一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及机载嵌入式信息安全领域，提供一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法和系统，由客户端节点、主文件服务器节点以及从文件服务器节点三部分组成，副本一致性管理应用于主文件服务器与从文件服务器。通过设计实现机载环境下关键文件副本一致性的方法，解决了文件服务器对关键文件/副本单节点写入过程中由于设备突然下电、重启等导致本地写操作异常，造成关键文件副本不一致的问题，满足机载环境下，对关键文件/副本执行文件前滚/回滚操作时要支持高性能、高可靠性的要求。高可靠性的要求。高可靠性的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法和系统


[0001]本专利技术涉及机载嵌入式信息安全
，特别涉及一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法和系统。

技术介绍

[0002]随着网络文件系统在机载分布式计算平台中的应用，对关键数据安全防护的要求也越来越高。机载环境下，通常采用双副本的模式在主、从文件服务器上对关键文件进行备份，如何确保关键文件副本的一致性是需要重点关注的问题。已有方法中，采用主文件服务器周期性的向从文件服务器获取副本文件属性并与关键文件属性比对的方式来判断关键文件副本的一致性。若不一致，则采用全量传输的方式向从文件服务器重写该副本文件。此种方式下，若主文件服务器发生设备突然下电、重启等导致本地写操作异常的情况，则无法将关键文件恢复至此次本地写操作之前的状态，即无法实现文件的回滚操作。与此同时，采用周期性对比文件属性与全量传输相结合的方式会大量占用CPU资源与网络带宽，难以满足机载环境下对高性能与高可靠性的要求。因此，需要日志记录与增量传输相结合的副本一致性管理技术来提升机载网络文件系统的可靠性与可用性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法，其特征在于，包括：创建日志文件，所述日志文件用于记录副本一致性；主文件服务器接收远程文件写请求，执行本地文件写操作，并在本地文件写操作前后进行日志记录；主文件服务器将副本文件同步写请求发送至从文件服务器；从文件服务器响应副本文件同步写请求，执行本地文件写操作，并在本地文件写操作前后进行日志记录；主文件服务器和从文件服务器分别对事务日志表进行周期性检查，若存在异常，分别采用增量传输的方式对关键文件/副本文件执行前滚/回滚操作。主文件服务器或从文件服务器对完成前滚/回滚操作后的关键文件/副本文件进行校验。2.根据权利要求1所述的一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法，其特征在于，创建所述日志文件，包括：主文件服务器和从文件服务器在设备初始化阶段分别执行本地文件打开操作，打开所述日志文件；如果所述日志文件打开成功，主文件服务器和从文件服务器分别执行本地文件读操作，将所述日志文件读出并存储到对应日志管理结构；主文件服务器和从文件服务器分别执行本地文件写操作，将更新后的日志管理结构写入所述日志文件；如果所述日志文件打开失败，主文件服务器和从文件服务器分别执行本地文件创建操作，创建所述日志文件并创建所述日志管理结构，将所述日志文件存储于所述日志管理结构中；主文件服务器和从文件服务器分别执行本地文件写操作，将更新后的所述日志管理结构写入所述日志文件中。3.根据权利要求1所述的一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法，其特征在于，所述主文件服务器接收远程文件写请求，执行本地文件写操作，并在本地文件写操作前后进行日志记录，包括：所述主文件服务器响应客户端发送的远程文件写请求后，执行本地文件打开操作打开关键文件，获取第一文件描述符；若所述关键文件打开成功，则执行写前日志操作，所述主文件服务器首先执行本地文件读操作，将所述日志文件读入第一日志管理结构中，然后，向所述主文件服务器的日志管理单元申请日志条目资源表项，并修改日志占用列表，获取系统当前时间作为所述关键文件的写入时间，将所述写入时间与文件信息记录在所述第一日志管理结构中，其中，所述第一日志管理结构为所述主文件服务器的日志管理结构；所述主文件服务器执行本地文件写操作，将所述第一日志管理结构写入所述日志文件中，进行持久化保存；若所述主文件服务器执行写前日志操作成功，则所述主文件服务器对所述关键文件执行本地文件写操作；若所述主文件服务器执行关键文件本地写操作成功，则执行本地文件读操作，将所述
日志文件读入所述第一日志管理结构中，所述主文件服务器根据所述关键文件本地写操作的偏移量定位到起始写入位置对应的文件块编号。然后，重新计算该文件块至尾部文件块中每个文件块对应的MD5码，并将修正后的MD5码与文件块偏移量记录至该文件对应的文件块校验表中。之后，释放此条日志条目资源，修改日志占用列表，并执行本地文件写操作，将所述第一日志管理结构写入日志文件中，进行持久化保存。4.根据权利要求1所述的一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法，其特征在于，所述主文件服务器将副本文件同步写请求发送至从文件服务器时，所述主文件服务器将预设信息填入RPC请求头后，向所述从文件服务器发送同步写请求。5.根据权利要求1所述的一种实现机载环境下关键文件副本一致性的方法，其特征在于，所述从文件服务器响应副本文件同步写请求，执行本地文件写操作，并在本地文件写操作前后进行日志记录，包括：所述从文件服务器响应所述主文件服务器发送的所述同步写请求后，对所述副本文件执行本地文件打开操作，获取第二文件描述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钊崧，黄保垒，张鹏，龙雨，董钟骏，王柯杰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：