[发明专利]一种分布式存储的缓存更新方法

说明书

本发明公开了一种分布式存储的缓存更新方法及分布式存储系统，该方法包括：客户端通过缓存提供的元数据的目标位置提取数据时，若数据发生了迁移，元数据节点返回元数据重定向信息；客户端在接收到返回元数据重定向信息后，发送元数据更新请求到元数据节点；元数据节点接收元数据更新请求后，向缓存返回新的元数据目标位置，同时，向其他所有注册该元数据的缓存发送更新信息；客户端通过缓存更新后的元数据的目标位置提取数据。本发明与现有的缓存更新方法相比，本发明在Data发生迁移后，通过首次访问该数据的缓存的更新来触发所有对Data进行缓存的所有缓存的更新。可有效提升缓存的更新效率，从而提升整个分布式存储的数据读取效率。

技术领域

本发明涉及分布式存储技术领域，特别涉及一种分布式存储的缓存更新方法及分布式存储系统。

背景技术

分布式存储，是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据，存储服务器成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷。它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展。

分布式存储在存储数据时，将数据存储到各存储服务器的数据节点(Data Node)中，将数据在数据节点中的位置信息(元数据)存储到元数据节点 (Metadata)中。在读取数据时，先到元数据节点中找到数据的元数据信息，在根据元数据到对应的数据节点中请求Data。由于元数据节点中存储的是整个分布存储系统的所有元数据，每次读取数据都到Metadata中读取元数据的效率很低。因此，在每个存储节点上都配置缓存(MetadataCache)。将已读取过的元数据信息缓存到Metadata Cache中，从而提升系统的读取效率。

如上所述，分布式存储由于存储服务器的加入和退出都会导致数据迁移，在Metadata中元数据更新后，如何与各存储节点上的Metadata Cache中的数据进行同步(缓存更新)，将对系统性能带来较大影响。现有的缓存更新方法：缓存更新方法一、缓存更新方法二都有明显的缺陷。

缓存方法一包括：A、Client向Metadata Cache请求Data的元数据信息； B、如果被请求的信息本地有缓存，则直接返回。C、如果没有则从Metadata 进行请求，并在本地缓存然后返回给客户端(Client)。同时在Metadata对该请求进行注册登记。D、Client根据请求到的Data元数据信息到目标节点请求Data。E、当Data在Data Node中发生迁移时，Metadata更新 注册名单，对所有注册过该元数据的所有Metadata Cache启动缓存更新。

如传统缓存更新方法一流程所述，一个分布式存储系统内有大量的数据迁移以及大量的Metadata Cache存在，每次数据迁移都会导致大量的缓存更新，会降低系统运行效率。

缓存方法二包括：A、Client向Metadata Cache请求Data的元数据信息； B、如果被请求的信息本地有缓存，则直接返回。如果没有则从Metadata进行请求，并在本地缓存然后返回给Client。C、Client根据请求到的Data元数据信息到目标节点请求Data。D、当Data在Data Node中发生迁移时，Data Node 拒绝并返回重定向信息。E、Client向Metadata Cache申请元数据更新，Metadata Cache再向Metadata申请元数据更新。F、Client根据更新后的元数据到新的 Data Node请求Data。

如传统缓存更新方法二流程所述，当Data发生迁移后，所有缓存过该Data 元数据的Metadata Cache再次访问该数据时都会走一遍重定位、再申请更新的流程，系统效率同样不高。

综上所述，为提升分布式存储的数据读取性能，需要提出一种更高效率的缓存更新机制。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。