CN116303325A - 一种保护远程复制数据的方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保护远程复制数据的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。本发明以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性。

Description

一种保护远程复制数据的方法、系统、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及分布式文件存储系统领域，更具体地，特别是指一种保护远程复制数据的方法、系统、设备和存储介质。

背景技术

Ceph文件系统提供了任何大小的符合posix标准的分布式文件系统，它使用CephRADOS存储数据。要实现Ceph文件系统，需要一个正在运行的Ceph存储集群和至少一个Ceph元数据服务器(元数据服务器)来管理其元数据并使其与数据分离，这有助于降低复杂性和提高可靠性。libcephfs库在支持其多个客户机实现方面发挥着重要作用。它具有本机Linux内核驱动程序支持，因此客户机可以使用本机文件系统安装。只有Ceph FS才需要Ceph元数据服务器，其他存储方法的块和基于对象的存储不需要元数据服务器服务。Ceph元数据服务器作为一个守护进程运行，它允许客户机挂载任意大小的POSIX文件系统。元数据服务器不直接向客户端提供任何数据，数据服务仅由OSD(Object storage cluster，对象存储集群)完成。元数据服务器提供了一个带有智能缓存层的共享连贯文件系统，因此大大减少了读写操作。

远程复制(remote replication)可能同步进行，也可能异步进行。同步复制在同一时间向初级和中级站点编写数据。而用异步复制的话，在数据编写到中级站点之前有延迟。由于异步复制设计在更远的距离工作且需要的带宽也更少，对于灾难恢复来说它常是比较不错的选择。但是，异步复制冒着在系统断供期遗失数据的危险，因为在目标设备的数据和源数据不同步。只读文件也称为启用写保护功能的文件。也就是说能修改内容但不能保存。但是它与只读又有不同，只读是可以删除的，但写保护却不能删除。写保护它一方面保护了原有文件，防止误操作；另一方面它又避免了病毒对文件数据的攻击。数据的写保护分为两种一种是硬件写保护，就是常说的写保护开关，硬盘还原卡；另一种是软件写保护，是通过管理工具对文件进行写保护。但是现有技术中无法保证远程复制的数据一致。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种保护远程复制数据的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种保护远程复制数据的方法，包括如下步骤：发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，所述发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性包括：根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。

在一些实施方式中，所述通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求包括：响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，方法还包括：响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。

本发明实施例的另一方面，提供了一种保护远程复制数据的系统，包括：发送模块，配置用于发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；设置模块，配置用于响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；请求模块，配置用于响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及执行模块，配置用于通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，所述发送模块配置用于：根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。

在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，系统还包括第二执行模块，配置用于：响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。

本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。

本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。

本发明具有以下有益技术效果：以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

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实施例。

图1为本发明提供的保护远程复制数据的方法的实施例的示意图；

图2为本发明提供的保护远程复制数据的系统的实施例的示意图；

图3为本发明提供的保护远程复制数据的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；

图4为本发明提供的保护远程复制数据的计算机存储介质的实施例的示意图。

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，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明实施例的第一个方面，提出了一种保护远程复制数据的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的保护远程复制数据的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：

S1、发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；

S2、响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；

S3、响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及

S4、通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

Ceph是linux系统中一个分布式文件系统，能够在维护POSIX兼容性的同时加入了复制和容错功能。Ceph由储存管理器(Object storage cluster对象存储集群，即：Osd守护进程)、集群监视器(Ceph Monitor)和元数据服务器(Metadata server cluster，mds)构成。其中，元数据服务器仅仅在客户端(数据用户Client)通过文件系统方式使用ceph时有用。当客户端通过块设备或对象存储使用CEPH时，可以没有元数据服务器。一个ceph储存集群，由一系列的节点(具备CPU和MEM的计算机)、储存设备和传输网络构成。

本发明实施例以目录或文件为单位，通过对其设置特定系统扩展文件属性，作为读写保护的标志，mds(元数据服务器)端和client(客户端)可通过检查此xattr(Linux系统扩展文件属性)判断文件是否正在被保护。

发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性。

在一些实施方式中，所述发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性包括：根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。通过“setfattr–n protect_key–v value”指令等方式发送setxattr(设置扩展属性值)请求到元数据服务器端设置保护属性，根据value不同，可分别设置为写保护、读保护、读写保护生效。元数据服务器端接收setxattr请求，执行该inode(节点)的xattr的设置操作，操作完成后，会向所有客户端广播，更新客户端缓存中该inode的扩展属性值。

响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值。

响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求。

通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，所述通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求包括：响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

元数据写操作包括移动、删除、重命名、软链接、新建目录、修改文件信息、快照修改、文件扩展属性修改等。元数据写操作会受到写保护影响，执行元数据写操作时，客户端会发送请求到元数据服务器端，元数据服务器端会检查该inode及其上层所有目录inode的xattr，若其中一个的xattr中有写保护属性，则该inode正在被写保护，元数据服务器端会拒绝该请求。

文件读写及创建时，客户端会向元数据服务器端发送open(打开)请求，元数据服务器端会检查该inode及其上层所有目录节点的扩展属性值，若有读写保护属性，元数据服务器会拒绝该请求，无法读写。客户端文件正在读写时，客户端会实时检查缓存中该文件及其上层所有目录的节点的扩展属性值。若此时，其他客户端对该文件或其上层目录设置读写保护属性，元数据服务器端在设置读写保护属性后，会将该inode的更新后的xattr同步到客户端中，客户端检测到缓存中该文件及其上层所有目录的inode中存在xattr变更为读写保护属性，便会中止当前读写操作。

在一些实施方式中，方法还包括：响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。元数据读操作包括读取目录，获取文件属性，获取文件扩展属性等。元数据读操作不会被读保护影响。

通过以上的修改方案，可以使得通过设置目录的特定系统扩展文件属性，禁用该目录下所有文件的读或写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性。通过“setfattr–x protect_key”指令等方式发送setxattr请求到元数据服务器端删除保护属性，读写保护失效。

本发明实施例以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

需要特别指出的是，上述保护远程复制数据的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于保护远程复制数据的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种保护远程复制数据的系统。如图2所示，系统200包括如下模块：发送模块，配置用于发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；设置模块，配置用于响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；请求模块，配置用于响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及执行模块，配置用于通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，所述发送模块配置用于：根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。

在一些实施方式中，所述执行模块配置用于：响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，系统还包括第二执行模块，配置用于：响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。

本发明实施例以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；S2、响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；S3、响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及S4、通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，所述发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性包括：根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。

在一些实施方式中，所述通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求包括：响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

在一些实施方式中，步骤还包括：响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。

本发明实施例以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

如图3所示，为本发明提供的上述保护远程复制数据的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。

以如图3所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。

处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。

存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的保护远程复制数据的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现保护远程复制数据的方法。

存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据保护远程复制数据的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个保护远程复制数据的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的保护远程复制数据的方法。

本发明实施例以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

执行上述保护远程复制数据的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行保护远程复制数据的方法的计算机程序。

如图4所示，为本发明提供的上述保护远程复制数据的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。

本发明实施例以目录为单位，禁止备份节点备份目录除远程复制以外的写操作，保护原有文件，防止误操作，确保文件准确性；同过在复制过程中对备端目录添加写保护，阻止除远程复制程序以外的程序写入数据，保障远程复制增量复制等场景不会出错，复制完成后取消写保护。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，保护远程复制数据的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，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，并存在如上的本发明实施例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。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种保护远程复制数据的方法，其特征在于，包括如下步骤：

发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；

响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；

响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及

通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性包括：

根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求包括：

响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及

响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：

响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。

5.一种保护远程复制数据的系统，其特征在于，包括：

发送模块，配置用于发送设置扩展属性值请求到元数据服务器端设置保护属性；

设置模块，配置用于响应于所述元数据服务器端接收到所述设置扩展属性值请求，对节点的扩展属性值进行设置，并更新客户端缓存中所述节点的扩展属性值；

请求模块，配置用于响应于执行元数据写操作或文件读写操作，通过客户端向所述元数据服务器端发送对应的请求；以及

执行模块，配置用于通过所述元数据服务器端检查节点及其上层所有目录节点的扩展属性值，并通过所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值确定是否执行所述对应的请求。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述发送模块配置用于：

根据请求中值的不同将保护属性分别设置为写保护、读保护或读写保护生效。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述执行模块配置用于：

响应于所述对应的请求为执行元数据写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有写保护属性，拒绝执行所述对应的请求；以及

响应于所述对应的请求为执行文件读写操作且所述节点及其上层所有目录节点的扩展属性值中存在扩展属性值有读写保护属性，拒绝执行所述对应的请求。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，系统还包括第二执行模块，配置用于：

响应于所述对应的请求为执行元数据读操作，直接执行所述对应的请求。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。

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