[发明专利]一种集群文件系统及其文件服务方法

权利要求书

1.一种集群文件系统，其特征在于，包括：

目录服务器，用于存储目录元数据并提供目录服务；

布局服务器机群，用于存储布局元数据并提供布局服务；以及

存储设备阵列，用于存储文件内容数据。

2.根据权利要求1所述的集群文件系统，其特征在于，所述目录服务器包括：

目录元数据服务器，用于维护全局目录空间；

目录元数据资源管理服务器，用于维护目录相关元数据资源状态，所述目录相关元数据资源状态包括：文件索引节点、目录文件及其间接地址块；以及

目录元数据存储设备，用于存储目录元数据。

3.根据权利要求1所述的集群文件系统，其特征在于，所述布局服务器机群包括：

多个布局服务器，用于维护文件系统的物理视图以提供布局服务；

一个布局元数据资源管理服务器，用于维护布局元数据资源状态并协调布局服务器机群对共享资源的使用，所述布局元数据资源状态包括全局数据块资源状态、布局索引节点和布局间接地址块；以及

布局元数据存储设备，用于存储布局元数据。

4.根据权利要求3所述的集群文件系统，其特征在于，所述布局服务器提供的布局服务包括：将文件访问逻辑位置映射到存储设备物理地址；分配物理块存储资源并按一定格式组织文件布局；以及删除文件时回收文件布局包含的物理块存储资源。

5.根据权利要求1所述的集群文件系统，其特征在于，所述目录服务包括：维护文件系统逻辑视图，提供整个文件系统统一的、一致的全局命名空间；负责文件系统的目录层次、权限管理服务；以及提供全局命名空间操作。

6.根据权利要求1所述的集群文件系统，其特征在于，所述目录元数据包括目录文件、文件索引节点、文件属性和目录文件布局。

7.根据权利要求6所述的集群文件系统，其特征在于，对于数据文件，所述文件索引节点记录该数据文件对应的布局标识，但不记录该数据文件对应的布局首部。

8.根据权利要求1所述的集群文件系统，其特征在于，所述目录元数据包括用户属性，用户属性是主要在用户进行目录服务、权限验证等过程中访问使用，且不随文件数据访问而更新的文件属性；所述布局元数据包括存储属性，所述存储属性是主要与文件布局服务密切相关，在文件数据访问过程中频繁更新的文件属性。

9.一种基于权利要求1所述的集群文件系统的文件服务方法，其特征在于，所述文件服务方法包括文件访问步骤：客户端首先访问目录服务器获取文件的目录信息；然后访问布局服务器获取文件数据在物理存储设备上的分布信息；最后直接访问物理存储设备获取数据信息。

10.根据权利要求9所述文件服务方法，其特征在于，所述文件服务方法还包括布局标识维护步骤，所述布局标识维护步骤包括：所述目录服务器与所述布局服务器机群之间采用异步批量方式进行布局标识的申请与回收。