[发明专利]一种面向广域网的分布式文件系统元数据副本同步方法

权利要求书

1.一种面向广域网的分布式文件系统元数据副本同步方法，其特征在于，包括：

通过一种分布式的文件元数据操作冲突检测方法检测冲突发生的可能性；

存储中心内节点组成一个二级共识组，其内部共识协议接受客户端提交的元数据请求并返回中心内强一致的操作结果；

多个存储中心的共识组中的边界节点组成一级共识组，其跨存储中心的共识协议接受中心提交的元数据请求并返回跨中心强一致的操作结果；

包括以下步骤：

步骤1，在构建副本空间时，在每个存储中心内部的存储网关节点构建二级共识组，将广域网上多个存储中心的二级共识组中的边界节点构建成一级共识组，在每个存储中心内部构建一棵该副本空间文件及目录的访问状态树，同步副本空间中已有文件与目录；

步骤2，在客户端提交副本空间的只读操作时，存储网关节点会根据访问状态树中的记录一级文件句柄的一致性需求等级进行冲突退避，向一级或者二级共识组提交操作，并返回只读请求的执行结果；

步骤3，在客户端提交副本空间的读写操作时，存储网关节点会根据访问状态树中的进行冲突退避，向一级或二级共识组提交读写请求，并且更新文件及目录状态树，并返回读写请求的执行结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中在每个存储中心内部的存储网关节点构建二级共识组，包括：

A1）由管理节点组织与分发的集群节点状态图进行存储中心内部的存储网关节点的相互发现；

A2）基于传统的leader-based共识协议将存储中心内部的存储网关节点构建为二级共识组，并在二级共识组中进行leader节点的选举，leader节点将负责接受副本空间根目录下所有文件及目录的元数据读写请求；

A3）选举完成后，由leader节点根据管理员预先设置的权重指定其二级共识组中的边界节点角色；

A4）leader节点在运行过程中，将根据负载均衡模块提出的建议，通过共识协议的提案下放leadership，即将副本空间目录树中的某一子树下接受客户端请求与发起提案的leadership外借给二级共识组中其他存储网关节点，一旦下放某一子树的leadership，在leadership收回或者在当前任期内leader节点将拒绝该子树下的所有客户端请求；

A5）若客户端提交的读写操作仅涉及到副本空间目录树下的单个子树，则向根目录方最近分配点的leadership所属的存储网关节点发送读写操作的请求，并由该存储网关节点跳过准备阶段直接在二级共识组中进行提案阶段；

A6）若客户端提交的读写操作涉及到副本空间目录树下的多个子树，且共识协议中这些子树的leadership已经被分配给不同的存储网关节点，则客户端会向这些子树的共有父节点的最近分配点发送读写操作，最近分配点对应的存储网关节点会向二级共识组发起提案暂时冻结其操作涉及的子树的leadership分配点，并在读写操作完成后发起提案解除冻结。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将广域网上多个存储中心的二级共识组中的边界节点构建成一级共识组时，还包括：

B1）由管理节点组织与分发的集群节点状态图进行多个存储中心之间的边界节点的相互发现；

B2）基于传统的leader-based共识协议将存储中心内部的存储网关节点构建为一级共识组，并在一级共识组中进行leader节点的选举，leader节点将负责接受副本空间根目录下所有文件及目录的元数据读写请求；

B3）在选举阶段结束以后，leader节点会根据负载监控模块给出的建议，将leader角色转移给一级共识组中的一个边界节点；

B4）一级共识组中只有leader节点允许发起提案，当提案被其他存储中心的边界节点接受的时候，提案的副作用将直接由边界节点应用在实际存储中。