[發(fā)明專利]一種分布式存儲系統(tǒng)的后端框架及其協(xié)議實現(xiàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710831443.9
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107645499A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張必煌;卓浩凡;李露;康煒
• 申請（專利權(quán)）人: 龍存(蘇州)科技有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司32102
• 代理人: 陳忠輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)，尤其涉及一種利用HTTP接口和POSIX接口之間雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的后端框架結(jié)構(gòu)及其協(xié)議實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

在分布式存儲系統(tǒng)中后端服務(wù)器開發(fā)是一項復(fù)雜度極高的工作。其中POSIX（Portable Operating System Interface of Unix）定義了一系列可移植的操作系統(tǒng)接口，與文件系統(tǒng)相關(guān)的POSIX接口定義了一組源代碼級別的API用以使應(yīng)用程序可以以一致的方法操作文件。而一個支持POSIX接口的文件系統(tǒng)則提供了對應(yīng)所有POSIX文件API的相應(yīng)功能和語意的實現(xiàn)。

POSIX文件系統(tǒng)接口相當(dāng)復(fù)雜，定義了多個文件操作，可以操作和控制文件的方方面面。通常，為了實現(xiàn)一個支持POSIX接口的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，類似NFS或者CIFS，網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的客戶端和服務(wù)器端之間的通信協(xié)議都需要參照POSIX相關(guān)語意定義對應(yīng)的協(xié)議操作，導(dǎo)致協(xié)議設(shè)計和處理的復(fù)雜性相應(yīng)提高，實現(xiàn)難度也相應(yīng)提高。而實現(xiàn)一個穩(wěn)定高效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，也是需要大量的開發(fā)和調(diào)試工作。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)器的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種分布式存儲系統(tǒng)的后端框架及其協(xié)議實現(xiàn)方法，解決分布式存儲系統(tǒng)后端服務(wù)器的開發(fā)和運行效率問題。

本發(fā)明的上述一個目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：一種分布式存儲系統(tǒng)的后端框架，涉及客戶端和服務(wù)器端，其特征在于：

所述客戶端中用戶程序與Linux內(nèi)核VFS層交互編程API，且通過POSIX接口經(jīng)POSIX協(xié)議轉(zhuǎn)換處理為HTTP協(xié)議；

所述服務(wù)器端中HTTP協(xié)議通過POSIX協(xié)議轉(zhuǎn)換處理恢復(fù)至POSIX接口，且通過文件系統(tǒng)服務(wù)器層與磁盤IO交互編程API；

所述客戶端和服務(wù)器端通過Web服務(wù)器和HTTP協(xié)議通信互聯(lián)。

本發(fā)明的上述另一個目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：一種分布式存儲系統(tǒng)的后端協(xié)議實現(xiàn)方法，涉及客戶端和服務(wù)器端的請求收發(fā)，其特征在于：將網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)器的邏輯部分作為Web服務(wù)器的一個模塊運作，進(jìn)行HTTP接口和POSIX接口之間雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步地，所述雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換中使用HTTP頭部的擴展tag標(biāo)記來標(biāo)記文件元數(shù)據(jù)相關(guān)的請求和變化，使用HTTP的Content段來進(jìn)行文件數(shù)據(jù)內(nèi)容的交換，對每個HTTP請求，由Web服務(wù)器進(jìn)行消息通信和擴展Tag標(biāo)記分析，由網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)服務(wù)器的邏輯部分處理POSIX文件并形成回復(fù)消息。

更進(jìn)一步地，其特征在于：所述POSIX文件的屬性至少包括文件索引號、大小、所屬用戶、所屬用戶組、鏈接數(shù)、修改時間、創(chuàng)建時間、變化時間、訪問時間、權(quán)限、類型、數(shù)據(jù)偏移量和數(shù)據(jù)長度，且各個屬性分別以一一對應(yīng)關(guān)系與擴展tag標(biāo)記相關(guān)聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換中語義轉(zhuǎn)換方法包括文件路徑為HTTP URL對應(yīng)域，所有讀請求使用HTTP GET方法，所有寫請求使用HTTP PUT方法。

本發(fā)明技術(shù)方案應(yīng)用于分布式存儲系統(tǒng)，相對于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果體現(xiàn)在：通過雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換，可以極大地降低分布式文件系統(tǒng)后端服務(wù)器開發(fā)的復(fù)雜度。服務(wù)器開發(fā)可以完全基于現(xiàn)有成熟的WebServer做二次完全開發(fā)。這樣在開發(fā)效率以及服務(wù)器穩(wěn)定度等方面可以獲得很大的提升和保障。

附圖說明

圖1是本發(fā)明云存儲服務(wù)中租戶數(shù)據(jù)容量統(tǒng)計的狀態(tài)示意圖。

圖2是本發(fā)明云存儲服務(wù)中后端協(xié)議的實現(xiàn)流程示意圖。

具體實施方式

以下便結(jié)合實施例附圖，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。

從本領(lǐng)域技術(shù)人員的一般認(rèn)識，基于HTTP服務(wù)的Web服務(wù)器，則已有很多優(yōu)秀的開源產(chǎn)品實現(xiàn)，類似httpd，ngnix等，并且經(jīng)過了長時間大規(guī)模的實踐的驗證。所以，基于已有的Web服務(wù)器實現(xiàn)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的服務(wù)器端，是一個可靠并且經(jīng)濟的思路。但是Web服務(wù)器僅支持HTTP協(xié)議，而HTTP協(xié)議支持的方法很有限，僅有GET、PUT、DELETE等幾個方法，語意相對比較簡單。因此，為了在Web服務(wù)器上實現(xiàn)支持POSIX文件系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，本申請設(shè)計并提出實現(xiàn)了一種在HTTP接口和POSIX接口之間雙向轉(zhuǎn)換的方法。

從本發(fā)明技術(shù)方案概述來看：其后端框架如圖1所示，涉及客戶端和服務(wù)器端。其中