[发明专利]一种文件的元数据管理系统以及元数据管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机存储技术领域，更具体地，涉及云计算环境下的文件的元数据管理方法和系统。

背景技术

云存储系统通常由多个分布在多个地方的站点共同构成，通过互联网面向世界各地的用户提供服务。要使得应用能够使用云存储系统的全部数据，而无须关心文件具体位置信息，从而有效地管理存储系统内的数据，必须实现全局命名空间的管理。

全局命名空间技术是指在任一访问入口均可看到并操作全部数据。通过全局命名空间管理，可以实现真正意义上的存储跨地域无缝管理，使得存储于不同地域的资源能够实现最大程度的共享。在全局命名空间的支持下，存储系统可以根据各种不同的智能策略，实现对数据存储不同级别的保护，保证在发生意外状况时，数据总是可以恢复。同时，通过全局命名空间的管理，可以实现在不同地域对用户数据访问上的优化。

一个文件系统的命名空间是指它所能管理的文件名字集合和逻辑关系。全局命名空间技术整合多个文件系统的命名空间，可以提供更大范围的统一视图。业界流行的文件系统，如Ext3/4，ReiserFs文件系统在一台服务器上同时管理文件的数据和元数据，这种集中管理负载限制了单个文件系统可以管理的空间、文件个数的能力。

一些网络附加存储(Network Attachment Storage，NAS)系统，仍然需要海量存储空间被划分成不同的单元，分别由不同的文件系统来管理，这些文件系统相互之间没有逻辑关系，无法实现数据共享和统一管理。EMC的Celerra，以及华赛的N8000都属于此类。具体地，此类产品通过将多个独立命名空间进行整合，形成单一命名空间。该类全局命名空间的缺陷在于多个子命名空间相互之间没有逻辑关系，无法实现数据共享和统一管理。

此外，基于目录和索引节点inode结构的传统文件系统，实现跨地域的全局命名空间会面临异地频繁访问高层目录导致成本过高的问题，因而需要采用分片的方案来实现。但传统文件系统的树形结构切分要考虑到多地保存的容量和性能的平衡性，而再平衡的代价很高。

而在对象模型存储系统中，由于所有用户的对象位于同一个线性空间中，因此可以很容易地建立和维护对象范围和站点的映射关系。目前实现全局命名空间的系统多数是此类系统，如Data Direct Networks公司的WOS、EMC公司的Atmos等。该类全局命名空间的缺陷在于与传统文件系统的树状拓扑进行兼容比较困难，Atmos通过在元数据节点上存储文件的路径信息，并且需要在客户端上进行复杂的重建得到文件系统的目录树结构，而WOS则没有提供对于传统文件系统目录树的支持。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种文件的元数据管理系统以及管理方法。

根据本发明的实施例中，一种文件的元数据管理系统，包括：

元数据管理子系统，用于存储并管理文件的元数据；

元数据位置管理子系统，用于存储并管理所述元数据的存储位置信息；

服务接入节点，用于在接收到所述文件的应用请求时，从所述元数据位置管理子系统获取所述文件的元数据的存储位置信息，并根据所述元数据的存储位置信息从所述元数据管理子系统获取所述元数据。

在可选实施例中，所述元数据位置管理子系统包括：

一个或多个第一存储节点，用于存储文件的元数据的存储位置信息；

元数据存储位置管理模块，用于接收到所述服务接入节点发送的文件的元数据的存储位置信息的查询时，从一个或多个第一存储节点中查询所述文件的元数据存储位置信息，并将查询到的文件的元数据存储位置信息返回给所述服务接入节点。

在可选实施例中，所述元数据管理子系统包括一个或多个第二存储节点和元数据管理模块，其中：所述一个或多个第二存储节点，用于存储所述文件的元数据和所述元数据的副本。

在可选实施例中，所述元数据管理子系统具有一个存储节点时，所述元数据管理模块还用于将文件的元数据复制到一个存储节点的磁盘阵列中的不同磁盘。

在可选实施例中，所述元数据管理子系统具有多个第二存储节点时，所述元数据管理模块，还用于将文件的元数据复制到多个第二存储节点中，和/或将文件的元数据复制到一个第二存储节点的磁盘阵列中的不同磁盘。

在可选实施例中，每个文件具有一个全局存储空间标识ID，所述元数据管理模块，用于基于文件的全局存储空间标识ID划分若干区间，以及将每个区间内的文件的元数据存储在一组第二存储节点中。