[发明专利]一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法，该方法应用于云计算中的虚拟存储和云计算应用程序，实现对虚拟容量的计算和控制，可保证应用程序高质量访问预定的虚拟盘，属于信息技术领域。 

背景技术

分布式文件系统是采用服务器(或计算机)集群来存储大量的文件，在逻辑上这些文件形成一个预先规划的统一的文件系统，分布式文件系统也称为“集群文件系统”。当前此较流行的分布式文件系统有HDFS(Hadoop Distributed File System)、NAS(NetworkAttached Storage)、NFS(Network File System)、MooseFS(MooseFi1e System)、GoogleFS(Google File System)等。 

互联网服务提供商(例如“百度”)在分布式文件系统上提供虚拟存储服务，例如“网盘”服务。虚拟存储服务是把分布式文件系统分成若干个“虚拟盘”，每个“虚拟盘”根据用户的要求不同，它有一定的属性，例如提供的服务质量(“虚拟盘”是否要有备份，要多少个备份等)和容量(例如1GB或10GB)等属性。互联网服务提供商 要求分布式文件系统提供虚拟存储的容量控制能力。 

在分布式文件系统中，虚拟盘的容量，例如网盘的容量，采用共享方式计量的。共享方式计量是只统计实际虚拟盘已使用容量的总和不大于分布式文件系统容量就可以；也就是说，所有虚拟盘已使用容量加上空余容量的总和可以大于分布式文件系统容量，目的是为了提高分布式文件系统的利用率。 

共享方式计量的缺点是不能保证虚拟盘拥有实际的容量，这个缺点对高端用户带来不安全的感觉。针对高端用户，为了提高虚拟盘的服务质量，必须提出一种新型的虚拟存储计量方法。 

本发明涉及一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法，该方法应用于云计算中的虚拟盘和云计算应用程序，实现对虚拟盘容量的计算和控制，可保证应用程序高质量访问预定的虚拟盘。该方法可以和共享方式计量同时使用，是共享方式计量方法的一种辅助方法。 

发明内容

本发明涉及一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法，该方法包括三个模块，它们是基于页对象链文件的空余容量计量模块、总容量计量模块、容量控制模块三部分。下面详细介绍一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法的逻辑结构和各个组成部分的内容。 

(1)本发明的逻辑结构

本发明涉及一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法，该方法应用于分布式文件系统中的虚拟盘和基于虚拟盘的应用层序。虚拟盘和基于虚拟盘的应用层序的结构如图1所示，分布式文件系统被虚拟成多个虚拟盘，每个虚拟盘支撑着一个或多个应用程序(例如基于网盘的公司办公系统软件)。这时候，每个应用程序需要一个独立的虚拟盘，虚拟盘可保证应用程序在授权的范围内访问虚拟盘及其容量，同时，和分布式文件系统相此，虚拟盘能够在一定的程度上保证盘中内容的安全性。 

根据用户的不同需求，虚拟盘的容量大小、虚拟盘是否有备份(即虚拟盘的服务器质量)、虚拟盘的访问控制(例如读写权限)、虚拟盘的容量是否为共享(容量在一定程度上是不保证的)等属性是各不相同的。为了实现这些不同的虚拟盘属性，图2给出了虚拟盘的计量和控制等方法，本发明一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法包括空余容量计量模块、总容量计量模块、容量控制模块三部分，这三部分位于图2的右上方和下方，是虚拟盘中的重要计量和控制方法。 

下面就本发明的应用场合和一些概念作说明： 

●把本发明应用于一些企业应用(例如办公系统)，这些应用将用到容量可保证的虚拟盘，即虚拟盘中容量不和其它虚拟盘共享一个 分布式文件系统。 

●总容量是由互联网服务提供商承诺提供的容量(例如100GB的虚拟盘)，虚拟盘的用户(包括应用程序)在虚拟盘中存储的内容大小不能超出虚拟盘的总容量。 

●空余容量指虚拟盘的用户(包括应用程序)在虚拟盘中总容量扣除实际存储的内容大小而余下的容量(如在100GB总容量的虚拟盘中存储了20GB的文件，空余容量为100GB-20GB＝80GB)。 

(2)本发明的组成部分

本发明一种面向分布式文件系统的虚拟存储容量计量方法，该方法包括三个模块，它们是基于页对象链文件的空余容量计量模块、总容量计量模块、容量控制模块三部分。以下就各模块及其方法作详细说明。