WO2013127147A1 - 文件同步系统及方法 - Google Patents

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WO2013127147A1
WO2013127147A1 PCT/CN2012/078808 CN2012078808W WO2013127147A1 WO 2013127147 A1 WO2013127147 A1 WO 2013127147A1 CN 2012078808 W CN2012078808 W CN 2012078808W WO 2013127147 A1 WO2013127147 A1 WO 2013127147A1
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storage unit
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李忠一
林海洪
李大鹏
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鸿富锦精密工业（深圳）有限公司
鸿海精密工业股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/10—File systems; File servers
    • G06F16/17—Details of further file system functions
    • G06F16/178—Techniques for file synchronisation in file systems

Definitions

  • the invention relates to a file management system and method, in particular to a file synchronization system and method applied to a distributed storage system.
  • Metadata server to maintain information about all the files stored by the system. All files need to go through the Metadata server. When a failure occurs, recovery is performed through the file information stored on the Metadata server. This method can recover corrupted files in the fastest time, but as the number of files increases, the pressure and risk of the Metadata server also increases, becoming the bottleneck of the entire system. Another method does not use the Metadata server to store file information. When a system failure occurs, the damaged file is recovered by scanning all files stored in the system. This method can avoid the system bottleneck caused by the Metadata server in the first method, but the recovery time is longer because the file needs to be scanned during the recovery process.
  • the file synchronization system includes a designated module, a storage module, a log module, a collection module, and a repair module.
  • the designated module receives the file transmitted by the client through the access portal, and specifies the file to be a plurality of storage paths in the distributed storage system.
  • the storage module stores the file separately to a corresponding plurality of storage units in the distributed storage system according to the specified storage path.
  • the log module generates a unit file log on each storage unit to record storage information of the file stored in the storage unit, and the system file log records the storage information of the file stored on all the storage units.
  • the collecting module periodically collects the unit file logs stored in each storage unit, and stores the collected unit file logs in a preset storage location in the distributed storage system.
  • the repair module compares the collected unit file log and the system file log to determine the file that the first storage unit needs to repair and the second storage unit that stores the file that needs to be repaired. And copying the file to be repaired from the second storage unit to the first storage unit.
  • a file synchronization method applied to a distributed storage system comprises the steps of: (A) receiving a file transmitted by a client through an access portal; (B) specifying a plurality of storage paths of the file in the distributed storage system; (C) storing the file separately according to the specified storage path To a corresponding plurality of storage units in the distributed storage system; (D) generating a unit file log on each storage unit to record storage information of files stored in the storage unit, and generating system file log records on all storage units at the access entry (E) periodically collecting unit file logs stored in each storage unit, storing the collected unit file logs to a preset storage location in the distributed storage system; and (F) when the first storage When the file stored in the unit needs to be repaired, the collected unit file log and the system file log are compared to determine the file that the first storage unit needs to repair and the second storage unit that stores the file that needs to be repaired, and from the second The storage unit copies the first storage unit that needs to be repaired.
  • the file synchronization system and method provided by the present invention can avoid the bottleneck problem of the distributed storage system caused by the Metadata server, and can recover the damaged file in the distributed storage system at a relatively fast speed.
  • FIG. 1 is a diagram showing an application environment of a preferred embodiment of a file synchronization system of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a preferred embodiment of the file synchronization system of the present invention.
  • FIG. 3 is a flow chart of a preferred embodiment of the file synchronization method of the present invention.
  • Client 200 Distributed storage system 100 Access to the entrance 10 Storage unit 20, 30, 40 file 21, 31, 41 Unit file log 22, 32, 42 System file log 11 File synchronization system 50 Setting module 51 Storage module 52 Log module 53 Collection module 54 Read module 55 Repair module 56
  • the file synchronization system 50 is applied to the distributed storage system 100.
  • the distributed storage system 100 includes an access portal 10 and a plurality of storage units, such as storage units 20, 30, 40 shown in the figures.
  • the storage unit is a storage space allocated by the storage server to the distributed storage system 100.
  • Usually one server can provide one or more storage spaces.
  • the storage units 20, 30, 40 in Figure 1 may be provided by the same server or by different servers.
  • the client 200 writes files to the distributed storage system 100 through the access portal 10.
  • the distributed storage system 100 stores the same file in a plurality of mutually independent storage spaces.
  • the storage unit 20, 30, 40 are mutually independent storage spaces.
  • the access portal 10 provides an access protocol between the client 200 and the distributed storage system 100, which may be a network file system (NFS), a file transfer protocol (FTP), and the like.
  • the client 200 can be a PC or a server.
  • the file synchronization system 50 specifies different storage paths of the same file in the distributed storage system 100, and stores the files in the corresponding storage unit according to the storage path, for example, storing the files A into the storage units 20, 30, and 40, respectively. 21, 31, 41.
  • the file synchronization system 50 also records the storage information of all files in the access entry generation system file log 11 and generates unit file logs on each storage unit (e.g., storage unit 20, 30, 40) (e.g., unit file logs 22, 32, 42).
  • the storage information of the files (for example, files 21, 31, 41) stored in the storage unit is recorded.
  • the file synchronization system 50 determines, according to the system file log 11 and the unit file log, the file that the storage unit A needs to repair and another storage unit B that stores the same file. And copying the same file from the storage unit B to the storage unit A.
  • the file synchronization system 50 includes a setting module 51, a storage module 52, a log module 53, a collection module 54, a reading module 55, and a repair module 56.
  • Modules 51-56 include computer program code stored in a storage device provided by distributed storage system 100, which is executed by a processing device of distributed storage system 100, providing the above-described functions of file synchronization system 50.
  • the storage device, the processing device may be provided by a computer or server other than the server providing the storage unit. The specific functions of modules 51-56 are described in the description of FIG.
  • FIG. 3 there is shown a flow chart of a preferred embodiment of the file synchronization method of the present invention.
  • step S301 the access portal 10 receives a file transmitted by the client 200, such as a file named "volume1".
  • step S303 the setting module 51 specifies a plurality of storage paths of the file in the distributed storage system 100.
  • the setting module 31 specifies that the file "volume1" is stored to three different storage paths: szunit01, szunit02, szunit03.
  • step S305 the storage module 52 stores the files in the corresponding plurality of storage units in the distributed storage system 100 according to the specified storage path. For example, if the storage paths szunit01, szunit02, and szunit03 correspond to the storage units 20, 30, and 40, respectively, the storage module 32 stores the files "volume1" to the storage units 20, 30, and 40, respectively, to obtain the files 21, 31, and 41.
  • the log module 53 In step S307, the log module 53 generates a unit file log on each storage unit to record the storage information of the file stored in the storage unit, and generates a system file log 11 in the access portal 10 to record the storage information of the files stored on all the storage units.
  • the storage information includes information such as a file name, a storage time of the file, a storage path, and the like.
  • the log module 53 After the file "volume1" is stored in the storage units 20, 30, 40, respectively, the log module 53 generates unit file logs 22, 32, 42 in the storage units 20, 30, 40, respectively.
  • the format of the information recorded in the unit file log 22 may be "Nov 11 06:40:51 szunit01/volume1.
  • the format of the information recorded in the unit file log 32 may be "Nov 11 06:40:51 szunit02/volume1. file”
  • the format of the information recorded in the unit file log 42 may be "Nov 11 06:40:51 szunit03/volume1. file”. Where "Nov 11 06:40:51” indicates the time when the files 20, 30, 40 are created; szunit01, szunit02, szunit03 indicates the storage path corresponding to the file "volumel" in the storage units 20, 30, 40; "volume1" is File names of files 20, 30, and 40.
  • the system file log 11 generated at the access portal 10 includes information included in the unit file log stored on all the storage units, such as information included in the above unit file logs 22, 32, 42.
  • step S309 the collecting module 54 periodically collects the unit file logs stored in the storage units, and stores the collected unit file logs in a preset storage location in the distributed storage system 100.
  • the preset storage location is independent of other storage spaces of the storage unit, and ensures that when the storage unit is damaged, the collected unit file log is not damaged or lost.
  • the timing can be a fixed time of periodic or aperiodic.
  • step S311 the reading module 55 attempts to read the file from a storage unit A and judges whether the file can be read from the storage unit A. For example, the reading module 55 attempts to read the file 21 from the storage unit 20. The triggering of the read operation may be in response to an access request from the client 200, or may be an operation of checking, maintaining, and repairing the stored data security by the distributed storage system 100. If the reading module 35 successfully reads the file from the storage unit A, it indicates that the file stored in the storage unit A is intact, and the process ends. If the reading module 35 fails to read the file from the storage unit A, it indicates that the file stored by the storage unit A is damaged or lost. For example, damage to storage unit A may result in damage or loss of its stored files. Then the flow proceeds to step S313.
  • the repair module 56 compares the collected unit file log and the system file log 11 stored in the access portal 10 to determine the file that the storage unit A needs to repair and the storage unit B that stores the file that needs to be repaired. For example, when the file 21 in the storage unit 20 is damaged or lost, the repair module 56 compares the collected unit file log and the system file log 11 stored in the access portal 10, determines that the file 21 is originally stored in the storage unit 20, and stores it.
  • the files 31, 41 stored in the units 30, 40 are the same files as the files 21 (i.e., files having the same file name).
  • step S315 the repair module 56 copies the file to be repaired from the storage unit B to the storage unit A.
  • the repair module 56 copies the file 31 from the storage unit 30 to the storage unit 20, or copies the file 41 from the storage unit 40 to the storage unit 20.

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Abstract

本发明提供一种文件同步系统。该同步系统接收客户端通过访问入口传送的文件，指定该文件该在分布式存储系统中的多个存储路径，并根据指定的存储路径将该文件分别存储到相应的多个存储单元。之后，该同步系统在各存储单元上产生单元文件日志，在所述访问入口产生系统文件日志，并定时搜集各存储单元存储的单元文件日志，将搜集到的单元文件日志存储到一个预设的存储位置。当某个存储单元中存储的文件需要修复时，该同步系统比较搜集到的单元文件日志及系统文件日志确定该存储单元原本存储的文件及与该存储单元存储有相同文件的其它存储单元，并从该其它存储单元复制该文件到该存储单元。本发明还提供一种文件同步方法。

Description

文件同步系统及方法 技术领域
本发明涉及一种文件管理系统及方法，尤其是一种应用于分布式存储系统的文件同步系统及方法。
背景技术
目前常见分布式存储系统的文件同步机制有两种。一种是使用Metadata服务器维护系统存储的所有文件的信息，所有文件的操作都需要经过Metadata服务器。当故障发生时，通过Metadata服务器上存储的文件信息进行恢复。这种方法能在最快的时间内恢复损毁的文件，但随着文件数量的增加，Metadata服务器的压力和风险也随之增大，变成整个系统的瓶颈。另外一种方法不使用Metadata服务器存储文件信息，当系统故障发生后，通过扫描系统存储的全部文件恢复损毁的文件。这种方法可以规避第一种方法因Metadata服务器所造成的系统瓶颈问题，但在恢复过程中因需要扫描全部文件所以恢复时间较长。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种文件同步系统及方法，既可以避免因Metadata服务器所造成的分布式存储系统的瓶颈问题，又可以较快的速度恢复分布式存储系统中损毁的文件。
一种文件同步系统，应用于分布式存储系统。该文件同步系统包括指定模块、存储模块、日志模块、搜集模块及修复模块。指定模块接收客户端通过访问入口传送的文件，指定该文件该在分布式存储系统中的多个存储路径。存储模块根据指定的存储路径将该文件分别存储到分布式存储系统中相应的多个存储单元。日志模块在各存储单元上产生单元文件日志记录该存储单元存储的文件的存储信息，在所述访问入口产生系统文件日志记录所有存储单元上存储的文件的存储信息。搜集模块定时搜集各存储单元存储的单元文件日志，将搜集到的单元文件日志存储到分布式存储系统中一个预设的存储位置。当第一存储单元中存储的文件需要修复时，修复模块比较搜集到的单元文件日志及系统文件日志确定该第一存储单元需要修复的文件及与存储有该需要修复的文件的第二存储单元，并从该第二存储单元复制该需要修复的文件到该第一存储单元。
一种文件同步方法，应用于分布式存储系统。该方法包括步骤：(A)接收客户端通过访问入口传送的文件；(B)指定该文件该在分布式存储系统中的多个存储路径；(C)根据指定的存储路径将该文件分别存储到分布式存储系统中相应的多个存储单元；(D)在各存储单元上产生单元文件日志记录该存储单元存储的文件的存储信息，在所述访问入口产生系统文件日志记录所有存储单元上存储的文件的存储信息；(E)定时搜集各存储单元存储的单元文件日志，将搜集到的单元文件日志存储到分布式存储系统中一个预设的存储位置；及(F)当第一存储单元中存储的文件需要修复时，比较搜集到的单元文件日志及系统文件日志确定该第一存储单元需要修复的文件及与存储有该需要修复的文件的第二存储单元，并从该第二存储单元复制该需要修复的到该第一存储单元。
相较于现有技术，本发明提供的文件同步系统及方法，既可以避免因Metadata服务器所造成的分布式存储系统的瓶颈问题，又可以较快的速度恢复分布式存储系统中损毁的文件。
 附图说明
图1是本发明文件同步系统较佳实施例的应用环境图。
图2是本发明文件同步系统较佳实施例的功能模块图。
图3是本发明文件同步方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
客户端 200
分布式存储系统 100
访问入口 10
存储单元 20、30、40
文件 21、31、41
单元文件日志 22、32、42
系统文件日志 11
文件同步系统 50
设置模块 51
存储模块 52
日志模块 53
搜集模块 54
读取模块 55
修复模块 56
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
参阅图1所示，是本发明文件同步系统30较佳实施例的应用环境图。该文件同步系统50应用于分布式存储系统100。该分布式存储系统100包括访问入口10以及多个存储单元，例如图中示出的存储单元20、30、40。存储单元是存储服务器分配给分布式存储系统100的存储空间。通常一台服务器可以提供一个或多个存储空间。例如图1中的存储单元20、30、40可以由同一台服务器提供，或者由不同的服务器提供。客户端200通过访问入口10向分布式存储系统100写入文件，为了保证信息安全，分布式存储系统100将同一份文件分别存储在多个相互独立的存储空间。例如所述存储单元20、30、40。
访问入口10提供客户端200与分布式存储系统100之间的访问协议，该访问入口可以为网络文件系统（network file system，NFS），文件传输协议（file transfer protocol，FTP），等等。客户端200可以为PC机或是服务器。
文件同步系统50指定同一份文件在分布式存储系统100中的不同存储路径，根据存储路径将该文件分别存储到相应的存储单元，例如将文件A分别存储到存储单元20、30、40得到文件21、31、41。文件同步系统50还在访问入口产生系统文件日志11记录所有文件的存储信息，在每个存储单元（例如存储单元20、30、40）上产生单元文件日志（例如单元文件日志22、32、42）记录该存储单元存储的文件（例如文件21、31、41）的存储信息。当某个存储单元A存储的文件丢失或损毁时，文件同步系统50根据所述系统文件日志11及单元文件日志确定该存储单元A需要修复的文件及存储有相同文件的另一个存储单元B，并从该存储单元B复制该相同文件到存储单元A。
参阅图2所示，是本发明文件同步系统50较佳实施例的功能模块图。该文件同步系统50包括设置模块51、存储模块52、日志模块53、搜集模块54、读取模块55及修复模块56。模块51-56包括计算机程序化代码，这些计算机程序代码存储在分布式存储系统100提供的存储设备中，分布式存储系统100的处理设备执行该计算机程序代码，提供文件同步系统50的上述功能。所述存储设备、处理设备可以由提供存储单元的服务器之外的计算机或服务器提供。模块51-56的具体功能参见图3的描述。
参阅图3所示，是本发明文件同步方法较佳实施例的流程图。
步骤S301，访问入口10接收客户端200传送的文件，例如文件名为“volume1”的文件。
步骤S303，设置模块51指定该文件在分布式存储系统100中的多个存储路径。例如，在本实施例中，设置模块31指定文件“volume1”存储到三个不同的存储路径：szunit01、szunit02、szunit03。
步骤S305，存储模块52根据指定的存储路径将该文件分别存储到分布式存储系统100中相应的多个存储单元。例如假设存储路径szunit01、szunit02、szunit03分别对应存储单元20、30、40，则存储模块32将文件“volume1”分别存储至存储单元20、30、40得到文件21、31、41。
步骤S307，日志模块53在各存储单元上产生单元文件日志记录该存储单元存储的文件的存储信息，在访问入口10产生系统文件日志11记录所有存储单元上存储的文件的存储信息。所述存储信息包括文件名、文件的存储时间、存储路径等信息。例如文件“volume1”分别存储至存储单元20、30、40后，日志模块53在存储单元20、30、40分别产生单元文件日志22、32、42。单元文件日志22记录的信息格式可能为“Nov 11 06:40:51 szunit01/volume1. file”，单元文件日志32记录的信息格式可能为“Nov 11 06:40:51 szunit02/volume1. file”，单元文件日志42记录的信息格式可能为“Nov 11 06:40:51 szunit03/volume1. file”。其中，“Nov 11 06:40:51”表示文件20、30、40创建的时间；szunit01、szunit02、szunit03表示该文件“volumel”在存储单元20、30、40对应的存储路径；“volume1”为文件20、30、40的文件名。访问入口10处产生的系统文件日志11包括所有存储单元上存储的单元文件日志包括的信息，例如上述单元文件日志22、32、42中包括的信息。
步骤S309，搜集模块54定时搜集各存储单元存储的单元文件日志，将搜集到的单元文件日志存储到分布式存储系统100中一个预设的存储位置。该预设的存储位置为独立于所述存储单元的其它存储空间，保证当存储单元发生损毁时不会导致搜集到的单元文件日志受损或遗失。定时可以为周期性或非周期性的固定时间。
步骤S311，读取模块55试图从一个存储单元A读取文件，并判断是否能从该存储单元A读取到该文件。例如，读取模块55试图从存储单元20读取文件21。该读取操作的触发可以应客户端200的访问请求，也可以为应分布式存储系统100对存储的资料安全性的检查、维护和修复等作业。若读取模块35从该存储单元A读取文件成功，则表明该存储单元A存储的文件完好，流程结束。若读取模块35从该存储单元A读取文件失败，则表明该存储单元A存储的文件受到损坏或丢失。例如，存储单元A的损坏可能导致其存储的文件受到损坏或丢失。则流程进入步骤S313。
步骤S313，修复模块56比较搜集到的单元文件日志及访问入口10存储的系统文件日志11确定该存储单元A需要修复的文件及存储有该需要修复的文件的存储单元B。例如，当存储单元20中的文件21受损或丢失，修复模块56比较搜集到的单元文件日志及访问入口10存储的系统文件日志11，确定存储单元20中原本存储的是文件21、且存储单元30、40中存储的文件31、41是与文件21相同的文件（即文件名相同的文件）。
步骤S315，修复模块56将该需要修复的文件从存储单元B复制到存储单元A。例如，修复模块56从存储单元30复制文件31到存储单元20，或从存储单元40复制文件41到存储单元20。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

  1. 一种文件同步方法，应用于分布式存储系统，其特征在于，该方法包括：
    接收客户端通过访问入口传送的文件；
    指定该文件该在分布式存储系统中的多个存储路径；
    根据指定的存储路径将该文件分别存储到分布式存储系统中相应的多个存储单元；
    在各存储单元上产生单元文件日志记录该存储单元存储的文件的存储信息，在所述访问入口产生系统文件日志记录所有存储单元上存储的文件的存储信息；
    定时搜集各存储单元存储的单元文件日志，将搜集到的单元文件日志存储到分布式存储系统中一个预设的存储位置；及
    当第一存储单元中存储的文件需要修复时，比较搜集到的单元文件日志及系统文件日志确定该第一存储单元需要修复的文件及存储有该需要修复的文件的第二存储单元，并从该第二存储单元复制该需要修复的文件到该第一存储单元。
  2. 如权利要求1所述的文件同步方法，其特征在于，所述访问入口提供客户端与分布式存储系统之间的访问协议。
  3. 如权利要求1所述的文件同步方法，其特征在于，所述多个存储单元是由分布式存储系统中的同一台服务器提供的相互独立的存储空间，或者是由分布式存储系统中的不同服务器提供的相互独立的存储空间。
  4. 如权利要求1所述的文件同步方法，其特征在于，所述文件的存储信息包括文件名、文件的存储时间及存储路径信息。
  5. 如权利要求1所述的文件同步方法，其特征在于，所述预设的存储位置为分布式存储系统提供的独立于所述多个存储单元的其它存储空间。
  6. 一种文件同步系统，应用于分布式存储系统，其特征在于，该文件同步系统包括：
    指定模块，用于接收客户端通过访问入口传送的文件，指定该文件该在分布式存储系统中的多个存储路径；
    存储模块，用于根据指定的存储路径将该文件分别存储到分布式存储系统中相应的多个存储单元；
    日志模块，用于在各存储单元上产生单元文件日志记录该存储单元存储的文件的存储信息，在所述访问入口产生系统文件日志记录所有存储单元上存储的文件的存储信息；
    搜集模块，用于定时搜集各存储单元存储的单元文件日志，将搜集到的单元文件日志存储到分布式存储系统中一个预设的存储位置；及
    修复模块，用于当第一存储单元中存储的文件需要修复时，比较搜集到的单元文件日志及系统文件日志确定该第一存储单元需要修复的文件及存储有该需要修复的文件的第二存储单元，并从该第二存储单元复制该需要修复的文件到该第一存储单元。
  7. 如权利要求6所述的文件同步系统，其特征在于，所述访问入口提供客户端与分布式存储系统之间的访问协议。
  8. 如权利要求6所述的文件同步系统，其特征在于，所述多个存储单元是由分布式存储系统中的同一台服务器提供的相互独立的存储空间，或者是由分布式存储系统中的不同服务器提供的相互独立的存储空间。
  9. 如权利要求6所述的文件同步系统，其特征在于，所述文件的存储信息包括文件名、文件的存储时间及存储路径信息。
  10. 如权利要求6所述的文件同步系统，其特征在于，所述预设的存储位置为分布式存储系统提供的独立于所述多个存储单元的其它存储空间。
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