[发明专利]一种元数据模块及元数据模块处理方法

说明书

本发明公开了一种元数据模块，包括：元数据对象模块：用于管理元数据对象，包括LUN信息、B+树的rootNode；实现ROOT区数据结构的初始化、更新和恢复；事务模块：用于保证请求的原子性；写缓存模块：用于将I/O业务的请求在内存中缓存；B+树模块：用于实现元数据模块的B+树操作算法；读缓存模块：用于提高元数据模块的读性能；查询模块：用于进行查询操作。还公开了一种用于处理存储系统下层离线情况的元数据模块处理方法，保证了下层离线时元数据请求的原子性，确保数据的完整性和一致性，有利于提高元数据模块开发的可靠性。

技术领域

本发明涉及存储系统领域，具体涉及一种元数据模块及元数据模块处理方法。

背景技术

在全闪存储系统的集群结构下，元数据是最重要的部分，元数据模块通过读缓存和写缓存进行性能提高，流程十分复杂。针对一般I/O业务，需要管理逻辑地址到物理地址的映射关系；针对垃圾回收功能，需要管理物理地址到逻辑地址的映射关系；针对支持的重删功能，需要管理I/O的指纹值到物理地址的映射关系。由此可见，针对一个I/O业务，需要进行多次映射关系的管理等操作，因此，在事务进行时要保证其原子性。

当存储系统遇到硬盘故障、拔盘、存储池满等下层离线的情况时，需要进行硬盘更换或扩容，对于元数据模块来说需要进行较为复杂的操作，如果操作不当，将影响数据的可靠性和一致性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种元数据模块及元数据模块处理方法，在下层离线的情况下，保证了数据的可靠性与一致性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种元数据模块，包括：

元数据对象模块：用于管理元数据对象，包括LUN信息、B+树的rootNode；实现ROOT区数据结构的初始化、更新和恢复；

事务模块：用于保证请求的原子性；

写缓存模块：用于将I/O业务的请求在内存中缓存；

B+树模块：用于实现元数据模块的B+树操作算法；

读缓存模块：用于提高元数据模块的读性能；

查询模块：用于进行查询操作。

进一步地，所述保证请求的原子性，包括：

若一个请求内的若干子请求全部完成，则请求完成；

若任意一个子请求未完成，则请求回滚，已完成的子请求取消。

进一步地，所述写缓存模块包括WRITE_BACK模式和WRITE_THROUGH模式，其中：

WRITE_BACK模式：写缓存模块被划分预定的内存空间，用于将事务模块发送的请求进行缓存，在达到设定条件时请求进行下刷；

WRITE_THROUGH模式：直接将事务模块发送的请求进行下刷。

本发明还提供了一种元数据模块处理方法，用于处理存储系统下层离线的情况，基于上述的元数据模块，具体步骤包括：

离线处理：停止后台任务，取消元数据请求，建立事务重做链表；

重新上线处理：写缓存下刷任务开启，根据事务重做链表重做请求，重启后台任务。

进一步地，所述后台任务包括卷删除和写缓存定时下刷。

进一步地，所述取消元数据请求，包括：

若元数据模块内存空间请求尚未处理，则主动取消元数据请求，向上层返回FAILED_OFFLINE；