[发明专利]一种基于集群的可视媒体存储系统

权利要求书

1.一种基于集群的可视媒体存储系统，其特征在于，该系统由两种集群节点组成，存储节点和多媒体服务器节点；存储节点组织分布式的存储设备，给用户提供一个可扩展的存储卷，存储在该卷的数据采用层次目录结构组织；多媒体服务器通过CMSS客户端代理来访问CMSS；该系统的软件模块分为9个部分，即客户端包含用户接口、IFS模块、客户端缓存模块和网络协议模块，服务器包含成员管理模块、数据备份模块、网络协议、元数据管理和服务器缓存模块；其中，客户端和服务器的网络协议实现了客户端同服务器的通信功能，是基于TCP/IP；用户接口模块是为了通过用户态的程序接口，以便于应用程序更好地利用CMSS的特性；CMSS客户端是在Windows平台上实现的，IFS模块利用Windows提供的IFS接口提供应用程序一个标准的文件访问接口，从而保证应用程序透明地使用本系统；客户端缓存和服务器缓存模块一起组成两级缓存结构；元数据管理模块实现了CMSS的元数据管理功能，成员管理模块实现CMSS的成员管理功能；数据备份模块实现了不同磁盘服务器之间的数据备份和迁移，从而实现系统的高可靠性和负载平衡。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，CMSS系统用户请求处理流程为：用户通过客户端代理向逻辑元数据服务器发请求，逻辑元数据服务器返回数据存放的存储服务器信息，然后客户端代理再自动向相应的存储服务器发请求，最后存储服务器返回用户请求的数据。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在CMSS中，所有的存储服务器定期发送一个广播心跳包，成员管理器通过监听这些心跳包来创建活动存储服务器列表；如果在一定的时间内成员管理器不能够收到一个存储服务器的心跳包，成员管理器将认为此服务器失效，并将它从自己的服务器列表中删除；心跳包还包含服务器元数据和存储资源使用情况等信息。

4.如权利要求1或3所述的系统，其特征在于，有3种事件会导致服务器列表的更新：

1)定期刷新事件：每个存储服务器定期刷新它的元数据信息，因为一个存储节点可能改变了自己的元数据等信息，而其他存储节点可能保存的是旧的信息，因此需要定期更新，采用3分钟的更新周期；

2)存储节点加入事件：当添加新的存储节点时，新存储节点会广播一个加入事件，其他的存储节点收到此事件，会更新自己的服务器列表信息，并将自己的节点信息反馈给新节点，新节点也根据反馈信息生成自己的存储节点列表；

3)存储节点断开事件：当成员管理器发现一个节点失效，会广播一个断开事件，其他存储节点收到此事件，会自动在存储节点列表中删除失效节点的信息。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在服务器上有一个备份管理器BM(backup manage)，它接受用户的备份请求，并根据整个系统的负载情况，在适当的时候创建备份任务处理线程，启动备份过程；备份源BS(backup source)是需要备份的光盘服务器，备份目的BT(backup target)是要把数据备份到的光盘服务器，它要提供足够的空间存放备份的数据。

6.如权利要求1或5所述的系统，其特征在于，为了实现备份3方的协同工作，首先需要定义一个NBP(network backup protocol)协议，它规定了整个备份过程的各个步骤，并定义了BM、BS和BT之间的通信接口以及它们之间的交互过程；数据的备份流程为下面8个步骤：

Step1：备份任务处理线程向源命令处理线程发送备份命令；

Step2：源命令处理线程将命令插入命令队列，并在响应代理上等待源工作线程的处理结果；

Step3：源工作线程从源命令队列读取相应的命令，并向目的处理线程转发此命令；

Step4：目的处理线程接收到命令后，进行相应的处理，并返回处理结果给源工作线程；

Step5：源工作线程收到处理结果插入响应队列；

Step6：源命令处理线程从响应队列读取处理结果，并将处理结果发送给备份任务处理线程；

Step7：源工作线程连续地将数据传输到目的端；

Step8：在数据传输的过程中，源命令处理线程及时向备份任务处理线程报告备份的当前状态。