[發(fā)明專利]集群文件系統(tǒng)訪問控制方法及集群節(jié)點(diǎn)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010231138.4
• 申請(qǐng)日: 2010-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN102339283A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽茂春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 梁軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集群技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種集群文件系統(tǒng)訪問控制方法及集群節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

在相關(guān)技術(shù)中，計(jì)算機(jī)集群是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它通過一組松散集成的計(jì)算機(jī)軟件和硬件連接起來，高度緊密地協(xié)作完成計(jì)算工作。集群系統(tǒng)中的單個(gè)計(jì)算機(jī)通常稱為集群節(jié)點(diǎn)，各個(gè)集群節(jié)點(diǎn)之間通過局域網(wǎng)連接。集群計(jì)算機(jī)通常用來改進(jìn)單個(gè)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度和可靠性。

隨著高性能微處理器、高速互聯(lián)網(wǎng)和高性能分布式計(jì)算的快速發(fā)展，以及各種應(yīng)用對(duì)于計(jì)算能力需求的日益增長，集群技術(shù)獲得了快速的發(fā)展。集群系統(tǒng)具有低成本、高性能、高擴(kuò)展性、高吞吐量和易用性等特點(diǎn)，提供了強(qiáng)大的批處理和并行計(jì)算的能力。

在相關(guān)技術(shù)中，文件系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)主要包括兩類：一類是用戶使用的數(shù)據(jù)，即用戶數(shù)據(jù)；另一類是文件系統(tǒng)用于管理用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，即元數(shù)據(jù)。要實(shí)現(xiàn)集群文件系統(tǒng)的同步互斥訪問，就必須在集群節(jié)點(diǎn)之間有效的管理用戶數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)這兩種數(shù)據(jù)之間的一致性。

目前，本地文件系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)管理主要依據(jù)元數(shù)據(jù)，文件系統(tǒng)判斷用戶數(shù)據(jù)的地址以及是否空閑等特征是通過讀取特定元數(shù)據(jù)而獲得，本地文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)緩存相對(duì)較小，磁盤訪問占元數(shù)據(jù)操作開銷的大部分，所以文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)組織管理方法利用磁盤訪問局部性為目標(biāo)，重點(diǎn)在元數(shù)據(jù)的磁盤結(jié)構(gòu)組織，元數(shù)據(jù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)只是其磁盤結(jié)構(gòu)在緩存中的映像。通常本地文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)目錄項(xiàng)(dentry)存儲(chǔ)在目錄文件中，每個(gè)目錄文件都有目錄索引結(jié)構(gòu)以加速查找目錄項(xiàng)，元數(shù)據(jù)索引節(jié)點(diǎn)(inode)以表的形式組織存儲(chǔ)。

此外，目前的集群文件系統(tǒng)訪問管理方法會(huì)將第一個(gè)訪問文件的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)在本地對(duì)該文件進(jìn)行數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的更新操作，其他集群節(jié)點(diǎn)并不能夠與該主節(jié)點(diǎn)對(duì)文件進(jìn)行同步訪問。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種集群文件系統(tǒng)訪問控制方法及集群節(jié)點(diǎn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中其他集群節(jié)點(diǎn)不能夠與文件的主節(jié)點(diǎn)對(duì)文件進(jìn)行同步訪問的問題。

本發(fā)明提供一種集群文件系統(tǒng)訪問控制方法，包括：

在共享存儲(chǔ)設(shè)備中創(chuàng)建集群文件系統(tǒng)，將集群文件系統(tǒng)掛載在集群系統(tǒng)中的一個(gè)集群節(jié)點(diǎn)上，將首次訪問集群文件系統(tǒng)中某一文件的集群節(jié)點(diǎn)設(shè)置為文件的主節(jié)點(diǎn)，并向主節(jié)點(diǎn)分配整體鎖令牌和全部的字節(jié)鎖令牌；

在集群系統(tǒng)中的其他集群節(jié)點(diǎn)對(duì)文件發(fā)起訪問的情況下，主節(jié)點(diǎn)根據(jù)其他集群節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求將全部的字節(jié)鎖令牌中相應(yīng)的字節(jié)鎖令牌分配給其他集群節(jié)點(diǎn)，并將其他集群節(jié)點(diǎn)設(shè)置為從節(jié)點(diǎn)；

主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)根據(jù)字節(jié)鎖令牌對(duì)文件的相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行讀/寫操作，主節(jié)點(diǎn)根據(jù)持有的整體鎖令牌對(duì)其修改的文件相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行更新，并根據(jù)從節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，將整體鎖令牌傳遞給從節(jié)點(diǎn)，以使從節(jié)點(diǎn)對(duì)其修改的文件相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行更新。

本發(fā)明還提供了一種集群節(jié)點(diǎn)，包括：

創(chuàng)建模塊，用于在共享存儲(chǔ)設(shè)備中創(chuàng)建集群文件系統(tǒng)；

掛載模塊，用于掛載集群文件系統(tǒng)；

鎖令牌管理模塊，用于設(shè)置集群文件系統(tǒng)中某一文件的主節(jié)點(diǎn)，并向主節(jié)點(diǎn)分配整體鎖令牌和全部的字節(jié)鎖令牌，在集群系統(tǒng)中的其他集群節(jié)點(diǎn)對(duì)文件發(fā)起訪問的情況下，根據(jù)其他集群節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求將全部的字節(jié)鎖令牌中相應(yīng)的字節(jié)鎖令牌分配給所述其他集群節(jié)點(diǎn)，將所述其他集群節(jié)點(diǎn)設(shè)置為從節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)從節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，將整體鎖令牌傳遞給從節(jié)點(diǎn)，以使從節(jié)點(diǎn)對(duì)其修改的文件相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行更新；

讀寫模塊，用于根據(jù)字節(jié)鎖令牌對(duì)文件的相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行讀/寫操作；

更新模塊，用于根據(jù)持有的整體鎖令牌對(duì)其修改的文件相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行更新。

本發(fā)明有益效果如下：

通過向第一個(gè)訪問該文件的集群節(jié)點(diǎn)分配整體鎖令牌，并由該集群節(jié)點(diǎn)向其他集群節(jié)點(diǎn)分配字節(jié)鎖令牌對(duì)文件進(jìn)行同步訪問，解決了現(xiàn)有技術(shù)中其他集群節(jié)點(diǎn)不能夠與文件的主節(jié)點(diǎn)對(duì)文件進(jìn)行同步訪問的問題，能夠保護(hù)集群文件系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)在被多個(gè)集群節(jié)點(diǎn)的訪問的同時(shí)而不會(huì)遭到破壞，維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性以及用戶數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的一致性，同時(shí)也提高了文件系統(tǒng)的訪問效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的集群文件系統(tǒng)訪問控制方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的創(chuàng)建集群文件系統(tǒng)的初始化流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的分配圖管理方法的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的集群節(jié)點(diǎn)訪問文件請(qǐng)求處理的示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的集群節(jié)點(diǎn)獲得文件鎖令牌的處理流程圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的分配圖管理模塊的處理流程圖；