[发明专利]一种应对缓存数据丢失的元数据一致性写入方法和系统

说明书

本发明公开了一种应对缓存数据丢失的元数据一致性写入方法和系统，涉及文件系统技术领域。该方法包括：将待更新元数据写入已设置的批次缓冲区中，写入完成后的计数器值为第一计数。获取当前计数器值并与第一计数比较，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，将所述待更新元数据的标志信息写入存储器，并记录写入时的计数器值为第二计数，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，将所述待更新元数据写入文件系统的元数据记录中，并记录写入时的计数器值为第三计数，获取当前计数器值并与第三计数比较，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，清除存储器中的该批次缓冲区的标志信息，通过本方案显著提升文件系统可靠性与稳定性。

技术领域

本发明涉及文件系统技术领域，尤其涉及一种应对缓存数据丢失的元数据一致性写入方法和系统。

背景技术

文件系统是一种存储和组织数据的方法，通过将硬盘、光盘等物理设备所提供的数据块访问形式封装与抽象成为文件、目录等高级访问形式，极大的简化了数据存储、访问、检索过程。

文件系统通过元数据记录文件-数据块组织、目录结构、底层存储资源的状态与信息。文件系统元数据间具有复杂的内在逻辑联系，这种联系被破坏时将使文件系统内部状态出现矛盾，例如负责文件-数据块组织部分的元数据记录某个数据块属于特定文件，但负责底层存储资源部分的元数据同时记录该数据块为空闲数据块，此现象即为文件系统元数据不一致。文件系统元数据不一致会导致数据读写错误、文件丢失、文件系统崩溃等严重错误。

元数据的部分写入是造成文件系统元数据不一致的重要原因。文件操作会涉及到多处元数据变更，例如进行文件写入时，会同时变更文件-数据块组织元数据与底层空闲存储资源状态元数据。在将变动的元数据保存至存储设备中，必须保证所有元数据或者全部成功保存，或者全部未保存。如果仅部分元数据被保存，则元数据间所记录信息会出现逻辑矛盾，从而导致文件系统元数据不一致。

为优化数据写入性能，部分存储系统内设置缓存区，数据被提交至存储系统缓存后即反馈成功，此后缓存中的数据由存储系统按特定策略逐步实际写入存储介质。如果该过程中发生系统断电、存储介质连接断开等异常，缓存中尚未实际写入存储介质的数据将会丢失。

现有文件系统通过写时复制与日志方法增强元数据写入一致性保证能力，但不足以在存在缓存数据丢失故障的存储系统中保证文件系统元数据一致性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种应对缓存数据丢失的元数据一致性写入方法和系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种应对缓存数据丢失的元数据一致性写入方法，包括：

S1，设置计数器，设置预设缓冲深度；

S2，将待更新元数据写入已设置的批次缓冲区中，写入完成后记录最后一笔写入时的计数器值为第一计数。此后运行过程中，获取当前计数器值并与第一计数比较，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，执行后续步骤；

S3，将所述待更新元数据的标志信息写入存储器，并记录写入时的计数器值为第二计数，此后运行过程中，获取当前计数器值并与第二计数比较，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，执行后续步骤；

S4，将所述待更新元数据写入文件系统的元数据记录中，并记录写入时的计数器值为第三计数，此后运行过程中，获取当前计数器值并与第三计数比较，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，执行后续步骤；

S5，清除存储器中的该批次缓冲区的标志信息，并记录清除时的计数器值为第四计数，此后运行过程中，获取当前计数器值并与第三计数比较，若增量大于所述预设缓冲深度，且无异常，执行完成。