[發明專利]磁盤訪問方法及裝置

有效

• 申請號: 201710875562.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN109558205B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 肖立琨;李翌;劉建軍
• 申請（專利權）人: 南京中興新軟件有限責任公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/52
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司 11662
• 代理人: 張亞輝

本發明提供了一種磁盤訪問方法及裝置，該方法包括：在虛擬機訪問預定磁盤之后，控制虛擬機釋放預定磁盤對應的鎖并將鎖緩存于虛擬機所在的主機的本地內存中；在接收虛擬機對預定磁盤的訪問請求的情況下，獲取本地內存中的鎖；控制虛擬機訪問預定磁盤。通過本發明，解決了相關技術中虛擬機進行磁盤讀寫時，大量的鎖請求造成鎖的請求效率以及磁盤的寫效率低的問題。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種磁盤訪問方法及裝置。

背景技術

隨著虛擬化技術的進步與發展，越來越多的企業、機關、學校在搭建自己的辦公、教學環境時，放棄了過去笨重，難以管理的臺式機方案。采用了更方便、易用、安全的虛擬化技術方案。在這些應用場景中，存儲的解決方案至關重要，其效率、共享、安全性直接決定了虛擬化技術對上層用戶的表現。目前流行的網絡云存儲方案由于延遲性、安全性(非本地化) 對于上述場景并不適用。而多存儲節點構成的分布式存儲方案在這種規模不大的應用場景中亦很難體現出其高可用的特點。而基于共享存儲的集群文件系統，雖然在大型或超大型應用場景中無法與前面兩種存儲方案媲美，但是卻更適用上面提到的中小型規模的應用場景。而如何保證文件系統元數據的原子性訪問則是整個存儲方案中的重中之中。

圖1是相關技術中虛擬化集群示意圖，如圖1所示，集群文件系統的主機處于同一局域網中，主機間網絡互通，同時共享的訪問一個或者多個存儲設備。在內部局域網中，網絡的響應延遲通常是1ms以內，而存儲的響應速度則在數ms級。另外，為了保證鎖本身讀寫的原子性，需要對鎖所在的磁盤進行互斥訪問，該行為將導致對該磁盤所有的寫操作不可用。即是說，將鎖的實現從網絡修改為存儲后，最大的影響是鎖的請求效率以及磁盤的寫效率。為了應對上述的不足，要盡可能的減少鎖的請求次數。

圖2是相關技術中集群文件系統中與文件關聯較多的鎖示意圖，如圖 2所示，與一個文件關聯的鎖通常由一個inode與多個資源組鎖組成。無法減少文件inode鎖的使用場景，但是由于虛擬機使用文件的特殊性(參見前面的描述)，決定了文件inode的沖突在虛擬機的使用場景中，本身是比較少。圖3是相關技術中集群文件系統中文件上鎖流程示意圖，如圖3所示，描述了文件在一次標準寫操作過程中請求鎖的流程。在寫流程中，文件還新增了與事務鎖的關聯。文件請求事務鎖，用于記錄日志，一旦發生主機故障，將用此日志來進行恢復；請求inode鎖，避免其它上下文同時操作該文件；請求資源組鎖，用于為文件新增可用數據段。

相關技術中，當虛擬機進行磁盤讀寫時，通常會一次性提交多頁，上述流程中的鎖會被反復的請求，釋放。不僅造成大量的小型計算機系統接口(Small Computer SystemInterface，簡稱為SCSI)鎖請求，同時還會產生磁盤輸入/輸出(Input/Output，簡稱為I/O)，而這些操作在虛擬機使用場景下是沒有意義的，并且也會降低鎖的請求效率以及磁盤的寫效率。

發明內容

本發明實施例提供了一種磁盤訪問方法及裝置，以至少解決相關技術中虛擬機進行磁盤讀寫時，大量的鎖請求造成鎖的請求效率以及磁盤的寫效率低的問題。

根據本發明的一個實施例，提供了一種磁盤訪問方法，包括：在虛擬機訪問預定磁盤之后，控制虛擬機釋放預定磁盤對應的鎖并將鎖緩存于虛擬機所在的主機的本地內存中；在接收所述虛擬機對所述預定磁盤的訪問請求的情況下，獲取所述本地內存中的所述鎖；控制所述虛擬機訪問所述預定磁盤。

可選地，在控制虛擬機訪問預定磁盤之前，還包括：為預定磁盤對應的文件的元數據及數據在預定文件系統中建立預定大小的數據映射。

可選地，在控制虛擬機釋放預定磁盤對應的鎖之后，還包括：在確定鎖在本地內存中緩存時間超過預定時長的情況下，主機釋放鎖并更新用于指示鎖是否被主機釋放的標識。

可選地，在更新用于指示鎖是否被主機釋放的標識之前，還包括：利用預定磁盤上的預定比特位存儲標識。