[发明专利]一种预防集群节点间文件脑裂的方法及计算机可读介质

说明书

本发明提供了一种预防集群节点间文件脑裂的方法及计算机可读介质，该方法包括运行于至少配置两个作为服务端的节点中的集群中，在向任意一个节点执行文件操作时，仅对待操作文件的片段添加分布式锁；根据文件操作所对应的文件属性值和/或节点间的心跳检测结果确定文件操作是否成功；将文件操作失败所对应的待操作文件的片段参比源文件执行修复。通过本发明，提高了由客户端向服务端执行文件操作时确保各个服务端的数据一致性，有效地避免了集群节点间发生文件脑裂，并提高了存储系统及其基于该存储系统的计算机集群的可靠性与对待修复文件所执行的修复操作的稳定性。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种预防集群节点间文件脑裂的方法及计算机可读介质。

背景技术

GlusterFS(Gluster File System)是开源的分布式文件系统，属于软件定义存储，采用堆栈式设计，具有强大的横向扩展能力，可扩展至数PB(PetaByte)数据及数千个客户端。GlusterFS分布式文件系统将单一的物理存储资源通过TCP/IP或InfiniBand RDMA聚集在一起，使用统一的命名空间(Namespace)对数据进行管理。

文件脑裂是指文件的副本在计算机集群不同节点上的数据不一致，从而导致客户端在对文件进行读写时，不能识别哪个节点上的副本是正确的数据，这时客户端会认为这个文件为脑裂文件，出现数据损坏，不能进行正常的读写，这种现象称为文件脑裂。文件脑裂出现的原因主要是客户端在写数据到不同副本上时，因网络或GlusterFS进程出现问题导致在一个服务端写数据成功，实例该成功服务端为A，在另一个服务端写数据失败，实例该失败服务端为B。在文件未修复完成的情况下，数据再次写到服务端A时因网络或GlusterFS进程出现问题导致写失败，而在B服务端写数据是成功的。当A服务端与B服务端再次启动后，就出现数据在A服务端与B服务端不一致的问题，出现数据紊乱及不同步的现象，不能对该文件进行读写。

申请人指出在现有技术中，虽然可以采用可通过设置quorum机制来避免文件脑裂的发生，即若文件的副本数是两个，可以设置quorum比例为50％以上，当计算机集群中有一个节点不在线时，会导致计算机集群是不可访问的，以避免脑裂文件的形成。但是通过设置quorum比例可以在一定情况下避免文件脑裂的形成，如双副本的计算机集群，可以设置quorum比例在50％以上，这样当双副本的一个节点不在线(或者不可用)时，禁止对文件进行读写。这种方式虽然避免了文件脑裂的形成，但是又在一定程度上降低了整个计算机集群的可用性，如在读写过程中，刚开始两个节点均是可连接的，在写操作过程中突然有一个节点断开，此时整个计算机集群禁止读写，从而降低了该计算机集群的可用性；而且在网络容易出现瞬间断开的环境中，极大地降低了整个计算机集群的可操作性，由此导致用户体验较差。

有鉴于此，有必要对现有技术中的如何预防文件发生脑裂的技术方案予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种预防集群节点间文件脑裂的方法及计算机可读介质，用以防止由客户端向服务端执行文件操作时确保各个服务端的数据一致性，避免集群节点间发生文件脑裂，以提高存储系统及其基于该存储系统的计算机集群的可靠性与对待修复文件所执行的修复操作的稳定性。

为实现上述目的之一，本申请首先提供了一种预防集群节点间文件脑裂的方法，包括：

运行于至少配置两个作为服务端的节点中的集群中，在向任意一个节点执行文件操作时，仅对待操作文件的片段添加分布式锁；

根据文件操作所对应的文件属性值和/或节点间的心跳检测结果确定文件操作是否成功；

将文件操作失败所对应的待操作文件的片段参比源文件执行修复。