一种提升web服务器性能的文件系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种提升web服务器性能的文件系统及方法，该文件系统包括磁盘空间，磁盘空间包括磁盘元数据区和磁盘数据区；磁盘元数据区包括文件系统超级块、文件目录项位图、卷信息数组、以及文件目录项；磁盘数据区包括多个大小固定的卷；其中，每个卷包括多个大小相同的文件磁盘块，文件磁盘块用于存放web服务器中的小文件。本发明专利技术针对web服务器中保存大量小文件的应用环境简化磁盘空间管理，使得文件数据连续存放，避免了磁盘碎片；减少读写文件数据过程中磁盘操作次数，减少文件系统的API交互次数，有效提升了文件系统的性能；通过Hash链表数组，简化并加快了文件定位过程；所述文件系统的IO操作采用异步模式，消除了同步IO操作时阻塞应用程序的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机硬件管理领域，涉及一种文件系统及方法，特别是涉及。
技术介绍
在操作系统中，文件系统处于一个很重要的地位，随着计算机硬件性能(诸如CPU，总线带宽)的不断提升，硬盘正日益成为系统性能瓶颈所在。而文件系统用来管理磁盘上数据，如何高效地管理磁盘数据，充分发挥磁盘设备的性能一直是文件系统追求的目标。较早的诸如ext2文件系统将磁盘按照固定大小如1024字节，2048字节，4096字节等划分成块，文件数据存放在块中，这样导致超过块大小的文件无法连续存放，小于磁盘块大小的文件可能会导致严重的磁盘碎片问题。由Hans Reiser及其团队Namesys开发的ResierFs擅长处理小文件居多的应用环境。ResierFs对一些小文件不分配inode,而是将这些小文件打包,存放在同一个磁盘分块中。而且ReiserFS是基于快速平衡树(balanced tree)搜索,平衡树在搜索性能上非常卓越。Silicon Graphics为IRIX操作系统开发的高性能日志文件系统XFS擅长处理大文件。它提供了基于extent的分配方式，可变块尺寸允许用户根据需要在格式化时指定块大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提升web服务器性能的文件系统，其特征在于：所述文件系统包括磁盘空间；所述磁盘空间包括磁盘元数据区和磁盘数据区；所述磁盘元数据区包括文件系统超级块、文件目录项位图、卷信息数组、以及文件目录项；所述磁盘数据区包括多个大小固定的卷；其中，每个卷包括多个大小相同、连续的文件磁盘块，所述文件磁盘块用于存放web服务器中的小文件。

【技术特征摘要】
1.一种提升web服务器性能的文件系统，其特征在于:所述文件系统包括磁盘空间；所述磁盘空间包括磁盘元数据区和磁盘数据区； 所述磁盘元数据区包括文件系统超级块、文件目录项位图、卷信息数组、以及文件目录项； 所述磁盘数据区包括多个大小固定的卷；其中，每个卷包括多个大小相同、连续的文件磁盘块，所述文件磁盘块用于存放web服务器中的小文件。2.根据权利要求1所述的提升web服务器性能的文件系统，其特征在于:所述卷的大小是可调节的，从32MB增长至256MB。3.根据权利要求2所述的提升web服务器性能的文件系统，其特征在于:所述文件磁盘块的大小是可调节的，从4KB按倍增长至128KB。4.根据权利要求1所述的提升web服务器性能的文件系统，其特征在于:所述文件目录项包括文件名、文件磁盘块号以及文件大小，所述文件目录项缓存于内存中组织成Hash链表数组。5.根据权利要求1所述的提升web服务器性能的文件系统，其特征在于:所述文件系统还包括简化后的应用程序接口，所述简化后的应用程序接口包括mount应用程序接口、unmount应用程序接口、read应用程序接口、write应用程序接口、delete应用程序接口、以及flush应用程序接口。6.一种提升web服务器性能的方法，其特征在于:所述方法包括: 将磁盘空间划分成磁盘元数据区和磁盘数据区； 将所述磁盘元数据区划分成文件系统超级块、文件目录项位图、卷标信息数组、以及文件目录项； 将所述磁盘数据区划分成多个大小固定的卷；其中，每个卷被划分成多个大小相同连续的文件磁盘块。7.根据权利要求6所述的提升web服务器性能的方法，其特征在于:所述方法还包括查找元数据区上的信息；所述查找元数据区上的信息的实现步骤包括: Q1，简化文件元数据区上的信息，只记录文件名、文件磁盘块号、以及文件大小； Q2，简化应用程序接口 ； Q3，将文件目录项全部缓存于内存之中； Q4，通过文件名进行Hash查找，将所述文件目录项链入Hash链表数组中。8.根据权利要求6所述的提升web服务器性能的方法，其特征在于:所述方法还包括异步执行应用程序。9.根据权利要求8所述的提升web服务器性能的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小勇，丁凯，单蓉胜，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：