文件系统、接口服务装置和数据存储服务提供方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及文件系统、接口服务装置和数据存储服务提供方法。其中，一种文件系统，其特征在于，包括：基本元数据服务模块，用于为该文件系统提供对基本元数据的访问；扩展元数据服务模块，用于为该文件系统提供对扩展元数据的访问，其中所述基本元数据比所述扩展元数据的访问量低或者修改频率；以及数据服务模块，用于为该文件系统提供对数据的访问；以及接口服务模块，用于为外部设备提供访问该文件系统的接口，其中所述接口服务模块能够直接访问所述基本元数据服务模块、所述扩展元数据服务模块以及所述数据服务模块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储技术。
技术介绍
随着计算机技术以及网络技术的高速发展，计算机自带的存储器逐渐难以满足存取速度快、存储容量大和成本低等诸多要求，于是发展出相对独立的存储系统。存储系统通常由存储服务器等存储设备组成，具有自己的接口和协议，通过同轴电缆、网线、光纤等方式与计算机主机连接。存储系统作为数据的存储中心为计算机主机提供存储服务。一类存储系统是在多个物理节点上建立集群文件系统，可直接提供以目录/文件为组织形式的数据访问。随着非结构化数据急剧增加，此类存储系统的应用越来越多，对其性能、容量、成本的要求也越来越高。在文件系统接口的基础上，还可通过接口转换提供数据块形式的访问方式，这使得此类存储的应用更加广泛。在物理上，存储系统中的服务器之间可以通过低延迟、高吞吐量的网络(例如光纤通道FC、IOG以太网)相连形成集群，对外提供数据存储服务。在逻辑上，存储系统依赖于运行于其上的集群文件系统来提供存储服务。如图1所示，集群文件系统包括三种基本服务:一种是接口服务，为计算机主机提供访问存储的接口，例如NFS (网络文件系统)/CIFS (共享网络文件系统)接口或者基于私有协议的接口，接口服务可以位于存储系统内，也可以部署在外部计算机主机上；一种是元数据服务，为集群文件系统提供对元数据的访问；一种是数据服务，为集群文件系统提供对数据的访问，数据服务所在的物理节点会配置有磁盘、SSD(SolidState Device/Solid State Drive,固态硬盘)等本地存储设备。在现有技术中，接口服务根据元数据信息来访问数据。例如,对于由外部主机发起的一次典型的10(Input/0utput, I/O)操作，首先交由部署于主机上的接口服务或者交由接口服务代理并通过网络发到接口服务所在的服务器，接着通过存储系统内部协议访问元数据服务得到完成IO所需要的元数据，成功获取元数据后根据元数据信息访问数据服务来完成10，并在IO完成后根据结果来访问元数据服务以更新元数据。针对元数据到数据的映射关系的处理，有如下的实现技术。一种是在元数据中记录每个数据块所处的物理地址，包括节点、磁盘、块号等信息。这种方式具有较灵活的数据管理功能，但随着数据量的增加，需要记录的数据块信息也会增加，这导致了元数据的膨胀和元数据服务的压力增大。另一种是使用专门算法来得到数据所存储的位置，如分布式哈希表(DHT)等。这类系统的元数据服务只管理文件的例如文件名、文件索引号等的基本信息，通过文件的基本信息附加上数据服务集群成员信息计算出数据所在的物理地址，以达到数据访问的目的。使用这类技术能够一定程度上降低元数据服务的压力，但使用这类技术的系统一般需要采用多路镜像的方式存储数据，以应对集群成员变化时的计算结果变化，而这势必使得整个系统的成本高且存储利用率很低。
技术实现思路
专利技术要解决的问题有鉴于此，本专利技术要解决的问题之一是如何提高元数据服务的性能，以能够兼顾元数据服务压力的降低和存储利用率的提高。用于解决问题的方案根据本专利技术的一个实施例，提供一种文件系统，其特征在于，包括:基本元数据服务模块，用于为该文件系统提供对基本元数据的访问；扩展元数据服务模块，用于为该文件系统提供对扩展元数据的访问，其中，所述基本元数据比所述扩展元数据的访问量低或者修改频率低；以及数据服务模块，用于为该文件系统提供对普通数据的访问；以及接口服务模块，用于为外部设备提供访问该文件系统的接口，其中所述接口服务模块能够直接访问所述基本元数据服务模块、所述扩展元数据服务模块以及所述数据服务模块。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述基本元数据包括文件系统的全局属性。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述基本元数据服务模块通过对所述基本元数据的访问，执行以下操作中的任一个:创建文件的命名空间，删除文件的命名空间，创建文件，查询文件，删除文件，创建目录，查询目录，删除目录，查询文件的名称，查询文件的创建时间，或者查询文件的基本访问权限。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述扩展元数据包括该文件系统的数据布局信息、目录的权限信息、文件的权限信息、目录配额以及文件配额中的至少一个。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述扩展元数据服务模块通过对所述扩展元数据的访问，执行以下操作中的任一个:读取数据、编辑数据。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述数据服务模块对所述普通数据使用节点间镜像、节点间冗余磁盘阵列或者纠删码的方式进行存储。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述数据服务模块和所述扩展元数据服务模块配置在一起，以使得该文件系统中的扩展元数据与普通数据的容量比保持不变。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述基本元数据服务模块配置在基本元数据服务器上，所述扩展元数据服务模块配置在扩展元数据服务器上，并且所述基本元数据服务器在数量上少于所述扩展元数据服务器。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述基本元数据服务模块和所述接口服务模块配置在同一服务器上。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述扩展元数据服务模块和所述接口服务模块配置在同一服务器上。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述扩展元数据服务模块和所述数据服务模块配置在同一服务器上。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述基本元数据服务模块和所述扩展元数据服务模块通过存储区域网络、直连式存储或者网络存储技术与所述外部设备进行数据交换。对于上述文件系统，在一种可能的实现方式中，所述扩展元数据服务模块对所述扩展元数据采用多份镜像的方式存储。根据本专利技术的其它实施例，提供接口服务装置，其特征在于，所述接口服务装置用于提供访问文件系统的接口服务，并且所述接口服务装置包括:接收单元，用于接收来自外部设备的指令；判断单元，用于判断完成所述接收单元所接收到的指令需要访问所述文件系统中的基本元数据还是所述文件系统中的扩展元数据，其中，所述基本元数据比所述扩展元数据的访问量低或者修改频率低；内部指令生成单元，用于在所述判断单元的判断结果为需要访问所述基本元数据的情况下，将所述接收单元所接收到的指令转换为第一类内部指令，或者在所述判断单元的判断结果为需要访问所述扩展元数据的情况下，将所述接收单元所接收到的指令转换为第二类内部指令；内部通信单元，用于将所述内部指令生成单元转换得到的所述第一类内部指令或者所述第二类内部指令发送给所述文件系统，并接收针对所述文件系统执行所述第一类内部指令或者所述第二类内部指令后的执行结果；以及发送单元，用于将来自所述文件系统的执行结果返回给所述外部设备。对于上述接口服务装置，在一种可能的实现方式中，所述第一类内部指令包括所述接口服务装置内部的创建文件指令。对于上述接口服务装置，在一种可能的实现方式中，所述第二类内部指令包括所述接口服务装置内部的读取数据指令或编辑数据指令。根据本专利技术的其它实施例，提供数据存储服务提供方法，其特征在于，所述方法用于提供访问文件系统的接口服务，所述方法包括:接收来自外部设备的指令；判断完成所述指令需要访问所述文件系统中的基本元数据还是所述文件系统中的扩展元数据，其中，所述基本元数据比所述扩展元数据的访问量低或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种文件系统，其特征在于，包括：基本元数据服务模块，用于为该文件系统提供对基本元数据的访问；扩展元数据服务模块，用于为该文件系统提供对扩展元数据的访问，其中，所述基本元数据比所述扩展元数据的访问量低或者修改频率低；以及数据服务模块，用于为该文件系统提供对普通数据的访问；以及接口服务模块，用于为外部设备提供访问该文件系统的接口，其中所述接口服务模块能够直接访问所述基本元数据服务模块、所述扩展元数据服务模块以及所述数据服务模块。

【技术特征摘要】
1.一种文件系统，其特征在于，包括: 基本元数据服务模块，用于为该文件系统提供对基本元数据的访问； 扩展元数据服务模块，用于为该文件系统提供对扩展元数据的访问，其中，所述基本元数据比所述扩展元数据的访问量低或者修改频率低；以及 数据服务模块，用于为该文件系统提供对普通数据的访问；以及 接口服务模块，用于为外部设备提供访问该文件系统的接口，其中所述接口服务模块能够直接访问所述基本元数据服务模块、所述扩展元数据服务模块以及所述数据服务模块。2.根据权利要求1所述的文件系统，其特征在于，所述基本元数据包括所述文件系统的全局属性。3.根据权利要求1-2中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述基本元数据服务模块通过对所述基本元数据的访问，执行以下操作中的任一个:创建文件的命名空间，删除文件的命名空间，创建文件，查询文件，删除文件，创建目录，查询目录，删除目录，查询文件的名称，查询文件的创建时间，或者查询文件的基本访问权限。4.根据权利要求1-3中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述扩展元数据包括所述文件系统的数据布局信息、目录的权限信息、文件的权限信息、目录配额以及文件配额中的至少一个。5.根据权利要求4所述的文件系统，其特征在于，所述扩展元数据服务模块通过对所述扩展元数据的访问，执行以下操作中的任一个:读取数据、编辑数据。6.根据权利要求4所述的文件系统，其特征在于，所述数据服务模块对所述普通数据使用节点间镜像、节点间冗余磁盘阵列或者纠删码的方式进行存储。7.根据权利要求4-6中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述数据服务模块和所述扩展元数据服务模块配置在一起，以使得该文件系统中的扩展元数据与普通数据的容量比保持不变。8.根据权利要求1-7中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述基本元数据服务模块配置在基本元数据服务器上，所述扩展元数据服务模块配置在扩展元数据服务器上，并且所述基本元数据服务器在数量上少于所述扩展元数据服务器。9.根据权利要求1-7中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述基本元数据服务模块和所述接口服务模块配置在同一服务器上。10.根据权利要求1-7中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述扩展元数据服务模块和所述接口服务模块配置在同一服务器上。11.根据权利要求1-7中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述扩展元数据服务模块和所述数据服务模块配置在同一服务器上。12.根据权利要求1-11中任一项所述的文件系统，其特征在于，所述基本元数据服务模块和所述扩展元数据服务模块通过存...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：