[发明专利]数据存储方法、设备及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据存储方法，特别是一种可均匀设备负荷、增加设备稳定性的方法；本发明还涉及一种数据存储设备，特别是一种可对数据存储进行处理，均匀存储设备的负荷、增加设备稳定性的存储设备；本发明又涉及一种数据存储系统，属于通信技术领域。

背景技术

电信领域中需要对用户的数据进行存储，如，移动通信领域中，对大量的用户注册信息、业务属性等进行存储，现有技术中对用户数据进行存储主要采用群集(简称CLUSTER)方式，现有存储系统中分为若干个群集，每个群集内有两个或多个设备，存储用户数据的每个设备称为该群集内的一个节点(简称NODE)，每个群集内部的各个节点拥有相同的用户数据，不同的群集拥有不同的用户数据。

现有技术中采用群集方式对用户数据的存储管理如图1所示，存储系统共有3个群第一群集a、第二群集b及第三群集c，每个群集内有2个存储设备，称为后端(Back End，以下简称BE)，每个BE接收到新的用户数据时，会自动将该数据保存并同时存储到该群集下的其它节点，因此每个群集内的所有BE存储相同的数据。如图1所示，第一群集a由第一BE和第二BE组成，第一BE和第二BE均存储有用户11-15和21-25的数据；第二群集b由第三BE和第四BE组构成，并在第三BE和第四BE均存储用户31-35和41-45的数据；第三群集c由第五BE和第六BE组成，第五BE和第六BE均存储用户51-55和61-65的数据。

现有的存储方式在某一节点损坏时，通过该节点所属的群集内的其它节点，即同一群集下的后端设备，可以保证用户正常使用业务，在一定程度上可以保证用户的数据不丢失，但是，现有的存储方式仍存在如下缺陷：当某一群集内的一个节点损坏(简称Fail)后，该群集中的剩余节点将承担此节点的全部负荷，如访问量(简称TRAFFIC)全部增加到剩余节点上，容易造成剩余节点负荷增加，由此导致设备不稳定，严重的还可能导致节点超负荷、无法工作等情况。

以图1为例，假设正常情况下，每个群集内的每个BE的CPU负荷为40％，当第一群集中的第一BE损坏后，它的访问量将会被第二BE完全承担，如表一所示，使得第二BE的负荷突然升高至80％，导致第二BE变的不太稳定。

表一 群内各节点的负荷情况

现有的存储方式不仅容易造成存储系统的不稳定，而且在多个节点损坏时，无法预测实际损失的用户数据量。举例说明，假设存储系统中有N/2个群集，每个群集内有2个节点进行数据存储，则共有N个节点，其中有M(M<N)个节点损坏，则损失数据量为：

1)最坏情况下，损坏的M个节点是成对损坏的，则M/2整数个群集内的用户数据均丢失，无法恢复，损失的用户数据占全部用户数据的比例是M/N；

2)最好情况下：损坏的M个节点归属于不同群集，且M小于N/2，则损坏节点的所含用户可通过同群集内的另一节点正常使用业务，此时没有数据的损失；

3)一般情况下：损坏的数据介于1)和2)两者之间。

由上述计算损失量的3种情况可知，现有的用户数据存储方式可预测性较差，在多个节点损坏时，如果预测、控制的不准确，会造成用户数据的丢失，导致用户无法使用业务，为用户带来影响，如接续不通，造成投诉量的增加等。

综上所述，现有的数据存储方式在某节点损坏后，只能由该群集内剩余节点来接管损坏节点的负荷，因此，对于产生损坏节点的群集，容易造成该群集内剩余节点负荷增加、设备不稳定、资源利用率不高等问题，严重的还可能导致节点超负荷、无法工作；并且现有的数据存储方式对于实际损失的数据量预测性较差，可能带来投诉的用户数量不可预测。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种数据存储方法，用以解决现有的群集方式进行数据存储时某节点损坏带来其它节点负荷增加、不稳定及现有的数据存储方式每个节点的利用率不高，可预测性较差等问题，实现某节点损坏时节点仍有较高的稳定性，并且提高节点(存储设备)的资源利用率及可预测性。

本发明的第二目的是提供一种存储设备，用以解决现有的存储设备(如，BE)损坏带来其它设备负荷增加、不稳定及现有存储设备资源利用率不高的问题，以实现每个存储设备具有较高的稳定性，同时提高各存储设备的利用率。