CN111737027A - 分布式存储系统的Lookup处理方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式存储系统的Lookup处理方法、系统、终端及存储介质，所述分布式存储系统包括主服务节点和多个分服务节点，方法包括：所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。本发明能够加快MDS集群处理lookup类型消息的整体速度，从而达到提高上层应用性能稳定性的目的，避免性能拨动对正常业务造成的不良影响。
Description
技术领域
本发明涉及分布式存储技术领域，具体涉及一种分布式存储系统的Lookup处理方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
前的分布式文件系统中，很多场景下在执行实际的操作(比如在某个目录下创建文件或者删除文件)前，都需要执行至少一次lookup操作，以确定文件是否真的存在，从而协助上层模块是否可执行实际的操作。
分布式存储系统包括主服务节点(主MDS)和多个分服务节点(分MDS)。lookup操作消息会由客户端发送到各个MDS的消息队列中，而在MDS中，所有的消息必须等上一个消息处理完成后，才能从消息队列中取出下一个消息进行处理，以保证数据的一致性和正确性。假设消息队列中同时存在n个消息要处理，即第n个消息的耗时可表示如下：
耗时n＝本消息处理时间+前面n-1个消息的处理时间
在实际运行中，分布式存储文件系统是无法保证各个MDS的压力始终保持均衡的。如果在某一时刻其中一个MDS集中性的收到了大量各类待处理消息，或者消息队列中存在处理时间较慢的消息，就会使lookup这类无需依赖消息队列前面请求完成的消息的时延的增加，造成对应客户端的时延波动(比如某个MDS收到了A客户端发来的慢请求m1,在请求m1后是B客户端的lookup请求，该请求虽然不依赖m1请求的完成，确必须等待其完成才能得到处理，造成B客户端的时延波动)。这就造成了lookup消息处理速率低的问题，严重影响分布式存储系统的使用性能。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种分布式存储系统的Lookup处理方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种分布式存储系统的Lookup处理方法，所述分布式存储系统包括主服务节点和多个分服务节点，包括：
所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；
所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；
所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
进一步的，所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度，包括：
在配置文件中设置各类业务消息的对应基础热度值；
设置热度值随时间衰减的函数；
所述自身热度为已处理业务与对应基础热度值的累加值减去随时间衰减的热度值。
进一步的，所述方法还包括：
在所述主服务节点设置待选节点数量；
所述主服务节点将除发送查询请求的分服务节点以外的分服务节点按热度由低到高进行排序，根据所述待选节点数量筛选出排序靠前的多个分服务节点作为待选节点。
进一步的，所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点的方法，包括：
所述待均衡节点将消息队列中所有lookup消息中排序靠后的一半lookup消息均分转发至待选节点。
进一步的，所述方法还包括：
设置Lookup消息转发次数阈值；
所述分服务节点获取待发送Lookup消息的已转发次数，并判断所述已转发次数是否达到转发次数阈值：若是，则停止发送所述待发送Lookup消息，在本地处理所述Lookup消息。
第二方面，本发明提供一种分布式存储系统的Lookup处理系统，所述分布式存储系统包括主服务节点和多个分服务节点，包括：
热度监测单元，配置用于所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；
热度查询单元，配置用于所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；
消息转发单元，配置用于所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
进一步的，所述热度监测单元包括：
文件配置模块，配置用于在配置文件中设置各类业务消息的对应基础热度值；
衰减设置模块，配置用于设置热度值随时间衰减的函数；
热度计算模块，配置用于所述自身热度为已处理业务与对应基础热度值的累加值减去随时间衰减的热度值。
进一步的，所述系统还包括：
转发设置单元，配置用于设置Lookup消息转发次数阈值；
转发控制单元，配置用于所述分服务节点获取待发送Lookup消息的已转发次数，并判断所述已转发次数是否达到转发次数阈值：若是，则停止发送所述待发送Lookup消息，在本地处理所述Lookup消息。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的分布式存储系统的Lookup处理方法、系统、终端及存储介质，通过实时监测各分MDS的热度，并根据热度在各分MDS之间均衡Lookup消息。本发明能够加快MDS集群处理lookup类型消息的整体速度，减小和避免短时间内集中发送至MDS的lookup消息导致的高时延，从而达到提高上层应用性能稳定性的目的，避免性能拨动对正常业务造成的不良影响。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
MDS.Metadata Server,分布式文件系统中的元数据服务节点的简称。
OSD.Object Storage Device,负责响应客户端请求返回具体数据的进程。一个分布式存储集群一般都有很多个OSD。
Lookup.MDS接收到的文件探知操作，即获取文件基本信息，确认文件是否存在。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种分布式存储系统的Look up处理系统。
如图1所示，该方法100包括：
步骤110，所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；
步骤120，所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；
步骤130，所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明分布式存储系统的Look up处理方法的原理，结合实施例中对分布式存储系统的Look up进行处理的过程，对本发明提供的分布式存储系统的Look up处理方法做进一步的描述。
具体的，所述分布式存储系统的Look up处理方法包括：
S1、所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点。
在MDS中增加一个线程，定时监测本MDS的时延热度及消息队列长度。具体监测方法为：
在配置文件中定义配置分MDS各类业务消息的基础热度值，即某个分MDS处理某个业务消息后，该分MDS的热度值就要累加一个该业务消息的基础热度值。
各个分MDS的热度值会按照时间进行衰减，因此设置衰减基础值(总衰减值＝衰减基础值×运行时间)，最低不低于0。
自身热度为已处理业务与对应基础热度值的累加值减去随时间衰减的热度值。
各个MDS定时向主MDS发送本MDS的当前热度值，实现分布式文件系统对MDS集群热度的统计和预测。
各个MDS统计本MDS一定时间(可配置)内所有消息的平均处理时间，以及当前前10个(可配置，默认10)消息的处理平均时间，实现对本MDS时延热度的预测，该值不上报主MDS,节省网络交互时延。
S2、所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息。
当本MDS的时延热度超过限制(可配置)，且消息队列中lookup消息超过限制(可配置)时，向主MDS发送lookup消息多进程共享请求消息，查询热度较低的分MDS信息。主MDS收到该请求消息后，根据当前MDS集群的热度值，选出当前热度最低的几个(热度值需低于发送请求的MDS，最大值可配置)MDS，，并将该结果返回给发送请求消息的MDS。
S3、所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
发送请求的分MDS收到主MDS的请求消息后，进行判断：
如果没有获得合适的MDS，则本次处理过程结束；否则就将当前队列中所有lookup消息的后二分之一均分转发至对应的MDS；同一个lookup消息最多允许转发2次，防止长时间一个lookup消息长时间得不到处理；
如此便实现了MDS集群内多进程处理lookup消息的目的，提高文件探知速度。
如图2示，该系统200包括：
热度监测单元210，配置用于所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；
热度查询单元220，配置用于所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；
消息转发单元230，配置用于所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
可选地，作为本发明一个实施例，所述热度监测单元包括：
文件配置模块，配置用于在配置文件中设置各类业务消息的对应基础热度值；
衰减设置模块，配置用于设置热度值随时间衰减的函数；
热度计算模块，配置用于所述自身热度为已处理业务与对应基础热度值的累加值减去随时间衰减的热度值。
可选地，作为本发明一个实施例，所述系统还包括：
转发设置单元，配置用于设置Lookup消息转发次数阈值；
转发控制单元，配置用于所述分服务节点获取待发送Lookup消息的已转发次数，并判断所述已转发次数是否达到转发次数阈值：若是，则停止发送所述待发送Lookup消息，在本地处理所述Lookup消息。
图3为本发明实施例提供的一种终端系统300的结构示意图，该终端系统300可以用于执行本发明实施例提供的分布式存储系统的Lookup处理方法。
其中，该终端系统300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
因此，本发明通过实时监测各分MDS的热度，并根据热度在各分MDS之间均衡Lookup消息。本发明能够加快MDS集群处理lookup类型消息的整体速度，减小和避免短时间内集中发送至MDS的lookup消息导致的高时延，从而达到提高上层应用性能稳定性的目的，避免性能拨动对正常业务造成的不良影响，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的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)
1.一种分布式存储系统的Lookup处理方法，所述分布式存储系统包括主服务节点和多个分服务节点，其特征在于，包括：
所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；
所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；
所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度，包括：
在配置文件中设置各类业务消息的对应基础热度值；
设置热度值随时间衰减的函数；
所述自身热度为已处理业务与对应基础热度值的累加值减去随时间衰减的热度值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述主服务节点设置待选节点数量；
所述主服务节点将除发送查询请求的分服务节点以外的分服务节点按热度由低到高进行排序，根据所述待选节点数量筛选出排序靠前的多个分服务节点作为待选节点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点的方法，包括：
所述待均衡节点将消息队列中所有lookup消息中排序靠后的一半lookup消息均分转发至待选节点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置Lookup消息转发次数阈值；
所述分服务节点获取待发送Lookup消息的已转发次数，并判断所述已转发次数是否达到转发次数阈值：若是，则停止发送所述待发送Lookup消息，在本地处理所述Lookup消息。
6.一种分布式存储系统的Lookup处理系统，所述分布式存储系统包括主服务节点和多个分服务节点，其特征在于，包括：
热度监测单元，配置用于所述多个分服务节点均通过本地监测线程监测自身热度并实时将自身热度发送至主服务节点；
热度查询单元，配置用于所述分服务节点的监测线程确认自身热度超过预设热度阈值之后，将所述分服务节点作为待均衡节点向主服务节点请求查询热度最低的分服务节点信息；
消息转发单元，配置用于所述待均衡节点将主服务节点返回的分服务节点作为目标节点，且所述待均衡节点将本地任务队列中的Lookup消息发送至目标节点。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述热度监测单元包括：
文件配置模块，配置用于在配置文件中设置各类业务消息的对应基础热度值；
衰减设置模块，配置用于设置热度值随时间衰减的函数；
热度计算模块，配置用于所述自身热度为已处理业务与对应基础热度值的累加值减去随时间衰减的热度值。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
转发设置单元，配置用于设置Lookup消息转发次数阈值；
转发控制单元，配置用于所述分服务节点获取待发送Lookup消息的已转发次数，并判断所述已转发次数是否达到转发次数阈值：若是，则停止发送所述待发送Lookup消息，在本地处理所述Lookup消息。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-5任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20201002 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |