CN108900337B - 一种元数据服务的故障恢复方法、服务器、客户端及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种元数据服务的故障恢复方法、服务器、客户端及***，该方法的步骤包括：当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode索引信息；在inode索引信息中选取具有预设标记的目标inode索引信息；分别根据各目标inode索引信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复。本方法相对降低了故障恢复的时间开销，并且缩短了备用元数据服务无法正常响应数据访问请求的时长，保证了数据存储***的工作效率以及用户体验。此外，本发明还提供一种服务器、客户端及***，有益效果同上所述。

Description

一种元数据服务的故障恢复方法、服务器、客户端及***

技术领域

本发明涉及数据存储领域，特别是涉及一种元数据服务的故障恢复方法、服务器、客户端及***。

背景技术

元数据是“关于数据的数据”，即关于数据的描述，存储着关于数据的信息，为用户更方便地检索数据信息提供了帮助。

随着大数据时代的到来，在企业当前的数据存储***中往往存储有海量数据，为了更加提高用户对于数据存储***中数据的获取效率以及准确性，在数据存储***中往往预先运行有元数据服务，当客户端向数据存储***发起对目标数据的访问请求时，首先通过元数据服务对访问请求进行解析，根据客户端需求向客户端发送目标数据所处的磁盘位置的索引信息(inode)，进而客户端对索引信息进行缓存并根据该索引信息在磁盘的对应地址获取所需要的目标数据。在当前应用场景下，为了提高元数据服务的鲁棒性，往往预设有备用元数据服务，当元数据服务出现故障时，备用元数据服务获取各个客户端中缓存的全部索引信息，并根据索引信息的内容在磁盘中获取相应的配置数据进行加载，以使备用元数据服务的当前状态与元数据服务故障前的状态一致，进而完全顶替元数据服务的工作。但是由于客户端的缓存中的往往掺杂有已经使用完毕的索引信息，因此备用元数据服务对客户端中全部索引信息都进行加载势必会增加故障恢复的时间开销，并且由于故障恢复期间备用元数据服务无法正常响应客户端发起的数据访问请求，因此较长的故障恢复时间会对数据存储***的工作效率以及用户体验造成影响。

由此可见，提供一种元数据服务的故障恢复方法，以降低故障恢复的时间开销，进而相对保证数据存储***的工作效率以及用户体验，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种元数据服务的故障恢复方法、服务器、客户端及***，以降低故障恢复的时间开销，进而相对保证数据存储***的工作效率以及用户体验。

为解决上述技术问题，本发明提供一种元数据服务的故障恢复方法，应用于服务器，包括：

当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息；

在inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，预设标记表征客户端尚未完成对目标inode信息的使用；

分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复。

优选的，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息具体为：

通过备用元数据服务与客户端预先建立的通信连接获取各inode信息。

优选的，备用元数据服务的数量大于1。

优选的，在分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据后，该方法进一步包括：

将配置数据记录至日志中。

此外，本发明还提供一种服务器，包括：

索引获取模块，用于当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息；

索引选取模块，用于在inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，预设标记表征客户端尚未完成对目标inode信息的使用；

数据配置模块，用于分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复。

此外，本发明还提供一种元数据服务的故障恢复方法，应用于客户端，包括：

获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；

当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各inode信息发送至备用元数据服务，以通过备用元数据服务响应inode信息，实现故障恢复。

此外，本发明还提供一种客户端，其特征在于，包括：

获取设置模块，用于获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；

索引发送模块，用于当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各inode信息发送至备用元数据服务，以通过备用元数据服务响应inode信息，实现故障恢复。

此外，本发明还提供一种元数据服务的故障恢复***，包括：

服务器，用于当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息；在inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，预设标记表征客户端尚未完成对目标inode信息的使用；分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复；

客户端，用于获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各inode信息发送至备用元数据服务，以通过备用元数据服务响应inode信息，实现故障恢复。

本发明所提供的元数据服务的故障恢复方法，预先对inode信息中，尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记，当与客户端建立连接的元数据服务发生故障时，控制备用元数据服务获取由客户端发送的全部inode信息，进而在inode信息仅选取具有预设标记的目标inode信息，并根据目标inode信息中的预设标记获取相应的配置数据以加载至备用元数据服务，进而使备用元数据服务替代元数据服务，完成故障恢复。本方法在对备用元数据服务进行使用前加载时，仅加载尚未被客户端使用完毕的inode信息所对应的配置数据，相比于对客户端所缓存的全部索引信息都进行加载，相对降低了数据的加载量，因此本方法相对降低了故障恢复的时间开销，并且缩短了备用元数据服务无法正常响应数据访问请求的时长，保证了数据存储***的工作效率以及用户体验。此外，本发明还提供一种服务器、客户端及***，有益效果同上所述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用于服务器的元数据服务的故障恢复方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种服务器的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种应用于客户端的元数据服务的故障恢复方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种客户端的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种元数据服务的故障恢复方法，以降低故障恢复的时间开销，进而相对保证数据存储***的工作效率以及用户体验。本发明的另一核心是提供一种服务器、客户端及***。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种应用于服务器的元数据服务的故障恢复方法的流程图。请参考图1，应用于服务器的元数据服务的故障恢复方法的具体步骤包括：

步骤S10：当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息。

需要说明的是，在客户端与元数据服务进行交互时，客户端向元数据服务发起对目标数据的操作请求，进而目标元数据根据目标数据在磁盘中所存储的位置相客户端提供对应的inode信息，客户端会对inode信息进行缓存并使用。由于备用元数据服务代替元数据服务的前提是备用元数据服务能够与故障前的元数据服务处于相同的工作状态，因此需要根据客户端预先缓存的inode信息进行备用元数据服务的内容加载，以使备用元数据服务能够达到元数据服务的工作状态，能够与客户端继续交互。

步骤S11：在inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息。

其中，预设标记表征客户端尚未完成对目标inode信息的使用。

在inode信息中存在被预先设置有预设标记的目标inode信息，预设标记是区分inode信息是否被客户端使用完毕的标志，此处所指的客户端尚未完成对目标inode信息的使用，具体应包括：由于元数据服务故障而造成的，客户端正在使用目标inode信息但并未完成对目标inode信息的使用的情况，以及客户端尚未开始使用目标inode信息的情况。需要说明的是，inode信息会根据客户端对于元数据服务中数据的操作内容不同而存在差异，并且根据inode信息即可获悉客户端需要执行数据操作的数据地址以及操作内容。

作为一种优选的实施方式，本步骤中预设标记中包含有客户端对目标inode信息尚未完成的操作内容，以便于在后续用户能够根据预设标记直观高效的获悉客户端对目标inode信息尚未完成的操作。需要说明的是，本申请中所指的操作内容具体可以包括读操作、写操作、删除操作等，在此不做具体限定。可以明确的是，对元数据服务来说，实现客户端对inode信息的每一种操作，均需要加载对应的配置数据。

步骤S12：分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复。

可以理解的是，本步骤是根据目标inode信息在数据池中查找对应的配置数据并加载至备用元数据服务中，进而在备用元数据服务加载完配置数据后，能够实现与客户端进行交互，相当于替代了发生故障的元数据服务，以此实现故障恢复。另外，配置数据预先存储在与服务器通信的数据池中，而数据池的本质为物理存储介质，元数据服务的作用是对数据池中的数据进行相关表述，客户端通过元数据服务发起对数据池中数据的访问及操作能够更加高效及准确，由于在物理存储介质中获取数据是本领域技术人员所知的内容，故在此不做赘述。

本发明所提供的元数据服务的故障恢复方法，预先对inode信息中，尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记，当与客户端建立连接的元数据服务发生故障时，控制备用元数据服务获取由客户端发送的全部inode信息，进而在inode信息仅选取具有预设标记的目标inode信息，并根据目标inode信息中的预设标记获取相应的配置数据以加载至备用元数据服务，进而使备用元数据服务替代元数据服务，完成故障恢复。本方法在对备用元数据服务进行使用前加载时，仅加载尚未被客户端使用完毕的inode信息所对应的配置数据，相比于对客户端所缓存的全部索引信息都进行加载，相对降低了数据的加载量，因此本方法相对降低了故障恢复的时间开销，并且缩短了备用元数据服务无法正常响应数据访问请求的时长，保证了数据存储***的工作效率以及用户体验。

实施例二

在上述实施例的基础上，本发明还提供以下一系列优选的实施方式。

作为一种优选的实施方式，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息具体为：

通过备用元数据服务与客户端预先建立的通信连接获取各inode信息。

由于元数据服务与客户端之间建立通信连接往往需要进行TCP/IP的“三次握手”，势必会造成一定的时间开销，因此当与客户端通信的元数据服务发生故障时再建立备用元数据服务与客户端之间的通信连接，会降低故障恢复的整体效率。因此本实施方式预先建立备用元数据服务与客户端之间的通信连接，进而当与客户端通信的元数据服务发生故障时，能够立即启用该通信连接，避免了重新建立客户端与备用元数据服务的通信连接所造成的整体时间开销。

此外，作为一种优选的实施方式，备用元数据服务的数量大于1。

考虑到备用元数据服务也可能存在故障的情况，因此为了保证备用元数据的可靠性，本实施方式中的备用元数据服务的数量大于1，以此进一步提高元数据服务整体工作的可靠性，当有元数据服务故障时，能够具有较多备用元数据服务可选，保证了备用元数据服务的鲁棒性。

此外，作为一种优选的实施方式，在分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据后，该方法进一步包括：

将配置数据记录至日志中。

可以理解的是，由于备用元数据服务加载配置数据时可能会出现加载错误的情况，因此用户需要对错误原因进行分析，而本实施方式中，将配置数据记录至日志后，在备用元数据服务加载配置数据出现错误时，用户可以通过查找日志中对应的配置数据，以进行错误排查以及相关优化，相对提高了元数据服务故障恢复过程的整体可靠性。

实施例三

在上文中对于应用于服务器的元数据服务的故障恢复方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种与该方法对应的服务器，由于服务器部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此服务器部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图2为本发明实施例提供的一种服务器的结构图。本发明实施例提供的服务器，包括：

索引获取模块10，用于当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息。

索引选取模块11，用于在inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，预设标记表征客户端尚未完成对目标inode信息的使用。

数据配置模块12，用于分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复。

本发明所提供的服务器，当与客户端建立连接的元数据服务发生故障时，控制备用元数据服务获取由客户端发送的全部inode信息，进而在inode信息仅选取具有预设标记的目标inode信息，并根据目标inode信息中的预设标记获取相应的配置数据以加载至备用元数据服务，进而使备用元数据服务替代元数据服务，完成故障恢复。本服务器在对备用元数据服务进行使用前加载时，仅加载尚未被客户端使用完毕的inode信息所对应的配置数据，相比于对客户端所缓存的全部索引信息都进行加载，相对降低了数据的加载量，因此本服务器相对降低了故障恢复的时间开销，并且缩短了备用元数据服务无法正常响应数据访问请求的时长，保证了数据存储***的工作效率以及用户体验。

实施例四

图3为本发明实施例提供的一种应用于客户端的元数据服务的故障恢复方法的流程图。请参考图3，应用于客户端的元数据服务的故障恢复方法的具体步骤包括：

步骤S30：获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记。

其中，预设标记中包含有对目标inode信息尚未完成的操作内容。

可以理解的是，客户端对于尚未完成使用的目标inode信息设置包含有尚未完成的操作内容的预设标记，用以表征目标inode尚未完成客户端的某一操作内容。

步骤S31：当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各inode信息发送至备用元数据服务，以通过备用元数据服务响应inode信息，实现故障恢复。

此处所指的各inode信息即为服务器端通过备用元数据服务获取到的由客户端预先缓存的inode信息。可以理解的是，客户端通过对inode信息设置预设标记以告知备用元数据服务该inode信息未使用或未完成使用，进而备用元数据服务通过响应客户端发送的inode信息，选择性地进行配置数据的获取以及加载，最终实现故障恢复。

实施例五

在上文中对于应用于客户端的元数据服务的故障恢复方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种与该方法对应的客户端，由于客户端部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此客户端部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图4为本发明实施例提供的一种客户端的结构图。本发明实施例提供的客户端，包括：

获取设置模块40，用于获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；其中，预设标记中包含有对目标inode信息尚未完成的操作内容。

索引发送模块41，用于当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各inode信息发送至备用元数据服务，以通过备用元数据服务响应inode信息，实现故障恢复。

此外，本发明还提供一种元数据服务的故障恢复***，包括：

服务器，用于当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各客户端预先缓存的inode信息；在inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，预设标记表征客户端尚未完成对目标inode信息的使用；分别根据各目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至备用元数据服务以代替元数据服务的工作，实现故障恢复；

客户端，用于获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；其中，预设标记中包含有对目标inode信息尚未完成的操作内容；当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各inode信息发送至备用元数据服务，以通过备用元数据服务响应inode信息，实现故障恢复。

本发明所提供的元数据服务的故障恢复***，客户端预先对inode信息中，尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记，当服务器中与客户端建立连接的元数据服务发生故障时，控制备用元数据服务获取由客户端发送的全部inode信息，进而在inode信息仅选取具有预设标记的目标inode信息，并根据目标inode信息中的预设标记获取相应的配置数据以加载至备用元数据服务，进而使备用元数据服务替代元数据服务，完成故障恢复。本***在对备用元数据服务进行使用前加载时，仅加载尚未被客户端使用完毕的inode信息所对应的配置数据，相比于对客户端所缓存的全部索引信息都进行加载，相对降低了数据的加载量，因此本***相对降低了故障恢复的时间开销，并且缩短了备用元数据服务无法正常响应数据访问请求的时长，保证了数据存储***的工作效率以及用户体验。

以上对本发明所提供的一种元数据服务的故障恢复方法、服务器、客户端及***进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种元数据服务的故障恢复方法，其特征在于，应用于服务器，包括：

当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各所述客户端预先缓存的inode信息；

在所述inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，所述预设标记表征所述客户端尚未完成对所述目标inode信息的使用；

分别根据各所述目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至所述备用元数据服务以代替所述元数据服务的工作，实现故障恢复。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过备用元数据服务获取各所述客户端预先缓存的inode信息具体为：

通过所述备用元数据服务与所述客户端预先建立的通信连接获取各所述inode信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述备用元数据服务的数量大于1。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，在所述分别根据各所述目标inode信息查找对应的配置数据后，该方法进一步包括：

将所述配置数据记录至日志中。

5.一种服务器，其特征在于，包括：

索引获取模块，用于当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各所述客户端预先缓存的inode信息；

索引选取模块，用于在所述inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，所述预设标记表征所述客户端尚未完成对所述目标inode信息的使用；

数据配置模块，用于分别根据各所述目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至所述备用元数据服务以代替所述元数据服务的工作，实现故障恢复。

6.一种元数据服务的故障恢复方法，其特征在于，应用于客户端，包括：

获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；

当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各所述inode信息发送至备用元数据服务，以通过所述备用元数据服务响应所述inode信息中具有预设标记的目标inode信息，实现故障恢复。

7.一种客户端，其特征在于，包括：

获取设置模块，用于获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；

索引发送模块，用于当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各所述inode信息发送至备用元数据服务，以通过所述备用元数据服务响应所述inode信息中具有预设标记的目标inode信息，实现故障恢复。

8.一种元数据服务的故障恢复***，其特征在于，包括：

服务器，用于当与客户端通信的元数据服务发生故障时，通过备用元数据服务获取各所述客户端预先缓存的inode信息；在所述inode信息中选取具有预设标记的目标inode信息；其中，所述预设标记表征所述客户端尚未完成对所述目标inode信息的使用；分别根据各所述目标inode信息查找对应的配置数据，并加载至所述备用元数据服务以代替所述元数据服务的工作，实现故障恢复；

客户端，用于获取预先缓存的inode信息，并对尚未完成使用的目标inode信息设置预设标记；当与自身建立有通信连接的元数据服务发生故障时，将各所述inode信息发送至备用元数据服务，以通过所述备用元数据服务响应所述inode信息，实现故障恢复。

Images