The invention discloses a data consistency system based on the satellite network environment, including n communication stations, each of which includes a metadata server. When the link average speed is greater than the threshold value, the link based strong consistency strategy is used to synchronize metadata through the transaction chain, otherwise, the link based link is used. The weak consistency strategy realizes metadata synchronization through the transaction chain, and the metadata server is used to take over the metadata server service when the metadata server goes down; the data server, when the link average speed is greater than or equal to the threshold, provides a strong link based on the write operation of the block in the data server. Conformance strategy, otherwise, link based weak consistency strategy is provided. The invention has the advantages of fine-grained consistency guarantee, fast read and write response, and reduced synchronization cost of duplicate data.
【技术实现步骤摘要】
一种基于卫星网络环境下的数据一致性系统
本专利技术属于计算机存储
,更具体地,涉及一种基于卫星网络环境下的数据一致性系统。
技术介绍
随着互联网飞速发展,信息共享无缝覆盖及多种业务需求与日俱增,在商业需求和军事需求的双重影响下,天地一体化信息网络概念模型应运而生,这使得利用卫星组建空间互联网的研究变得尤为重要。利用卫星组建一个或多个协调运行的分布式系统面临着许多需要解决的难题,其中数据一致性保证是分布式系统的重要研究方向。由于卫星网络受到带宽、功耗、卫星轨道和通信硬件等多方面的影响,其大致具有如下特点。其一,由于卫星的功耗和通信模块的限制,其通信带宽是严格限制的并只能在特定情况下才能进行通信;其二,由于距离和轨道等原因不能保证所有的卫星都可以在通信时形成连通图,因此只能部分连通从而造成卫星之间的延时较长;其三,卫星的轨道是可以预测,在卫星网络变化前可以通过计算得出卫星网络的拓扑结构。在卫星网络这一特殊网络环境下提供及时信息服务的需求给卫星分布式文件系统的数据一致性保证带来了极大困难。当前现有的分布式系统的数据一致性大致分为网络拓扑相对稳定的地面站有线网络分布式系统和网络拓扑相对动态的无线网络分布式系统一致性。当前地面和无线网络分布式环境中有较为完善成熟的一致性算法,但在分布式卫星网络环境下的数据一致性保证较少考虑,由于卫星网络大时延、高误码特殊性,采用单一的一致性保证策略存在一定的局限性,且目前缺乏多样化的数据的一致性保证策略,无法实现细粒度的一致性保证,读写响应慢、开销大。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种基于卫星网 ...
【技术保护点】
一种基于卫星网络环境下的数据一致性系统,其特征在于,包括n个信关站,信关站通过卫星网络与卫星群通信,各个信关站之间通过链路连接,每个信关站包括元数据服务器、热备元数据服务器和数据服务器;所述元数据服务器,用于将元数据服务器的ba个写操作转成b个事务块,b个事务块构成一个事务链,其中,a≥1,b≥1,当链路平均速度大于等于阈值时,使用基于链路的强一致性策略通过事务链实现元数据同步,否则,使用基于链路的弱一致性策略通过事务链实现元数据同步;所述热备元数据服务器,用于在元数据服务器宕机时,接管元数据服务器服务;所述数据服务器,用于当链路平均速度大于等于阈值时,对数据服务器中的数据块的写操作提供基于链路的强一致性策略,否则,提供基于链路的弱一致性策略,当数据服务器执行写操作时,采用三备份机制对数据服务器中的数据进行备份,得到三个副本,三个副本分别使用同架存储,离架同站存储和离站存储;所述强一致性策略为涉及写操作的数据服务器或者元数据服务器均完成,所述弱一致性策略为涉及写操作的数据服务器或者元数据服务器半数以上完成。
【技术特征摘要】
1.一种基于卫星网络环境下的数据一致性系统,其特征在于,包括n个信关站,信关站通过卫星网络与卫星群通信,各个信关站之间通过链路连接,每个信关站包括元数据服务器、热备元数据服务器和数据服务器;所述元数据服务器,用于将元数据服务器的ba个写操作转成b个事务块,b个事务块构成一个事务链,其中,a≥1,b≥1,当链路平均速度大于等于阈值时,使用基于链路的强一致性策略通过事务链实现元数据同步,否则,使用基于链路的弱一致性策略通过事务链实现元数据同步;所述热备元数据服务器,用于在元数据服务器宕机时,接管元数据服务器服务;所述数据服务器,用于当链路平均速度大于等于阈值时,对数据服务器中的数据块的写操作提供基于链路的强一致性策略,否则,提供基于链路的弱一致性策略,当数据服务器执行写操作时,采用三备份机制对数据服务器中的数据进行备份,得到三个副本,三个副本分别使用同架存储,离架同站存储和离站存储;所述强一致性策略为涉及写操作的数据服务器或者元数据服务器均完成,所述弱一致性策略为涉及写操作的数据服务器或者元数据服务器半数以上完成。2.如权利要求1所述的一种基于卫星网络环境下的数据一致性系统,其特征在于,所述数据一致性系统还包括若干客户端,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭支鹏,张鑫,孙晨华,窦志斌,陈乃辉,
申请(专利权)人:华中科技大学,中国电子科技集团公司第五十四研究所,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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