[发明专利]一种支持多用户同时读写的网盘系统及其读文件方法、写文件方法

摘要

本发明公开了一种支持多用户同时读写的网盘系统构建方法。网盘系统包括网盘服务器装置、网盘客户端装置及网络装置；网盘系统中文件的文件数据块可分散存储在网盘服务器和多个用户终端中；网盘服务器中记录每个文件的最新元信息及每个数据块的物理位置，并通过事件订阅机制通知已订阅该文件数据块变更事件且在线的用户终端。用户终端访问某文件的指定文件数据块时，若该文件数据块不在网盘服务器中，只需将该文件数据块而不是该文件的全部数据块从其所在的用户终端传递到网盘服务器中然后再传递到待访问该文件的用户终端设备上。本发明有效地提高多用户同时读写网盘系统的效率，尤其是多个用户多个终端设备对网盘系统中同一文件的并发访问。

主权项

1.一种支持多用户多终端同时读写的网盘系统，其特征在于，该网盘系统包括网盘服务器装置、网盘客户端装置以及网络装置；网盘服务器装置，用于网盘系统存储和管理所有文件的元信息和文件数据块，存储、管理和认证所有用户元信息，存储、管理和认证所有用户终端设备元信息，并为网盘客户端装置提供文件、文件数据块检索、访问和变更服务；网盘客户端装置，用于网盘客户端存储所访问文件的全部或者部分元数据、全部或者部分文件数据块，与网盘服务器装置进行文件数据同步，并为网盘客户端中应用程序提供文件访问服务；网络装置负责为网盘服务器装置和网盘客户端装置之间的数据通信提供服务；其中，网盘服务器装置包括网络服务模块、事件服务模块、终端服务模块、用户服务模块、目录服务模块、文件服务模块、文件数据块服务模块、基础数据块服务模块、全局参数服务模块和存储区；存储区模块负责网盘服务器装置内数据的持久存储，基础数据块服务模块直接与存储区连接从而实现对网盘服务器装置内数据块的管理；事件服务模块、终端服务模块、用户服务模块、目录服务模块、文件服务模块、文件数据块服务模块和全局参数服务模块分别与基础数据块服务模块连接并通过基础数据块服务模块来获得各自元信息和数据块的存储；网络服务模块提供网络通信服务，事件服务模块直接与网络服务模块连接从而获得网络通信服务；终端服务模块、用户服务模块、目录服务模块、文件服务模块和文件数据块服务模块分别与事件服务模块连接并通过事件服务模块为网盘客户端装置提供服务，事件服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现事件数据的存储；终端服务模块负责存储、管理和认证所有用户终端设备元信息，终端服务模块与事件服务模块连接从而对外提供终端服务，终端服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息的存储；用户服务模块负责存储、管理和认证所有用户元信息，用户服务模块与事件服务模块连接从而对外提供用户服务，用户服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息的存储；目录服务模块负责网盘系统中目录信息的管理，目录服务模块与文件服务模块连接而实现对指定目录内的文件服务，目录服务模块与事件服务模块连接从而对外提供目录服务，目录服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息的存储；文件服务模块负责网盘系统中文件信息的管理，文件服务模块与目录服务模块连接并向目录服务模块提供文件服务，文件服务模块与文件数据块服务模块连接而实现对指定文件的文件数据块服务，文件服务模块与事件服务模块连接从而对外提供文件服务，文件服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息的存储；文件数据块服务模块负责网盘系统中文件的数据块信息的管理，文件数据块服务模块与文件服务模块连接并向文件服务模块提供文件数据块服务，文件数据块服务模块与事件服务模块连接从而对外提供文件数据块服务，文件数据块服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息和文件数据块存储；全局参数服务模块负责网盘系统中网盘服务器装置内全局参数的管理，全局参数服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现全局参数存储，网盘服务器装置内全局参数包括数据块大小、数据块总数、起始数据块ID、截止数据块ID、空闲数据块池、空闲元数据块池、空闲文件数据块池、用户元信息池、终端元信息池、文件元信息池、文件数据块元信息池和根目录文件ID；网盘客户端装置包括应用程序、文件系统接口层模块、网络服务模块、事件服务模块、目录服务模块、文件服务模块、文件数据块服务模块、基础数据块服务模块、全局参数服务模块和存储区；应用程序为网盘客户端装置上运行的第三方应用程序，应用程序与文件系统接口层模块连接从而获得文件系统访问服务；文件系统接口层模块分别与应用程序、目录服务模块和文件服务模块连接，文件系统接口层模块通过调用目录服务模块和文件服务模块为上层的应用程序提供网盘系统的文件访问服务；存储区模块负责网盘客户端装置内数据的持久存储，基础数据块服务模块直接与存储区连接从而实现对网盘客户端装置内数据块的管理；事件服务模块、目录服务模块、文件服务模块、文件数据块服务模块和全局参数服务模块分别与基础数据块服务模块连接并通过基础数据块服务模块来获得各自元信息和数据块的存储；网络服务模块提供网络通信服务，事件服务模块直接与网络服务模块连接从而获得网络通信服务；目录服务模块、文件服务模块和文件数据块服务模块分别与事件服务模块连接并通过事件服务模块来访问网盘服务器装置和其它网盘客户端装置，事件服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现事件数据的存储；目录服务模块负责网盘系统中网盘客户端装置内目录信息的管理，目录服务模块与文件服务模块连接而实现对指定目录内的文件服务，目录服务模块与事件服务模块连接从而与网盘服务器装置和其它网盘客户端装置进行数据同步，目录服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息的存储；文件服务模块负责网盘系统中网盘客户端装置内文件信息的管理，文件服务模块与目录服务模块连接并向目录服务模块提供文件服务，文件服务模块与文件数据块服务模块连接而实现对指定文件的文件数据块服务，文件服务模块与事件服务模块连接从而与网盘服务器装置和其它网盘客户端装置进行数据同步，文件服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息的存储；文件数据块服务模块负责网盘系统中网盘客户端装置内文件的数据块信息的管理，文件数据块服务模块与文件服务模块连接并向文件服务模块提供文件数据块服务，文件数据块服务模块与事件服务模块连接从而与网盘服务器装置和其它网盘客户端装置进行数据同步，文件数据块服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现元信息和文件数据块存储；全局参数服务模块负责网盘系统中网盘客户端装置内全局参数的管理，全局参数服务模块与基础数据块服务模块连接从而实现全局参数存储，网盘客户端装置内全局参数包括数据块大小、数据块总数、起始数据块ID、截止数据块ID、空闲数据块池、空闲元数据块池、空闲文件数据块池、文件元信息池、文件数据块元信息池、网盘服务器设备元信息、本地终端设备元信息、用户元信息和根目录文件ID，其中网盘服务器设备元信息和本地终端设备元信息的数据结构相同；网盘服务器装置和网盘客户端装置中关于终端设备的核心数据结构为终端设备元信息，终端设备元信息包括设备ID、设备元信息头、网络地址和网络端口，其中设备ID为该终端设备的唯一标识符，设备元信息头包括信息版本标记、设备名称、设备物理类型、设备网络协议和状态；网盘服务器装置和网盘客户端装置中关于用户的核心数据结构为用户元信息，用户元信息包括用户ID、用户元信息头和用户根目录文件ID，其中用户ID为该用户的唯一标识符，用户元信息头包括信息版本标记、用户名、用户认证信息、状态；网盘服务器装置和网盘客户端装置中关于目录和文件的核心数据结构包括文件元信息、目录元信息、普通文件元信息和本地文件数据块元信息；文件元信息是目录和普通文件共同的元信息，文件元信息包括文件ID、副本ID、文件公共元信息和扩展元信息，其中文件ID和副本ID共同决定文件的唯一标识；文件公共元信息包括元信息版本标记、文件类型、权限信息、创建修改时间、主控设备ID和状态，其中文件类型用来区分该文件是否为目录文件，主控设备ID代表该文件当前最新全局版本的文件数据块所在的终端设备；目录元信息包括目录元信息头和目录文件项池，其中目录元信息头包括数据块总数、目录文件项总数、目录文件项摘要和状态，目录文件项池存储该目录下所有目录文件项，目录文件项包括文件ID和文件名；普通文件元信息包括普通文件元信息头和全局文件数据块元信息序列池，其中普通文件元信息头包括数据块总数、文件大小、文件体摘要和状态，全局文件数据块元信息序列池存储该文件所有文件数据块对应的全局文件数据块元信息的有序集合；全局文件数据块元信息包括全局文件数据块ID、本地文件数据块ID、全局版本标记、本地版本标记、状态和网络存储的设备ID的池，其中网络存储的设备ID的池存储该文件数据块的最新数据的终端设备ID；本地文件数据块元信息包括数据块摘要、数据块ID、引用数和状态，其中引用数表明该本地文件数据块属于不同文件的数目，只有当该引用数为零时方回收该本地文件数据块元为空闲文件数据块；所述的网盘系统中每个文件以数据块为单位存储，文件的所有数据块分散存储在网盘服务器装置和网盘客户端装置中；针对网盘系统中的每一个文件，网盘服务器装置中存储该文件相关的各种元信息，网盘服务器装置无需存储该文件的所有文件数据块的数据；网盘服务器装置中该文件的全局文件数据块元信息序列池包含了该文件的所有本地文件数据块ID号和网络存储的设备ID，其中，本地文件数据块ID号为该文件数据块在网盘服务器装置中的位置信息，网络存储的设备ID为该文件数据块在其它网盘客户端装置的位置信息；针对某个网盘客户端装置，该网盘客户端装置只需存储该网盘客户端装置的上层应用程序所要访问网盘系统中文件的相关各种元信息和该文件中所要访问的部分文件数据块，网盘客户端装置中该文件的全局文件数据块元信息序列池包含了该文件的所有全局文件数据块ID号、所有本地文件数据块ID号和网络存储的设备ID，其中，本地文件数据块ID号为该文件数据块网盘客户端装置中的位置信息，网络存储的设备ID为该文件数据块在其它网盘客户端装置或者网盘服务器装置的位置信息，全局文件数据块ID号为该文件数据块在网盘服务器装置的位置信息；所述的网盘系统中文件只能有一个全局文件版本，全局文件版本的副本ID为空；网盘系统中文件有零个或者多个文件副本，同一个文件的文件副本各自拥有不同的非空副本ID；全局文件版本和文件副本拥有相同的文件ID，每个网盘客户端装置只能看到网盘系统中该文件的全局文件版本和该终端设备上该文件的文件副本。