点将本地保存的业务视图的版本号与所述业务视图的版本号进行比较以确定所述业务视图是最新的业务视图；
所述第一孩子节点将所述本地保存的业务视图替换为所述业务视图。
6.一种存储系统，其特征在于，包括多个存储节点，其中，
所述多个存储节点中的主节点，用于当存储系统中的一个存储节点发生故障或者故障修复时，获取节点路径信息和业务视图，所述节点路径信息指示所述存储系统中的存储节点之间的连接关系，所述业务视图用于指示存储节点之间的复制关系或者存储节点的逻辑单元之间的复制关系；将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第一孩子节点，所述第一孩子节点是所述主节点的下一级存储节点；
所述第一孩子节点，用于根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点；当所述第一孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图。
7.根据权利要求6所述的存储系统，其特征在于，
所述主节点，还用于将所述业务视图和所述节点路径信息发送给所述主节点的第二孩子节点，所述第二孩子节点是所述主节点的下一级节点；
所述第二孩子节点，用于根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点；当所述第二孩子节点不是叶子节点时，所述第二孩子节点向所述第二孩子节点的孩子节点发送所述业务视图和所述节点路径信息；根据所述节点路径信息确定自己是否是叶子节点；当所述第二孩子节点的孩子节点是叶子节点时，向所述主节点发送响应消息，所述响应消息用于通知所述主节点已收到所述业务视图。
8.根据权利要求6所述的存储系统，其特征在于，
所述主节点，具体用于向所述第一孩子节点发送第一消息，所述第一消息包括三个部分，其中，第一部分包括所述业务视图，第二部分包括所述节点路径信息，第三部分包括多个标记位，所述标记位的数量与所述存储系统所包含的存储节点的数量相同，每个存储节点对应一个标记位，所述标记位用于指示其对应的存储节点是否接收所述业务视图，所述主节点对应的标记位被设置为已接收所述业务视图。
9.根据权利要求6所述的存储系统，其特征在于，所述响应消息包括多个标记位，所述标记位的数量与所述存储系统所包含的存储节点的数量相同，每个存储节点对应一个标记位，所述标记位用于指示其对应的存储节点是否接收所述业务视图，所述叶子节点对应的标记位被设置为已接收所述业务视图。
10.根据权利要求8所述的存储系统，其特征在于，所述第一消息还包括所述业务视图的版本号；
所述第一孩子节点，还用于将本地保存的业务视图的版本号与所述业务视图的版本号进行比较以确定所述业务视图是最新的业务视图；将所述本地保存的业务视图替换为所述业务视图。
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