CN117608500B - 一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，涉及数据管理技术领域。本发明针对存储系统中的存储池、存储池中的文件系统（NAS）、存储池中的桶（OBS）可以设置需要进行抢救的数据类型，包含通过常见的文件格式、视频格式，也包含用户自行定义的标签，设置后可以选择该功能是否生效、以及生效的时间段；用户往存储系统写数据时，针对图片、视频可以不添加抢救标签，系统能够自动识别数据为图片、视频进行抢救；针对其他定制化数据则需要附带上对应的数据标签；针对图片、视频、以及用户定制化的数据类型，在存储系统数据冗余度不足时，尽可能的抢救有效数据；因此，具备实用性和推广价值。

Description

一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法
技术领域
本发明涉及数据管理技术领域，尤其涉及一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法。
背景技术
存储系统中的数据可靠性，是建立在数据冗余基础上的，常见存储系统通过将数据分片并计算校验数据（1个或多个，如raid、EC纠删码）冗余存放在不同节点、不同硬盘进行保存，其数据校验恢复流程如图6所示；当节点、硬盘出现故障时能够通过校验数据重构的方式进行恢复，其数据写入流程见图7。
冗余度满足情况时的恢复流程见图8；但是当数据冗余度不满足数据完整恢复的条件时，所有数据将会丢失，就算针对图片、视频这类不需要完整数据也可以进行浏览查阅的文件来说，也无法恢复，具体情况见图9所示。
因此，需要提供一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法来解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述之一技术问题，本发明提供的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，运用于池化存储系统中，所述存储系统中设置有若干存储池，分别与各客户端建立数据连接并提供存储服务；在发生数据丢失时，通过数据校验恢复流程与数据抢救恢复流程抢救有效数据；其中，
数据校验恢复流程：
存储系统定位发生数据丢失的存储池，并开始数据读取进程；
读取存储池中的分片数据，并判定数据分片是否完整；
若是，则当前数据读取成功并向客户端返回数据；
若否，则读取校验数据并获取当前冗余度；
判断当前冗余度是否能进行数据恢复；
若是，则通过校验数据将数据丢失部分进行恢复并向客户端返回数据；
若否，则无法通过数据校验恢复将数据丢失部分并返回恢复失败结果；
数据抢救恢复流程：
当前冗余度无法进行数据恢复时启动；
获取数据所在存储池的抢救标签列表；
对数据的标签和头部信息进行解析，并判断抢救标签列表中是否包含该标签；
若是，则将当前读取到的有效数据按照分片数据进行拼接恢复并向客户端返回数据；
若否，则无法通过数据抢救恢复将数据丢失部分并返回恢复失败结果。
作为更进一步的解决方案，所述存储系统通过抢救标签设置流程对存储池进行标签设置：
选择允许进行数据抢救的存储池；
选择存储池在访问时并不需要完整信息的数据类型；
将数据类型对应的标签设置到存储池上，得到该存储池的抢救标签列表；
逐一对所有存储池进行抢救标签设置，得到所有的抢救标签列表；
存储系统管理抢救标签列表，抢救标签设置结束。
作为更进一步的解决方案，在访问时并不需要完整信息的数据类型包括：图片数据类型、视频数据类型、文档数据类型和自定义数据类型。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为图片数据类型时，图片数据在头部信息记录了图片的基本信息、后续数据为具体数据呈现，其中，图片的基本信息包括图片类型、图形x轴和y轴分辨率，若后续数据有部分缺失只会影响数据缺失部分的图像呈现；存储系统按照分片顺序呈现未缺失的后续数据，若图片数据的头部信息丢失，则无法通过数据抢救恢复数据丢失部分。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为视频数据类型时，读取视频数据中的帧内编码图像帧和前向预测编码图像帧，存储系统按照分片顺序呈现可读取到的图像帧；在播放时，正常播放可读取到的图像帧，未读取到的图像帧则进行跳过。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为文档数据类型时，读取文档数据中的字符信息，存储系统按照分片顺序呈现可读取到的字符信息，未读取到的字符信息则进行跳过。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为自定义数据类型时，获取自定义数据的恢复逻辑，并按照恢复逻辑对未丢失部分的自定义数据进行呈现。
作为更进一步的解决方案，所述存储系统通过抢救标签设置流程对文件系统和桶分别进行标签设置：
选择允许进行数据抢救的存储池、文件系统和/或桶，得到抢救范围；
选择存储池在访问时并不需要完整信息的数据类型；
将数据类型对应的标签设置到抢救范围上，得到该抢救范围的抢救标签列表；
逐一对所有抢救范围进行抢救标签设置，得到所有的抢救标签列表；
存储系统管理抢救标签列表，抢救标签设置结束。
与相关技术相比较，本发明提供的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法具有如下有益效果：
本发明针对存储系统中的存储池、存储池中的文件系统（NAS）、存储池中的桶（OBS）可以设置需要进行抢救的数据类型，包含通过常见的文件格式、视频格式，也包含用户自行定义的标签，设置后可以选择该功能是否生效、以及生效的时间段；用户往存储系统写数据时，针对图片、视频可以不添加抢救标签，系统能够自动识别数据为图片、视频进行抢救；针对其他定制化数据则需要附带上对应的数据标签；针对图片、视频、以及用户定制化的数据类型，在存储系统数据冗余度不足时，尽可能的抢救有效数据。
附图说明
图1为本发明提供的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法示意图；
图2为本发明提供的抢救标签设置流程示意图；
图3为本发明提供的分片数据存储示意图；
图4为本发明提供的数据丢失时存储系统抢救图片数据的示意图；
图5为本发明提供的数据校验恢复流程与数据抢救恢复流程的示意图；
图6为本发明提供的原有数据校验恢复流程的示意图；
图7为本发明提供的数据存储写入流程示意图；
图8为本发明提供的在数据冗余度足够时数据校验恢复成功示意图；
图9为本发明提供的在数据冗余度不足时数据校验恢复失败示意图；
图10为本发明提供的在数据冗余度不足时数据抢救恢成功示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，运用于池化存储系统中，所述存储系统中设置有若干存储池，分别与各客户端建立数据连接并提供存储服务；在发生数据丢失时，通过数据校验恢复流程与数据抢救恢复流程抢救有效数据；其中，
如图6所示，数据校验恢复流程：
存储系统定位发生数据丢失的存储池，并开始数据读取进程；
读取存储池中的分片数据，并判定数据分片是否完整；
若是，则当前数据读取成功并向客户端返回数据；
若否，则读取校验数据并获取当前冗余度；
判断当前冗余度是否能进行数据恢复；
若是，则通过校验数据将数据丢失部分进行恢复并向客户端返回数据；
若否，则无法通过数据校验恢复将数据丢失部分并返回恢复失败结果；
如图5所示，数据抢救恢复流程：
当前冗余度无法进行数据恢复时启动；
获取数据所在存储池的抢救标签列表；
对数据的标签和头部信息进行解析，并判断抢救标签列表中是否包含该标签；
若是，则将当前读取到的有效数据按照分片数据进行拼接恢复（如图3所示）并向客户端返回数据；
若否，则无法通过数据抢救恢复将数据丢失部分并返回恢复失败结果。
需要说明的是：本实施例主要解决存储系统的数据冗余度不满足数据完整恢复的条件时，针对图片、视频以及用户定制化的、不需要完整数据也可以进行访问的文件，尽量恢复其中的有效数据。
在数据存储使用过程中，有部分类型数据，在访问时并不需要完整信息的情况。如：
如图4所示，图片数据在头部信息记录了图片的基本信息、后面的数据就是具体是数据呈现，如果后面的数据有部分缺失只会影响数据缺失部分的呈现；
视频数据，按照I帧关键帧（帧内编码图像帧）和P帧（前向预测编码图像帧）来记录视频数据，视频文件读取中只要能读取到这些信息就可以进行视频播放，部分内容缺失也只会导致画面不连续而已；
在其他场景里，也可能存在不需要完整的数据也可以进行访问的场景；
在当前存储系统中，系统可以通过读取数据的头部信息进行图片、视频数据类别的判断，同时也支持通过标签技术对保存的数据标签分类。
如图2所示，作为更进一步的解决方案，所述存储系统通过抢救标签设置流程对存储池进行标签设置：
选择允许进行数据抢救的存储池；
选择存储池在访问时并不需要完整信息的数据类型；
将数据类型对应的标签设置到存储池上，得到该存储池的抢救标签列表；
逐一对所有存储池进行抢救标签设置，得到所有的抢救标签列表；
存储系统管理抢救标签列表，抢救标签设置结束。
作为更进一步的解决方案，在访问时并不需要完整信息的数据类型包括：图片数据类型、视频数据类型、文档数据类型和自定义数据类型。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为图片数据类型时，图片数据在头部信息记录了图片的基本信息、后续数据为具体数据呈现，其中，图片的基本信息包括图片类型（如bmp、jpg）、图形x轴和y轴分辨率，若后续数据有部分缺失只会影响数据缺失部分的图像呈现；存储系统按照分片顺序呈现未缺失的后续数据，若图片数据的头部信息丢失，则无法通过数据抢救恢复数据丢失部分。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为视频数据类型时，读取视频数据中的帧内编码图像帧和前向预测编码图像帧，存储系统按照分片顺序呈现可读取到的图像帧；在播放时，正常播放可读取到的图像帧，未读取到的图像帧则进行跳过。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为文档数据类型时，读取文档数据中的字符信息，存储系统按照分片顺序呈现可读取到的字符信息，未读取到的字符信息则进行跳过。
作为更进一步的解决方案，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为自定义数据类型时，获取自定义数据的恢复逻辑，并按照恢复逻辑对未丢失部分的自定义数据进行呈现。
作为更进一步的解决方案，所述存储系统通过抢救标签设置流程对文件系统和桶分别进行标签设置：
选择允许进行数据抢救的存储池、文件系统和/或桶，得到抢救范围；
选择存储池在访问时并不需要完整信息的数据类型；
将数据类型对应的标签设置到抢救范围上，得到该抢救范围的抢救标签列表；
逐一对所有抢救范围进行抢救标签设置，得到所有的抢救标签列表；
存储系统管理抢救标签列表，抢救标签设置结束。
需要说明的是：如图4所示，以pool1为例，说明从数据附上标签写入存储、然后存储出现节点故障导致数据冗余度不足、最终存储系统通过标签抢救图片数据的流程，如图10所示，当部分分片无法访问时，仍能取回其他能访问的分片数据，从而实现尽可能恢复数据的目的。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，运用于池化存储系统中，其特征在于，所述存储系统中设置有若干存储池，分别与各客户端建立数据连接并提供存储服务；在发生数据丢失时，通过数据校验恢复流程与数据抢救恢复流程抢救有效数据；其中，
数据校验恢复流程：
存储系统定位发生数据丢失的存储池，并开始数据读取进程；
读取存储池中的分片数据，并判定数据分片是否完整；
若是，则当前数据读取成功并向客户端返回数据；
若否，则读取校验数据并获取当前冗余度；
判断当前冗余度是否能进行数据恢复；
若是，则通过校验数据将数据丢失部分进行恢复并向客户端返回数据；
若否，则无法通过数据校验恢复将数据丢失部分并返回恢复失败结果；
数据抢救恢复流程：
当前冗余度无法进行数据恢复时启动；
获取数据所在存储池的抢救标签列表；
对数据的标签和头部信息进行解析，并判断抢救标签列表中是否包含该标签；
若是，则将当前读取到的有效数据按照分片数据进行拼接恢复并向客户端返回数据；
若否，则无法通过数据抢救恢复将数据丢失部分并返回恢复失败结果；
所述存储系统通过抢救标签设置流程对存储池进行标签设置：
选择允许进行数据抢救的存储池；
选择存储池在访问时并不需要完整信息的数据类型；
将数据类型对应的标签设置到存储池上，得到该存储池的抢救标签列表；
逐一对所有存储池进行抢救标签设置，得到所有的抢救标签列表；
存储系统管理抢救标签列表，抢救标签设置结束；
在访问时并不需要完整信息的数据类型包括：图片数据类型、视频数据类型、文档数据类型和自定义数据类型；
所述存储系统通过抢救标签设置流程对文件系统和桶分别进行标签设置：
选择允许进行数据抢救的存储池、文件系统和/或桶，得到抢救范围；
选择存储池在访问时并不需要完整信息的数据类型；
将数据类型对应的标签设置到抢救范围上，得到该抢救范围的抢救标签列表；
逐一对所有抢救范围进行抢救标签设置，得到所有的抢救标签列表；
存储系统管理抢救标签列表，抢救标签设置结束。
2.根据权利要求1所述的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，其特征在于，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为图片数据类型时，图片数据在头部信息记录了图片的基本信息、后续数据为具体数据呈现，若后续数据有部分缺失只会影响数据缺失部分的图像呈现；存储系统按照分片顺序呈现未缺失的后续数据，若图片数据的头部信息丢失，则无法通过数据抢救恢复数据丢失部分。
3.根据权利要求1所述的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，其特征在于，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为视频数据类型时，读取视频数据中的帧内编码图像帧和前向预测编码图像帧，存储系统按照分片顺序呈现可读取到的图像帧；在播放时，正常播放可读取到的图像帧，未读取到的图像帧则进行跳过。
4.根据权利要求1所述的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，其特征在于，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为文档数据类型时，读取文档数据中的字符信息，存储系统按照分片顺序呈现可读取到的字符信息，未读取到的字符信息则进行跳过。
5.根据权利要求1所述的一种存储系统在数据冗余不足时抢救有效数据的方法，其特征在于，当需要进行数据抢救恢复的数据类型为自定义数据类型时，获取自定义数据的恢复逻辑，并按照恢复逻辑对未丢失部分的自定义数据进行呈现。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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