[发明专利]一种云端异构存储系统及其数据副本管理方法

权利要求书

1.一种云端异构存储系统，其特征在于，包括核心层、云内层、边缘层，所述核心层为管理云节点SN，云内层为普通云节点CN，边缘层为边缘节点PN；所述SN、CN、PN相互之间通过网络进行信息交互；SN用于存储数据块的元数据信息以及所有CN的属性信息，并对所有CN进行管理；CN用于存储与管理数据块及数据块副本信息，各CN分别负责管理一组PN，每个CN存储与管理其所管理的PN的信息；PN只作为存储节点，存储和管理本地的数据副本及数据副本属性信息。

2.如权利要求1所述云端异构存储系统的数据副本管理方法，包括副本创建、副本访问以及数据清除；其特征在于，所述副本创建具体如下：

步骤1、SN接收到用户发出的数据块存储请求后，首先选择剩余容量最大的一个CN作为该数据块的管理节点，并将该数据块从用户端上传并部署到选定的CN，作为该数据块的第一个副本，然后更新SN所保存的相应信息；

步骤2、SN根据该数据块的重要性确定部署在其它CN上的该数据块的副本数量n，n为大于等于1的整数，数据块的重要性越高，n的值越大；

步骤3、SN从除数据块的管理节点以外的其它CN中选择剩余容量最大的n个CN并将所选定的这n个CN的信息传给该数据块的管理节点，所选择的n个CN中包括该数据块的管理节点的备份节点；该数据块的管理节点复制该数据块的副本并分别部署至这n个CN；部署完成后，SN、该数据块的管理节点以及这n个CN分别更新各自所保存的相应信息；

步骤4、该数据块的管理节点根据该数据块的重要性确定部署在PN上的该数据块的副本数量m，并从自身所管理的可用的PN中选择剩余容量最大的m个PN；m为大于等于1的整数，数据块的重要性越高，m的值越大；

步骤5、被选中的m个PN分别在本地部署该数据块的副本；部署完成后，该数据块的管理节点、所选中的m个PN分别更新各自所保存的相应信息；

步骤6、该数据块的管理节点的备份节点更新自身所保存的相应信息。

3.如权利要求2所述数据副本管理方法，其特征在于，所述副本访问具体如下：

步骤1、SN接收到用户发出的数据块访问请求后，首先查找该数据块的管理节点，然后通过该数据块的管理节点确定该数据块的所有副本及相应的存储节点；

步骤2、SN按照以下方法从所确定的该数据块的所有副本中选择访问目标：如果该数据块的各副本的存储节点中既有CN又有PN，则从这些PN中选择一个剩余容量最大的，并以所选择PN上存储的该数据块的副本作为访问目标；如果该数据块的各副本的存储节点中仅有CN，则从这些CN中选择一个剩余容量最大的，并以所选择CN上存储的该数据块的副本作为访问目标；

步骤3、如用户对访问目标进行了修改，则更新该数据块的所有副本后转步骤4；否则，直接转步骤4；

步骤4、该数据块的各副本所在的CN和PN分别更新各自所保存的相应信息；

步骤5、该数据块的管理节点的备份节点更新自身所保存的相应信息。

4.如权利要求3所述数据副本管理方法，其特征在于，所述数据清除具体如下：

步骤1、SN接收到用户发出的数据块删除请求后，首先查找该数据块的管理节点，然后通过该数据块的管理节点确定该数据块的所有副本及相应的存储节点；

步骤2、SN依次访问该数据块各副本所在的存储节点并删除该数据块相应的副本；

步骤3、全部副本删除后，SN以及该数据块的所有副本的存储节点分别更新自身所保存的相应信息；

步骤4、该数据块的管理节点的备份节点更新自身所保存的相应信息。

5.如权利要求2～4任一项所述数据副本管理方法，其特征在于，还包括副本复制和副本减少；所述副本复制具体如下：各CN定期检查自身所管理的每个数据块的所有副本在当前周期内被访问的总次数与该数据块的副本总数之间的比值，如该比值大于预设阈值，则SN复制该数据块的一个新副本，并从该数据块的管理节点所管理的可用PN中选择一个此前未部署该数据块副本的剩余容量最大的PN，将该新副本部署在所选择的PN中；所述副本减少具体如下：任一数据块的某个副本如在预设周期内一直未被访问，则将该副本删除。