[发明专利]分布式计算机存储系统中数据副本异构存储与访问方法

摘要

本发明涉及一种分布式计算机存储系统中数据副本异构存储与访问方法，属于计算机数据管理技术领域。首先根据用户指定的属性优先级和数据副本数n进行属性分配，每个数据副本对应一个存储特征，并根据存储特征创建各个数据副本的存储模型，随后将数据写入到n个数据副本中；在访问请求到来时，解析访问条件，生成访问属性集，计算各个数据副本的访问优先级，找出最佳访问数据副本进行访问。本发明将不同数据副本按照用户访问特点按不同属性排序存储，从而使分布式计算机存储系统中数据的多个数据副本能够快速响应用户在数据不同属性上的访问请求，使得多副本技术在提高系统可用性的基础上，还提升了系统的访问性能。

主权项

1.一种分布式计算机存储系统中数据副本异构存储与访问方法，其特征在于，记分布式计算机存储系统的节点集合为S，其中A是协调者节点，其他n个节点为非协调者节点；系统中的数据由k个属性组成，记系统中各数据的数据副本数均为n，以上属性均由用户设置；该方法包括以下步骤：(1)协调者节点A接收客户端请求，判断接收的客户端请求是否为建立数据副本结构请求，若是，则执行步骤(2)，否则判断接收的客户端请求是否为数据导入请求，若是，则执行步骤(3)，否则执行步骤(4)；(2)建立数据副本结构(2‑1)协调者节点A接收用户指定的各属性的访问优先级，访问优先级范围为从1到n的正整数；访问优先级数值越高，表明对应的属性越被频繁用于做访问条件；对于用户不指定的属性，则默认访问优先级为1；(2‑2)协调者节点A将k个属性按照访问优先级从高到底排序，相同优先级的属性随机排序，排好序的属性列表记为P，P＝(p_1,p_2,…,p_i,…,p_k)，其中p_i表示按照访问优先级从高到底排序后的第i个属性，1≤i≤k；将属性p_i分配给第(i‑1)％n+1个数据副本，其中％为取模符号；将数据副本r分配到的m_r个属性按优先级从高到底排序，r＝1,2,…,n，排序后的m_r个属性称为该数据副本r的存储特征，记做Y_r＝(y_1,y_2,…,y_j,…,y_m_r)；协调者节点A将各个数据副本的存储特征发送给对应的非协调者节点；(2‑3)所有非协调者节点接收存储特征后，根据各自的存储特征分别建立数据副本结构，并保存各自的存储特征；(2‑4)返回步骤(1)；(3)数据导入(3‑1)判断对应的数据副本结构是否建立，若是，则继续执行，否则返回步骤(1)；(3‑2)协调者节点A接收到一份数据集后，将接收的数据集按照各非协调者节点的存储模型发送给n个非协调者节点；(3‑3)各非协调者节点对接收的数据集均分别做如下数据副本异构存储处理：首先将接收的数据集中的数据按照y_1属性的值进行排序，若y_1属性的值相等，则按照y_2属性排序，以此类推，直至检索到某一属性值不相等时，则按照该属性值的顺序对接收的数据集中的数据进行排序；该非协调者节点将排序后的数据集进行存储；(3‑4)返回步骤(1)；(4)数据访问(4‑1)判断对应的数据副本结构是否建立，若是，则继续执行，否则返回步骤(1)；(4‑2)协调者节点A接收客户端的数据访问请求为同时对数据的多个属性进行过滤，将被同时访问的多个属性构成的集合记做集合Q；(4‑3)最佳访问数据副本选择：协调者节点A计算各个数据副本的访问优先级，对于每个数据副本，协调者节点A首先将数据副本r的访问优先级W_r初始化为0；然后将该数据副本的存储特征内的每个属性y_j依次与集合Q进行判断，如果y_j∈Q，则将该数据副本的属性优先级W_r加2^k‑j，j＝1，2，…,m_r；将访问优先级最大的数据副本作为最佳访问数据副本，如果多个数据副本访问优先级并列第一，则随机选择一个作为最佳数据副本；协调者节点A将数据访问请求发送给最佳访问数据副本所在的非协调者节点R；(4‑4)非协调者节点R接收协调者节点A发送的数据访问请求后，访问自身存储数据副本内的数据并返回访问结果给协调者节点A；(4‑5)协调者节点A返回访问结果给客户端；(4‑6)返回步骤(1)。