[发明专利]分布式文件系统的拓扑结构更新方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体来说，涉及一种分布式文件系统的拓扑结构更新方法和装置。

背景技术

分布式文件系统是目前解决大规模数据存储与高速数据处理的有效解决方案。分布式文件系统一般由不同种类的服务实体构成，各个服务实体功能上相互独立，物理上通常位于不同的服务器节点上，由网络连接起来，构成一个有机的整体，对外提供一致的文件访问服务。

分布式文件系统的服务实体主要包括：数据服务实体，元数据服务实体和客户端实体。数据服务实体存储文件的实际内容，通常是将文件进行分片存储到不同的磁盘或节点上，以提高并行存取性能；元数据服务实体提供文件的元数据访问服务；而客户端则安装在用户机器上，为用户的本地文件系统提供访问分布式文件系统的功能。客户端在访问分布式文件系统时，首先与元数据服务实体交互，获得待访问文件的元数据信息，如数据服务实体节点号、磁盘号、文件分片对象id等信息，然后通过这些元数据信息访问数据服务实体上的文件对象。

由于分布式文件系统内包括了用网络互连起来的不同角色的服务实体，因此在开发和部署时，根据客户的实际需求，确定整个系统内各类服务实体的数量和服务器型号等，然后执行网络连接方案，形成系统的拓扑结构，系统的规模也就固定下来。在后期进行维护时，也是基于系统的拓扑结构进行处理，不能对系统拓扑结构进行修改。

然而，随着系统规模的不断扩大，在一个分布式文件系统运行过程中，由于磁盘、网卡、交换机等部件发生故障而出现节点下线的概率越来越大。采用固定的网络拓扑结构，一般只能将这些故障节点或者部件移除，而无法进行替换，导致系统的可用资源不断减少，性能和可靠性也不断降低。

此外，分布式文件系统在设计时就已经确定了系统的容量，在实践中，客户在系统的运行周期经常发现需求的增长超出了现有系统的设计容量和预设性能。然而固定的系统拓扑结构如果要进行扩容，就必须在系统关闭的状态下进行，文件系统停止服务将带来巨大的成本开销，对那些必须7×24小时运行的关键业务，停机升级更是无法接受的。

针对相关技术中分布式文件系统难以实现在线更新维护的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中分布式文件系统难以实现在线更新的问题，本发明提出一种分布式文件系统的拓扑结构更新方法和装置，其能够在不中断系统服务的条件下，通过对现有的分布式文件系统的拓扑结构进行更新和维护，提高了系统部署的灵活性、可靠性和可用性，实现了较高的可升级性。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种分布式文件系统的拓扑结构更新方法。

该拓扑结构更新方法包括：

根据系统所期望的拓扑结构，更新各服务节点之间的通信连接和业务逻辑关联；根据更新后的通信连接和业务逻辑关联，更新系统拓扑结构配置文件，并且，将更新后的系统拓扑结构配置文件发送到各服务节点中。

其中，在期望的拓扑结构与原有的拓扑结构相比，需要增加服务节点的情况下，更新各服务节点之间的通信连接和业务逻辑关联包括：

向待添加的目标服务节点发送节点上线命令，使目标服务节点执行启动操作；向其他服务节点和客户端发送目标服务节点的参数信息，其他服务节点和客户端根据参数信息与目标服务节点建立通信连接和业务逻辑关联。

此外，在其他服务节点和客户端根据参数信息与目标服务节点建立通信连接和业务逻辑关联后，将目标服务节点加入到分布式文件系统的资源池中，以供后续使用。

其中，在期望的拓扑结构与原有的拓扑结构相比，需要删除服务节点的情况下，更新各服务节点之间的通信连接和业务逻辑关联包括：

向待删除的目标服务节点发送节点下线命令，使目标服务节点执行退出操作；向其他服务节点和客户端发送目标服务节点的参数信息，其他服务节点和客户端根据参数信息与目标服务节点断开通信连接和业务逻辑关联。

此外，在目标服务节点执行退出操作前，预设超时时间，

并且，在目标服务节点执行退出操作后，如果在预设超时时间内没有收到退出操作反馈结果，则重新向目标服务节点发送节点下线命令。

此外，在其他服务节点和客户端根据参数信息与目标服务节点断开通信连接和业务逻辑关联之前，释放目标服务节点的资源。

其中，目标服务节点的资源包括以下至少之一：存储设备资源、通信设备资源、计算资源。

其中，参数信息包括以下至少之一：配置信息、状态信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种分布式文件系统的拓扑结构更新装置。