CN102624542A - 在文件系统中提供透明故障切换 - Google Patents

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CN102624542A CN2011104627973A CN201110462797A CN102624542A CN 102624542 A CN102624542 A CN 102624542A CN 2011104627973 A CN2011104627973 A CN 2011104627973A CN 201110462797 A CN201110462797 A CN 201110462797A CN 102624542 A CN102624542 A CN 102624542A
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Abstract

本发明涉及在文件系统中提供透明故障切换。此处描述了通过远程地存储与恢复键相关联的客户机状态信息允许客户机恢复与服务器或不同的替换服务器的连接的连接状态系统。系统提供在服务器处运行的便于对易失性服务器状态信息的存储的恢复键过滤器。状态信息可包括诸如机会锁、授予客户机的租约、和对文件句柄的进行中的操作之类的信息。恢复键过滤器驱动器位于文件系统之上，这允许多个文件访问协议能够使用该过滤器。在诸如服务器停机或丢失到客户机的连接等故障切换事件之后，系统可以提出另一个服务器或同一服务器并使用恢复键过滤器重新建立由各个客户机所持有的文件句柄的状态。

Description

在文件系统中提供透明故障切换
技术领域
本发明涉及提供透明故障切换，尤其是在文件系统中提供透明故障切换。
背景技术
存在用于在网络上的两台计算机之间共享文件、打印机及其他资源的各种技术。例如，服务器消息块(SMB)和网络文件系统(NFS)是用于共享资源的两个应用层网络协议。微软WINDOWSTM和其他操作系统使用SMB来允许两台计算机或其他资源进行通信、请求访问资源、指定对资源的预期访问(例如读、写等)、锁定资源等。微软WINDOWSTMVista引入了简化SMB 1.0的命令集并添加很多其他增强的SMB 2.0。微软WINDOWSTM7和Server 2008R2引入了添加机会锁定(oplock)及其他增强的SMB 2.1。
用于远程共享资源的大多数协议假定连接和会话之间的一对一关系。会话表示访问资源的任何单个请求以及对该资源的后续访问直到连接被终止为止的生存期。会话还可以与特定的安全主体和已确认的安全凭证相关联，已确认的安全凭证确定在会话期间被授权的动作。连接可包括传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、或像SMB和NFS的更高层协议可以借助来通信以执行命令的其他类型的连接。SMB或NFS会话通常涉及在请求源和请求目标之间打开TCP或UDP连接，发送一个或多个SMB或NFS命令以访问目标资源，以及随后关闭该会话。有时在会话期间连接丢失(例如，由于网络故障)，破坏在连接期间建立的任何客户机和服务器状态。为了重新建立连接，客户机和服务器通常必须再一次重复用于最初建立连接的所有步骤。
SMB2协议提供恢复键，该恢复键允许在某一客户机与服务器断开连接后客户机快速地重新建立到服务器的文件句柄，使得在一客户机重新连接时客户机能够减少到服务器的网络往返并减少服务器上的负载。然而，如今恢复键在服务器故障切换事件中不提供对状态的还原，在服务器故障切换事件中SMB2服务器在服务器重启或机群的故障切换期间丢失易失性状态。与现有的打开(open)相关联的状态信息丢失并且必须被重新建立。另外，恢复键是仅可在应用的边界内被创建和使用但不被共享的应用级概念。
发明内容
此处描述了通过远程地存储与恢复键相关联的客户机状态信息允许客户机恢复与服务器或不同的替换服务器的连接的连接状态系统。系统提供在服务器处运行的便于对易失性服务器状态信息的存储的恢复键过滤器。状态信息可包括诸如机会锁(oplock)、授予客户机的租约、和对文件句柄的进行中的(in-flight)操作之类的信息。恢复键过滤器驱动器位于文件系统之上，这允许多个文件访问协议能够使用该过滤器，并且许可该过滤器跨多个文件系统提供此功能。该系统向协议提供状态信息而与实际协议无关。在诸如服务器停机或丢失到客户机的连接等故障切换事件之后，系统可以提出另一个服务器或同一服务器并使用恢复键过滤器重新建立由各个客户机所持有的文件句柄的状态。过滤器于故障切换之后在活动文件上实施管制窗口(blackout window)，该管制窗口保证活动文件状态可被一致地还原以及其他客户机不会在此期间介入以访问文件。在恢复阶段，恢复键用于将现有的故障切换前(pre-failover)文件句柄映射到恢复键过滤器存储的故障切换后(post-failover)保存的文件状态。由此，连接状态系统允许同一或另一个服务器在故障切换事件后用对客户机尽可能少的干扰来恢复与客户机的先前会话的状态。
提供本发明内容以便以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。
附图说明
图1是示出在一个实施例中的连接状态系统的组件的框图。
图2是示出一个实施例中的连接状态系统捕捉文件系统状态信息的处理的流程图。
图3是示出一个实施例中的连接状态系统在故障切换之后恢复连接的处理的流程图。
图4是示出在一个实施例中的连接状态系统的操作环境的框图。
具体实施方式
此处描述了通过远程地存储与恢复键相关联的客户机状态信息允许客户机恢复与服务器或不同的替换服务器的连接的连接状态系统。系统提供在服务器处运行的便于对易失性服务器状态信息的存储的恢复键过滤器。状态信息可包括诸如机会锁(oplock)、授予客户机的租约、和对文件句柄的进行中的操作之类的信息。恢复键过滤器驱动器位于文件系统之上，这允许多个文件访问协议能够使用该过滤器，并且许可该过滤器跨多个文件系统提供此功能。该系统向协议提供状态信息而与实际协议无关。在诸如服务器停机或丢失到客户机的连接等故障切换事件之后，系统可以(例如，经由诸如冗余以太网连接等不同连接)提出另一个服务器或同一服务器并使用恢复键过滤器重新建立由各个客户机所持有的文件句柄的状态。
系统提供在服务器丢失其到客户机的连接之后可用于透明故障切换的恢复键过滤器。恢复键过滤器位于文件系统之上，并且因此独立于用于访问文件系统的协议。恢复键过滤器记录活动文件状态，并且在故障切换之后随后还原活动文件状态。恢复键过滤器可捕捉各种状态信息。例如，过滤器记录包括(恢复键静态地引用的)打开句柄、未提交的(uncommitted)文件状态(诸如关闭时删除、删除待决、和锁定状态)、以及特定的进行中的/被中断的文件操作的活动文件系统状态。滤波器在故障切换之后还原活动文件系统状态，使得打开句柄被恢复为与故障切换之前的那些句柄相匹配，以及进行中的操作可被一致地重放。过滤器为多个远程文件系统(RFS)提供存储并检索与通过恢复键引用的打开文件句柄相关联的私有不透明数据的手段。过滤器于故障切换之后在活动文件上实施管制窗口(blackout window)，该管制窗口保证活动文件状态可被一致地还原以及其他客户机不会在此期间介入访问文件。过滤器还允许当前活动文件被“挂起”，并且随后无需故障切换而被恢复，以便在节点发生故障切换的机群场景中支持SMB。
远程文件系统(RFS)向恢复键提供每个文件创建操作作为创建期间的额外参数。键对RFS是唯一的。恢复键过滤器使用恢复键和RFS识别键共同作为文件句柄的全局唯一标识符(GUID)。在恢复阶段，恢复键用于将现有的故障切换前(pre-failover)文件句柄映射到恢复键过滤器存储的故障后切换(post-failover)保存的文件状态。由此，连接状态系统允许同一或另一个服务器在故障切换事件后用对客户机尽可能少的干扰来恢复与客户机的先前会话的状态。
图1是示出在一个实施例中的连接状态系统的组件的框图。系统100包括状态收集组件110、状态存储组件120、状态数据存储130、恢复检测组件140、状态检索组件150、状态还原组件160、管制(blackout)实施组件170、和资源挂起组件180。这些组件中的每一个都在此处进一步详细讨论。
状态收集组件110为每个文件句柄创建状态记录，并且在客户机使用文件句柄请求操作时收集状态信息。组件110可以在服务器运行并在服务器外部存储状态信息，使得如果服务器不可用也可访问状态信息。例如，组件110可以在此处进一步描述的状态数据存储130中存储状态信息。状态收集组件110可在客户机连接到服务器时从客户机接收恢复键，并且组件110在状态数据存储130中将收集的状态信息与该恢复键相关联。如果客户机在故障切换事件之后重新连接，那么客户机将提供用于打开最初连接的同一恢复键，并且当前的服务器可查找先前的服务器所存储的状态信息并从该状态信息重新创建服务器状态。
状态存储组件120与客户机所提供的恢复键相关联地存储收集的状态信息。组件120将状态信息存储在状态数据存储130中，并且保持与该恢复键有关的、在故障切换事件发生的情况下将被还原的操作的记录。状态信息可包括打开文件句柄、授予的机会锁、租约和租约信息、进行中的文件操作、字节范围锁、以及无需客户机重新建立全部先前状态的情况下另一个服务器用来执行客户机的请求的任何其他信息。
状态数据存储130持久地存储文件系统状态信息，进行恢复的服务器使用该文件系统状态信息来重新创建发生故障的服务器所存储的状态信息。在某些情形中，进行恢复的服务器与发生故障的服务器可以是使用到客户机的不同连接或在短暂中断之后回来的同一服务器。在其他情形中，进行恢复的服务器与发生故障的服务器是不同的服务器，并且在两个服务器都可以访问的位置提供状态数据存储130以供共享状态信息。状态数据存储130可包括一个或多个文件、文件系统、硬盘驱动器、数据库、存储区域网络(SAN)、基于云的存储服务、或用于持久存储数据并可由发生故障的服务器和进行恢复的服务器二者访问以交换信息的其他存储设施。发生故障的服务器在执行操作时，它将关于操作进度的状态信息存储到状态数据存储130中。在故障之后，发生故障的服务器将被中断，并且进行恢复的服务器访问该状态信息以恢复状态并继续执行未完成的任何操作。
恢复检测组件140检测使发生故障的服务器不可用并且通知进行恢复的服务器替代发生故障的服务器的条件。该检测可以是客户机驱动的，使得系统不执行任何恢复步骤直到客户机重新连接到系统并提供先前使用的恢复键。系统标识该键以及与该键相关联地存储的任何状态信息，并且还原该状态信息作为设置连接的一部分。进行恢复的服务器可以是与发生故障的服务器相同或不同的服务器，恢复检测组件140确保进行恢复的服务器变为活动的以处理客户机的请求。在其他实施例中，检测可以是服务器驱动的，并且系统可以在检测到发生故障的服务器已经停机之后先行地提出进行恢复的服务器。即使在客户机请求连接到服务器之前，系统也可以使用存储的状态信息来预先填充进行恢复的服务器。
状态检索组件150从进行恢复的服务器可以访问的位置检索存储的状态信息，其中该状态信息允许进行恢复的服务器恢复被检测到的故障条件中断的任何先前请求的文件系统操作。状态检索组件150从状态数据存储130检索状态信息并调用状态还原组件160来将信息加载到进行恢复的服务器，使得进行恢复的服务器能够继续客户机所请求的操作。
状态还原组件160将检索到的状态信息加载到进行恢复的服务器，使得进行恢复的服务器可以继续客户机先前请求的操作。还原还可包括刷新任何机会锁和/或客户机所持有的租约以确保其他客户机遵守先前所请求的访问级别和/或授予客户机的独占性。状态还原组件160允许新的服务器或节点代替发生故障的服务器或节点，而不会通过重复过去的操作将较重的负荷置于客户机以还原状态信息。使用像SMB 2.0的协议的客户机已经知道如何使用恢复键来还原到同一服务器的连接，并且连接状态系统允许替换服务器对客户机透明地代替发生故障的服务器。恢复键也可与NFS一同使用。在NFS的情形中，恢复键的概念对客户机是完全不透明的。客户机不明确地涉及或参与恢复键的生成、管理和关联。相反，恢复键是服务器侧概念。
管制实施组件170在对一个或多个文件或其他资源的访问上实施管制时间段，管制时间段阻止第二客户机以将与恢复与进行恢复的服务器的连接的第一客户机相冲突的方式干扰资源。组件170可以自动地选择被视为足够长以避免大多数冲突操作的时间段(例如，15或30秒)，但不足以在第一客户机不恢复连接的情况下阻止其他客户机访问资源。该时间段在第一客户机选择的情况下给予第一客户机恢复连接的时间。在某些实施例中，系统允许管理员或其他用户配置管制时间段的持续时间以出于应用专用的目的调谐系统。系统还可允许各个客户机请求管制时间段作为创建/打开请求或其他应用编程接口(API)的参数。响应于访问受管制的资源的企图，组件170可以提供在特定时间段之后再次尝试的指示或简单地使请求失败。管制时间段之后，如果没有客户机恢复了连接，则管制结束并且访问资源的请求将照常成功。
资源挂起组件180允许当前活动的资源被挂起并在没有故障切换事件的情况下被恢复，以允许机群能够以计划的方式故障切换到另一个节点。一个示例是负载平衡。挂起允许状态的子集被转换到新节点的情形。例如，如果机群中的一个节点过载，则管理员可能希望将该节点的客户机的一半迁移到新节点。挂起允许捕捉正被迁移的打开(open)的状态，并且允许客户机连接到新节点作为相同打开的延续(例如，不用重新建立服务器状态)。作为另一个示例，SMB支持通用节点被带入机群并可用于可交换地服务客户机请求的群集场景。有时有理由使特定的节点停用，诸如为了维护，并且期望干净地挂起当前节点，激活新节点，停用旧节点，随后在已停用的节点上执行任何维护操作。这可能对客户机产生不期望的影响，但是使用此处描述的技术，系统100可以以有组织的方式挂起节点，并且允许客户机高效地恢复与新节点的操作。
在其上实现连接状态系统的计算设备可包括中央处理单元、存储器、输入设备(例如，键盘和定点设备)、输出设备(例如，显示设备)，以及存储设备(例如，磁盘驱动器或其他非易失性存储介质)。存储器和存储设备是可以用实现或启用该系统的计算机可执行指令(例如，软件)来编码的计算机可读存储介质。此外，数据结构和消息结构可被存储或经由诸如通信链路上的信号等数据传送介质发送。可以使用各种通信链路，诸如因特网、局域网、广域网、点对点拨号连接、蜂窝电话网络等。
该系统的实施例可以在各种操作环境中实现，这些操作环境包括个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费电子产品、数码照相机、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括任何上述系统或设备、机顶盒、片上系统(SOC)等中任一种的分布式计算环境等。计算机系统可以是蜂窝电话、个人数字助理、智能电话、个人计算机、可编程消费电子设备、数码相机等。
该系统可以在由一个或多个计算机或其他设备执行的诸如程序模块等计算机可执行指令的通用上下文中描述。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。通常，程序模块的功能可以在各个实施例中按需进行组合或分布。
图2是示出一个实施例中的连接状态系统捕捉文件系统状态信息的处理的流程图。始于框210，系统从客户机接收访问存储在服务器上的远程资源的请求。访问请求可包括一个或多个参数，包括用于在某一连接失败的情况下跨多个潜在的连接标识会话的恢复键。资源访问请求可以是从客户机发送的一系列访问请求中的第一个，并且如果客户机曾经与服务器断开连接，则客户机可在接下来的打开请求中向同一或新的服务器提供相同的恢复键以恢复连接。恢复键通过在看起来是独立的客户机连接之间将由服务器(或跨服务器)维护的状态信息相关来帮助服务器更快地响应客户机。
继续至框220，系统确定标识与请求有关的客户机会话的标识符。在某些情形中，标识符是客户机提供给耐久句柄的恢复键，耐久句柄允许恢复由于各种原因断开连接的会话。访问请求可在协议中明确定义的位置处包括一个或多个参数，使得系统可以通过读取请求中的适合位置来提取键。另选地或另外地，服务器可包括用于确定不包括客户机明确地提供的信息的标识符的自动化过程。例如，服务器可以根据网际协议(IP)地址或向服务器指示客户机连接与先前的会话相关的其他推断数据来标识客户机。
继续至框230，系统创建由所提取的标识符可搜索的恢复记录，该恢复记录将由客户机所请求的操作创建的状态信息与所提取的标识符相关联。恢复记录可被存储到处理当前访问请求的服务器外部的位置，使得如果该服务器失败，则另一个服务器将能够读取该记录以恢复操作并取代原始服务器。恢复记录可包括文件、数据库记录、或存储的其他形式。记录可包括打开文件句柄的列表、客户机获得的机会锁、租约、或其他文件系统状态信息。
继续至框240，系统从客户机接收文件操作，该文件操作请求访问通过服务器可以访问的文件。文件操作可以是对打开文件、关闭文件、读文件、写文件、打印到共享打印机、或其他文件系统操作的请求。已接收的操作涉及在服务器上被创建的一定量的状态信息。例如，如果客户机打开到文件的句柄，那么服务器跟踪该句柄以管理与该文件有关的其他客户机请求，并且管理生存期和/或清除对该句柄的处理。
继续至框250，系统将恢复状态信息存储在创建的恢复记录中，如果客户机丢失其与服务器的连接，则该恢复记录提供信息以恢复接收到的文件操作。如果客户机连接失败，则客户机将通过再次打开远程资源并指定相同的恢复键或其他会话标识符来尝试恢复连接。这将允许服务器或另一个服务器访问存储的恢复记录，并重新建立先前的状态信息。
继续至框260，系统执行所请求的文件操作。操作可以打开文件，读文件的内容，向文件写数据，改变对文件的访问权限，或任何其他文件系统操作。操作的结果可以改变服务器所存储的状态。例如，如果客户机尝试关闭句柄并且服务器成功地关闭该句柄，那么服务器状态将被更新以将句柄从服务器所跟踪的句柄列表中移除。
继续至框270，系统基于已执行的文件操作的结果更新在已创建的恢复记录中已存储的恢复状态信息。系统无法提前得知导致故障切换的失败将何时发生，因此系统在恢复记录中保持对服务器状态的最新视图，允许服务器重新建立尽可能与先前服务器的状态接近的状态。未被完成的操作可被重放以完成操作，而完成的操作将无需被重复(但服务器可以向客户机重新发送结果)。由此，在改变服务器状态信息的各种文件系统操作期间或之后，系统按需更新状态。
继续至框280，系统向客户机发送指示所请求的文件操作的结果的响应。如果客户机和服务器仍然连接，那么操作如其被客户机所请求的那样继续，并且服务器继续跟踪更新的状态信息。如果连接在任意时间丢失，则另一个服务器可被提出或现有的服务器被修复，并且可从状态存储加载状态信息以重新建立先前的服务器状态。在从客户机接收恢复会话的新请求之后，客户机无需知道故障切换已经发生以及客户机正潜在地与不是原始服务器的不同的服务器进行交互。在框280之后，这些步骤结束。
图3是示出一个实施例中的连接状态系统在故障切换之后恢复连接的处理的流程图。始于框310，系统从客户机接收打开存储在服务器上的远程资源的请求。访问请求可包括一个或多个参数，包括用于在某一连接失败的情况下跨多个潜在连接标识会话的恢复键。与参考图2所讨论的资源访问请求不同，该请求是重新连接到先前连接的会话的请求。客户机提供与原始提供的相同的恢复键，使得服务器可将当前会话请求与先前的会话相关。
继续至框320，系统确定标识与请求有关的客户机会话的会话标识符。在某些情形中，标识符是客户机提供给耐久句柄的SMB 2恢复键，耐久句柄允许恢复由于各种原因断开连接的会话。访问请求可在协议中明确定义的位置处包括一个或多个参数，使得系统可以通过读取请求中的适合位置来提取键。在其他情形中，服务器可以基于关于客户机的信息自动地确定标识符。
继续至框330，系统在状态存储中查找接收的会话标识符以标识与该会话标识符相关联的恢复记录。使用可恢复的会话与客户机交互的任何先前的服务器以进行中的方式在与客户机的整个交互过程中存储状态信息。客户机尝试重新建立连接时，状态信息对代替原始服务器的故障切换服务器是可用的。状态信息可以被存储在原始服务器的外部，使得该信息在原始服务器故障之后是可以被访问的。
继续至框340，系统从状态存储接收与恢复记录相关联的先前的状态信息。状态信息标识诸如打开文件句柄、已获得的租约、已获得的机会锁等静态状态，以及诸如可能尚未完成的进行中的操作的动态状态。存储的状态信息允许故障切换服务器无需客户机的专门处理而代替原始服务器。客户机理解可恢复的句柄并且执行步骤以使连接是可恢复的，但可能不知道在任何特定时间哪个服务器结束处理该连接。客户机可以经由可解析若干服务器中任一个的地址的域名或网络文件共享来访问服务器，包括故障切换服务器。
继续至框350，系统通过将信息加载到跟踪文件系统状态的文件系统组件来还原已接收的先前的状态信息。加载状态之后，故障切换服务器的本地状态类似于在全部先前的操作已经发生在故障切换服务器的情况下状态看起来如何的情况。由此，对于客户机继续该系列操作来说，故障切换服务器像在连接没有失败的情况下原始服务器那样有用。
继续至框360，系统响应客户机访问请求，指示服务器发现了恢复记录并且准备接收与先前的会话有关的客户机操作。基于服务器的响应，客户机可以确定会话是否被恢复或者客户机是否需要采取步骤以重复先前的操作。如果会话被成功地恢复，那么客户机可继续了解先前的操作已完成或被重放以在服务器恢复之后完成。在某些情形中，系统可将具有与故障切换前文件句柄相同状态的新文件句柄交给客户机。在框360之后，这些步骤结束。
图4是示出在一个实施例中的连接状态系统的操作环境的框图。环境包括与文件系统交互的一个或多个操作系统服务或应用。例如，微软WINDOWSTM包括被称为SRV的服务器服务420，以及被称为NFS的网络文件系统服务410。网络文件系统服务410和服务器服务420提供计算机系统之间对诸如文件和打印机等共享资源的访问。服务器服务420使用WINDOWSTM网络常用的SMB协议，而网络文件系统服务410提供对更常使用NFS的基于Unix的系统的访问。无论协议如何，恢复键过滤器430捕捉文件操作，并且将用于恢复操作的状态信息存储到远程数据存储中。操作穿过文件系统层440(例如，NTFS或其他文件系统)并且影响一个或多个用户数据文件450。同时，恢复键过滤器430将状态信息写入另一个服务器可以访问以检索状态信息并恢复到客户机的连接的日志文件460或其他数据存储。系统可以独立于所涉及的特定协议或文件系统而操作，并且各个组件可被更新以将它们自身的特定状态信息保存到状态数据存储中。
在某些实施例中，连接状态系统存储代表文件系统组件的不透明的数据团块以允许系统在不具备组件专用知识的情况下恢复连接。例如，此处描述的恢复键过滤器可以向服务器服务要求服务器服务重新创建其当前状态所需的任何数据。过滤器随后可将任何接收到的数据作为不透明团块(即过滤器无需知道团块中有什么或其语义含义)存储到状态存储中。故障切换条件下，在新的服务器上运行的恢复键过滤器可以访问存储的状态信息，检索存储的团块，并且将该团块提供给服务器服务，使得服务器服务可还原其自身的状态。以此方式，可使系统与很多类型的协议一起工作，而不需要对为服务器实现每个协议的组件的内部操作的具体知识。
在某些实施例中，连接状态系统以某一时间量(即管制时间段)阻止其他客户机访问文件或与可恢复的句柄有关的其他资源。如果原始客户机在管制时间段期间重新连接，那么原始客户机找回带有全部先前状态的其连接，并且可恢复操作。如果另一个客户机尝试连接，则服务器可提供指示等待一时间量并重试的消息。意识到恢复的客户机可以使用该信息来延迟重试直到管制时间段之后，而更早的客户机可以简单地使连接失效并应用户的请求手动地重试。如果原始客户机在管制时间段内没有返回，则服务器清除恢复状态信息并允许新的客户机照常访问资源。
在某些实施例中，连接状态系统可以使用用于加速恢复的各种存储设备或策略。例如，系统可以使用用于存储恢复状态信息的快速非易失性存储设备(例如固态盘(SSD))，使得恢复更快地访问数据以避免进一步延迟已被故障中断的操作。作为另一个示例，系统可以向一组服务器广播每个服务器作出的全部改变，使得每个服务器可以维护状态信息的其自身的副本，并且可在发生原始服务器的故障时被选为故障切换服务器。
从前面的描述，可以理解的是，此处描述的连接状态系统的特定实施例只是出于说明的目的，但是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，本发明只受所附权利要求限制。

Claims (15)

1.一种用于捕捉文件系统状态信息以便于恢复连接的计算机实现的方法，所述方法包括：
从客户机接收访问存储在服务器上的远程资源的请求(210)；
确定标识与所述请求有关的客户机会话的标识符(220)；
创建可由所提取的标识符搜索的恢复记录(230)，所述恢复记录将由所述客户机所请求的操作创建的状态信息与所提取的标识符相关联；
从所述客户机接收文件操作(240)，所述文件操作请求访问通过所述服务器可访问的文件；
将恢复状态信息存储在所创建的恢复记录中(250)，如果所述客户机丢失其与所述服务器的连接，则所述恢复记录提供信息以恢复所接收的文件操作；
执行所请求的文件操作(260)；
基于执行的文件操作的结果，更新所创建的恢复记录中存储的恢复状态信息(270)；以及
将指示所请求的文件操作的结果的响应发送到所述客户机(280)；
其中，前面的各步骤由至少一个处理器来执行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述访问请求包括一个或多个参数，所述一个或多个参数包括在一连接失败的情况下跨多个潜在的连接标识所述客户机会话的恢复键，并且其中所述恢复键是所确定的标识符的至少一部分。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述客户机变为与所述服务器断开连接之后，在一故障切换服务器处接收新的访问请求，所述服务器可将该新的访问请求与原始访问请求相关以通过在多个客户机连接之间将所述服务器维护的状态信息相关来帮助所述故障切换服务器在一连接故障后更快地响应所述客户机。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，网络文件系统(NFS)服务器自动地确定所述标识符，而不从所述客户机接收恢复键。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所提取的标识符是所述客户机为耐久句柄提供的服务器消息块(SMB)恢复键，所述耐久句柄允许恢复断开连接的会话。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，创建恢复记录包括将所述恢复记录存储到处理当前访问请求的所述服务器外部的位置，使得如果所述服务器失败，则另一个服务器将能够读取记录以恢复来自所述客户机的任何操作并取代原始服务器。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收文件操作包括对执行从包括打开文件、关闭文件、读文件、写文件、获得文件的租约以及获得文件的锁的组中选择的操作的请求。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述客户机变为与所述服务器断开连接之后，在故障切换服务器加载所存储的恢复记录，使得所述客户机可连接到所述故障切换服务器并继续任何先前的操作。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所请求的文件操作修改所述服务器存储的状态，并且其中，更新所存储的恢复状态信息捕捉经修改的状态。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更新所存储的恢复状态信息包括保持所述恢复记录中的所述服务器状态的最新视图，所述最新视图允许另一个服务器重新建立状态并代替原始服务器来处理客户机请求，而不需要所述客户机重新建立所述状态信息中的至少一些。
11.一种在文件系统中为客户机提供透明故障切换的计算机系统，所述系统包括：
被配置成执行包含在以下组件内的软件指令的处理器和存储器；
状态收集组件(110)，为每个文件句柄创建状态记录并且在客户机使用所述文件句柄请求操作时收集状态信息；
状态存储组件(120)，与所述客户机提供的会话标识符相关联地存储所收集的状态信息；
状态数据存储(130)，持久地存储文件系统状态信息，进行恢复的服务器使用所述文件系统状态信息来重新创建由发生故障的服务器存储的状态信息；
恢复检测组件(140)，检测使发生故障的服务器不可用并且通知进行恢复的服务器取代所述发生故障的服务器的条件；
状态检索组件(150)，从所述进行恢复的服务器可以访问的位置检索存储的状态信息，其中所述状态信息允许所述进行恢复的服务器恢复被检测到的故障条件中断的任何先前所请求的文件系统操作；以及
状态还原组件(160)，将检索到的状态信息加载到所述进行恢复的服务器，使得所述进行恢复的服务器可以继续所述客户机先前请求的操作。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述状态收集组件还被配置为在一服务器处运行并在所述服务器外部存储状态信息，使得如果所述服务器不可用所述状态信息也可被访问。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述状态收集组件还被配置为在所述客户机连接到所述服务器时从所述客户机接收恢复键，并且在所述状态数据存储中将所收集的状态信息与所述恢复键相关联。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述状态数据存储为进行恢复的服务器存储并提供信息，所述进行恢复的服务器是使用到所述客户机的不同连接的、与所述发生故障的服务器相同的服务器。
15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述状态数据存储在所述发生故障的服务器执行操作时接收状态信息，并且在故障之后向所述进行恢复的服务器提供对先前接收的状态信息的访问，以恢复所述状态并继续执行未完成的任何操作。
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