[发明专利]基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统及其应用方法

权利要求书

1.基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统，其特征在于，包括用于存储资源的存储节点集群，分别与该存储节点集群连接的对存储节点集群进行管理的管理节点和根据散列机制获取资源存储位置的客户端，以及连接该管理节点和客户端并接受管理节点管理、为客户端提供散列映射规则的规则节点集群。

2.根据权利要求1所述的基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统，其特征在于，所述存储节点集群包括至少一个存储节点，规则节点集群包括至少一个规则节点。

3.基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）系统初始化；

（b）客户端检查是否需要更新散列映射规则，如果需要更新，则更新至与规则节点相同的散列映射规则；

（c）客户端通过GUID生成算法确定待上传资源的GUID，并根据GUID结合散列映射规则计算出存储节点位置，将待上传资源存储至存储节点之中；

（d）客户端得到需要获取资源的GUID，并根据散列映射规则计算出需要获取资源的副本对应的存储节点地址，然后由与存储节点地址对应的存储节点查找该需要获取的资源，再向客户端回复查找结果。

4.根据权利要求3所述的基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统的应用方法，其特征在于，所述步骤（a）具体包括：

（a1）以初始化方式启动管理节点；

（a2）以初始化方式启动存储节点集群和规则节点集群，且存储节点集群启动完毕之后，管理节点通过与所有存储节点保持大周期心跳，来获取所有存储节点的配置；

（a3）管理节点对散列映射规则进行初始化；

（a4）管理节点根据散列映射规则，依次向存储节点发送当前散列映射规则中的模数及初始化命令，存储节点保存该模数，并进行相应的初始化；

（a5）管理节点将初始化后的散列映射规则发送至规则节点集群，进行规则节点集群存储的散列映射规则的初始化。

5.根据权利要求3或4所述的基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统的应用方法，其特征在于，所述散列映射规则包括：

第一级：将总资源的GUID空间通过取模运算分散为至少两个存储聚集；

第二级：根据存储节点的权重，确定存储聚集的多个副本在每个存储节点中的分配情况，即定位表。

6.根据权利要求5所述的基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统的应用方法，其特征在于，所述步骤（a3）具体包括：

首先，对散列映射规则的第一级进行初始化；

其次，通过管理节点计算或管理者手动设置每个存储节点应该存储的存储聚集比例；

最后，根据存储聚集比例，将存储聚集依次按带状分配给存储节点，直到分配完成。

7.根据权利要求3或4或6所述的基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统的应用方法，其特征在于，所述步骤（b）的具体方法如下：

首先，客户端向规则节点集群中的任一规则节点发送自身缓存的散列映射规则的版本号；

其次，规则节点将客户端发来的版本号与自身当前存储的散列映射规则的版本号进行对比，相同，则不更新，反之则向客户端发送更新内容，使客户端完成散列映射规则的更新。

8.根据权利要求7所述的基于多级映射的大规模多副本分布式存储系统的应用方法，其特征在于，所述步骤（c）的具体方法如下：

（c1）客户端根据GUID生成算法，生成所需存储资源的GUID；

（c2）客户端通过GUID结合散列映射规则计算出该存储资源副本的所有存储节点地址，并随机向其中一个存储节点发起连接，且将该存储节点作为该次上传的发起节点；

（c3）客户端向该发起节点发送所需上传资源的GUID以及该资源所有副本对应的存储节点地址；

（c4）该发起节点与存储资源副本的其他存储节点建立连接，并将GUID发送给相应的存储节点；

（c5）当发起节点连接的存储节点数量达到上传的副本数量的最小值时，发起节点则向客户端回复确认信息，客户端开始上传资源，并由发起节点转发给其他存储节点。