KR20090003057A - 메타데이터 관리 시스템 및 메타데이터 관리 방법 - Google Patents

메타데이터 관리 시스템 및 메타데이터 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메타데이터 관리 시스템 및 메타데이터 관리 방법에 관한 것으로, 파일 메타데이터를 관리하는 메타데이터 관리 서버; 클라이언트로부터 파일 접근 요청을 받음에 따라, 상기 메타데이터 관리 서버로부터 파일 메타데이터를 획득하여, 객체 관리 서버에 객체로의 접근을 요청하는 클라이언트 파일 시스템; 및 상기 클라이언트 파일 시스템의 요청에 따라, 객체 데이터를 읽어 상기 클라이언트 파일 시스템에 반환하는 객체 관리 서버를 포함하되, 상기 객체 관리 서버는, 파일 데이터를 저장하는 데이터 영역과 파일 메타데이터 복구시 필요한 정보를 저장하는 카탈로그 영역을 갖도록 객체를 관리하고, 상기 메타데이터 관리 서버로부터 요청이 있는 경우에, 상기 카탈로그 영역에 저장된 정보를 상기 메타데이터 관리 서버에 제공하는 메타데이터 관리 시스템 및 이를 이용한 메타데이터 관리 방법을 제공한다.
메타데이터, 카탈로그 영역, 객체 관리 서버, 메타데이터 관리 서버

Description

메타데이터 관리 시스템 및 메타데이터 관리 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING META-DATA}
본 발명은, 객체 기반 분산 파일 시스템에서 객체 속성에 기반하여, 메타데이터를 관리하는 시스템 및 메타데이터를 관리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2005-S-405-02, 과제명: 차세대 인터넷 서버 기술 개발].
종래의 스토리지 환경에서는 기업에서 생산되는 데이터가 주류를 이루었으나, 최근 인터넷 기술의 비약적인 발전으로 블로그, 사진, 동영상과 같은 멀티미디어 데이터가 급속도로 증가하고 있다. 특히, 국내외에서 인터넷 서비스를 실시중인 대형 포탈 업체의 경우에는 매월 수TB ~ 수십 TB의 데이터가 새롭게 생성되고 있다. 그러나, DAS, NAS, SAN 과 같은 종래의 스토리지 환경에서는 스토리지 확장성 및 관리의 용이성 측면에서 많은 문제점이 있기 때문에 이렇게 변화하는 서비스 환경에 적용하기가 쉽지 않다.
이러한 문제를 해결하기 위해 최근에 이슈화되고 있는 객체 기반 스토리지 기술은 앞서 언급된 기존의 스토리지 시스템이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제시하고 있다.
그러나, 최근 제시되고 있는 객체 기반 스토리지 기술에 의한다고 하더라도, 파일 메타데이터가 완전히 유실된 경우에는 객체 데이터가 유효함에도 불구하고 객체 데이터가 속하는 파일 정보를 알 수 없어, 결과적으로 전체 파일 시스템이 사용 불가능한 상태를 초래하게 된다. 따라서, 파일 메타데이터 유실시 객체 데이터를 획득할 수 있는 방안에 대한 필요성이 절실히 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 객체에 저장된 파일 속성 정보를 이용하여 유실된 파일 메타데이터를 복구하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템은, 파일 메타데이터를 관리하는 메타데이터 관리 서버; 클라이언트로부터 파일 접근 요청을 받음에 따라, 상기 메타데이터 관리 서버로부터 파일 메타데이터를 획득하여, 객체 관리 서버에 객체로의 접근을 요청하는 클라이언트 파일 시스템; 및 상기 클라이언트 파일 시스템의 요청에 따라, 객체 데이터를 읽어 상기 클라이언트 파일 시스템에 반환하는 객체 관리 서버를 포함한다.
특히, 상기 객체 관리 서버는, 파일 데이터를 저장하는 데이터 영역과 파일 메타데이터 복구시 필요한 정보를 저장하는 카탈로그 영역을 갖도록 객체를 관리하고, 상기 메타데이터 관리 서버로부터 요청이 있는 경우에, 상기 카탈로그 영역에 저장된 정보를 상기 메타데이터 관리 서버에 제공한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 방법은, 메타데이터 관리 서버의 장애로 파일 메타데이터가 유실된 경우에, 상기 메타데이터 관리 서버가 객체 관리 서버로 객체의 카탈로그 영역에 저장된 정보를 요청하는 단계; 상기 정보에 대한 요청에 따라, 상기 객체 관리 서버가 카탈로그 영 역으로부터 파일 메타데이터의 복구에 필요한 정보를 수집하는 단계; 상기 객체 관리 서버가 상기 수집된 정보를 상기 메타데이터 관리 서버에 전송하는 단계; 및 상기 메타데이터 관리 서버가 상기 전송받은 정보를 이용하여 유실된 파일 메타데이터를 복구하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 제시하는 객체 기반 분산 파일시스템에서 객체 속성에 기반한 메타데이터 서버의 복구 방법을 통하여, 데이터 손실을 방지하는 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 다양한 서비스가 운용되는 웹 포탈, VoD 또는 스토리지 임대 서비스와 같이 대량의 데이터 전송이 필요한 환경에서 스토리지 플랫폼으로 활용되어 안정적인 데이터 서비스를 제공할 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다양한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템의 구조를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 메타데이터 관리 시스템에서는, 적어도 하나의 클라이언트 파일 시스템(101), 메타데이터 관리 서버(105) 및 객체 관리 서버(103)들이 네트워크 스위치(102)를 통해 교신하면서 데이터의 입출력을 제공한 다.
더욱 구체적으로, 특정 클라이언트가 클라이언트 파일 시스템(101)에 특정 파일로의 접근을 요청하면, 상기 클라이언트 파일 시스템(101)은, 메타데이터 관리 서버(105)로부터 파일의 실제 데이터가 저장된 객체의 정보를 획득한 후, 객체 관리 서버(103)에 객체 인터페이스를 사용하여 객체의 접근을 요청하게 된다. 그리고, 상기 객체 관리 서버(103)는, 객체 저장 디스크(104)에 저장된 객체의 데이터를 읽어 상기 클라이언트 파일 시스템(101)에 반환한다.
또한, 상기 클라이언트 파일시스템(101)은, 일단 상기 메타데이터 관리 서버(105)를 캐시한 후에는, 상기 메타데이터 관리 서버(105)와 더 이상 통신하지 않고, 상기 객체 관리 서버(103)와의 통신만 유지하게 된다.
특히, 본 발명에서는, 상기 메타데이터 관리 서버(105)에서 관리하는 파일 메타데이터가 유실된 경우에, 상기 메타데이터 관리 서버(105)는, 상기 객체 관리 서버(103)에 파일 메타데이터의 복구를 위한 정보를 요청하게 되고, 이에 따라, 상기 객체 관리 서버(103)는, 상기 유실된 파일 메타데이터의 복구를 위해 필요한 정보를 상기 메타데이터 관리 서버(105)에 제공하게 된다.
여기에서, 상기 객체 관리 서버(105)에서의 객체 관리 방법, 특히, 상기 파일 메타데이터의 복구를 위해 필요한 정보의 관리 방법에 대하여 이하에서 상세히 설명하도록 한다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서 파일 데이터를 읽는 과정을 상세히 설명하도록 한다. 도 2는, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서 파일 데이터를 읽는 과정을 도시한다.
예를 들어, 클라이언트가 /mnt/file1.txt란 파일을 읽고자 할 경우(201), 클라이언트 파일 시스템(202)은, /mnt/file1.txt 파일에 대한 접근 정보가 캐시에 존재하지 않으면, 메타데이터 관리 서버(205)에게 파일의 메타데이터 정보를 요청 하고(1), 상기 메타데이터 관리 서버(205)로부터 파일의 속성 및 객체의 위치와 같은 메타데이터 정보를 획득한다(2). 그리고, 상기 클라이언트 파일시스템(202)은, 객체 관리 서버(203)로 객체의 데이터를 요청하고(3), 상기 객체 관리 서버 (203)로부터 해당 객체의 데이터를 획득한다(4).
특히, 본 발명에서는, 상기 메타데이터 관리 서버(205)에 장애가 발생하여 파일 메타데이터가 완전히 유실된 경우, 상기 메타데이터 관리 서버(205)는, 상기 객체 관리 서버(203)에서 관리되고 있는 객체로부터 파일 메타데이터의 복구를 위하여 필요한 정보를 획득하여, 상기 유실된 파일 메타데이터를 복구하게 된다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 객체 관리 서버에서 관리하는 객체의 영역을 상세히 설명하도록 한다. 도 3은, 본 발명에 따른 객체 관리 서버에서 관리하는 객체의 카탈로그 영역을 도시한다.
본 발명에 따른 객체 관리 서버는, 객체(301)를 카탈로그 영역(302)과 데이터 영역(303)으로 구분하여 관리한다. 기존의 객체 관리 서버에서 관리하는 객체에는 데이터만이 저장되어 있었으나, 본 발명에서는, 데이터를 저장하는 데이터 영역(303) 및 파일 메타데이터 복구시 사용될 수 있는 필수 정보들을 카탈로그 영역(302)을 별도로 관리한다.
상기 카탈로그 영역(302)을 구성하는 요소는, 파일의 이름(304), 파일의 소유자(305), 파일의 속성(306), 파일의 시간 정보(307) 등이다.
상기 파일의 이름(304)은, "mnt/file1.txt"와 같이 메타데이터 관리 서버에 저장된 파일의 절대 경로 이름을 의미하며, 절대 경로를 사용하는 이유는 파일 메타데이터 복구시 파일이 속한 디렉터리 트리 구조를 재구성할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 파일의 소유자(305)는, "root:root"와 같이 UNIX 또는 Linux 운영체제에서 관리하는 사용자 및 그룹의 명칭으로 파일의 소유 권한을 의미한다.
상기 파일의 속성(306)은, "rw-r--r-"과 같이 해당 파일을 읽거나, 쓰거나, 실행할 수 있는 권한을 의미한다.
상기 파일의 시간 정보(307)는, "2006-10-25 20:37"과 같이 파일의 시간 정보를 의미하며, 생성시간, 최근 접근시간, 최근 수정시간 등이 기록될 수 있으나 시스템 성능에 영향을 미칠 가능성이 있기 때문에 시스템 성능 및 운용환경에 따라 선별적으로 적용할 수 있다.
상기 카탈로그 영역(302)이 변경되는 경우는 크게 두 가지 경우로 이루어진다.
첫째, 객체가 처음 생성될 때이다. 객체의 생성 시점은 파일 생성 시점과 동일하며 클라이언트 파일시스템에서 객체 관리 서버에 객체의 생성을 요청할 때 <파일이름, 소유자, 속성, 시간> 정보를 함께 전달하여 객체의 카탈로그 영역에 기록한다.
도 4를 참조하여, 이에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 도 4는, 본 발명에 따른 객체 관리 서버에서, 생성된 파일 메타데이터가 객체에 저장되는 과정을 도시한다.
먼저, 클라이언트(401)가 "mnt/file1.txt" 파일의 생성을 클라이언트 파일 시스템(402)에 요청한다.
상기 클라이언트 파일 시스템(402)은, 상기 요청에 따라, 새로운 파일의 데이터가 기록될 공간을 마련하기 위해 객체 관리 서버(403)에 새로운 객체의 생성을 요청한다. 이때, 상기 클라이언트 파일 시스템(402)은, 객체의 생성 요청과 함께 새로 생성할 파일의 속성 정보, 즉 파일의 이름, 파일의 소유자, 파일의 속성, 파일의 시간 정보 등의 정보를 함께 전송한다.
상기 객체 관리 서버(403)는, 상기 요청에 따라, 새로운 객체를 하나 생성하고, 객체의 카탈로그 영역에 상기 전송받은 파일의 속성 정보, 즉 파일의 이름, 파일의 소유자, 파일의 속성, 파일의 시간 정보를 기록한다. 그리고, 객체 관리 서버(403)는, 상기 생성된 객체의 식별자를 상기 클라이언트 파일 시스템(402)으로 반환한다. 이후, 상기 클라이언트 파일 시스템(402)은, 메타데이터 관리 서버 (405)에게 "mnt/file1.txt" 파일의 파일 메타데이터 정보 생성을 요청한다.
둘째, 파일 메타데이터 정보가 변경이 되는 경우로서 사용자가 파일 소유자 변경, 파일 소유 그룹 변경, 파일의 시간 변경 등을 수행할 때 객체의 카탈로그 영역에 변경된 속성 정보를 기록한다.
도 5를 참조하여, 이에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 도 5는, 본 발명에 따 른 객체 관리 서버에서, 변경된 파일 메타데이터가 객체에 저장되는 과정을 도시한다.
먼저, 클라이언트(501)가, 클라이언트 파일 시스템(502)에 파일의 속성 변경을 요청한다. 그리고, 상기 클라이언트 파일시스템(502)은, 상기 요청에 따라, 객체 관리 서버(503)에게 해당 객체의 카탈로그 정보 변경을 요청한다. 이후, 상기 객체 관리 서버(503)는, 객체의 카탈로그 영역에 저장된 메타데이터에 관련된 정보를 변경하고, 상기 클라이언트 파일 시스템(502)에 변경 완료를 통보한다. 그리고, 상기 클라이언트 파일 시스템(502)은, 메타데이터 관리 서버(505)에게 최종적으로 파일 메타데이터의 속성을 변경하도록 요청한다.
도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서, 유실된 메타데이터를 복구하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 6은, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서, 유실된 메타데이터를 복구하는 과정을 도시한다.
상기 유실된 파일 메타데이터를 복구하는 과정은, 크게 메타데이터 관리 서버에서 객체 관리 서버에게 복구를 위해 객체의 카탈로그 영역에 저장된 정보를 요청하는 단계(601)와, 객체 관리 서버에서 모든 객체들의 카탈로그 영역 정보를 수집하여 메타데이터 관리 서버에게 전송하는 단계(602) 및 메타데이터 관리 서버에서 객체의 카탈로그 정보를 이용하여 파일 메타데이터를 복구하는 단계(604)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 메타데이터 관리 서버에서 객체 관리 서버로 파일 메타데이터 복구를 위한 정보를 요청하는 단계(601)는, 단순히 네트워크 메시지를 전송하는 수준에서 이루어진다. 상기 네트워크 메시지는, TCP 프로토콜을 사용하는 것이 효율적이지만, 운용 시스템의 환경에나 네트워크 상태에 따라 다른 프로토콜도 유연하게 적용할 수 있다.
상기 객체 관리 서버에서 모든 객체들의 정보를 수집하여 메타데이터 관리 서버에게 전송하는 단계(602)는 다음의 두 단계로 나뉠 수 있다.
먼저, 상기 객체 관리 서버는, 객체 저장소에 저장된 모든 객체들을 순회하면서 각 객체의 카탈로그 영역에 포함된 정보를 수집한다. 상기 수집된 정보(603)에는, 파일 메타데이터를 구성하는 필수 항목들이 포함되며, 예를 들어, 객체 식별자, 파일의 이름, 파일의 소유자, 파일의 속성, 파일의 시간 정보로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 객체 관리 서버는, 파일 메타데이터의 복구를 위한 정보의 수집이 완료되면, 상기 메타데이터 관리 서버에 상기 수집된 정보를 전송한다. 메타데이터 관리 서버로의 전송은, 네트워크 프로토콜을 사용하며, 시스템 환경 또는 네트워크 상황에 따라 효율적인 크기 단위로 패킷을 나누어 전송할 수 있다.
상기 메타데이터 관리 서버는, 상기 객체 관리 서버로부터 전송받은 정보를 이용하여, 유실된 파일 메타데이터를 복구한다(604).
예를 들어, 상기 전송받은 정보 중에서, 각 객체 단위로 정보를 파싱하여 파일 메타데이터를 복구할 수 있다.
도 7을 참조하여, 각 객체별로 파일 메타데이터를 복구하는 과정에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 도 7은, 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서, 메 타데이터 관리 서버의 장애에 따른 회복 과정을 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 메타데이터 관리 서버는, 파일 메타데이터를 고장 직전의 상태로 복구하기 위해, 객체 관리 서버로부터 전송받은 정보가 다 처리될 때까지 각 객체 식별자 단위로 처리한다(702,703,704).
더욱 구체적으로 설명하면, 먼저, 상기 메타데이터 관리 서버는, 하나의 객체에 해당되는 정보를 파싱하여 <파일이름, 소유자, 속성, 시간> 정보를 추출한다(705).
그리고, 상기 메타데이터 관리 서버는, 파일 이름을 "/" 단위로 파싱한다(706). 예를 들어, 각 디렉터리 엔트리별로 분류하는데, 만약 파일 이름이 "mnt/file1.txt"인 경우 "mnt", "file1.txt"로 분류할 수 있다.
현재 분류된 엔트리가 가장 마지막 엔트리인지를 판단하여(707), 가장 마지막 엔트리가 아닌 경우에 디렉터리가 존재하는지를 판단한다(708). 그리고, 디렉터리를 생성하여 파일 시스템 트리 구조를 재구성한다(709).
예를 들어, 파일 이름이 "mnt/file1.txt"인 경우에, 가장 마지막 엔트리는 "file1.txt"이다.
그리고, 상기 판단 결과 가장 마지막 엔트리인 경우에는, 새로운 파일을 생성한다(710). 이렇게 유실된 파일이 생성되고 난 후에는 파일이 가지고 있는 메타데이터 정보를 복구하기 위해서 파일의 소유자를 설정하고(711), 파일의 속성을 설정하고(712), 파일의 시간정보를 설정한 후(713), 객체 식별자, 예를 들어 "65536"와 파일, 예를 들어 "file1.txt"를 매핑하여(714) 파일의 복구를 완료한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템의 일실시예 구조도.
도 2는 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서 파일 데이터를 읽는 과정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 객체 관리 서버에서 관리하는 객체의 카탈로그 영역 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 객체 관리 서버에서, 생성된 파일 메타데이터가 객체에 저장되는 과정을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 객체 관리 서버에서, 변경된 파일 메타데이터가 객체에 저장되는 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서, 유실된 메타데이터를 복구하는 과정을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 메타데이터 관리 시스템에서, 메타데이터 관리 서버의 장애에 따른 회복 과정을 나타낸 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 클라이언트 파일 시스템
102 : 네트워크 스위치
103 : 객체 관리 서버
104 : 객체 저장 디스크
105 : 메타데이터 관리 서버
106 : 메타데이터 저장 디스크
301 : 객체
302 : 객체의 카탈로그 영역
303 : 객체의 데이터 영역
304 : 파일 이름
305 : 파일의 소유자
306 : 파일의 속성
307 : 파일의 시간 정보

Claims (7)

  1. 파일 메타데이터를 관리하는 메타데이터 관리 서버;
    클라이언트로부터 파일 접근 요청을 받음에 따라, 상기 메타데이터 관리 서버로부터 파일 메타데이터를 획득하여, 객체 관리 서버에 객체로의 접근을 요청하는 클라이언트 파일 시스템; 및
    상기 클라이언트 파일 시스템의 요청에 따라, 객체 데이터를 읽어 상기 클라이언트 파일 시스템에 반환하는 객체 관리 서버를 포함하되,
    상기 객체 관리 서버는, 파일 데이터를 저장하는 데이터 영역과 파일 메타데이터 복구시 필요한 정보를 저장하는 카탈로그 영역을 갖도록 객체를 관리하고, 상기 메타데이터 관리 서버로부터 요청이 있는 경우에, 상기 카탈로그 영역에 저장된 정보를 상기 메타데이터 관리 서버에 제공하는 메타데이터 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카탈로그 영역은,
    파일의 이름, 파일의 소유자, 파일의 속성, 파일의 시간 정보 중에서 적어도 하나를 포함하는 메타데이터 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 카탈로그 영역은,
    상기 클라이언트 파일 시스템에 의해 객체 생성이 요청되는 경우에, 상기 클라이언트 파일 시스템으로부터 제공받은 파일 메타데이터에 관련된 정보를 저장하 는 메타데이터 관리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 카탈로그 영역은,
    상기 클라이언트 파일 시스템에 의해 객체 속성의 변경이 요청되는 경우에, 상기 카탈로그 영역에 저장된 정보를 변경하여 저장하는 메타데이터 관리 시스템.
  5. 메타데이터 관리 서버의 장애로 파일 메타데이터가 유실된 경우에, 메타데이터 관리 방법에 있어서,
    상기 메타데이터 관리 서버가 객체 관리 서버로 객체의 카탈로그 영역에 저장된 정보를 요청하는 단계;
    상기 정보에 대한 요청에 따라, 상기 객체 관리 서버가 카탈로그 영역으로부터 파일 메타데이터의 복구에 필요한 정보를 수집하는 단계;
    상기 객체 관리 서버가 상기 수집된 정보를 상기 메타데이터 관리 서버에 전송하는 단계; 및
    상기 메타데이터 관리 서버가 상기 전송받은 정보를 이용하여 유실된 파일 메타데이터를 복구하는 단계를 포함하는 메타데이터 관리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 수집 단계는,
    상기 카탈로그 영역으로부터, 객체 식별자, 파일의 이름, 파일의 소유자, 파일의 속성, 파일의 시간 정보 중 적어도 하나를 수집하는 메타데이터 관리 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복구된 파일 메타데이터와 객체의 식별자를 매핑하여 파일 시스템을 복구하는 단계를 더 포함하는 메타데이터 관리 방법.
KR1020070081865A 2006-12-04 2007-08-14 메타데이터 관리 시스템 및 메타데이터 관리 방법 KR100912127B1 (ko)

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