[发明专利]数据存储方法、SDN控制器和分布式网络存储系统

说明书

技术领域

本发明实施例涉及数据通信技术，尤其涉及一种数据存储方法、SDN控制器和分布式网络存储系统。

背景技术

随着海量数据存储的需求，传统的存储系统已经不能满足用户需求，因此，分布式存储系统应用而生。虽然，分布式存储系统能够满足海量数据存储的需求，但是由于分布式存储系统的网络时延较大，限制了其只能应用在对时延不敏感的应用场景中。

图1为现有的一种分布式网络存储系统的结构示意图，如图1所示，该分布式网络存储系统包括一个元数据管理节点和多个数据节点(data node)，元数据管理节点管理该分布式网络存储系统的名字空间，例如打开、关闭、重命名文件或目录等，并维护文件路径到数据块的映射以及监控数据节点的心跳和维护数据块副本的个数，数据节点用于管理自己节点上存储的数据。通常一个文件会被划分成一个或多个数据块，这些数据块存储在一组数据节点上。为了保证分布式网络存储系统的高可靠性，分布式网络存储系统为每个主数据节点设置至少一个备份数据节点。如图1中，数据节点1为主数据节点，数据节点2和数据节点3为数据节点1的备份数据节点。当客户端有待写数据要写时，客户端首先向元数据管理节点发送数据存储请求，元数据节点向客户端返回待写数据元数据，元数据中包括待写数据的目的数据节点的地址，目的数据节点为数据节点1，客户端先将待写数据写入数据节点1，然后，数据节点1将待写数据写到数据节点2，数据节点2再将待写数据写到数据节点3，然后，数据节点3向数据节点2返回确认响应，数据节点2向数据节点1返回确认响应，数据节点1向客户端返回确认响应，客户端收到数据节点1返回的确认响应后确定待写数据成功写入系统，客户端向元数据管理节点发送文件关闭命令。

通过上述描述，客户端在将待写数据写入主数据节点，以及主数据节点将待写数据写入备份数据节点时，需要多次经过网络操作，1次网络操作的时延大约200us，因此，现有的分布式网络存储系统的网络时延较大，限制了其只能应用在对时延不敏感的应用场景中。

发明内容

本发明实施例提供一种数据存储方法、SDN控制器和分布式网络存储系统，能够减少数据存储过程中的时延。

本发明第一方面提供一种分布式网络存储系统，包括：元数据管理节点、多个数据节点、软件定义网络SDN控制器、SDN交换机，其中，所述元数据管理节点通过所述SDN交换机和所述多个数据节点连接并通信，所述元数据管理节点还与所述SDN控制器连接，所述SDN控制器与所述SDN交换机连接，所述多个数据节点互为主备关系，每个主数据节点对应至少一个备份数据节点；

所述元数据管理节点，用于接收客户端发送的数据存储请求，根据所述数据存储请求向所述客户端返回待写数据对应的元数据，所述元数据包括存储所述待写数据的目的数据节点的地址，所述元数据管理节点还用于向所述SDN控制器发送所述目的数据节点的备份映射关系；

所述SDN控制器，用于根据所述元数据管理节点发送的所述目的数据节点的备份映射关系生成第一流表项，并向所述SDN交换机下发所述第一流表项，所述第一流表项中包括所述目的数据节点的地址和所述目的数据节点的备份数据节点的地址；

所述SDN交换机，用于接收所述客户端根据所述元数据发送的写请求，所述写请求中包括所述待写数据和所述目的数据节点的地址，所述SDN交换机还用于根据所述目的数据节点的地址查询流表，找到与所述目的数据节点的地址匹配的所述第一流表项，根据所述第一流表项向所述目的数据节点和所述备份数据节点广播所述写请求；

所述目标数据节点和所述备份数据节点，分别用于接收所述SDN交换机广播的所述写请求，根据所述写请求分别存储所述待写数据。

结合本发明第一方面，在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中，所述目的数据节点的地址包括：所述目的数据节点的网络协议IP地址和端口号，所述备份数据节点的地址包括：所述备份数据节点的IP地址和端口号。

结合本发明第一方面以及本发明第一方面的第一种可能的实现方式，在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中，所述系统还包括：

资源管理节点，与所述SDN交换机连接，用于获取所述元数据管理节点的地址，将所述元数据管理节点的地址发送给所述SDN控制器；

所述SDN控制器，还用于根据所述资源管理节点发送的所述元数据管理节点的地址生成第二流表项，将所述第二流表项下发给所述SDN交换机，所述第二流表项中包括所述元数据管理节点的地址；