[发明专利]一体化云存储系统及其存储方法

说明书

技术领域

本发明属于分布式文件系统及存储技术领域，具体涉及一种一体化云存储系统及其存储方法。

背景技术

现有的存储系统多数采用基于DAS、NAS、SAN技术的存储系统，其中基于DAS技术的存储系统使用在存取速度不是很高的业务场景，有逐渐被基于SAN技术的存储系统替代的趋势，其缺点是很难应对数据备份、数据恢复、容量扩充等对业务连续上影响比较大的问题。而基于SAN技术的存储系统的优势在于通过网络进行数据存储，可以极大的提高磁盘阵列到服务器之间的访问速度，很好的解决了存储空间扩容，数据备份和恢复等问题。而基于NAS技术的存储系统通过网络协议访问存储设备，可以较好的解决存储设备的共享问题，但是，基于NAS技术的存储系统没能很好的解决操作过程中数据的一致性问题。随着网络技术的快速发展，存储技术方案有逐渐走向网络化的趋势，总的来看，现有的存储系统存在如下缺陷：

（1）存储服务支持系统单一：由于基于DAS技术的存储系统和基于SAN技术的存储系统直接连接到应用服务器上，在操作系统都支持某种类型文件系统的时候，可以做到既支持Windows系统挂接，又支持Linux系统挂接，但是不能支持两种系统同时挂接，一次只能挂接一种系统的方式在现实中没有太大意义。而基于NAS技术的存储系统可以支持Windows系统和Linux系统同时挂载，但是，由于Windows对Samba和NFS支持的不是很好，经常出现挂接失败的情况，影响用户功能正常运行，所以，这种挂接方法也很少被用户采用。

（2）存储空间扩展困难：现有的存储系统基本都已经支持动态的扩展存储空间，即在不停止当前存储服务的情况下通过增加物理存储介质来对存储空间扩容。基于DAS技术的存储系统不支持动态扩展存储空间；基于SAN技术的存储系统支持通过增加磁盘阵列中物理磁盘或者直接增加磁盘阵列来达到扩容的目的，为了提高传输速度，磁盘阵列多使用raid技术，导致通过增加物理磁盘的方法必然影响服务的不间断运行。而增加磁盘阵列对原有存储网络和文件系统结构有很大影响，在操作不当情况下极有可能导致存储系统宕机，以致影响服务的连续运行。

（3）存储性能有待提高：现有的存储方案多依靠提高存储设备网络I/O或磁盘I/O的方法提供存储性能。磁盘阵列通过将数据条带化分盘存储，提高了磁盘读写I/O，但传输性能仍受磁盘阵列和应用服务器接入I/O性能限制；基于NAS技术的存储系统由于受NAS服务器网络I/O限制，直接影响了数据的读写速度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种一体化云存储系统及其存储方法，可绝现有技术中的存储服务支持系统单一、存储空间扩展困难以及存储性能有待提高的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一体化云存储系统，包括交换机，所述交换机与元数据主服务器以及一个以上的存储数据服务器相连接，所述元数据主服务器负责管理文件系统，所述交换机为元数据主服务器与各存储数据服务器之间的网络通讯建立连接，所述存储数据服务器负责存储用户的实际数据；所述交换机、元数据主服务器以及一个以上的存储数据服务器构成一体化云存储系统的存储服务层；

所述交换机通过高速网络数据传输通路与网络相连接，Linux系统服务器和Windows系统服务器通过高速网络数据传输通路与所述网络相连接，所述网络、Linux系统服务器和Windows系统服务器构成一体化云存储系统的应用服务层；

一个以上的用户终端与所述网络相连接，所述用户终端构成一体化云存储系统的用户层，是整个一体化云存储系统的存储方案中存储资源的提供者；所述的交换机（1）为各服务器间的网络通讯建立连接。

所述存储服务层还包括与交换机相连的元数据备份服务器，元数据备份服务器是元数据服务器的镜像，负责当元数据主服务器异常时提供恢复的数据及相关日志。

所述元数据主服务器负责管理文件系统，包括组织文件目录树、属性维护、文件操作日志记录以及授权访问元数据，元数据主服务器还管理整个一体化云存储系统的命名空间以及对外提供单一的系统映像，并负责整个一体化云存储系统的存储集群的管理监控。

所述交换机通过高速网络数据传输通路与网络相连接，Linux系统服务器和Windows系统服务器通过高速网络数据传输通路与网络相连接。

一体化云存储系统的存储方法，包括以下步骤：