分布式文件系统和分布式文件系统的数据备份方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式文件系统和分布式文件系统的数据备份方法，该系统包括：主FLR、第一FAC、主FAS，以及第一休眠FLR和第一替补FAS；备分布式子系统包括备FLR、第二FAC、备FAS，以及第二休眠FLR和第二替补FAS；第一休眠FLR和第二休眠FLR均用于对主FLR或备FLR上的元数据进行备份；第一替补FAS和第二替补FAS均用于在第一FAC或第二FAC接收到写数据操作指示时，与主FAS和备FAS同步对当前的实际数据进行写入操作。通过本发明专利技术，解决了相关技术中的分布式系统出现异地容灾时，恢复后的文件系统存在单点故障的问题，增强了系统的可靠性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
分布式文件系统和分布式文件系统的数据备份方法
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种分布式文件系统和分布式文件系统的数据备份方法。
技术介绍
云存储领域中涉及的分布式文件系统与普通文件系统不同，分布式文件系统除了存储实际数据，还要存储标识数据所在副本位置的元数据。这意味着传统的只备份实际数据的方式对分布式文件系统并不适用，以数据块信息为例，数据块信息上标识有磁盘信息与存储节点信息，磁盘信息是唯一的，如果A地机房发生灾难，即使将数据块信息与数据都备份到B地，也无法找到匹配的磁盘，即备份过去的元数据无效；因此，分布式文件系统只能采用内部自有的备份机制对元数据和实际数据进行备份。如图1所示的相关技术中分布式文件系统的架构示意图，其中，图1中的粗实线表示的是控制流的传输，细实线表示的是数据流的传输，各设备描述如下：文件位置寄存器（FLR，FileLocationRegister）：即元数据服务器，负责管理本文件系统内所有文件的文件名、数据块等元数据信息；并向文件访问客户端（FAC，FileAccessClient）提供元数据写入和查询等操作；FAC：负责为本文件系统面向的应用程序提供类似于标准文件系统的接口调用服务，例如，发起访问请求，获取数据后返回给应用程序等；文件访问服务器（FAS，FileAccessServer）：负责与本文件系统内的存储介质进行交互，进行实际数据块的读写操作；响应文件访问客户端的数据读写请求，从存储媒介上读取数据并返回给文件访问客户端；从文件访问客户端读取数据并写入存储媒介；存储媒介（即图1中的存储设备集群1，…，n）：磁盘、磁盘阵列等存储设备，用于保存实际数据。图1中的元数据通过互为主备（或主副）的FLR_A1与FLR_A2进行实时同步，实际数据在进行写操作时默认设置为写双副本，此时保证了系统不会存在单点故障。在容灾方面，如果简单地将备用FLR与存储实际数据副本的文件访问服务器（FAS）布署在B地，在A地发生灾难时，虽然B地的FLR能迅速切换为主FLR，但是此时元数据与实际数据都只剩下一个副本，存在单点故障，即一旦B地再发生故障，元数据和实际数据将永久丢失。针对相关技术中的分布式系统出现异地容灾时，恢复后的文件系统存在单点故障的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对上述分布式系统出现异地容灾时，恢复后的文件系统存在单点故障的问题，本专利技术提供了一种分布式文件系统和分布式文件系统的数据备份方法，以至少解决上述问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种分布式文件系统，该系统包括位于第一位置的主分布式子系统和位于第二位置的备分布式子系统；其中，主分布式子系统包括主文件位置寄存器FLR、第一文件访问客户端FAC和主文件访问服务器FAS；备分布式子系统包括备FLR、第二FAC和备FAS，其特征在于，主分布式子系统包括第一休眠FLR和第一替补FAS，备分布式子系统包括第二休眠FLR和第二替补FAS；第一休眠FLR和第二休眠FLR均用于对主FLR或备FLR上的元数据进行备份；第一替补FAS和第二替补FAS均用于在第一FAC或第二FAC接收到写数据操作指示时，与主FAS和备FAS同步对当前的实际数据进行写入操作。其中，上述第一休眠FLR和第二休眠FLR均包括：休眠通信模块，用于在主FLR和备FLR正常时，通过心跳检测通信方式对主FLR或备FLR上的元数据进行备份。上述备FLR包括：广播模块，用于确定主FLR重启后，向第一休眠FLR和第二休眠FLR广播主备切换消息；第一休眠FLR和第二休眠FLR均包括：定时通信模块，用于接收到主备切换消息后，按照设定的周期定时与备FLR进行元数据同步。上述备FLR包括：第一检测模块，用于检测主分布式子系统是否发生灾难故障；通知模块，用于第一检测模块检测到的结果为是时，向第二休眠FLR发送倒换指令；第二休眠FLR包括：重启模块，用于接收到倒换指令后，进行重启；实时同步模块，用于重启后，以备用状态实时与备FLR进行元数据同步。上述备FLR包括：第二检测模块，用于检测主FLR是否恢复正常；通知模块，用于第二检测模块检测到的结果为是时，向第二休眠FLR发送回切指令；上述第二休眠FLR包括：回切模块，用于接收到回切指令后，将当前的备用状态切换为休眠状态。根据本专利技术的另一方面，提供了一种分布式文件系统的数据备份方法，该方法中的分布式文件系统为上述分布式文件系统，该方法包括：第一休眠FLR和第二休眠FLR对主FLR或备FLR上的元数据进行备份；在第一FAC或第二FAC接收到写数据操作指示时，第一替补FAS、第二替补FAS、主FAS和备FAS同步对当前的实际数据进行写入操作。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR对主FLR或备FLR上的元数据进行备份包括：第一休眠FLR和第二休眠FLR在主FLR和备FLR正常时，通过心跳检测通信方式对主FLR或备FLR上的元数据进行备份。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR对主FLR或备FLR上的元数据进行备份包括：备FLR确定主FLR重启后，向第一休眠FLR和第二休眠FLR广播主备切换消息；第一休眠FLR和第二休眠FLR接收到主备切换消息后，按照设定的周期定时与备FLR进行元数据同步。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR对主FLR或备FLR上的元数据进行备份包括：备FLR检测主分布式子系统是否发生灾难故障；如果是，向第二休眠FLR发送倒换指令；第二休眠FLR接收到倒换指令后，进行重启；第二休眠FLR重启后，以备用状态实时与备FLR进行元数据同步。上述第一休眠FLR和第二休眠FLR对主FLR或备FLR上的元数据进行备份包括：备FLR检测主FLR是否恢复正常；如果是，向第二休眠FLR发送回切指令；第二休眠FLR接收到回切指令后，将当前的备用状态切换为休眠状态，并通过心跳检测通信方式对主FLR或备FLR上的元数据进行备份。通过本专利技术，采用在主备分布式子系统中均设置休眠FLR和替补FAS，可以扩展元数据和实际数据的备份数目，这种备份方式即使主分布式子系统所在的机房发生灾难，备分布式子系统切换为主用后，该子系统中的休眠FLR也能够及时对该子系统中的元数据进行备份，该子系统中的替补FAS也能够及时对写入的实际数据进行备份，解决了相关技术中的分布式系统出现异地容灾时，恢复后的文件系统存在单点故障的问题，增强了系统的可靠性和实用性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据相关技术的分布式文件系统的架构示意图；图2是根据本专利技术实施例的分布式文件系统的结构框图；图3是根据本专利技术实施例的分布式文件系统的具体结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的分布式文件系统的数据备份方法流程；图5是根据本专利技术实施例的分布式文件系统的数据备份方法的具体流程图。具体实施方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术实施例对分布式文件系统的元数据与数据均进行异地备份，保证在一地发生灾难时备份机房能立即无缝切换，不影响当前业务的进行，且切换后的系统仍不存在单点故障风险。基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式文件系统，包括位于第一位置的主分布式子系统和位于第二位置的备分布式子系统；其中，所述主分布式子系统包括主文件位置寄存器FLR、第一文件访问客户端FAC和主文件访问服务器FAS；所述备分布式子系统包括备FLR、第二FAC和备FAS，其特征在于，所述主分布式子系统包括第一休眠FLR和第一替补FAS，所述备分布式子系统包括第二休眠FLR和第二替补FAS；所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均用于对所述主FLR或所述备FLR上的元数据进行备份；所述第一替补FAS和所述第二替补FAS均用于在所述第一FAC或所述第二FAC接收到写数据操作指示时，与所述主FAS和所述备FAS同步对当前的实际数据进行写入操作。

【技术特征摘要】
1.一种分布式文件系统，包括位于第一位置的主分布式子系统和位于第二位置的备分布式子系统；其中，所述主分布式子系统包括主文件位置寄存器FLR、第一文件访问客户端FAC和主文件访问服务器FAS；所述备分布式子系统包括备FLR、第二FAC和备FAS，其特征在于，所述主分布式子系统包括第一休眠FLR和第一替补FAS，所述备分布式子系统包括第二休眠FLR和第二替补FAS；所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均用于对所述主FLR或所述备FLR上的元数据进行备份；所述第一替补FAS和所述第二替补FAS均用于在所述第一FAC或所述第二FAC接收到写数据操作指示时，与所述主FAS和所述备FAS同步对当前的实际数据进行写入操作。2.根据权利要求1所述的分布式文件系统，其特征在于，所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均包括：休眠通信模块，用于在所述主FLR和所述备FLR正常时，通过心跳检测通信方式对所述主FLR或所述备FLR上的元数据进行备份。3.根据权利要求1所述的分布式文件系统，其特征在于，所述备FLR包括：广播模块，用于确定所述主FLR重启后，向所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR广播主备切换消息；所述第一休眠FLR和所述第二休眠FLR均包括：定时通信模块，用于接收到所述主备切换消息后，按照设定的周期定时与所述备FLR进行元数据同步。4.根据权利要求1所述的分布式文件系统，其特征在于，所述备FLR包括：第一检测模块，用于检测所述主分布式子系统是否发生灾难故障；通知模块，用于所述第一检测模块检测到的结果为是时，向所述第二休眠FLR发送倒换指令；所述第二休眠FLR包括：重启模块，用于接收到所述倒换指令后，进行重启；实时同步模块，用于重启后，以备用状态实时与所述备FLR进行元数据同步。5.根据权利要求4所述的分布式文件系统，其特征在于，所述备FLR包括：第二检测模块，用于检测所述主FLR是否恢复正常；通知模块，用于所述第二检测模块检测到的结果为是时，向所述第二休眠FLR发送回切指令；所述第二休眠FLR包括：回切模块，用于接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳伟，
申请(专利权)人：南京中兴新软件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：