[发明专利]用于机群文件系统的元数据存储系统和管理方法

权利要求书

1.一种机群文件系统中的元数据存储系统，该系统包括DRAM和 SDD；

所述DRAM包括多个元数据缓冲区和元数据索引单元；每个元数据 缓冲区中的元数据是按照写入的时间依次顺序写入的，每个元数据缓存区 对应一个用于存储该缓冲区的元数据索引信息的头结构；每次将元数据缓 冲区中的数据写回到SSD上时形成一个新的元数据索引单元，用于保存该 元数据缓冲区的头结构所包含的元数据索引信息；

所述SSD上包括元数据文件，所述元数据文件包含按照写回时间的顺 序组织的多个元数据存储单元；每次将一个元数据缓冲区中的数据写回到 SSD上时形成一个新的元数据存储单元，用于保存从该元数据缓冲区写入 的元数据；每个元数据存储单元对应于DRAM中的一个元数据索引单元。

2.根据权利要求1所述的元数据存储系统，该系统还包括用于保存来 自SSD的元数据的HDD。

3.根据权利要求1或2所述的元数据存储系统，其中，所述头结构包 括一个Bloom Filter和一个哈希表，所述Bloom Filter用来记录该元数据缓 冲区中保存了哪些元数据项，所述哈希表用于维护元数据项的标识符以及 该元数据项在元数据缓冲区中偏移量的映射。

4.根据权利要求1或2所述的元数据存储系统，其中SDD上还包括用 于存储元数据索引信息的元数据索引文件。

5.根据权利要求1或2所述的元数据存储系统，其中DRAM中还包括 读缓存模块，用于缓存从SSD读取的元数据。

6.一种用于如上述权利要求1或2所述的元数据存储系统的元数据管 理方法，所述方法包括：

步骤1)将元数据按照写入的时间依次顺序写入DRAM中的元数据缓 冲区中；

步骤2)当一个元数据缓冲区被写满后，将其顺序写回到SSD上以形 成一个新的元数据存储单元，同时将其头结构中对应的元数据索引信息以 元数据索引单元的形式保存在DRAM中，所述元数据存储单元按照写回 时间的顺序组织到一个元数据文件中。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述头结构包括一个Bloom Filter 和一个哈希表，所述Bloom Filter用来记录该元数据缓冲区中保存了哪些 元数据项，所述哈希表用于维护元数据项的标识符以及该元数据项在元数 据缓冲区中偏移量的映射。

8.根据权利要求6所述的方法，其中步骤2)还包括在将一个元数据 缓冲区顺序写回到SSD的同时，将其对应的元数据索引信息也顺序写回到 SSD上的元数据索引文件中。

9.根据权利要求7所述的方法，其中步骤2)还包括在将一个元数据 缓冲区写回到SSD时，根据其头结构中的元数据项的标识符来判断SSD 上哪些数据项已经无效的步骤；以及

在已经无效的元数据项所在的元数据存储单元对应的元数据索引单 元中对该元数据项做无效标记的步骤。

10.根据权利要求7所述的方法，其中以64叉树和链接结合的方式来 组织的Bloom Filter，每颗64叉树的深度不超过2层，多个64叉树组成 一个链表，其中每个64叉树的非叶子节点的对应的Bloom Filter是其孩子 节点的Bloom Filter的异或结果。