马玮骏，王 强，何晓晖，冯 径，马 强

(解放军理工大学，江苏 南京 211101)

云存储系统Master节点故障动态切换算法

马玮骏，王 强，何晓晖，冯 径，马 强

(解放军理工大学，江苏 南京 211101)

为了解决大规模云存储系统中Master节点发生故障导致存储服务不可用的问题，建立了面向云存储系统管理节点发生故障时的故障影响分析模型。该模型以存储服务可用性、数据可靠性和数据可用性为分析目标，通过故障状态、管理节点实时状态以及管理节点故障的限制条件三个维度对故障影响进行分析，为恢复故障提供了有效的方法依据。同时，基于故障影响分析模型，提出了一种基于消息的Master节点故障动态切换算法—DSA-M。该算法通过基于序号的优先级策略实现了Master节点动态申请和切换，保证了云存储服务的高可用性。测试结果表明，DSA-M算法能够在Master节点发生故障时自动进行Master节点的切换和接管，恢复云存储服务的运行；通过控制故障检测周期，能够使得DSA-M算法的性能保持在相对稳定的区间内，随失效时刻的适应性也比较强。

云存储系统；Master节点；故障检测；元数据；动态切换

1 概 述

大规模云存储系统(Huge Cloud Storage System，HCSS)凭借规模大、覆盖范围广、访问量大、存储数据量大等特点，逐步成为业界的研究热点[1]，而如何保证云存储系统的高可靠性、高可用性以及故障恢复问题一直是HCSS的重要研究方向。HCSS一般由一个Master节点，多个元数据管理节点和若干个存储节点构成，其中Master节点主要负责收集、检测各个元数据管理节点的工作信息，掌握云存储系统的全局运行状态。……