CN111177104B - 一种nas存储系统的日志下刷方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种NAS存储系统的日志下刷方法，能够根据文件系统的IO情况自动调整日志文件的下刷频率，对于元数据密集型的IO，降低下刷频率，缩短文件系统重新挂载时的日志回放时间；对于非元数据密集型的IO，提高下刷频率，提升文件系统的正常读写性能。因此，在保证一般IO下的文件系统性能的前提下，又能有效解决单点故障时文件系统日志回放时间长导致的挂载慢问题，有效保证了业务连续性。此外，本申请还提供了一种NAS存储系统的日志下刷装置、节点、NAS存储系统及可读存储介质，其技术效果与上述方法的技术效果相对应。

Description

一种NAS存储系统的日志下刷方法及装置
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种NAS存储系统的日志下刷方法、装置、节点、NAS存储系统及可读存储介质。
背景技术
文件系统在存储系统中广泛应用，传统文件系统包括本地文件系统ext3、ext4、XFS、Btrfs，集群文件系统GFS等。其中XFS一种高性能的日志文件系统，擅长处理大文件，同时提供平滑的数据传输。
当XFS文件系统应用到NAS存储设备上时，为了保障单点故障冗余，节点上的XFS文件系统会在节点发生故障时切换到另外一个节点，即在另一个节点会重新挂载XFS文件系统。在重新挂载XFS文件系统时，会进行日志回放的操作。如果故障发生时该文件系统存在元数据密集型操作，则会产生大量的元数据日志，导致日志回放时间长达几分钟甚至几十分钟，影响业务连续性。
可见，NAS存储系统重新挂载XFS文件系统时需要较长时间执行日志回放操作，导致业务连续性较差。
发明内容
本申请的目的是提供一种NAS存储系统的日志下刷方法、装置、节点、NAS存储系统及可读存储介质，用以解决NAS存储系统重新挂载XFS文件系统时需要较长时间执行日志回放操作，导致业务连续性较差的问题。其具体方案如下：
第一方面，本申请提供了一种NAS存储系统的日志下刷方法，包括:
监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
若所述操作频率超过第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
若所述操作频率未超过所述第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作。
优选的，所述监测目标节点上元数据操作的操作频率，包括：
监测目标节点上元数据操作的操作频率，所述元数据操作包括文件创建操作和文件删除操作。
优选的，所述监测目标节点上元数据操作的操作频率，包括：
每隔预设时长，获取目标节点上元数据操作的操作频率。
优选的，所述NAS存储系统包括两个节点，所述在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，包括：
在所述目标节点发生故障时，将所述NAS存储系统中所述目标节点的对端节点设置为新的目标节点。
优选的，在所述从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点之后，还包括：
生成所述原始的目标节点的故障提示信息。
优选的，在所述监测目标节点上元数据操作的操作频率之前，还包括：
根据目标节点在当前时段的资源占用情况，确定所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值。
第二方面，本申请提供了一种NAS存储系统的日志下刷装置，包括:
监测模块：用于监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
第一设置模块：用于在所述操作频率超过第一阈值时，确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
第二设置模块：用于在所述操作频率未超过所述第一阈值时，确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
故障响应模块：用于在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作。
第三方面，本申请提供了一种NAS存储系统的节点，包括:
存储器：用于存储计算机程序；
处理器：用于执行所述计算机程序，以实现如上所述的NAS存储系统的日志下刷方法的步骤。
第四方面，本申请提供了一种NAS存储系统，包括：多个如上所述的NAS存储系统的节点。
第五方面，本申请提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上所述的NAS存储系统的日志下刷方法的步骤。
本申请所提供的一种NAS存储系统的日志下刷方法，包括:监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；若操作频率超过第一阈值，则确定XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；若操作频率未超过第一阈值，则确定XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中第二阈值大于第三阈值；在目标节点发生故障时，从NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将XFS日志文件系统挂载至新的目标节点，并在新的目标节点执行日志回放操作。
可见，该方法可以根据文件系统的IO情况自动调整日志文件的下刷频率，对于元数据密集型的IO，提高下刷频率，缩短文件系统重新挂载时的日志回放时间；对于非元数据密集型的IO，降低下刷频率，提升文件系统的正常读写性能。因此，在保证一般IO下的文件系统性能的前提下，又能有效解决单点故障时文件系统日志回放时间长导致的挂载慢问题，有效保证了业务连续性。
此外，本申请还提供了一种NAS存储系统的日志下刷装置、节点、NAS存储系统及可读存储介质，其技术效果与上述方法的技术效果相对应，这里不再赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请所提供的一种NAS存储系统的日志下刷方法实施例一的实现流程图；
图2为本申请所提供的一种NAS存储系统的日志下刷方法实施例二的实现流程图；
图3为本申请所提供的一种NAS存储系统的日志下刷装置实施例的功能框图；
图4为本申请所提供的一种NAS存储系统的节点实施例的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种NAS存储系统的日志下刷方法、装置、节点、NAS存储系统及可读存储介质，能够在保证一般IO下的文件系统性能的前提下，有效解决单点故障时文件系统日志回放时间长导致的挂载慢问题，有效提升了了业务连续性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
下面对本申请提供的一种NAS存储系统的日志下刷方法实施例一进行介绍，参见图1，实施例一包括：
S101、监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
S102、若所述操作频率超过第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
S103、若所述操作频率未超过所述第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
S104、在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作。
本实施例应用于NAS存储系统，NAS存储系统包括两个或两个以上的节点，其中NAS存储系统的目标节点挂载有XFS日志文件系统。
其中，XFS日志文件系统是SGI开发的高级日志文件系统，XFS日志文件系统极具伸缩性，非常健壮。而且，XFS日志文件系统是一种具有故障恢复能力的文件系统，当发生系统错误时，XFS日志文件系统将会保证磁盘上的数据恢复到系统发生崩溃前的状态，同时，它还将覆盖未保存的数据，并将其存在如果系统没有崩溃的话这些数据可能已经存储的位置，该过程即称作日志回放。
可以理解的是，上述目标节点并非固定不变的，目标节点是指NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点。当目标节点发生故障时，XFS日志文件系统将重新挂载至NAS存储系统中的其他节点上，此时原始的目标节点将变为非目标节点，而XFS日志文件系统新挂载至的节点成为目标节点。
本实施例中，NAS存储系统的各个节点上均设置有处理单元，该处理单元用于执行本实施例的S101至S103的步骤，该处理单元可以根据文件系统的IO情况自动调整XFS文件系统日志下刷的频率。具体过程包括：监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中元数据操作包括文件创建操作和文件删除操作等，而目标节点是指NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；当操作频率超过第一阈值，将日志文件的下刷频率设置为第二阈值，否则将日志文件的下刷频率设置为第三阈值。
本实施例预先设置了用于判断XFS日志文件系统的IO类型是否为元数据密集型的第一阈值，第一阈值的具体数值可以根据实际需求而自行设定，本实施例不做限定。
此外，本实施例还预先设置了两种日志文件的下刷频率，即上述第二阈值和第三阈值，其中第二阈值的数值大小大于第三阈值。在判定XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型时，控制XFS日志文件系统以数值较大的第二阈值为下刷频率从而执行日志文件的下刷操作，相应的，在判定XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型时，控制XFS日志文件系统以数值较小的第三阈值为下刷频率从而执行日志文件的下刷操作。需要说明的是，上述第一阈值、第二阈值、第三阈值仅仅用于区别三个阈值，并非限定三者之间的设置顺序、大小关系等。
如上所述，在目标节点发生故障时，需要从NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点。可以理解的是，当NAS存储系统仅设置有两个节点时，直接将NAS存储系统中仅剩的一个非目标节点作为新的目标即可；而当NAS存储系统设置有三个及三个以上的节点时，则需要从NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点。作为一种具体的实施方式，此处的选择依据可以为节点状态、节点负载情况等，本实施例对此不做具体限定。
本实施例所提供一种NAS存储系统的日志下刷方法，可以根据文件系统的IO情况自动调整日志文件的下刷频率，对于元数据密集型的IO，提高下刷频率，缩短文件系统重新挂载时的日志回放时间；对于非元数据密集型的IO，降低下刷频率，提升文件系统的正常读写性能。因此，在保证一般IO下的文件系统性能的前提下，又能有效解决单点故障时文件系统日志回放时间长导致的挂载慢问题，有效保证了业务连续性。
下面开始详细介绍本申请提供的一种NAS存储系统的日志下刷方法实施例二，实施例二基于前述实施例一实现，并在实施例一的基础上进行了一定程度上的拓展。
具体的，本实施例以NAS存储系统中仅设置两个节点为例，对NAS存储系统的日志下刷过程进行说明，上述两个节点分别为：目标节点和目标节点的对端节点。参见图2，实施例二具体包括：
S201、根据目标节点在当前时段的资源占用情况，确定所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值；
作为一种具体的实施方式，上述第二阈值可以为每5s下刷一次日志文件到磁盘，上述第三阈值可以为每5min下刷一次日志文件到磁盘。
S202、每隔预设时长，监测目标节点上元数据操作的操作频率，所述元数据操作包括文件创建操作和文件删除操作，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
S203、若所述操作频率超过第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
S204、若所述操作频率未超过所述第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
S205、在所述目标节点发生故障时，将所述NAS存储系统中所述目标节点的对端节点设置为新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；
S206、将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作；
S207、生成所述原始的目标节点的故障提示信息。
可见，本实施例提供的一种NAS存储系统的日志下刷方法，当NAS存储系统发生单点故障时，XFS日志文件系统在对端节点重新挂载，如果故障时刻的IO元数据操作很多，按照上文描述，日志下刷频率设置成了5S/次，则最多只有5S内的日志没有落盘，XFS日志文件系统进行日志回放时也不会由于耗时很久导致业务中断。如果故障时刻的IO元数据操作不多， 日志下刷时间设置成了5min/次，则最大化保证了文件系统的性能，避免频繁的下刷日志影响正常业务IO。通过这种优化方法，在保证一般IO下文件系统性能的前提下，又能有效解决单点故障时文件系统日志回放时间长导致的挂载慢问题，有效提高了双节点文件系统的可靠性。
下面对本申请实施例提供的一种NAS存储系统的日志下刷装置进行介绍，下文描述的一种NAS存储系统的日志下刷装置与上文描述的一种NAS存储系统的日志下刷方法可相互对应参照。
如图3所示，该日志下刷装置包括:
监测模块301：用于监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
第一设置模块302：用于在所述操作频率超过第一阈值时，确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
第二设置模块303：用于在所述操作频率未超过所述第一阈值时，确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
故障响应模块304：用于在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作。
本实施例的NAS存储系统的日志下刷装置用于实现前述的NAS存储系统的日志下刷方法，因此该装置中的具体实施方式可见前文中的NAS存储系统的日志下刷方法的实施例部分，例如，监测模块301、第一设置模块302、第二设置模块303、故障响应模块304，分别用于实现上述NAS存储系统的日志下刷方法中步骤S101，S102，S103，S104。所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再展开介绍。
另外，由于本实施例的NAS存储系统的日志下刷装置用于实现前述的NAS存储系统的日志下刷方法，因此其作用与上述方法的作用相对应，这里不再赘述。
此外，本申请还提供了一种NAS存储系统的节点，如图4所示，包括:
存储器100：用于存储计算机程序；
处理器200：用于执行所述计算机程序，以实现如上文所述的NAS存储系统的日志下刷方法的步骤。
本申请还提供了一种NAS存储系统，包括：多个如上文所述的NAS存储系统的节点。
本申请还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上文所述的NAS存储系统的日志下刷方法的步骤。
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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或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。
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。
以上对本申请所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种NAS存储系统的日志下刷方法，其特征在于，包括:
监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
若所述操作频率超过第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
若所述操作频率未超过所述第一阈值，则确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测目标节点上元数据操作的操作频率，包括：
监测目标节点上元数据操作的操作频率，所述元数据操作包括文件创建操作和文件删除操作。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述监测目标节点上元数据操作的操作频率，包括：
每隔预设时长，获取目标节点上元数据操作的操作频率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NAS存储系统包括两个节点，所述在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，包括：
在所述目标节点发生故障时，将所述NAS存储系统中所述目标节点的对端节点设置为新的目标节点。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点之后，还包括：
生成所述原始的目标节点的故障提示信息。
6.如权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，在所述监测目标节点上元数据操作的操作频率之前，还包括：
根据目标节点在当前时段的资源占用情况，确定所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值。
7.一种NAS存储系统的日志下刷装置，其特征在于，包括:
监测模块：用于监测目标节点上元数据操作的操作频率，其中所述目标节点为NAS存储系统中挂载有XFS日志文件系统的节点；
第一设置模块：用于在所述操作频率超过第一阈值时，确定所述XFS日志文件系统的IO类型为元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第二阈值；
第二设置模块：用于在所述操作频率未超过所述第一阈值时，确定所述XFS日志文件系统的IO类型为非元数据密集型，并将日志文件的下刷频率设置为第三阈值，其中所述第二阈值大于所述第三阈值；
故障响应模块：用于在所述目标节点发生故障时，从所述NAS存储系统的非目标节点中选择新的目标节点，并将原始的目标节点设置为非目标节点；将所述XFS日志文件系统挂载至所述新的目标节点，并在所述新的目标节点执行日志回放操作。
8.一种NAS存储系统的节点，其特征在于，包括:
存储器：用于存储计算机程序；
处理器：用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-6任意一项所述的NAS存储系统的日志下刷方法的步骤。
9.一种NAS存储系统，其特征在于，包括：多个如权利要求8所述的NAS存储系统的节点。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如权利要求1-6任意一项所述的NAS存储系统的日志下刷方法的步骤。
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