[发明专利]一种基于哈希环的非迁移分布式存储方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于哈希环的非迁移分布式存储方法及存储系统，该方法通过构建一个抽象的哈希环，所述哈希环上均匀分布虚拟节点，所述虚拟节点上可安装配置存储设备成为物理节点；当进行读写请求时，系统管理者先将需要读写的数据块进行哈希运算映射到哈希环上相应位置，然后沿顺时针方向找到最近的物理存储节点，再根据物理节点的索引信息进行数据的读取工作或根据物理节点的写优先权值进行数据的写入工作。此方法使得存储系统扩容时，不需要移动实际存储的数据，只需将环上的索引数据进行迁移，极大提高系统扩容的效率，另外,数据可以写入到存储系统中任何一个空闲的存储节点，因此采用本技术的存储系统灵活性更高，负载均衡的效果更显著。

主权项

一种基于哈希环的非迁移分布式存储方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.分布式存储系统的系统管理模块配置一个抽象的基于哈希算法的环状结构——哈希环，所述哈希环上均匀分布虚拟节点，所述虚拟节点上可安装配置存储设备成为物理节点，所述物理节点上的存储设备划分为索引信息存储空间和数据信息存储空间；S2.系统管理模块根据存储设备的CPU、内存和带宽的性能参数为每个物理节点配置相应的性能权值；S3.系统进行读取请求后,系统管理模块根据物理节点内所述数据信息存储空间的负载情况为每个物理节点分配负载权值；同时系统管理模块根据物理节点的读写请求情况计算物理节点内所述索引信息存储空间的压力权值；S4.系统管理模块在存储系统运行过程中根据物理节点上报的物理节点内数据信息负载权值、索引信息的压力权值以及物理节点性能权值计算出当前系统中所有物理节点的写优先权值；S5.当进行数据读写请求时,系统管理者先将需要读写的数据块进行哈希运算映射到哈希环上相应位置，然后沿顺时针方向找到最近的物理节点，再根据所述物理节点的索引信息进行数据的读取工作或根据所述物理节点的写优先权值进行数据的写入工作；其中，所述步骤S5数据的写入过程如下：S521.预设物理节点的写优先权值的写入阀值；S522.当存储系统进行数据写入请求时,将数据块进行哈希运算并映射到哈希环上相应位置；S523.沿哈希环顺时针方向找到最近的物理节点F1作为接受写请求的节点,根据物理节点的写优先权值，若物理节点F1的写优先权值大于或等于预设的写入阀值，则将数据写入物理节点F1，并将索引信息写入物理节点F1；S524.若物理节点F1的写优先权值小于预设的写优先权值的写入阀值，则查找写优先权值大于预设优先权值写入阀值的物理节点F2，将数据写入所述物理节点F2，并将索引信息写入所述物理节点F1。