[发明专利]一种实现文件锁的方法及元数据服务器

说明书

技术领域

本发明涉及分布式文件系统领域，尤其涉及一种实现文件锁的方法及元数据服务器。

背景技术

分布式文件系统一般采用客户端/服务器架构（参考图1），数据保存在服务器上，而客户端的应用程序能够像访问本地文件系统一样访问位于远程服务器上的文件。以时间为线索，可以将分布式文件系统的发展历程分为三个阶段：1）网络文件系统（1980s），2）共享存储（SAN）集群文件系统（1990s），3）面向对象的并行文件系统（2000s）。目前较有影响的分布式文件系统有Google File System（GFS）、Lustre和HDFS等。

分布式文件系统在云计算时代的重要作用日益凸显。在一个云计算环境中，分布式文件系统至少可以应用在四个方向：1）作为海量存储后端支撑，向上通过各种协议（FTP、iSCSI或私有协议等）提供存储服务，用于存储/备份用户数据、虚拟机镜像文件等；2）融合计算和存储功能，用于大数据的存储与分析，支撑MapReduce作业；3）提供开放接口，使得第三方网站可以通过分布式文件系统提供的存储服务为基础构建新的服务；4）作为用户传送文件或者服务商发布内容时的缓冲。

分布式文件系统可以看作是对分布式存储资源的虚拟化，它将分散、异构的存储资源整合在一个命名空间之下，对上提供POSIX（Portable Operating System Interface，可移植操作系统接口），屏蔽分布式文件系统内在的复杂机制。POSIX文件锁机制对于云计算和云存储具有重要的意义，很多传统应用依赖于POSIX文件锁才能正常运行，因此一个支持POSIX文件锁的分布式文件系统可以更好的支撑上层应用的运行。同时分布式锁为虚拟机的健康运行提供了底层保障，可以有效避免虚拟机多实例的出现。

然而在分布式环境下，文件锁的管理要比单机文件系统复杂的多，其困难之处不在于文件锁的创建，而在于文件锁的合理正常释放。分布式文件系统面对的是跨节点的多个进程，每个进程或者节点都有可能突然崩溃而无法完成文件锁的正常释放，导致对应的数据/文件无法被其他进程/节点访问而继续提供服务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现文件锁的方法及元数据服务器，能够在加文件锁的进程或节点崩溃后，正常释放文件锁。

为解决上述技术问题，本发明的一种实现文件锁的方法，应用于分布式文件系统中，包括：

元数据服务器接收请求方发送的请求消息，所述请求消息包括申请锁消息，其中携带有请求锁定的文件的编号和请求方的标识信息；

所述元数据服务器根据所述编号获取所述文件的文件描述信息，所述文件描述信息中扩展有文件锁持有属性和文件锁更新时间属性；

所述元数据服务器根据所述文件锁持有属性判断所述文件是否已加文件锁，如果已加文件锁，并且文件锁持有方不是所述请求方，则根据所述文件锁更新时间属性判断文件所加文件锁是否超时，如果超时，则将所述文件锁持有属性的属性值更新为所述请求方的标识信息，并将所述文件锁更新时间属性的属性值更新为当前时间。

进一步地，所述方法还包括：

所述元数据服务器如果判断所述文件未加文件锁，则将所述文件锁持有属性的属性值修改为所述请求方的标识信息，并将所述文件锁更新时间属性的属性值修改为当前时间。

进一步地，所述方法还包括：

所述元数据服务器如果判断所述文件已加文件锁，并且文件锁持有方是所述请求方，则将所述文件锁更新时间属性的属性值修改为当前时间。

进一步地，所述方法还包括：

所述请求消息还包括更新锁消息，其中携带有要更新文件锁的文件的编号和请求方的标识信息；

所述元数据服务器根据所述更新锁消息中携带的编号获取所述更新文件锁的文件的文件描述信息，所述文件描述信息中扩展有文件锁持有属性和文件锁更新时间属性；

所述元数据服务器根据所述文件锁持有属性如果判断所述要更新文件锁的文件已加文件锁，并且文件锁持有方是所述请求方，则将所述文件锁更新时间属性的属性值更新为当前时间。

进一步地，所述方法还包括：

所述请求消息还包括释放锁消息，其中携带有要释放文件锁的文件的编号和请求方的标识信息；

所述元数据服务器根据所述释放锁消息中携带的编号获取所述要释放文件锁的文件的文件描述信息，所述文件描述信息中扩展有文件锁持有属性和文件锁更新时间属性；