[发明专利]用于分布式文件系统的加密

说明书

一种计算设备，包括前端和后端，该计算设备可操作地耦接至多个存储设备。后端包括多个桶。每个桶能够操作以构建跨越多个存储设备中的两个或两个以上存储设备的故障保护条带。前端能够操作以在数据进入多个存储设备时对数据进行加密，并且在数据离开多个存储设备时对数据进行解密。

优先权要求

本申请要求于2018年6月8日提交的标题为“用于分布式文件系统的加密”的美国临时专利申请第62/682,198号和于2019年2月13日提交的标题为“用于分布式文件系统的加密”的美国专利申请第16/274,541号的优先权。

背景技术

通过将数据存储的传统方法与参考附图在本公开的其余部分中阐述的本申请的方法和系统的一些方面进行比较，传统方法的限制和缺点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

引用并入

标题为“分布式擦除编码虚拟文件系统”的美国专利申请第15/243,519号通过引用整体并入本文。

发明内容

基本上如在权利要求中更完整地阐述并结合至少一个附图所示出和/或描述的，提供了用于在分布式文件系统中加密的方法和系统。

附图说明

图1示出了根据本公开的各个方面的分布式文件系统的各种示例性配置。

图2示出了根据本公开的各个方面的分布式文件系统节点的示例性配置。

图3示出了根据本公开的示例性实现方式的分布式文件系统的另一种形式。

图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的加密文件系统中的计算设备的实例。

图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的计算设备的集群的实例。

图6是示出用于从加密文件系统中的客户端读取的示例性方法的流程图。

图7是示出用于向加密文件系统中的客户端写入的示例性方法的流程图。

图8示出了两个分布式故障容错地址空间驻留在多个固态存储磁盘上的示例性实现方式。

图9示出了根据本公开的示例性实现方式的可以用于保护存储到虚拟文件系统的非易失性存储器中的数据的前向纠错方案。

具体实施方式

传统上，文件系统对元数据结构(例如，目录、文件、属性、文件内容等)使用集中控制。如果本地文件系统能够从单个服务器访问而该服务器发生故障，那么如果没有进一步的保护，则文件系统的数据可能丢失。为了增加保护，一些文件系统(例如，由NetApp提供的)已经以主动-被动方式使用一对或多对控制器来在两个或以上计算机上复制元数据。其他解决方案已经以集群方式使用了多个元数据服务器(例如，由IBM GPFS、Dell EMCIsilon、Lustre等提供的)。然而，因为传统集群系统中的元数据服务器的数量被限制在较小的数量，所以这样的系统不能扩展。

本发明中的系统能够应用于小集群，并且还能够扩展到成千上万个节点。讨论了关于非易失性存储器(NVM)(例如，固态驱动器(SSD)形式的闪存)的示例性实施例。NVM可以被划分为4kB的块(block)和128MB的组块(chunk)。盘区(extents)可以存储在易失性存储器中，例如用于快速访问的RAM，也可以由NVM存储装置备份。盘区可以存储用于块的指针，例如，针对存储在块中的1MB数据存储256个指针。在其他实施例中，也可以使用更大或更小的存储器分区。本公开中的元数据功能可以有效地分布在许多服务器上。例如，在大负载针对文件系统命名空间的特定部分的“热点”的情况下，该负载可以跨多个节点分布。