[發明專利]用于壓縮文件系統元數據的方法和設備

有效

• 申請號: 201610454287.4
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107526743B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 趙軍平;趙奕龍
• 申請（專利權）人: 伊姆西IP控股有限責任公司
• 主分類號: G06F16/174
• 分類號: G06F16/174
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本公開的實施例涉及一種用于壓縮文件系統元數據的方法和設備。該方法包括響應于接收到向文件寫入第一數據的第一請求，確定第一請求是否是對與至少包括第一間接塊和第二間接塊的第一組間接塊中的第二間接塊相關聯的存儲區域的首次寫入。該方法還包括響應于首次寫入，在存儲設備上分配用于寫入第一數據的第一組數據塊。此外，該方法還包括通過將與第一組數據塊對應的第一組存儲地址編碼到第一間接塊中，來壓縮第一組間接塊。

技術領域

本公開的實施例總體涉及數據存儲領域，具體涉及一種用于壓縮文件系統元數據的方法和設備。

背景技術

文件系統中的數據可以分為數據和元數據。數據指代文件中的實際數據，而元數據指代用于描述數據的屬性(諸如數據的存儲位置)的信息。在諸如UNIX的操作系統中，文件系統元數據通常包括i節點(inode)和間接塊(Indirect Block，以下簡稱為IB)等。其中，間接塊是最重要的元數據，其是動態分配的指向文件的數據塊(即用于存儲數據的存儲單元)的指針空間。IB采用分層結構來被組織，其中上一層IB用于存儲下一層IB的地址，并且位于最低層的IB(即，葉子IB)用于存儲數據塊的地址。

明顯地，將盡可能多的間接塊保持在內存中對于獲得較好的數據訪問性能是重要的。然而，傳統IB采用平面布局方式并且按照邏輯偏移來排列，這將導致對存儲器空間的浪費。例如，假設每個IB的大小為8K字節(B)，每個數據塊的大小也為8KB，并且每個數據塊的地址為8B，則1PB(Pebibyte，1PB＝2⁶⁰B)的數據所對應的葉子IB需要1TB(Tebibyte，1TB＝2⁵⁰B)的存儲器空間。

發明內容

本公開的實施例提供了一種用于壓縮文件系統元數據的方法和設備。

根據本公開的第一方面，提供了一種用于壓縮包括間接塊的文件系統元數據的方法。該方法包括響應于接收到向文件寫入第一數據的第一請求，確定第一請求是否是對與至少包括第一間接塊和第二間接塊的第一組間接塊中的第二間接塊相關聯的存儲區域的首次寫入。該方法還包括響應于首次寫入，在存儲設備上分配用于寫入第一數據的第一組數據塊。此外，該方法還包括通過將與第一組數據塊對應的第一組存儲地址編碼到第一間接塊中，來壓縮第一組間接塊。

根據本公開的第二方面，提供了一種用于壓縮包括間接塊的文件系統元數據的設備。該設備包括至少一個處理單元和至少一個存儲器。至少一個存儲器被耦合到至少一個處理單元并且存儲用于由至少一個處理單元執行的指令。該指令當由至少一個處理單元執行時，使得設備：響應于接收到向文件寫入第一數據的第一請求，確定第一請求是否是對與至少包括第一間接塊和第二間接塊的第一組間接塊中的第二間接塊相關聯的存儲區域的首次寫入；響應于首次寫入，在存儲設備上分配用于寫入第一數據的第一組數據塊；以及通過將與第一組數據塊對應的第一組存儲地址編碼到第一間接塊中，來壓縮第一組間接塊。

根據本公開的第三方面，提供了一種用于讀取經壓縮的文件系統元數據的方法。該方法包括響應于接收到從文件讀取第二數據的第二請求，確定是否要從與至少包括第四間接塊和第五間接塊的第四組間接塊中的第五間接塊相關聯的存儲區域讀取第二數據。該方法還包括響應于確定要從該存儲區域讀取第二數據，從第四間接塊確定用于存儲第二數據的第二組數據塊的第二組存儲地址。

根據本公開的第四方面，提供了一種用于讀取經壓縮的文件系統元數據的設備。該設備包括至少一個處理單元和至少一個存儲器。至少一個存儲器被耦合到至少一個處理單元并且存儲用于由至少一個處理單元執行的指令。該指令當由至少一個處理單元執行時，使得設備：響應于接收到從文件讀取第二數據的第二請求，確定是否要從與至少包括第四間接塊和第五間接塊的第四組間接塊中的第五間接塊相關聯的存儲區域讀取第二數據；以及響應于確定要從該存儲區域讀取第二數據，從第四間接塊確定用于存儲第二數據的第二組數據塊的第二組存儲地址。