[發明專利]基于XFS文件系統錄像預分配存儲方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202010280216.3
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111177091B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 郭銳利;程世明
• 申請（專利權）人: 深圳市思拓通信系統有限公司
• 主分類號: G06F16/172
• 分類號: G06F16/172;G06F16/18;G06F16/182;G06F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于XFS文件系統錄像預分配存儲方法、系統及存儲介質，解決了按照現有的預分配方式進行存儲，容易出現數據存儲錯誤或遺失的問題，具體包括對存儲介質進行存儲地址的預分配并存儲至超級塊中；根據分配的存儲地址依次存儲寫入數據；在存儲寫入數據的過程中，判斷對應的存儲地址是否為壞道；若為壞道，則跳過該存儲地址并繼續判斷后續存儲地址是否壞道，直至所判斷的存儲地址并非為壞道，將當前寫入數據存儲至該并非為壞道的存儲地址中；重新預分配存儲介質中尚未存儲的存儲地址并更新至超級塊；繼續存儲寫入數據直至完成寫入數據的存儲。本發明能夠在降低超級塊更新頻次的同時保證數據存儲的可靠性，盡可能避免數據存儲錯誤或遺失。

技術領域

本發明涉及存儲方法的技術領域，尤其是涉及一種基于XFS文件系統錄像預分配存儲方法、系統及存儲介質。

背景技術

日志文件系統是一種即使在斷電或者是操作系統崩潰的情況下保證文件系統一致性的途徑。XFS對文件系統元數據提供了日志支持。當文件系統更新時，元數據會在實際的磁盤塊被更新之前順序寫入日志。XFS的日志被保存在磁盤塊的循環緩沖區上，不會被正常的文件系統操作影響。在外置設備上部署日志會浪費超過最大日志大小的空間。XFS日志也可以被存儲在文件系統的數據區（稱為內置日志），或者一個額外的設備上（以減少磁盤操作）。

XFS文件系統內部被分為多個“分配組”，它們是文件系統中的等長線性存儲區。每個分配組各自管理自己的索引節點（inode）和剩余空間。文件和文件夾可以跨越分配組。這一機制為XFS提供了可伸縮性和并行特性（多個線程和進程），可以同時在同一個文件系統上執行I/O操作。這種由分配組帶來的內部分區機制在一個文件系統跨越多個物理設備時特別有用，使得優化對下級存儲部件的吞吐量利用率成為可能。

其中，超級塊就是文件系統的心臟；在超級塊中保存了全局文件信息，如硬盤已用空間、數據塊可用空間、inode結點信息等等。當操作系統啟動后，系統內核會把超級塊中的內容復制到內存中，并周期性的利用內存里的最新內容去更新硬盤上的超級塊中的內容。由于這個更新存在一個時間差，為此內存中超級塊的信息與硬盤中超級塊的信息往往只有在開機與關機的某個特定時刻是同步的；而在其他時間都不同步。假設當操作系統意外宕機或者因為斷電而造成意外事故時，內存中超級塊的信息沒有及時保存到硬盤中，此時文件系統的完整性就會受到破壞，該破壞輕則導致剛建立的丟失，重則會導致文件系統癱瘓?？梢娙舫墘K發生損壞，對于文件系統的破壞性非常的大。

在數據存儲過程中，系統會生成一個存儲地址，而數據根據所生成的存儲地址以存儲到對應的位置，同時超級塊根據生成的存儲地址進行更新，所以一旦有大量數據進行存儲的過程中，則會出現超級塊高頻次運行以進行相關數據的更新，進而影響超級塊的使用壽命；超級塊的高頻次的使用更加容易造成損壞。

為了避免超級塊的高頻次運行，故采用預分配的方式；先對存儲介質中的存儲地址預分配，同時將預分配的存儲地址更新至超級塊中；一旦分配完成之后即形成固定規則，后續所需存入的數據只能按照所預分配的存儲地址依次進行存儲；使得超級塊無需在數據存儲之后一次次更新地址，有效的降低了超級塊的使用頻次。

但是，這種預分配的方式，一旦完成預分配之后就形成固定規則，即無法進行更改，只能按照既定的分配地址的邏輯進行依次存儲數據，此時若出現分配的地址為損壞的地址，則無法完成對應的存儲功能，進而造成數據丟失，所以具有一定的改進空間。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的一是提供一種基于XFS文件系統錄像預分配存儲方法，能夠在降低超級塊使用頻次的情況下，保證數據存儲的可靠性，盡可能避免數據存儲錯誤或遺失。

本發明的上述發明目的一是通過以下技術方案得以實現的：

一種基于XFS文件系統錄像預分配存儲方法，包括：