基于虚拟接口的存储系统

摘要

基于虚拟接口的存储系统，属于计算机存储技术，目的在于缩短网络存储中的路径，减少协议开销，解决网络响应速度和I/O带宽的问题。本发明包括M台存储服务节点机、一台元数据节点机和N台客户节点机，它们通过VIA通信网络互连；运行于存储服务节点机上的模块包括系统初始化模块、请求监听模块和请求处理模块；运行于元数据节点机上的模块包括元数据系统初始化模块、元数据请求监听模块和状态检测模块；运行于客户节点机上的软件模块包括一个或多个基于VI的网络块设备驱动模块。本发明实现数据传输的零拷贝，缩短了网络存储数据的路径，有效解决了网络带宽、存储访问速度、互操作性等主要的网络存储问题。

主权项

1.一种基于虚拟接口的存储系统，包括M台存储服务节点机、一台元数据节点机和N台客户节点机，它们通过VIA通信网络互连，M、N为自然数；(1)运行于存储服务节点机上的模块包括：系统初始化模块、请求监听模块和请求处理模块；(1.1)系统初始化模块完成VI数据结构的初始化、本地服务状态与控制数据的初始化、模块参数的初始化和元数据信息的及时更新等系统初始化工作；(1.2)请求监听模块在存储服务节点机初始化完毕后，由操作系统内核加载，监听来自于元数据服务节点机或者客户节点机的数据请求和命令请求，新的请求到达时，修改服务状态和服务控制数据结构，产生请求处理模块；(1.3)请求处理模块包括读写请求，失连请求，心跳检测请求子服务模块，子服务模块由请求监听模块根据服务请求派生，负责分析请求类型，执行实际的请求和进行数据传输；(2)运行于元数据节点机上的模块包括：元数据系统初始化模块、元数据请求监听模块和状态检测模块，元数据系统初始化模块完成初始化后，自动加载后两个模块；(2.1)元数据请求监听模块，接收来自于客户节点机上的客户端元数据请求，把系统中相关的元数据信息返回到客户端；同时将客户端的网络地址信息加入到客户节点机链中，以便在元数据信息发生变化时及时通知客户节点机；(2.2)状态检测模块，定时向VISS中的所有存储节点机发出状态检测信号，依据存储节点返回的状态信息，修改元数据信息，并且向在元数据请求模块中形成的客户节点机链，发出元数据更新消息，从而改变I/O命令和数据的网络流向；(3)运行于客户节点机上的软件模块包括一个或多个基于VI的网络块设备驱动模块，每一个模块代表一个客户端，它接收由操作系统上层文件系统解析后下传的基于字节级的读写命令，把读写命令通过VI核心通信库发送到VISS中存储节点，并把接收的来自于VISS中的数据复制到本地文件系统的内核缓冲区中。