集群文件系统访问控制方法及集群节点技术方案

本发明专利技术公开了一种集群文件系统访问控制方法及集群节点。该方法包括：创建集群文件系统，将集群文件系统挂载在集群系统中的一个集群节点上，将首次访问集群文件系统中某一文件的集群节点设置为文件的主节点，并向主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌；在其他集群节点对文件发起访问的情况下，主节点根据其他集群节点的请求将相应的字节锁令牌分配给其他集群节点，并将其他集群节点设置为从节点；主节点或从节点根据字节锁令牌对文件的相应内容进行读/写操作，主节点根据持有的整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新，并根据从节点的请求，将整体锁令牌传递给从节点，以使从节点对其修改的文件相应内容进行更新。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集群
，特别是涉及一种集群文件系统访问控制方法及集群节点O
技术介绍
在相关技术中，计算机集群是一种计算机系统，它通过一组松散集成的计算机软件和硬件连接起来，高度紧密地协作完成计算工作。集群系统中的单个计算机通常称为集群节点，各个集群节点之间通过局域网连接。集群计算机通常用来改进单个计算机的计算速度和可靠性。随着高性能微处理器、高速互联网和高性能分布式计算的快速发展，以及各种应用对于计算能力需求的日益增长，集群技术获得了快速的发展。集群系统具有低成本、高性能、高扩展性、高吞吐量和易用性等特点，提供了强大的批处理和并行计算的能力。在相关技术中，文件系统所处理的数据主要包括两类一类是用户使用的数据，即用户数据；另一类是文件系统用于管理用户数据的数据，即元数据。要实现集群文件系统的同步互斥访问，就必须在集群节点之间有效的管理用户数据和元数据，实现这两种数据之间的一致性。目前，本地文件系统用户数据管理主要依据元数据，文件系统判断用户数据的地址以及是否空闲等特征是通过读取特定元数据而获得，本地文件系统元数据缓存相对较小，磁盘访问占元数据操作开销的大部分，所以文件系统的元数据组织管理方法利用磁盘访问局部性为目标，重点在元数据的磁盘结构组织，元数据的内存结构只是其磁盘结构在缓存中的映像。通常本地文件系统的元数据目录项(dentry)存储在目录文件中，每个目录文件都有目录索引结构以加速查找目录项，元数据索引节点(inode)以表的形式组织存储。此外，目前的集群文件系统访问管理方法会将第一个访问文件的节点设置为主节点，主节点在本地对该文件进行数据和元数据的更新操作，其他集群节点并不能够与该主节点对文件进行同步访问。
技术实现思路
本专利技术提供一种集群文件系统访问控制方法及集群节点，以解决现有技术中其他集群节点不能够与文件的主节点对文件进行同步访问的问题。本专利技术提供一种集群文件系统访问控制方法，包括在共享存储设备中创建集群文件系统，将集群文件系统挂载在集群系统中的一个集群节点上，将首次访问集群文件系统中某一文件的集群节点设置为文件的主节点，并向主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌；在集群系统中的其他集群节点对文件发起访问的情况下，主节点根据其他集群节点的请求将全部的字节锁令牌中相应的字节锁令牌分配给其他集群节点，并将其他集群节点设置为从节点；主节点或从节点根据字节锁令牌对文件的相应内容进行读/写操作，主节点根据持有的整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新，并根据从节点的请求，将整体锁令牌传递给从节点，以使从节点对其修改的文件相应内容进行更新。本专利技术还提供了一种集群节点，包括创建模块，用于在共享存储设备中创建集群文件系统；挂载模块，用于挂载集群文件系统；锁令牌管理模块，用于设置集群文件系统中某一文件的主节点，并向主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌，在集群系统中的其他集群节点对文件发起访问的情况下，根据其他集群节点的请求将全部的字节锁令牌中相应的字节锁令牌分配给所述其他集群节点，将所述其他集群节点设置为从节点，并根据从节点的请求，将整体锁令牌传递给从节点，以使从节点对其修改的文件相应内容进行更新；读写模块，用于根据字节锁令牌对文件的相应内容进行读/写操作；更新模块，用于根据持有的整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新。本专利技术有益效果如下通过向第一个访问该文件的集群节点分配整体锁令牌，并由该集群节点向其他集群节点分配字节锁令牌对文件进行同步访问，解决了现有技术中其他集群节点不能够与文件的主节点对文件进行同步访问的问题，能够保护集群文件系统的用户数据和元数据在被多个集群节点的访问的同时而不会遭到破坏，维护数据的完整性以及用户数据和元数据的一致性，同时也提高了文件系统的访问效率。附图说明图1是本专利技术实施例的集群文件系统访问控制方法的流程图；图2是本专利技术实施例的创建集群文件系统的初始化流程示意图；图3是本专利技术实施例的分配图管理方法的示意图；图4是本专利技术实施例的集群节点访问文件请求处理的示意图；图5是本专利技术实施例的集群节点获得文件锁令牌的处理流程图；图6是本专利技术实施例的分配图管理模块的处理流程图；图7是本专利技术实施例的多个集群节点同步访问更新的处理流程图；图8是本专利技术实施例的集群节点的结构示意图。具体实施例方式为了解决现有技术中其他集群节点不能够与文件的主节点对文件进行同步访问的问题，为了使多个集群节点访问集群文件系统时能够进行同步互斥访问，保证集群文件系统中的用户数据以及元数据的完整性和一致性，本专利技术针对计算机集群网络系统提供了一种集群文件系统访问控制方法及集群节点，即，共享磁盘设备的文件系统访问技术，使多个集群节点能够同步互斥的访问集群文件系统。以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。5方法实施例根据本专利技术的实施例，提供了一种集群文件系统访问控制方法，图1是本专利技术实施例的集群文件系统访问控制方法的流程图，如图1所示，根据本专利技术实施例的集群文件系统访问控制方法包括如下处理步骤101，在共享存储设备中创建集群文件系统，将集群文件系统挂载在集群系统中的一个集群节点上，将首次访问集群文件系统中某一文件的集群节点设置为该文件的主节点，并向主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌；步骤102，在集群系统中的其他集群节点对文件发起访问的情况下，主节点根据其他集群节点的请求将全部的字节锁令牌中相应的字节锁令牌分配给其他集群节点，并将其他集群节点设置为从节点；具体地，在步骤102中，主节点接收集群系统中的其他集群节点发送的文件访问请求，并根据文件访问请求从全部的字节锁令牌中撤销相应的字节锁令牌；主节点将撤销的相应的字节锁令牌分配给发送文件访问请求的集群节点，并将该集群节点设置为从节点ο步骤103，主节点或从节点根据字节锁令牌对文件的相应内容进行读/写操作，主节点根据持有的整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新，并根据从节点的请求，将整体锁令牌传递给从节点，以使从节点对其修改的文件相应内容进行更新。具体地，在步骤103中，从节点向主节点发送申请整体锁令牌请求；主节点将自身字节锁令牌范围内的文件内存副本更新到共享存储设备，在更新完成后，根据申请整体锁令牌请求，将整体锁令牌传递给从节点，并将从节点设置为当前的主节点；当前的主节点将自身字节锁令牌范围内的文件内存副本更新到共享存储设备，并等待其他从节点发送申请整体锁令牌请求；在主节点不再访问文件的情况下，释放文件的整体锁令牌，在从节点不再访问文件的情况下，释放文件相应的字节锁令牌。在对修改的文件相应内容进行更新后，还需要将更新的相应内容在所有集群节点之间进行同步，其中，文件相应内容包括用户数据和元数据。此外，本专利技术实施例还需要进行以下的处理将挂载建集群文件系统的集群节点设置为分配图管理节点；分配图管理节点将集群文件系统的分配图划分为多个锁区域；在主节点和/或从节点使用完当前锁区域中的磁盘空间的情况下，分配图管理节点向主节点和/或从节点分配新的锁区域中空闲的磁盘空间；将与该磁盘空间相对应的区域锁分配给主节点和/或从节点。需要说明的是，本专利技术实施例不仅提供对用户数据和元数据访问的锁管理服务， 而且相本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种集群文件系统访问控制方法，其特征在于，包括：在共享存储设备中创建集群文件系统，将所述集群文件系统挂载在集群系统中的一个集群节点上，将首次访问所述集群文件系统中某一文件的集群节点设置为所述文件的主节点，并向所述主节点分配整体锁令牌和全部的字节锁令牌；在所述集群系统中的其他集群节点对所述文件发起访问的情况下，所述主节点根据所述其他集群节点的请求将所述全部的字节锁令牌中相应的字节锁令牌分配给所述其他集群节点，并将所述其他集群节点设置为从节点；所述主节点或所述从节点根据所述字节锁令牌对所述文件的相应内容进行读／写操作，所述主节点根据持有的所述整体锁令牌对其修改的文件相应内容进行更新，并根据所述从节点的请求，将所述整体锁令牌传递给所述从节点，以使所述从节点对其修改的文件相应内容进行更新。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳茂春，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94