專利名稱：分布式文件系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種分布式文件系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法。
背景技術(shù)：
云存儲(chǔ)領(lǐng)域中涉及的分布式文件系統(tǒng)與普通文件系統(tǒng)不同，分布式文件系統(tǒng)除了存儲(chǔ)實(shí)際數(shù)據(jù)，還要存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)所在副本位置的元數(shù)據(jù)。這意味著傳統(tǒng)的只備份實(shí)際數(shù)據(jù)的方式對(duì)分布式文件系統(tǒng)并不適用，以數(shù)據(jù)塊信息為例，數(shù)據(jù)塊信息上標(biāo)識(shí)有磁盤(pán)信息與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)信息，磁盤(pán)信息是唯一的，如果A地機(jī)房發(fā)生災(zāi)難，即使將數(shù)據(jù)塊信息與數(shù)據(jù)都備份到B地，也無(wú)法找到匹配的磁盤(pán)，即備份過(guò)去的元數(shù)據(jù)無(wú)效；因此，分布式文件系統(tǒng)只能采用內(nèi)部自有的備份機(jī)制對(duì)元數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。如圖I所示的相關(guān)技術(shù)中分布式文件系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，其中，圖I中的粗實(shí)線表示的是控制流的傳輸，細(xì)實(shí)線表示的是 數(shù)據(jù)流的傳輸，各設(shè)備描述如下文件位置寄存器(FLR，F(xiàn)ile Location Register):即元數(shù)據(jù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)管理本文件系統(tǒng)內(nèi)所有文件的文件名、數(shù)據(jù)塊等元數(shù)據(jù)信息；并向文件訪問(wèn)客戶端(FAC，F(xiàn)ileAccess Client)提供元數(shù)據(jù)寫(xiě)入和查詢等操作；FAC:負(fù)責(zé)為本文件系統(tǒng)面向的應(yīng)用程序提供類似于標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)的接口調(diào)用服務(wù)，例如，發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求，獲取數(shù)據(jù)后返回給應(yīng)用程序等；文件訪問(wèn)服務(wù)器(FAS, File Access Server):負(fù)責(zé)與本文件系統(tǒng)內(nèi)的存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行交互，進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)塊的讀寫(xiě)操作；響應(yīng)文件訪問(wèn)客戶端的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)請(qǐng)求，從存儲(chǔ)媒介上讀取數(shù)據(jù)并返回給文件訪問(wèn)客戶端；從文件訪問(wèn)客戶端讀取數(shù)據(jù)并寫(xiě)入存儲(chǔ)媒介；存儲(chǔ)媒介(即圖I中的存儲(chǔ)設(shè)備集群1，…，η):磁盤(pán)、磁盤(pán)陣列等存儲(chǔ)設(shè)備，用于保存實(shí)際數(shù)據(jù)。圖I中的元數(shù)據(jù)通過(guò)互為主備(或主副)的FLR_A1與FLR_A2進(jìn)行實(shí)時(shí)同步，實(shí)際數(shù)據(jù)在進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)默認(rèn)設(shè)置為寫(xiě)雙副本，此時(shí)保證了系統(tǒng)不會(huì)存在單點(diǎn)故障。在容災(zāi)方面，如果簡(jiǎn)單地將備用FLR與存儲(chǔ)實(shí)際數(shù)據(jù)副本的文件訪問(wèn)服務(wù)器(FAS)布署在B地，在A地發(fā)生災(zāi)難時(shí)，雖然B地的FLR能迅速切換為主FLR，但是此時(shí)元數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)都只剩下一個(gè)副本，存在單點(diǎn)故障，即一旦B地再發(fā)生故障，元數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)將永久丟失。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的分布式系統(tǒng)出現(xiàn)異地容災(zāi)時(shí)，恢復(fù)后的文件系統(tǒng)存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，目如尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述分布式系統(tǒng)出現(xiàn)異地容災(zāi)時(shí)，恢復(fù)后的文件系統(tǒng)存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種分布式文件系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法，以至少解決上述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種分布式文件系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括位于第一位置的主分布式子系統(tǒng)和位于第二位置的備分布式子系統(tǒng)；其中，主分布式子系統(tǒng)包括主文件位置寄存器FLR、第一文件訪問(wèn)客戶端FAC和主文件訪問(wèn)服務(wù)器FAS ;備分布式子系統(tǒng)包括備FLR、第二 FAC和備FAS，其特征在于，主分布式子系統(tǒng)包括第一休眠FLR和第一替補(bǔ)FAS，備分布式子系統(tǒng)包括第二休眠FLR和第二替補(bǔ)FAS ;第一休眠FLR和第二休眠FLR均用于對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；第一替補(bǔ)FAS和第二替補(bǔ)FAS均用于在第一 FAC或第二 FAC接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，與主FAS和備FAS同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。其中，上述第一休眠FLR和第二休眠FLR均包括休眠通信模塊，用于在主FLR和備FLR正常時(shí)，通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。上述備FLR包括廣播模塊，用于確定主FLR重啟后，向第一休眠FLR和第二休眠FLR廣播主備切換消息；第一休眠FLR和第二休眠FLR均包括定時(shí)通信模塊，用于接收到主備切換消息后，按照設(shè)定的周期定時(shí)與備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。上述備FLR包括第一檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)主分布式子系統(tǒng)是否發(fā)生災(zāi)難故障；通·知模塊，用于第一檢測(cè)模塊檢測(cè)到的結(jié)果為是時(shí)，向第二休眠FLR發(fā)送倒換指令；第二休眠FLR包括重啟模塊，用于接收到倒換指令后，進(jìn)行重啟；實(shí)時(shí)同步模塊，用于重啟后，以備用狀態(tài)實(shí)時(shí)與備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。上述備FLR包括第二檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)主FLR是否恢復(fù)正常；通知模塊，用于第二檢測(cè)模塊檢測(cè)到的結(jié)果為是時(shí)，向第二休眠FLR發(fā)送回切指令；上述第二休眠FLR包括回切模塊，用于接收到回切指令后，將當(dāng)前的備用狀態(tài)切換為休眠狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法，該方法中的分布式文件系統(tǒng)為上述分布式文件系統(tǒng)，該方法包括第一休眠FLR和第二休眠FLR對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；在第一 FAC或第二 FAC接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，第一替補(bǔ)FAS、第二替補(bǔ)FAS、主FAS和備FAS同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括第一休眠FLR和第二休眠FLR在主FLR和備FLR正常時(shí)，通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括備FLR確定主FLR重啟后，向第一休眠FLR和第二休眠FLR廣播主備切換消息；第一休眠FLR和第二休眠FLR接收到主備切換消息后，按照設(shè)定的周期定時(shí)與備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括備FLR檢測(cè)主分布式子系統(tǒng)是否發(fā)生災(zāi)難故障；如果是，向第二休眠FLR發(fā)送倒換指令；第二休眠FLR接收到倒換指令后，進(jìn)行重啟；第二休眠FLR重啟后，以備用狀態(tài)實(shí)時(shí)與備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括備FLR檢測(cè)主FLR是否恢復(fù)正常；如果是，向第二休眠FLR發(fā)送回切指令；第二休眠FLR接收到回切指令后，將當(dāng)前的備用狀態(tài)切換為休眠狀態(tài)，并通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。通過(guò)本發(fā)明，采用在主備分布式子系統(tǒng)中均設(shè)置休眠FLR和替補(bǔ)FAS，可以擴(kuò)展元數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的備份數(shù)目，這種備份方式即使主分布式子系統(tǒng)所在的機(jī)房發(fā)生災(zāi)難，備分布式子系統(tǒng)切換為主用后，該子系統(tǒng)中的休眠FLR也能夠及時(shí)對(duì)該子系統(tǒng)中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，該子系統(tǒng)中的替補(bǔ)FAS也能夠及時(shí)對(duì)寫(xiě)入的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，解決了相關(guān)技術(shù)中的分布式系統(tǒng)出現(xiàn)異地容災(zāi)時(shí)，恢復(fù)后的文件系統(tǒng)存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的分布式文件系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式文件系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法流程；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法的具體流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)分布式文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)均進(jìn)行異地備份，保證在一地發(fā)生災(zāi)難時(shí)備份機(jī)房能立即無(wú)縫切換，不影響當(dāng)前業(yè)務(wù)的進(jìn)行，且切換后的系統(tǒng)仍不存在單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)?；诖?，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種分布式文件系統(tǒng)，如圖2所示的分布式文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)包括位于第一位置的主分布式子系統(tǒng)10和位于第二位置的備分布式子系統(tǒng)20 ;其中，主分布式子系統(tǒng)10包括主FLR12、第一 FAC14和主FAS16 ;備分布式子系統(tǒng)20包括備FLR22、第二 FAC24和備FAS26，與圖I所示系統(tǒng)不同的是，本發(fā)明實(shí)施例中的主分布式子系統(tǒng)10還包括第一休眠FLR18和第一替補(bǔ)FAS19，備分布式子系統(tǒng)20還包括第二休眠FLR28和第二替補(bǔ)FAS29 ;各個(gè)設(shè)備的功能如下第一休眠FLR 18和第二休眠FLR 28均用于對(duì)主FLR 12或備FLR 22上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；第一替補(bǔ)FAS19和第二替補(bǔ)FAS29均用于在第一 FAC14或第二 FAC24接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，與主FAS16和備FAS26同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。本實(shí)施例通過(guò)在主備分布式子系統(tǒng)中均設(shè)置休眠FLR和替補(bǔ)FAS，可以擴(kuò)展元數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的備份數(shù)目，這種備份方式即使主分布式子系統(tǒng)所在的機(jī)房發(fā)生災(zāi)難，備分布式子系統(tǒng)切換為主用后，該子系統(tǒng)中的休眠FLR也能夠及時(shí)對(duì)該子系統(tǒng)中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，該子系統(tǒng)中的替補(bǔ)FAS也能夠及時(shí)對(duì)寫(xiě)入的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，解決了相關(guān)技術(shù)中的分布式系統(tǒng)出現(xiàn)異地容災(zāi)時(shí)，恢復(fù)后的文件系統(tǒng)存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。本實(shí)施例中的第一休眠FLR18和第二休眠FLR28在主FLR12和備FLR22正常時(shí)，均處于休眠狀態(tài)，基于此，第一休眠FLR18和第二休眠FLR28均包括休眠通信模塊，用于在主FLR12和備FLR22正常時(shí)，通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)主FLR12和備FLR22上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。這樣可以降低信息交互的次數(shù)，以及減少系統(tǒng)的耗電量。
在分布式文件系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，可能因?yàn)槟承┰驅(qū)е轮鱂LR12重啟，為了不影響業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行，本實(shí)施例的備FLR22包括廣播模塊，用于確定主FLR12重啟后，向第一休眠FLR18和第二休眠FLR28廣播主備切換消息；第一休眠FLR18和第二休眠FLR28均包括定時(shí)通信模塊，用于接收到主備切換消息后，按照設(shè)定的周期定時(shí)與備FLR22進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。對(duì)于第一位置處發(fā)生災(zāi)難,例如火災(zāi)或水災(zāi)，導(dǎo)致主分布式子系統(tǒng)10癱瘓，本實(shí)施例將這種情況稱為主分布式子系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難故障，為了保證這種情況下業(yè)務(wù)的順利進(jìn)行，本實(shí)施例的備FLR22包括第一檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)主分布式子系統(tǒng)是否發(fā)生災(zāi)難故障；通知模塊，與第一檢測(cè)模塊相連，用于第一檢測(cè)模塊檢測(cè)到的結(jié)果為是時(shí)，向第二休眠FLR28發(fā)送倒換指令；第二休眠FLR28包括重啟模塊，用于接收到上述倒換指令后，進(jìn)行重啟；實(shí)時(shí)同步模塊，與重啟模塊相連，用于重啟后，以備用狀態(tài)實(shí)時(shí)與備FLR22進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。當(dāng)發(fā)生災(zāi)難故障的主分布式子系統(tǒng)10恢復(fù)正常時(shí)，該系統(tǒng)中的主FLR12將向備 FLR22發(fā)送消息，以使備FLR22能夠檢測(cè)到其是否恢復(fù)正常，進(jìn)而調(diào)整上述休眠FLR的狀態(tài)，使系統(tǒng)更節(jié)電?；诖?，上述備FLR22包括第二檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)主FLR12是否恢復(fù)正常；通知模塊，與第二檢測(cè)模塊相連，用于第二檢測(cè)模塊檢測(cè)到的結(jié)果為是時(shí)，向第二休眠FLR28發(fā)送回切指令；相應(yīng)地，第二休眠FLR28包括回切模塊，用于接收到上述回切指令后，將當(dāng)前的備用狀態(tài)切換為休眠狀態(tài)。由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明實(shí)施例中的休眠FLR與原有的主備FLR不同，該服務(wù)器平常只與主FLR之間通過(guò)心跳檢測(cè)通信，一旦發(fā)生災(zāi)難導(dǎo)致主分布式子系統(tǒng)所在地的服務(wù)器全部損毀，備分布式子系統(tǒng)所在地的休眠FLR會(huì)收到切換后的主FLR發(fā)出的指令，重新啟動(dòng)，并加載元數(shù)據(jù)成為備FLR ;對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，本實(shí)施例采用了雙副本指定節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)算法，即在默認(rèn)雙副本情況下，容災(zāi)備份中設(shè)置四個(gè)副本并且另外兩個(gè)副本的數(shù)據(jù)全部存放在備分布式子系統(tǒng)所在地的機(jī)房，確保主分布式子系統(tǒng)發(fā)生災(zāi)難時(shí)，備分布式子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)仍有兩個(gè)副本。本發(fā)明實(shí)施例中的休眠FLR的個(gè)數(shù)僅以每個(gè)子系統(tǒng)各有一個(gè)為例進(jìn)行的說(shuō)明，在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，不限于只有一個(gè)，可以根據(jù)需要增設(shè)；同理，備分布式子系統(tǒng)也不限于一個(gè)，可以根據(jù)需要在多個(gè)位置分別部署。下面以圖3所示的分布式文件系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖為例進(jìn)行說(shuō)明，其中，位于A地的各設(shè)備屬于主分布式子系統(tǒng)，位于B地的各設(shè)備屬于備分布式子系統(tǒng)。圖3所示的系統(tǒng)是在圖I的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，主要改進(jìn)包括一、FLR及元數(shù)據(jù)的異地備份由原有的兩個(gè)FLR服務(wù)器擴(kuò)展為4臺(tái)FLR服務(wù)器，原有圖I架構(gòu)中主FLR與副FLR(也稱為備FLR)都只有一個(gè)，即圖3中的FLR_A1與FLR_B1，本實(shí)施例將增設(shè)的其他兩個(gè)FLR命名為休眠狀態(tài)，休眠狀態(tài)的FLR定時(shí)與主FLR通信，已知A地有FLR_A1 (主FLR)、FLRA2(休眠態(tài)FLR，B地有FLR_B1 (副FLR)、FLR_B2 (休眠態(tài)FLR)，四臺(tái)FLR的狀態(tài)變化分為以下幾種1、A地的FLR_A1發(fā)生重啟FLR主備倒換，F(xiàn)LR_B1變?yōu)橹鱂LR，將信息廣播給休眠態(tài)FLR_A2和FLR_B2，以后FLR_A2與FLR_B2改為定時(shí)與FLR_B1做心跳通信；
2、A地或B地的休眠態(tài)FLR發(fā)生重啟，原有流程無(wú)變化；3、B地的副FLR發(fā)生重啟流程無(wú)變化；4、A地機(jī)房發(fā)生災(zāi)難B地副FLR先轉(zhuǎn)換為主FLR，B地的主FLR若發(fā)現(xiàn)A地的兩個(gè)FLR都不通，且A地的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)(例如，F(xiàn)AS)也沒(méi)有心跳上報(bào)時(shí)，則認(rèn)為A地發(fā)生災(zāi)難，作為主FLR的FLR_B1向FLR_B2發(fā)出倒換為副FLR的指令，F(xiàn)LR_B2重啟版本軟件后狀態(tài)變?yōu)楦盕LR，與主FLR實(shí)時(shí)同步；5、A地機(jī)房災(zāi)難后恢復(fù)FLR_A1向B地的FLR_B1發(fā)出心跳，F(xiàn)LR_B1檢測(cè)到以后發(fā)出將FLR_B2狀態(tài)切換為休眠，而FLR_A1啟動(dòng)成功后狀態(tài)變?yōu)楦盕LR，F(xiàn)LR_A2仍為休眠態(tài)，回到初始狀態(tài)。二、FAS及實(shí)際數(shù)據(jù)的異地備份
圖3所示的系統(tǒng)中設(shè)置有異地容災(zāi)開(kāi)關(guān)，開(kāi)啟異地容災(zāi)開(kāi)關(guān)后，副本數(shù)由2變?yōu)?，而且分布式文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的磁盤(pán)存儲(chǔ)策略發(fā)生變化，由原來(lái)的完全隨機(jī)存儲(chǔ)變?yōu)榉纸M后的組內(nèi)完全隨機(jī)存儲(chǔ)(副本按照A地和B地兩個(gè)分組進(jìn)行存儲(chǔ)，每個(gè)分組中存儲(chǔ)的副本數(shù)均為2)，既保證每個(gè)數(shù)據(jù)塊各有兩個(gè)副本在A地和B地，又保證了數(shù)據(jù)塊副本在A地或B地的均勻分布。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法，其中，該分布式文件系統(tǒng)如上所示，參見(jiàn)圖4所示的分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法流程，該方法包括以下步驟步驟S402，第一休眠FLR和第二休眠FLR對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；步驟S404，在第一 FAC或第二 FAC接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，第一替補(bǔ)FAS、第二替補(bǔ)FAS、主FAS和備FAS同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。本實(shí)施例通過(guò)主備分布式子系統(tǒng)中設(shè)置的休眠FLR和替補(bǔ)FAS，擴(kuò)展了元數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的備份數(shù)目，這種備份方式即使主分布式子系統(tǒng)所在的機(jī)房發(fā)生災(zāi)難，備分布式子系統(tǒng)切換為主用后，該子系統(tǒng)中的休眠FLR也能夠及時(shí)對(duì)該子系統(tǒng)中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，該子系統(tǒng)中的替補(bǔ)FAS也能夠及時(shí)對(duì)寫(xiě)入的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，解決了相關(guān)技術(shù)中的分布式系統(tǒng)出現(xiàn)異地容災(zāi)時(shí)，恢復(fù)后的文件系統(tǒng)存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。在主FLR和備FLR正常時(shí)，上述第一休眠FLR和第二休眠FLR可以通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。這樣可以減少信令交互次數(shù)，使系統(tǒng)更節(jié)電。本實(shí)施例中，如果備FLR確定主FLR重啟后，可以向第一休眠FLR和第二休眠FLR廣播主備切換消息；這樣第一休眠FLR和第二休眠FLR接收到主備切換消息后，則按照設(shè)定的周期定時(shí)與備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。這種方式可以使休眠的FLR更及時(shí)地進(jìn)行元數(shù)據(jù)的同步，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。在主FLR重啟后，備FLR還可以檢測(cè)主分布式子系統(tǒng)是否發(fā)生災(zāi)難故障；如果是，向第二休眠FLR發(fā)送倒換指令；第二休眠FLR接收到倒換指令后，進(jìn)行重啟；第二休眠FLR重啟后，以備用狀態(tài)實(shí)時(shí)與備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。這種情況下，因主分布式子系統(tǒng)發(fā)生了災(zāi)難故障，因此元數(shù)據(jù)的備份只能依靠第二休眠FLR，所以通過(guò)將其由休眠狀態(tài)切換為備用狀態(tài)，能夠提高元數(shù)據(jù)同步的及時(shí)性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性。
本實(shí)施例的備FLR檢測(cè)主FLR是否恢復(fù)正常；如果是，向第二休眠FLR發(fā)送回切指令；第二休眠FLR接收到該回切指令后，將當(dāng)前的備用狀態(tài)切換為休眠狀態(tài)，并通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，以使系統(tǒng)的耗電比較小。以圖3所示的系統(tǒng)為例，本實(shí)施例圖5提供了分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法的具體流程圖，該方法包括以下步驟步驟S502，F(xiàn)LR_B1檢測(cè)到與FLR_A1失去通訊，B地的FLR_B1切換為主FLR ；步驟S504，F(xiàn)LR_B1判斷A地其它設(shè)備是否正常，如果是，執(zhí)行步驟S506 ;如果否，執(zhí)行步驟S508 ；步驟S506，F(xiàn)LR_B1確定A地主FLR為普通重啟，容災(zāi)流程結(jié)束；步驟S508，F(xiàn)LR_B1確定A地發(fā)生災(zāi)難故障，然后執(zhí)行步驟S510 ；
步驟S510，F(xiàn)LR_B1向FLR_B2發(fā)出倒換指令，F(xiàn)LR_B2重啟后，切換為副FLR ；步驟S512，F(xiàn)LR_B1指示接收實(shí)際數(shù)據(jù)的FAC將實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于FAS_B1至FAS_Bn中的任意兩個(gè)，例如FAS_B1和FAS_B2，實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)副本數(shù)為2 ；步驟S514，F(xiàn)LR_B1判斷A地設(shè)備是否恢復(fù)正常，如果是，執(zhí)行步驟S516 ;如果否，執(zhí)行步驟S518 ；步驟S516，F(xiàn)LR_B1確定A地災(zāi)難恢復(fù)，然后執(zhí)行步驟S520 ；步驟S518，F(xiàn)LR_B1確定A地災(zāi)難未恢復(fù)，返回步驟S514，F(xiàn)LR_B1繼續(xù)檢測(cè)A地設(shè)備是否恢復(fù)正常；步驟S520，F(xiàn)LR_B1通過(guò)發(fā)送消息設(shè)置FLR_B2切換為休眠狀態(tài)，F(xiàn)LR_A1變?yōu)楦盕LR, FLR_A2處于休眠狀態(tài)；此時(shí)實(shí)際數(shù)據(jù)的副本存儲(chǔ)數(shù)為4 ;容災(zāi)流程結(jié)束。對(duì)于圖I所示的系統(tǒng)架構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述實(shí)施例，可以采用下述方式實(shí)現(xiàn)I)在網(wǎng)管上增加B地的FLR地址并設(shè)置屬性為副FLR狀態(tài)或休眠態(tài)；2)在網(wǎng)管界面上打開(kāi)容災(zāi)備份開(kāi)關(guān)，副本數(shù)由2變?yōu)? ;3)在網(wǎng)管上配置磁盤(pán)的分組選取策略；4)在網(wǎng)管上重啟所有版本程序；容災(zāi)配置成功的標(biāo)志在顯示界面上可以看到4個(gè)FLR的狀態(tài)分別為主、休眠、備、休眠，副本數(shù)為4，查詢?nèi)我粩?shù)據(jù)塊的備份，各有兩份在A地和B地。通過(guò)這種配置方式，在A地發(fā)生災(zāi)難后，能在B地迅速恢復(fù)的分布式文件系統(tǒng)容災(zāi)備份機(jī)制，而且恢復(fù)后的文件系統(tǒng)仍然不存在單點(diǎn)故障，即元數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)在B地仍然存在兩個(gè)副本。從以上的描述中可以看出，本發(fā)明實(shí)施例與普通容災(zāi)備份相比，上述實(shí)施例既充分利用分布式文件系統(tǒng)原有的備份機(jī)制，又實(shí)現(xiàn)了災(zāi)難情況下的元數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)的雙副本備份，能完全滿足分布式文件系統(tǒng)的容災(zāi)需求，并且做到元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)備份與切換時(shí)不影響業(yè)務(wù)，將分布式文件系統(tǒng)的安全提升了一個(gè)層次，比較適用于有元數(shù)據(jù)服務(wù)器的分布式文件系統(tǒng)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分布式文件系統(tǒng),包括位于第一位置的主分布式子系統(tǒng)和位于第二位置的備分布式子系統(tǒng)；其中，所述主分布式子系統(tǒng)包括主文件位置寄存器FLR、第一文件訪問(wèn)客戶端FAC和主文件訪問(wèn)服務(wù)器FAS ;所述備分布式子系統(tǒng)包括備FLR、第二 FAC和備FAS，其特征在于，所述主分布式子系統(tǒng)包括第一休眠FLR和第一替補(bǔ)FAS,所述備分布式子系統(tǒng)包括第二休眠FLR和第二替補(bǔ)FAS ； 所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均用于對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份； 所述第一替補(bǔ)FAS和所述第二替補(bǔ)FAS均用于在所述第一 FAC或所述第二 FAC接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，與所述主FAS和所述備FAS同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式文件系統(tǒng)，其特征在于，所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均包括休眠通信模塊，用于在所述主FLR和所述備FLR正常時(shí)，通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式文件系統(tǒng)，其特征在于， 所述備FLR包括廣播模塊，用于確定所述主FLR重啟后，向所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR廣播主備切換消息； 所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均包括定時(shí)通信模塊，用于接收到所述主備切換消息后，按照設(shè)定的周期定時(shí)與所述備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分布式文件系統(tǒng)，其特征在于， 所述備FLR包括第一檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述主分布式子系統(tǒng)是否發(fā)生災(zāi)難故障；通知模塊，用于所述第一檢測(cè)模塊檢測(cè)到的結(jié)果為是時(shí)，向所述第二休眠FLR發(fā)送倒換指令； 所述第二休眠FLR包括重啟模塊，用于接收到所述倒換指令后，進(jìn)行重啟；實(shí)時(shí)同步模塊，用于重啟后，以備用狀態(tài)實(shí)時(shí)與所述備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式文件系統(tǒng)，其特征在于， 所述備FLR包括第二檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述主FLR是否恢復(fù)正常；通知模塊，用于所述第二檢測(cè)模塊檢測(cè)到的結(jié)果為是時(shí)，向所述第二休眠FLR發(fā)送回切指令； 所述第二休眠FLR包括回切模塊，用于接收到所述回切指令后，將當(dāng)前的備用狀態(tài)切換為休眠狀態(tài)。
6.—種分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法,其特征在于，所述分布式文件系統(tǒng)為權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的分布式文件系統(tǒng)，所述方法包括 所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份； 在所述第一 FAC或所述第二 FAC接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，所述第一替補(bǔ)FAS、所述第二替補(bǔ)FAS、所述主FAS和所述備FAS同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR在所述主FLR和所述備FLR正常時(shí)，通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括所述備FLR確定所述主FLR重啟后，向所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR廣播主備切換消息； 所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR接收到所述主備切換消息后，按照設(shè)定的周期定時(shí)與所述備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括 所述備FLR檢測(cè)所述主分布式子系統(tǒng)是否發(fā)生災(zāi)難故障；如果是，向所述第二休眠FLR發(fā)送倒換指令； 所述第二休眠FLR接收到所述倒換指令后，進(jìn)行重啟； 所述第二休眠FLR重啟后，以備用狀態(tài)實(shí)時(shí)與所述備FLR進(jìn)行元數(shù)據(jù)同步。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份包括 所述備FLR檢測(cè)所述主FLR是否恢復(fù)正常；如果是，向所述第二休眠FLR發(fā)送回切指令； 所述第二休眠FLR接收到所述回切指令后，將當(dāng)前的備用狀態(tài)切換為休眠狀態(tài)，并通過(guò)心跳檢測(cè)通信方式對(duì)所述主FLR或所述備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種分布式文件系統(tǒng)和分布式文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份方法，該系統(tǒng)包括主FLR、第一FAC、主FAS，以及第一休眠FLR和第一替補(bǔ)FAS；備分布式子系統(tǒng)包括備FLR、第二FAC、備FAS，以及第二休眠FLR和第二替補(bǔ)FAS；第一休眠FLR和第二休眠FLR均用于對(duì)主FLR或備FLR上的元數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；第一替補(bǔ)FAS和第二替補(bǔ)FAS均用于在第一FAC或第二FAC接收到寫(xiě)數(shù)據(jù)操作指示時(shí)，與主FAS和備FAS同步對(duì)當(dāng)前的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入操作。通過(guò)本發(fā)明，解決了相關(guān)技術(shù)中的分布式系統(tǒng)出現(xiàn)異地容災(zāi)時(shí)，恢復(fù)后的文件系統(tǒng)存在單點(diǎn)故障的問(wèn)題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。
文檔編號(hào)G06F11/14GK102890716SQ20121037630
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者歐陽(yáng)偉 申請(qǐng)人:南京中興新軟件有限責(zé)任公司