[发明专利]一种基于目录授权的客户端本地开闭文件的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及机群文件系统中小文件访问性能的优化技术，特别涉及一种基于目录授权的客户端本地开闭文件的方法。

背景技术

当前海量小文件访问性能已经成为机群文件系统领域一个研究的热点和难点，影响海量小文件访问性能的主要因素是高比例高并发的元数据同步访问，元数据同步访问带来的网络交互开销使小文件访问操作延迟过大，严重地影响了系统性能。

在现有的系统中，为了确保正确的共享语义，需要在客户端和服务器分别维护元数据的状态，当前主流的分布式文件系统(包括pNFS，CEPH等)都支持状态服务，在支持状态服务的机群文件系统中，客户端对文件的每次打开，都要向服务器发送请求，从而在服务器建立起文件的打开状态，获取文件的访问属性，同样，客户端对文件的关闭操作，也需要与服务器进行交互，以通知服务器清除该文件的打开状态，但是单个客户端对每个小文件的读写访问都需要至少一次远程打开操作(open)和一次远程关闭操作(close)，给每个小文件的数据访问增加了两次的网络交互开销，极大的影响小文件的读写效率，在客户端访问冲突比较少的情况下，频繁与服务器进行网络交互以建立和清除状态，造成不必要的系统资源浪费，在高并发访问大量小文件时，将大大增加服务器的元数据负载，典型的分布式文件系统pNFS(并行网络文件系统)的带外读流程如图1所示。

发明专利“一种分布式文件系统客户端缓存中文件创建方法及其系统”公开了一种分布式文件系统客户端缓存中文件创建方法及其系统，其中该方法包括：步骤1，客户端从元数据服务器获取目录写授权；步骤2，客户端在本地缓存中创建文件；步骤3，客户端异步提交所创建文件至元数据服务器。本发明方法解决了海量小文件应用场景中分布式文件系统现有技术无法有效减少文件创建时与元数据服务器同步网络交互开销的问题。但是该发明是针对分布式文件系统，提出了一种在客户端缓存中创建文件的方法和系统，没有涉及在客户端本地打开和关闭文件的方法。

发明专利“基于IO解耦的分布式部署应用程序的实现方法及系统”公开了一种基于IO解耦的分布式部署应用程序的实现方法及系统，涉及虚拟机，该实现系统包括客户端软件、分离动态链接库和虚拟程序管理单元，分离动态链接库位于服务器端的可执行程序和系统动态链接库之间，分离动态链接库通过RPC将关于显示、IO部分的函数调用转移到本地端执行，显示、IO部分的函数包括所有涉及人机界面交互、图形显示、文件IO和网络IO的函数。本发明将应用程序的逻辑部分与显示、IO部分分离，不改变应用程序的其他部分，使应用程序虚拟化，虚拟的粒度相对较小，虚拟程序执行效果跟本地程序一样，与本地其他程序交互性比较好，减少虚拟机操作系统资源的消耗。但是该发明针对应用程序部署的问题，提出了一种基于IO解耦的分布式部署方法和系统，将显示、IO部分的函数调用转移到客户端本地执行，没有涉及到分布式文件系统中文件打开和关闭的方法。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提出了一种机群文件系统中基于目录授权的客户端本地打开、关闭文件的方法，以避免每个文件的打开、关闭操作都需要访问服务器，从而提高对小文件访问操作的效率，降低服务器元数据负载。

为解决以上问题，本发明提供一种基于目录授权的客户端本地开闭文件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

授权步骤，该客户端向服务器发送读该目录请求，该服务器根据目录扩展读授权机制授予该客户端对该目录的该扩展读授权，并将目录信息、该扩展读授权发送给该客户端，该客户端将该目录信息存入本地读缓存；

打开文件步骤，该客户端根据该本地读缓存中的该目录信息建立该文件的目录项结构与该文件的索引节点结构，并将该目录项结构、该索引节点结构与该文件的打开结构关联，同时增加该扩展读授权、该目录项结构、该索引节点结构的引用计数，将该文件打开结构添加到进程打开文件表中，以完成该客户端本地打开该目录下的该文件；

关闭文件步骤，该步骤为该打开文件步骤的逆过程。

所述的基于目录授权的客户端本地开闭文件的方法，该授权步骤中该目录扩展读授权机制的步骤如下：判断除该客户端之外的客户端是否被该服务器授予该目录的写授权或该目录下的文件的写授权，如果是，则向申请该扩展读授权的该客户端返回目录扩展读授权失败信号，否则该服务器端授予申请该扩展读授权的该客户端该目录的该扩展读授权。

所述的基于目录授权的客户端本地开闭文件的方法，该授权步骤中该目录信息包括：该目录下所有文件的目录项信息与该目录下的所有文件的属性信息。