[发明专利]一种基于纠删码的分布式存储系统的退化读优化方法

摘要

本发明公开一种基于节点性能评估的纠删码存储系统退化读优化方法，该方法根据分布式存储系统各节点的硬件性能实时状况和软件请求情况，将各节点性能数据发送至性能评估节点，性能评估节点根据各节点的硬件性能状况以及分布式存储系统的排队延迟，过滤无用数据，通过评价公式获得每个节点的实时性能权值，将权值写回至各个存储节点。当某些节点出现故障，上层读请求转变为退化读请求，系统根据全局性能状态挑选最优的某些节点并进行解码操作。该方法在保证退化读操作顺利完成的情况，降低了读操作响应时间，充分利用了各节点软硬件资源。

主权项

一种基于纠删码的分布式存储系统的退化读优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)第一阶段，首先建立纠删码分布式存储系统IO栈，对存储系统中的纠删码读操作进行分层分析，将纠删码读IO栈主要可以分为以下四层：消息处理层、操作分发层、操作处理层、对象读取层；2)第二阶段，收集每个节点的纠删码读请求中每层的延迟情况、队列排队状态、指定时间内处理读写请求的个数等软件性能数据，同时收集每个节点中的硬件数据，包含CPU、IO、网络等数据，将这些数据进行格式统一处理，以三元组<时间，性能指标，性能数据>的方式传输至性能收集节点进行保存；3)第三阶段，性能收集节点会收集保存每项性能数据，并对无用数据进行过滤操作，对过期数据进行清理操作；4)第四阶段，根据建立的异构存储环境系的节点性能评价方案，根据获取的存储软件性能数据和节点硬件数据评估每个节点的实时性能状态，计算出每个节点的性能权值；5)第五阶段，数据收集评估节点将评估后各节点的实时性能权值分别发送至每个存储节点，每个存储节点接受到权值数据后更新原有的性能权值数据；6)第六阶段，读请求所在的主节点会查看所需要的数据块节点是否都存活，如果发生故障的节点小于等于m个，便会发起退化读操作，系统根据保存在本地的节点性能权值数据选择性能最优的k‑1个节点，然后发送读请求；7)第七阶段，性能最优的k‑1个节点响应主节点的读请求，将数据块或者校验块发送至主节点，主节点收到所有的数据(校验)块后进行解码操作，最后将完整数据发送至客户端，完成退化读操作。