一种用户态网络文件存储方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用户态网络文件存储方法和系统，方法包括：由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端；由网络文件系统服务端基于请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问异构集群执行用户读写请求；由网络文件系统服务端基于网络文件系统客户端执行用户读写请求，而同步生成或更新被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中；响应于用户读写请求执行完成，而由网络文件系统服务端将元数据缓存中的元数据信息同步到异构集群中。本发明专利技术能够在读写存储过程中减少用户态和内核态之间的切换，提升文件存储系统的性能。提升文件存储系统的性能。提升文件存储系统的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用户态网络文件存储方法和系统


[0001]本专利技术涉及系统领域，更具体地，特别是指一种用户态网络文件存储方法和系统。

技术介绍

[0002]在分布式存储
，目前应用比较广泛的是NFS(网络文件系统)协议，属于表示层。NFS协议其实现主要是采用RPC(远程过程调用)机制，提供了一组与机器、操作系统以及低层传送协议无关的存取远程文件的操作。RPC采用了XDR的支持，而XDR是一种与机器无关的数据描述编码的协议，他以独立与任意机器体系结构的格式对网上传送的数据进行编码和解码，支持在异构系统之间数据的传送。
[0003]NFS服务端收到请求后，在分布式集群中，首先通过NFS服务端协议处理，通过约定配置把相应的文件处理请求发给FSAL(文件系统抽象层)，该层也称之为分布式存储文件系统的client层，client层处理后把处理结果返回给NFS客户端，完成NFS请求处理。基于本地的文件系统的存储过程，会发生用户态和内核态的不断切换，这种系统调用，内存拷贝等都会影响整个存储文件系统的性能。
[0004]针对现有技术中用户态和内核态的不断切换导致文件存储系统的性能低下的问题，目前尚无有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种用户态网络文件存储方法和系统，能够在读写存储过程中减少用户态和内核态之间的切换，提升文件存储系统的性能。
[0006]基于上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种用户态网络文件存储方法，包括执行以下步骤：/>[0007]由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端；
[0008]由网络文件系统服务端基于请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问异构集群执行用户读写请求；
[0009]由网络文件系统服务端基于网络文件系统客户端执行用户读写请求，而同步生成或更新被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中；
[0010]响应于用户读写请求执行完成，而由网络文件系统服务端将元数据缓存中的元数据信息同步到异构集群中。
[0011]在一些实施方式中，由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端包括：
[0012]由网络文件系统客户端接收用户读写请求并由虚拟文件系统转化为远程过程调用请求发送到远程过程调用层；
[0013]由远程过程调用层为远程过程调用请求执行数据文件头拼装以生成请求报文作为网络文件系统请求；
[0014]将请求报文发送到网络文件系统服务端。
[0015]在一些实施方式中，由网络文件系统服务端基于请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问非易失性存储器的异构集群执行用户读写请求包括：
[0016]由网络文件系统服务端基于请求报文而确定被请求数据；
[0017]由网络文件系统服务端基于被请求数据的位置和唯一标识生成文件句柄反馈到网络文件系统客户端；
[0018]由网络文件系统客户端基于文件句柄在异构集群中定位被请求数据以执行用户读写请求。
[0019]在一些实施方式中，异构集群配置为使用非易失性存储器来持久性地存储被请求数据；元数据缓存配置为使用独立于的易失性存储器来临时存储被请求数据的元数据。
[0020]在一些实施方式中，元数据信息包括以下至少之一：被请求数据的最后修改时间、被请求数据的最后访问时间、被请求数据的大小、元数据的最后访问时间。
[0021]在一些实施方式中，由网络文件系统服务端基于网络文件系统客户端执行用户读写请求，而同步生成或更新被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中包括：
[0022]响应于用户读写请求为创建写，而基于本地时间生成被请求数据的最后修改时间，基于当前大小生成被请求数据的大小；
[0023]响应于用户读写请求为覆盖写，而基于本地时间更新被请求数据的最后修改时间，基于当前大小更新被请求数据的大小。
[0024]在一些实施方式中，在允许访问非易失性存储器的异构集群执行用户读写请求的同时，还使用读写锁处理被请求数据；响应于用户读写请求执行完成而从被请求数据而释放读写锁，其中读写锁配置为拒绝并发的多线程访问。
[0025]本专利技术实施例的第二方面提供了一种用户态网络文件存储系统，包括：
[0026]网络文件系统客户端；
[0027]网络文件系统服务端；
[0028]远程过程调用层；
[0029]异构集群；
[0030]处理器；和
[0031]存储器，存储有处理器可运行的程序代码，程序代码在被运行时执行以下步骤：
[0032]由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端；
[0033]由网络文件系统服务端基于请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问异构集群执行用户读写请求；
[0034]由网络文件系统服务端基于网络文件系统客户端执行用户读写请求，而同步生成或更新被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中；
[0035]响应于用户读写请求执行完成，而由网络文件系统服务端将元数据缓存中的元数据信息同步到异构集群中。
[0036]在一些实施方式中，由网络文件系统服务端基于请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问非易失性存储器的异构集群执行用户读写请求包括：
[0037]由网络文件系统服务端基于请求报文而确定被请求数据；
[0038]由网络文件系统服务端基于被请求数据的位置和唯一标识生成文件句柄反馈到网络文件系统客户端；
[0039]由网络文件系统客户端基于文件句柄在异构集群中定位被请求数据以执行用户读写请求。
[0040]在一些实施方式中，元数据信息包括以下至少之一：被请求数据的最后修改时间、被请求数据的最后访问时间、被请求数据的大小、元数据的最后访问时间；
[0041]由网络文件系统服务端基于网络文件系统客户端执行用户读写请求，而同步生成或更新被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中包括：响应于用户读写请求为创建写，而基于本地时间生成被请求数据的最后修改时间，基于当前大小生成被请求数据的大小；响应于用户读写请求为覆盖写，而基于本地时间更新被请求数据的最后修改时间，基于当前大小更新被请求数据的大小。
[0042]本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术实施例提供的用户态网络文件存储方法和系统，通过由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端；由网络文件系统服务端基于请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问异构集群执行用户读写请求；由网络文件系统服务端基于网络文件系统客户端执行用户读写请求，而同步生成或更新被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用户态网络文件存储方法，其特征在于，包括在操作系统的用户态执行以下步骤：由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端；由所述网络文件系统服务端基于所述请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问异构集群执行所述用户读写请求；由所述网络文件系统服务端基于所述网络文件系统客户端执行所述用户读写请求，而同步生成或更新所述被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中；响应于所述用户读写请求执行完成，而由所述网络文件系统服务端将所述元数据缓存中的所述元数据信息同步到所述异构集群中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由网络文件系统客户端接收用户读写请求，并经远程过程调用层处理成请求报文形式的网络文件系统请求以发送到网络文件系统服务端包括：由网络文件系统客户端接收用户读写请求并由虚拟文件系统转化为远程过程调用请求发送到所述远程过程调用层；由所述远程过程调用层为所述远程过程调用请求执行数据文件头拼装以生成所述请求报文作为所述网络文件系统请求；将所述请求报文发送到所述网络文件系统服务端。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述网络文件系统服务端基于所述请求报文而提供被请求数据的文件句柄，以允许访问非易失性存储器的异构集群执行所述用户读写请求包括：由所述网络文件系统服务端基于所述请求报文而确定被请求数据；由所述网络文件系统服务端基于所述被请求数据的位置和唯一标识生成所述文件句柄反馈到所述网络文件系统客户端；由所述网络文件系统客户端基于所述文件句柄在所述异构集群中定位所述被请求数据以执行所述用户读写请求。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异构集群配置为使用非易失性存储器来持久性地存储所述被请求数据；所述元数据缓存配置为使用独立于的易失性存储器来临时存储所述被请求数据的元数据。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元数据信息包括以下至少之一：被请求数据的最后修改时间、被请求数据的最后访问时间、被请求数据的大小、元数据的最后访问时间。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，由所述网络文件系统服务端基于所述网络文件系统客户端执行所述用户读写请求，而同步生成或更新所述被请求数据的元数据信息并存储到元数据缓存中包括：响应于所述用户读写请求为创建写，而基于本地时间生成所述被请求数据的最后修改时间，基于当前大小生成所述被请求数据的...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧林劼，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：