[发明专利]分布式计算机数据存储系统中多副本一致性的控制方法

权利要求书

1.一种计算机数据分布式存储系统中多副本一致性的控制方法，该方法包括以下步骤：

(1)记分布式存储系统的节点集合为S，在S中的节点A到节点B的实现通信的转发队列记做SQ_AB，该转发队列能同时进行转发操作的转发操作数量N_SQ_AB，S中节点C的用于执行写请求的执行队列记做MQ_c，该执行队列能同时进行写操作的写操作数量N_MQ_A，记用户期望的分布式存储系统的同一数据项的不同副本间差异度小于k；

(2)对于一个写请求，设定节点A为协调者节点，集合S_A为非协调者节点集合，对于每一个非协调者节点B∈S_A，设定协调者节点A与非协调者节点B实现通信的转发队列SQ_AB的队列长度阈值为L_SQ_AB，协调者节点A的所有转发队列集合为SQ_A，节点A执行写请求的执行队列MQ_A的队列长度阈值为L_MQ_A，其中L_SQ_AB＝α×k×N_SQ_AB，L_MQ_A＝β×k×N_MQ_A，其中α和β取值为任意正整数；

(3)分布式存储系统中的协调者节点A接收到客户端的写请求后，协调者节点A从分布式存储系统中找到存储与该写请求对应的数据副本的所有非协调者节点B∈S_A，协调者节点将该写请求插入到本节点的用于与包含该数据项副本的所有非协调者节点实现通信的转发队列SQ_AB∈SQ_A中，插入过程包括以下步骤：

(3-1)对协调者节点A中用于与非协调者节点实现通信的所有转发队列SQ_AB∈SQ_A的长度分别进行判断，若该转发队列SQ_AB的长度小于该转发队列长度阈值L_SQ_AB，则将写请求插入到该转发队列末尾，等待转发，若该转发队列SQ_AB的长度大于或等于该转发长度阈值L_SQ_AB，则该写请求暂时不进入转发队列，进入阻塞状态，直到转发队列长度小于L_SQ_AB，从阻塞状态转换为工作状态，将写请求插入到该转发队列末尾，等待转发；

(3-2)对协调者节点A中的数据副本进行判断，若协调者节点A中不存在与写请求对应的数据副本，则写请求不进入协调者节点A的执行队列，若协调者节点A中存在与写请求对应的数据副本，则当协调者节点A的执行队列MQ_A的队列长度小于上述执行队列的长度阈值L_MQ_A时，协调者节点A将写请求插入到执行队列MQ_A中，等待执行，当协调者节点A的执行队列长度大于或等于上述执行队列的长度阈值L_MQ_A时，写请求暂时不进入执行队列，进入阻塞状态，直到执行队列长度小于L_MQ_A时，从阻塞状态转换为工作状态，将写请求插入到执行队列中，等待执行；

(4)协调者节点A依次将所有转发队列SQ_AB∈SQ_A中的写请求转发给对应的非协调者节点B∈S_A；

(5)非协调者节点B∈S_A接收到协调者节点A转发的写请求后，对本节点B的用于写请求的执行队列MQ_B的长度进行判断，若执行队列MQ_B的长度小于上述长度阈值L_MQ_B，则本节点B将写请求插入到执行队列MQ_B中，等待执行；若执行队列的长度大于或等于长度阈值L_MQ_B，则写请求不进入执行队列MQ_B，进入阻塞状态，直到执行队列长度小于L_MQ_B，从阻塞状态转换为工作状态，将写请求插入到执行队列中MQ_B，等待执行；

(6)上述步骤(3-2)中插入了该写请求的协调者节点A与上述步骤(5)中的非协调者节点B∈S_A执行本节点中执行队列中的写请求，若写请求操作失败，则减小执行队列长度L_MQ的值，减小方法为：使上述β＝β-1，根据公式L_MQ＝β×k×N_MQ，重新计算L_MQ，若写请求操作成功，则该节点向协调者节点返回写入成功信息；

(7)设定协调者节点需要接收到成功信息次数的阈值，在设定时间内，对协调者节点收集到成功信息的次数进行判断，若成功信息次数大于或等于成功信息次数阈值，则保持所有的L_SQ_AB(其中B∈S_A)不变，若成功信息次数小于成功信息次数阈值，则减小所有的L_SQ_AB(其中B∈S_A)的值，减小方法为：使上述α＝α-1，根据公式L_SQ_AB＝α×k×N_SQ_AB并重新计算所有的L_SQ_AB，其中B∈S_A；

(8)对步骤(6)中执行写请求的节点的重新计算得到的执行队列长度L_MQ进行判断，若重新计算得到的执行队列长度L_MQ与该节点原有执行队列长度L_MQ不等，则使用该节点重新计算得到的执行队列长度L_MQ代替该节点原有的执行队列长度L_MQ；若若重新计算得到的执行队列长度L_MQ与该节点原有执行队列长度L_MQ相等，则保持L_MQ不变；

(9)分别对步骤(7)中协调者节点A和非协调者节点B(A∈S，B∈S_A)重新计算得到的转发队列长度L_SQ_AB进行判断，若重新计算得到的转发队列长度L_SQ_AB与协调者节点A原转发队列长度L_SQ_AB不等，则使用步骤(7)中重新计算得到的转发队列长度L_SQ_AB代替步骤(2)中的协调者节点A的转发队列长度L_SQ_AB，若重新计算得到的转发队列长度L_SQ_AB与协调者节点A原转发队列长度L_SQ_AB相等，则保持步骤(2)中的协调者节点A的转发队列长度L_SQ_AB不变；

(10)以步骤(8)和步骤(9)中的得到的转发队列长度和执行队列长度作为设定值，返回步骤(3)。