CN101398823B - 利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数据存储技术领域，具体涉及一种利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法及系统。该方法在远程办公计算机操作系统的设备层开发一个虚拟硬盘模块，使该虚拟硬盘模块与远程存储之间建立数据联系，将远程的存储数据通过虚拟硬盘模块的文件系统映射到本地磁盘缓存上，上层应用软件直接通过虚拟文件系统在本地磁盘缓存上进行数据处理。本发明更加合理的实现了数据的传输和操作，降低了数据传输操作的复杂性，为各种行业的远程办公提供了便利。

Description

利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法及系统
技术领域
本发明属于数据存储技术领域，具体涉及一种利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法及系统。该方法可以应用到IT行业相关的各种数据存储领域，包括异地办公、数据传输、数据备份等。
背景技术
近年来，随着无纸化办公的推动，远程办公、异地办公、家庭办公也逐步从概念成为现实，对于多数文件数据量不大的行业来说，远程办公已经没有任何技术上的障碍，目前的即时通讯、电子邮件、B/S架构的办公软件等已经足以满足上述远程办公的需要。但是，对于文件数据量比较大的行业，远程办公还是存在着数据传输的困难，这些困难主要表现在两个方面：(1)数据传输量大，需要大的延迟，造成某些应用软件无法流畅运行；(2)数据传输操作复杂，需要用户使用专门的软件，并且需要一定的计算机知识。
造成上述困难的主要因素在于远程办公和本地办公在数据使用方式上存在着区别。在本地办公中，人们可以方便的访问和使用集中存储的数据，在Windows平台下最简单的使用方式是将共享路径映射成本地驱动器；而对于远程办公来说，要想使用集中的存储数据，可选的方式比较少，典型的有FTP、WebDAV等，这些方式在使用上和本地办公的网络映射相比，使用的方便性相差较大。
发明内容
本发明的目的在于针对目前文件数据量较大的行业远程办公中存在的困难，提供一种利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法及系统，从而更加合理的实现数据的传输和操作，为各种行业的远程办公提供便利。
本发明的技术方案如下：一种利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，该方法在远程办公计算机操作系统的设备层开发一个虚拟硬盘模块，使该虚拟硬盘模块与远程存储之间建立数据联系，将远程的存储数据通过虚拟硬盘模块的文件系统映射到本地磁盘缓存上，上层应用软件直接通过虚拟文件系统在本地磁盘缓存上进行数据处理。
如上所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其中，虚拟硬盘模块与远程存储之间可以通过标准的FTP、HTTP、HTTPS、WebDAV协议进行联系，也可以通过自行设计的专用协议进行联系。
如上所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其中，该方法通过存储服务器记录和维护远程存储中文件特征标识信息或版本信息，并记录文件的锁定信息。
如上所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其中，当虚拟文件系统以独占的方式打开一个文件时，通过存储服务器从远程存储中获取信息，判断该文件是否被占用，如果已经占用则返回上层应用已经被占用的信息，否则，先通知存储服务器独占该文件，然后打开该文件进行正常的操作。
如上所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其中，在断网的情况下，上层应用对本地磁盘缓存数据进行处理，存储服务器记录在脱机后所有变化的文件以及这些文件变化的方式，重新联机后，根据这些信息以及存储服务器返回的信息决定是否需要同步到远程存储中。
一种利用虚拟文件系统技术实现远程存储的系统，包括远程办公计算机和远程存储设备，其中，在远程办公计算机的上层软件模块和本地磁盘缓存之间设置一套虚拟的硬盘设备，虚拟的硬盘设备与远程存储设备之间进行数据连接，同时，虚拟的硬盘设备还与存储服务器连接。
如上所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的系统，其中，虚拟的硬盘设备包括一个或多个虚拟硬盘。
如上所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的系统，其中，远程存储设备与本地磁盘缓存之间互成映射关系，同时存储需要处理的数据文件。
本发明的有益效果如下：本发明所提供的方法将远程的存储映射到本地驱动器，上层应用只需要对本地磁盘缓存进行数据处理，然后将处理后的数据与远程存储进行同步，从而降低了数据传输操作的复杂性，保证了各种应用软件的流畅运行。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明中本地硬盘缓存数据的处理逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
要解决远程办公中遇到的数据传输存储中遇到的问题，首先可以分析一下在数据使用方式上远程办公和本地办公的区别：在本地我们可以方便的访问和使用集中存储的数据，在Windows平台下最简单的使用方式是将共享路径映射成本地驱动器。而对于远程办公来说，要想使用集中的存储数据，可选的方式就比较少了，典型的有FTP、WebDAV等，这些方式在使用上和本地办公的网络映射相比使用的方便性就差了很多。本发明所提供的方法在远程办公计算机操作系统的设备层开发一个虚拟硬盘模块，使该虚拟硬盘模块与远程存储之间建立数据联系，将远程的存储数据通过虚拟硬盘模块的文件系统映射到本地磁盘缓存上，上层应用软件直接通过虚拟文件系统在本地磁盘缓存上进行数据处理。其原理如图1所示。
通过图1可以看出，虚拟文件系统(以下简称VFS)负责和远程存储联系，联系的方式可以是多种，比如可以是标准的FTP、HTTP、HTTPS、WebDAV等协议，也可以是出于安全等方面考虑自己设计的专用协议。但是鉴于广域网目前带宽较低的特点，还需要使用本地缓存来提高上层应用的用户体验。使用本地缓存可以让上层应用快速的保存或者打开一些经常使用的文件，这些文件会在后台由VFS保持和远程存储的一致性，另外使用本地缓存还有一个更大的好处——脱机存储，脱机存储可以使用户在断网的情况下继续工作，在链接恢复后VFS自动对变更后的文件进行同步。
存储服务器”(以后简称RS)的主要作用如下：
(1)记录和维护远程存储中文件特征标识信息或者版本信息，以便让VFS方便的确定本地缓存中的文件是否和远程存储中的文件是否一致。
(2)记录文件锁定信息，在远程存储模式下，如果没有一个服务器记录集中存储中的文件被哪些用户以独占的方式打开了，就很有可能造成文件的访问冲突、数据的丢失。VFS在以独占的方式打开一个文件的时候就需要从远程存储中获取信息，判断是否被占用，如果已经占用则返回上层应用已经被占用的信息，否则先通知RS独占该文件，然后打开该文件进行正常的操作，在文件释放后，一定要通知RS解锁，考虑到广域网应用环境的复杂性，该锁定信息应该有时间限制，过期后会自动解锁，另外VFS在断开和RS之间的连接前要通知RS解锁全部相关文件。
利用虚拟文件系统技术实现远程存储的系统，包括远程办公计算机和远程存储设备，其中，在远程办公计算机的上层软件模块和本地磁盘缓存之间设置一套虚拟的硬盘设备，虚拟的硬盘设备可以包括一个或多个虚拟硬盘，虚拟的硬盘设备与远程存储设备之间进行数据连接，同时，虚拟的硬盘设备还与存储服务器连接。本发明的实现没有对操作系统的限制，以Windows操作系统为例，首先开发一个虚拟硬盘模块--文件虚拟层，这是虚拟文件系统的基础，通过该模块用户可以在Windows系统中发现虚拟出来的盘符，可以在该盘符中进行普通的文件操作，与使用普通的硬盘没有什么区别。
有了文件虚拟层之后，就需要为文件虚拟层组织数据。在设计过程中就需要考虑对多种远程资源访问协议的支持，最好是用可扩展的插件的模式去实现，以便扩充支持的协议的种类。VFS的协议插件接口需要支持以下一些基本操作：新建、打开、读取、写入、删除、查询(文件列表)，操作的对象可以是文件，也可以是文件夹(路径)。通过协议插件接口，就可以编写不同的插件分别支持FTP、HTTP、HTTPS、WebDAV甚至是CIFS等协议。
在所有的实现中，本地硬盘缓存数据的处理逻辑比较复杂，最突出的问题之一就是从脱机到联机后的数据同步问题，首先需要记录在脱机后所有变化的文件以及这些文件变化的方式，是新建还是删除等，等联机之后就需要根据这些信息以及RS返回的信息决定是否需要同步到远程存储中。其逻辑如图2所示。
图2中是否遍历所有文件可以根据带宽的情况自由配置，如果带宽较低，可以考虑仅仅处理本地修改记录中的文件，其他文件可以在使用时再做比较。
RS中对文件特征标识的处理方式也有多种方式可以选择，因为所有向远程存储中写入数据都是通过VFS，所以整个系统是知道什么时候由哪一台计算机对哪个文件进行了修改，这些信息就可以组成一个特征标识，VFS使用该标识就可以判断本地的文件是否和远程存储中的文件不一致。如果觉得这个方法比较欠缺，那还可以在上传文件的过程中对每一文件用md5等算法计算出特征值，这个方法虽然可靠，但效率会低一些，需要在具体的应用中进行取舍。
考虑到在此公开的对本发明的描述和特殊的实施例，本发明的其他实施例对于本领域的技术人员来说是显而易见的。这些说明和实施例仅作为例子来考虑，它们都属于由所附权利要求所指示的本发明的保护范围和精神之内。

Claims (3)

1.一种利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其特征在于：该方法在远程办公计算机操作系统的设备层开发一个虚拟硬盘模块，使该虚拟硬盘模块与远程存储之间建立数据联系，将远程的存储数据通过虚拟硬盘模块的文件系统映射到本地磁盘缓存上，上层应用软件直接通过虚拟文件系统在本地磁盘缓存上进行数据处理；通过存储服务器记录和维护远程存储中文件特征标识信息或版本信息，并记录文件的锁定信息；当虚拟文件系统以独占的方式打开一个文件时，通过存储服务器从远程存储中获取信息，判断该文件是否被占用，如果已经占用则返回上层应用已经被占用的信息，否则，先通知存储服务器独占该文件，然后打开该文件进行正常的操作。
2.如权利要求1所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其特征在于：虚拟硬盘模块与远程存储之间可以通过标准的FTP、HTTP、HTTPS、WebDAV协议进行联系，也可以通过自行设计的专用协议进行联系。
3.如权利要求1所述的利用虚拟文件系统技术实现远程存储的方法，其特征在于：在断网的情况下，上层应用对本地磁盘缓存数据进行处理，存储服务器记录在脱机后所有变化的文件以及这些文件变化的方式，重新联机后，根据这些信息以及存储服务器返回的信息决定是否需要同步到远程存储中。
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