[发明专利]集群文件系统访问控制方法及集群节点

说明书

技术领域

本发明涉及集群技术领域，特别是涉及一种集群文件系统访问控制方法及集群节点。

背景技术

在相关技术中，计算机集群是一种计算机系统，它通过一组松散集成的计算机软件和硬件连接起来，高度紧密地协作完成计算工作。集群系统中的单个计算机通常称为集群节点，各个集群节点之间通过局域网连接。集群计算机通常用来改进单个计算机的计算速度和可靠性。

随着高性能微处理器、高速互联网和高性能分布式计算的快速发展，以及各种应用对于计算能力需求的日益增长，集群技术获得了快速的发展。集群系统具有低成本、高性能、高扩展性、高吞吐量和易用性等特点，提供了强大的批处理和并行计算的能力。

在相关技术中，文件系统所处理的数据主要包括两类：一类是用户使用的数据，即用户数据；另一类是文件系统用于管理用户数据的数据，即元数据。要实现集群文件系统的同步互斥访问，就必须在集群节点之间有效的管理用户数据和元数据，实现这两种数据之间的一致性。

目前，本地文件系统用户数据管理主要依据元数据，文件系统判断用户数据的地址以及是否空闲等特征是通过读取特定元数据而获得，本地文件系统元数据缓存相对较小，磁盘访问占元数据操作开销的大部分，所以文件系统的元数据组织管理方法利用磁盘访问局部性为目标，重点在元数据的磁盘结构组织，元数据的内存结构只是其磁盘结构在缓存中的映像。通常本地文件系统的元数据目录项(dentry)存储在目录文件中，每个目录文件都有目录索引结构以加速查找目录项，元数据索引节点(inode)以表的形式组织存储。

此外，目前的集群文件系统访问管理方法会将第一个访问文件的节点设置为主节点，主节点在本地对该文件进行数据和元数据的更新操作，其他集群节点并不能够与该主节点对文件进行同步访问。

发明内容

本发明提供一种集群文件系统访问控制方法及集群节点，以解决现有技术中其他集群节点不能够与文件的主节点对文件进行同步访问的问题。

本发明提供一种集群文件系统访问控制方法，包括：

在共享存储设备中创建集群文件系统，将集群文件系统挂载在集群系统中的一个集群节点上，将首次访问集群文件系统中某一文件的集群节点设置为文件的主节点，并向主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌；

在集群系统中的其他集群节点对文件发起访问的情况下，主节点根据其他集群节点的请求将全部的字节锁令牌中相应的字节锁令牌分配给其他集群节点，并将其他集群节点设置为从节点；

主节点或从节点根据字节锁令牌对文件的相应内容进行读/写操作，主节点根据持有的整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新，并根据从节点的请求，将整体锁令牌传递给从节点，以使从节点对其修改的文件相应内容进行更新。

本发明还提供了一种集群节点，包括：

创建模块，用于在共享存储设备中创建集群文件系统；

挂载模块，用于挂载集群文件系统；

锁令牌管理模块，用于设置集群文件系统中某一文件的主节点，并向主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌，在集群系统中的其他集群节点对文件发起访问的情况下，根据其他集群节点的请求将全部的字节锁令牌中相应的字节锁令牌分配给所述其他集群节点，将所述其他集群节点设置为从节点，并根据从节点的请求，将整体锁令牌传递给从节点，以使从节点对其修改的文件相应内容进行更新；

读写模块，用于根据字节锁令牌对文件的相应内容进行读/写操作；

更新模块，用于根据持有的整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新。

本发明有益效果如下：

通过向第一个访问该文件的集群节点分配整体锁令牌，并由该集群节点向其他集群节点分配字节锁令牌对文件进行同步访问，解决了现有技术中其他集群节点不能够与文件的主节点对文件进行同步访问的问题，能够保护集群文件系统的用户数据和元数据在被多个集群节点的访问的同时而不会遭到破坏，维护数据的完整性以及用户数据和元数据的一致性，同时也提高了文件系统的访问效率。

附图说明

图1是本发明实施例的集群文件系统访问控制方法的流程图；

图2是本发明实施例的创建集群文件系统的初始化流程示意图；

图3是本发明实施例的分配图管理方法的示意图；

图4是本发明实施例的集群节点访问文件请求处理的示意图；

图5是本发明实施例的集群节点获得文件锁令牌的处理流程图；

图6是本发明实施例的分配图管理模块的处理流程图；