[发明专利]一种提高元数据服务可靠性的方法及其系统

权利要求书

1.一种提高元数据服务可靠性的方法，包括如下步骤：

(1)正常运行步骤，正常状况下，主元数据服务器运行对象元数据服务进程和存储资源管理进程，提供存储系统的元数据服务；通过检测通道连接从元数据服务器，启动监控进程监视对方状态，同时启动选取进程，从存储节点中选取平均相对负载最轻的做为备用元数据服务器；从元数据服务器启动元数据复制进程保证从元数据服务器和主元数据服务器上所有元数据的一致性；

(2)主元数据服务器故障步骤，当监测到主元数据服务器出现故障后，从元数据服务器接管元数据服务请求，运行对象元数据服务进程和存储资源管理进程，启用故障屏蔽进程，屏蔽主元数据服务器故障对系统造成的影响，启动切换子进程，将客户节点的元数据请求切换到从元数据服务器，并启动修复子进程对主元数据服务器进行修复；同时启动选取进程，在存储节点上选取出平均相对负载最轻的做为第二备用元数据服务器；

(3)备用元数据服务器升位步骤，备用元数据服务器承担从元数据服务器的功能，启动监控进程，与从元数据服务器互相监测对方状态，启动元数据复制进程保证它与从元数据服务器上所有元数据的一致性；

(4)从元数据服务器故障步骤，当监测到从元数据服务器出现故障时，已升位的备用元数据服务器接管元数据服务请求，运行对象元数据服务进程和存储资源管理进程，启动故障屏蔽进程，屏蔽从元数据服务器故障对系统的影响，启动修复子进程对从元数据服务器进行修复，并启动加入子进程，判断主元数据服务器是否修复，若修复则将其加入系统提供存储系统的元数据服务，主元数据服务器启动元数据复制进程保证主元数据服务器和备用元数据服务器上所有元数据的一致性，然后运行对象元数据服务进程和存储资源管理进程，启动切换子进程，客户节点的请求切换到主元数据服务器，而备用元数据服务器继续承担从元数据服务器功能，终止对象元数据服务进程和存储资源管理进程，启动元数据复制进程保证它和主元数据服务器上所有元数据的一致性，第二备用元数据服务器做为备用元数据服务器；如果主元数据服务器还在修复阶段，则备用元数据服务器转换为主元数据服务器，由备用元数据服务器提供存储系统的元数据服务，启动切换子进程，客户端请求切换到备用元数据服务器，启动选取进程，在存储节点上选取出平均相对负载最轻的做为第三备用元数据服务器；

(5)第二备用元数据服务器升位步骤，如果主元数据服务器没完成修复，备用元数据服务器转换为主元数据服务器，第二备用元数据服务器承担从元数据服务器功能，启动监控进程，与备用元数据服务器互相监测对方状态，启动元数据复制进程保证它和备用元数据服务器上所有元数据的一致性。

2.如权利要求1所述的提高元数据服务可靠性的方法，其特征在于：

(1)所述对象元数据服务进程提供元数据的查询定位以及更新操作；(2)所述存储资源管理进程管理存储系统中所有的存储节点；(3)所述元数据复制进程保证从元数据服务器和主元数据服务器上所有元数据的一致性；(4)所述监控进程周期性检测对方对象元数据服务进程和存储资源管理进程是否正常运行；(5)所述故障屏蔽进程，包括3个子进程：A.切换子进程，当故障发生后，自动将客户端元数据请求切换到另一元数据服务器，提供不间断的元数据服务；B.修复子进程，对发生故障的元数据服务器进行必要的修复；C.加入子进程，在元数据服务器修复完成后将修复的元数据服务器加入到整个系统中。

3.如权利要求1或2所述的提高元数据服务可靠性的方法，其特征在于：所述选取进程，选取平均相对负载最轻的存储节点时，存储节点的负载值为系统队列长度、CPU利用率、内存利用率、磁盘可用空间和网络吞吐量的加权和；存储节点选做备用元数据服务器之后，更新对应的负载值。

4.一种提高元数据服务可靠性的系统，包括客户节点、存储节点和元数据服务器，三者通过网络互连，客户节点发送文件或对象操作请求，包括元数据请求和数据请求；存储节点提供存储服务；元数据服务器包括主元数据服务器和从元数据服务器，它们各自包括对象元数据服务模块、存储资源管理模块和高可用模块，三个模块通过统一的接口对外提供元数据服务，(1)对象元数据服务模块提供元数据的查询定位以及更新操作；(2)存储资源管理模块管理存储系统中所有的存储节点；(3)高可用模块保证元数据服务的可靠性，包括元数据复制模块、故障屏蔽模块和监控模块，(3.1)元数据复制模块保证从元数据服务器和主元数据服务器上所有元数据的一致性；(3.2)故障屏蔽模块屏蔽元数据服务器的故障信息，提供透明持续的元数据请求服务功能，包括3个子模块：A.切换子模块，当故障发生后，自动将客户端元数据请求切换到另一元数据服务器，提供不间断的元数据服务；B.修复子模块，对发生故障的元数据服务器进行必要的修复；C.加入子模块，在元数据服务器修复完成后将修复的元数据服务器加入到整个系统中；(3.3)监控模块，周期性检测对方对象元数据服务模块和存储资源管理模块是否正常运行；其特征在于：

(1)所述高可用模块包括选取模块，根据存储节点的历史访问记录和自身负载处理能力，从存储节点中选取平均相对负载最轻的做为备用元数据服务器；

(2)所述存储节点被选取为备用元数据服务器时，加载主元数据服务器或从元数据服务器的所有功能模块。