一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法，主要针对消费级场景网络不稳定，设备硬件条件有限的特点，为分布式文件系统的客户端做跨设备访问的性能优化，包括：细化本地持久化缓存粒度、优化本地持久化缓存管理以及精简本地持久化缓存调用栈。基本思路是将客户端通过网络请求得到的文件页异步交换至外存的交换分区，当这些文件页需要被再次访问时，再从交换分区中换入内存，从而减少网络请求，降低访问延迟。同时，以文件页为最小缓存粒度、辅以缓存管理算法，能够节省设备存储空间，提高缓存命中率。利用交换分区的思想，直接使用具体文件系统的读写来进行缓存的换入换出，可减少层级间开销，提升系统性能。提升系统性能。提升系统性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及分布式文件系统性能
，特别是涉及一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法，针对消费级场景特点，对移动终端设备进行跨设备访问优化。

技术介绍

[0003]在过去的几十年中，消费级移动终端设备迅速发展，用户规模不断扩大，用户在日常使用中产生的用户数据也越来越多，这增加了设备的存储压力。为了能够满足用户数据存储、备份的需求，且保证数据访问的效率和性能，最终给予用户良好的使用体验，家用网络附属存储（NetworkAttachedStorage，NAS）服务越来越普及。
[0004]家用NAS服务能够让用户将移动终端设备上的产生的用户数据通过无线局域网上传备份至NAS服务器，需要时再通过WiFi连接进行访问、修改。NAS服务器和各类消费级移动终端设备建立连接并形成一个星型结构（服务器
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客户端模型）的分布式系统，由相关的分布式文件系统（DistributedFileSystem，DFS）进行管理。作为客户端的消费级移动终端通过网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于文件页交换的客户端本地持久化缓存优化方法，是对消费级场景下分布式文件系统的优化，其特征在于，包括以下步骤：1）消费级场景下分布式文件系统的客户端侧应用程序进行系统调用open以打开远程文件；2）客户端的操作系统内核收到打开远程文件的系统调用请求后，向服务器发送网络请求，服务器根据请求发回响应；3）当客户端收到来自服务器的响应后，根据响应中包括的文件索引节点inode信息来判断本地内存中是否有该文件的陈腐版本；若有，则清除该陈腐版本，进入步骤4）；若没有，则直接进入步骤4）；4）客户端开始进行客户端本地持久化缓存优化管理第一部分流程，判断设立于本地外存的交换分区中是否有所请求文件的持久化缓存；若有，则将该文件对应的LRU链表项提至链表前部，表示缓存命中；若没有，则新建LRU链表项，于LRU链表前部插入；判断完成后，进入步骤5）；5）客户端的操作系统内核向上层应用返回系统调用open完成的信息，结束远程文件的打开流程；此时客户端应用程序发送系统调用read以读取远程文件内容；6）客户端的操作系统内核收到读取远程文件的系统调用请求后，首先在内存的页高速缓存page
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cache中查找需要的文件页；若有，则进入步骤10），完成后结束流程；若没有，则进入步骤7）；7）客户端的操作系统内核开始通过虚拟文件系统提供的readpage接口进行文件页的读取，此时开始判断本地外存的交换分区中是否存在所请求的文件页的持久化缓存；若有，则将该页通过文件系统的读接口kernel_read换入内存，并进入步骤10），完成后结束流程；若没有，则进入步骤8）；8）客户端向服务器发送文件页读取的网络请求，服务器根据请求发回包含文件页数据的响应；9）客户端在收到响应后，将响应中的文件页数据置入内存以供上层应用程序的读取，之后进入步骤10），并同时执行步骤11）；10）客户端的操作系统内核向上层应用返回系统调用re...

【专利技术属性】
技术研发人员：石亮，徐宇泽，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：