一种文件系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种文件系统

【技术实现步骤摘要】
一种文件系统inode的扩容方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于数据存储的
，具体涉及一种文件系统
inode
的扩容方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]Inode
简言之就是文件索引，每一个文件对应一个
inode。
在
linux
系统中，分区的
inode
数量在文件系统初始化之际就固定不变
。
随着文件系统的不断使用，分区的容量会逐渐增大，文件系统的
inode
数量也会被逐步消耗殆尽
。
当
inode
节点数量爆满时，将无法创建新文件
。
但常规的
inode
节点扩容方法存在如下缺陷：
[0003]①
对于
inode
节点使用量的感知是被动性的，往往是节点已经耗尽触发故障时才感知到；
[0004]②
inode
扩容需要提前进行数据备份才能格式化分区重新指定
inode
节点数，在这期间，分区上的数据处于不可用状态，无法对上层服务提供持续依赖；
[0005]③
如果设备没有多余的磁盘，那么备份数据无法存放，需要单独添加磁盘或者通过网络尽进行备份，操作繁琐
。
[0006]因此，本专利技术提供了一种文件系统
inode
自动扩容的方案，实时监控文件系统的
inode
节点数量是否达到阈值，并在节点爆满之前自动完成
inode
扩容动作
。
同时在扩容期间将数据备份到
nbd0
上并以此临时提供数据支持，避免上层服务中断
。
扩容后再将数据腾挪至本地磁盘，整个过程对上层应用透明无感知
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种文件系统
inode
的扩容方法
、
系统及存储介质，旨在解决上述的问题
。
[0008]本专利技术主要通过以下技术方案实现：
[0009]一种文件系统
inode
的扩容方法，包括以下步骤：
[0010]步骤
S1
：轮询检查本地磁盘
inode
节点的占用率
B
；
[0011]步骤
S2
：若占用率
B≥
设定阈值
A
，则进入步骤
S3
，否则进入步骤
S1
；
[0012]步骤
S3
：启动
nbd
备份机制，采用
rsync
增量备份数据至
nbd0
上，将
nbd0
进行挂载，将上层应用的使用目录通过软连接指向
nbd0
；
[0013]步骤
S4
：启动扩容算法，扩容后的
inode
节点数量呈指数型增加；
[0014]步骤
S5
：计算扩容后的空间占用
inode_table
以及当前分区剩余空间
space_free
，若
inode_table>space_free
，则无法扩容，在
nbd0
上执行文件系统瘦身并进入步骤
S7
；如果
inode_table≤space_free
，则进入步骤
S6
；
[0015]步骤
S6
：扩容本地磁盘：读出文件系统类型，然后执行磁盘格式化，并重新指定
inode
节点数量；
[0016]步骤
S7
：数据恢复：将
nbd0
上的数据腾挪至本地磁盘，再将本地磁盘进行挂载，然
后将上层应用的使用目录通过软连接指向本地磁盘
。
[0017]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤
S3
包括以下步骤：
[0018]步骤
A1
：通过命令
uname
‑
r
读出操作系统的指令架构，再加载对应架构的
nbd
内核模块；启动
nbd
‑
client
，并将
nbd
‑
server
的虚拟磁盘映射到本地；
[0019]步骤
A2
：将本地磁盘的数据用
rsync
增量复制到
nbd0
上，将
nbd0
进行挂载，然后将上层应用的使用目录通过软连接指向
nbd0
；
[0020]步骤
A3
：监控
nbd
‑
client
端的内核态进程，确保内核会调用
sendmsg
写到
nbd
‑
client
的
socket
中，否则重新连接
nbd
‑
server。
[0021]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤
S4
中，扩容后的节点数量计算公式为：
[0022]inode_sum
＝
B*2
n+1
[0023]其中，
B
为扩容前
inode
数量，
n
为历史扩容次数
。
[0024]为了更好地实现本专利技术，进一步地，在步骤
S4
与步骤
S5
之间进行对备份数据进行
inode
瘦身；清理
nbd0
上备份文件系统的垃圾文件，以及长时间未访问的文件，回收
inode
节点
。
[0025]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤
S5
中，若无法扩容，则统计分区中的大文件列表，并呈现给用户以进行选择性删除
。
[0026]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤
S5
中，首先在
nbd0
上执行瘦身动作，清理文件系统的垃圾文件，以及长时间未访问的文件，回收
inode
节点；在执行瘦身动作后，如果
inode
占用率减少值小于设定阈值，则统计分区中的大文件列表，并呈现给用户以进行选择性删除
。
[0027]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤
S6
中，在扩容之前，在
nbd0
上执行瘦身动作
。
[0028]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种文件系统
inode
的扩容方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1
：轮询检查本地磁盘
inode
节点的占用率
B
；步骤
S2
：若占用率
B≥
设定阈值
A
，则进入步骤
S3
，否则进入步骤
S1
；步骤
S3
：启动
nbd
备份机制，采用
rsync
增量备份数据至
nbd0
上，将
nbd0
进行挂载，将上层应用的使用目录通过软连接指向
nbd0
；步骤
S4
：启动扩容算法，扩容后的
inode
节点数量呈指数型增加；步骤
S5
：计算扩容后的空间占用
inode_table
以及当前分区剩余空间
space_free
，若
inode_table>space_free
，则无法扩容，在
nbd0
上执行文件系统瘦身并进入步骤
S7
；如果
inode_table≤space_free
，则进入步骤
S6
；步骤
S6
：扩容本地磁盘：读出文件系统类型，然后执行磁盘格式化，并重新指定
inode
节点数量；步骤
S7
：数据恢复：将
nbd0
上的数据腾挪至本地磁盘，再将本地磁盘进行挂载，然后将上层应用的使用目录通过软连接指向本地磁盘
。2.
根据权利要求1所述的一种文件系统
inode
的扩容方法，其特征在于，所述步骤
S3
包括以下步骤：步骤
A1
：通过命令
uname
‑
r
读出操作系统的指令架构，再加载对应架构的
nbd
内核模块；启动
nbd
‑
client
，并将
nbd
‑
server
的虚拟磁盘映射到本地；步骤
A2
：将本地磁盘的数据用
rsync
增量复制到
nbd0
上，将
nbd0
进行挂载，然后将上层应用的使用目录通过软连接指向
nbd0
；步骤
A3
：监控
nbd
‑
client
端的内核态进程，确保内核会调用
sendmsg
写到
nbd
‑
client
的
socket
中，否则重新连接
nbd
‑
server。3.
根据权利要求1所述的一种文件系统
inode
的扩容方法，其特征在于，所述步骤
S4
中，扩容后的节点数量计算公式为：
inode_sum
＝
B*2
n+1
其中，

【专利技术属性】
技术研发人员：高浩岚，段平霞，郑学新，黄海，
申请(专利权)人：成都安恒信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：