CN105635196A - 一种获取文件数据的方法、系统和应用服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取文件数据的方法、系统和应用服务器。其中，应用服务器根据获取文件数据的请求，查找是否本地及相邻应用服务器集群中的其它服务器已缓存所述文件数据；如果本地已缓存，则直接读取所述文件数据；如果相邻应用服务器已缓存，则通过访问相邻服务器缓存获取文件数据。本发明减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器以及应用侧到云存储之间网络的压力。
Description
技术领域
本发明属于云存储和分布式技术领域，具体涉及一种获取文件数据的方法、系统和应用服务器。
背景技术
云存储中保存的文件数是海量的，对于海量文件的快速查询和获取，是云存储系统应用中面临的一项重大挑战。
为了实现数据的快速查询和获取，通常的云存储系统会使用缓存技术来加速文件的访问和定位。
任何文件系统中的数据分为数据和元数据。数据是指普通文件中的实际数据，而元数据指用来描述一个文件的特征的系统数据，诸如访问权限、文件拥有者以及文件数据块的分布信息等等。在集群文件系统中，分布信息包括文件在磁盘上的位置以及磁盘在集群中的位置。用户需要操作一个文件必须首先得到它的元数据，才能定位到文件的位置并且得到文件的内容或相关属性。
因此，应用侧进行文件的查询，先要到云存储所在的元数据服务器查询文件所在的位置信息，也就是文件的元数据，由于在云存储中文件是按照对象进行存储的，所以一个文件可能会返回一个或者多个的对象元数据信息；在得到对象的元数据信息后，应用侧的客户端会向对象所在的对象服务器发起读取请求，并得到对象数据。
这种方式下，对于频繁进行查询的系统来讲，尤其是大数据量的数据访问，由于应用侧需要对云存储所在的元数据服务器和对象服务器的缓存进行频繁的远程调用和数据传输，会对元数据服务器和对象服务器产生压力，影响应用侧数据的访问。
在云存储系统中，如何进一步优化文件元数据和文件数据的访问和使用，提升云存储对外服务的性能，是目前云存储系统应用中迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是对云存储系统的频繁读取操作，增加了对云存储系统中各个服务器的压力。
根据本发明一方面，提出一种获取文件数据的应用服务器，包括：
云存储客户端，用于接收应用程序获取文件数据的请求，并将所述请求转发给本地缓存接口，以及从缓存存取模块获取文件数据，并返回给所述应用程序；
本地缓存接口，用于接收所述云存储客户端发送的所述获取文件数据的请求，并转发给缓存控制模块；
缓存控制模块，用于接收所述本地缓存接口发送的所述获取文件数据的请求，并查找是否本地已缓存所述文件数据，如果已缓存，则通知缓存存取模块读取所述文件数据；
缓存存取模块，用于根据所述缓存控制模块的通知，读取所述文件数据，并返回给所述云存储客户端。
进一步，所述缓存控制模块用于在本地未缓存所述文件数据时，根据从管理平台获取的列表，查找是否在列表中的其他应用服务器中缓存所述文件数据，如果其他应用服务器已缓存，则向其发送所述获取文件数据的请求；
所述缓存存取模块用于接收其他应用服务器返回的所述文件数据，并返回给所述云存储客户端。
进一步，所述本地缓存接口用于接收其他服务器的本地缓存接口发送的获取文件数据的请求，并转发给所述缓存控制模块；
所述缓存控制模块用于接收所述本地缓存接口发送的获取文件数据的请求，并通知缓存存取模块读取该文件数据；
所述缓存存取模块用于根据所述缓存控制模块的通知，读取该文件数据，并返回给请求获取该文件数据的其他服务器的缓存存取模块；
其中，该其他应用服务器在本地未缓存该文件数据，并根据从管理平台获取的列表，查找到缓存该文件数据的应用服务器，则向所述本地缓存接口发送获取文件数据的请求。
进一步，所述缓存控制模块用于在所有应用服务器都未缓存所述文件数据时，向所述云存储客户端返回未找到的通知；
所述云存储客户端向云存储系统发送所述获取文件数据的请求，并将获取的所述文件数据返回给所述应用程序。
根据本发明一方面，提出一种获取文件数据的系统，包括至少一个上述任一所述应用服务器。
进一步，还包括：
管理平台，用于从多个所述应用服务器获取其缓存的文件数据以及文件元数据，形成所述应用服务器缓存文件数据的信息列表。
根据本发明一方面，提出一种获取文件数据的方法，包括：
应用服务器根据获取文件数据的请求，查找是否本地已缓存所述文件数据；
如果已缓存，则读取所述文件数据。
进一步，所述应用服务器经查找，在本地未缓存所述文件数据，根据从管理平台获取的列表，查找是否在列表中的其他应用服务器中缓存所述文件数据；
如果其他应用服务器已缓存所述文件数据，则向其发送所述获取文件数据的请求，并接收其返回的所述文件数据。
进一步，所述应用服务器接收其他服务器发送的获取文件数据的请求，读取该文件数据，并返回给请求获取该文件数据的其他服务器；
其中，该其他应用服务器在本地未缓存该文件数据，并根据从管理平台获取的列表，查找到缓存该文件数据的应用服务器，则向其发送获取文件数据的请求。
进一步，所述应用服务器在所有应用服务器都未缓存所述文件数据时，向云存储系统发送所述获取文件数据的请求，并获取其返回的所述文件数据。
本发明中，由于本地已缓存所述文件数据，则无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
如果该应用服务器本地未缓存所述文件数据，则查找是否在其他应用服务器中缓存了所述文件数据，并且，经查找列表，在其他应用服务器中找到该文件数据。从而，无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
如果该应用服务器中缓存了其他应用服务器要获取的文件数据，并将该文件数据返回给请求获取文件数据的其他应用服务器。从而，无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
如果所有应用服务器都未缓存该文件数据，则可以向云存储系统请求获取该文件数据。因此，也可以实现获取该文件数据的目的。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1为一种获取文件数据的应用服务器的结构示意图。
图2为一种获取文件数据的系统的结构示意图。
图3为一种获取文件数据的方法的流程示意图。
图4为一种获取文件数据的方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明通过多层的分布式缓存，在应用侧增加了文件元数据和文件数据的缓存层，将频繁对于云存储系统进行访问的数据缓存到多层，实现了应用侧和云存储缓存数据的一致性共享，有效的提升了云存储使用的性能，并且，也解决了在高负载访问情况下，云存储系统资源利用率高、性能下降的问题。
图1为一种获取文件数据的应用服务器的结构示意图。该系统包括：云存储客户端110、本地缓存接口120、缓存控制模块130、以及缓存存取模块140。其中：
云存储客户端110，用于接收应用程序获取文件数据的请求，并将所述请求转发给本地缓存接口，以及从缓存存取模块获取文件数据，并返回给所述应用程序。
本地缓存接口120，负责代理侧服务的适配，与客户端程序进行通信，并且完成客户端程序的数据的请求和接收的处理。用于接收所述云存储客户端发送的所述获取文件数据的请求，并转发给缓存控制模块。
缓存控制模块130，实现访问控制、链路管理、路由管理和数据操作。用于接收所述本地缓存接口发送的所述获取文件数据的请求，并查找是否本地已缓存所述文件数据，如果已缓存，则通知缓存存取模块读取所述文件数据。
缓存存取模块140，用于根据所述缓存控制模块的通知，读取所述文件数据，并返回给所述云存储客户端。
缓存存取模块140提供内存/SSD/硬盘介质的三级存储管理和访问，具体可以根据应用的要求进行不同的缓存数据的存取和保留策略，可根据数据访问频度进行最近最少使用算法(LRU)控制。缓存的存储模式在保证访问性能的同时提供数据的持久化存储，数据不会随着服务节点重新启动而丢失。数据存储层提供数据生存期管理机制，能够自动清理过期数据。
其中，缓存存取模块140缓存文件元数据和文件数据，据此读取所述文件数据的操作与云存储系统侧相同。在此不再详细说明。
在该实施例中，由于本地已缓存所述文件数据，则无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
在本发明的实施例中，所述缓存控制模块用于在本地未缓存所述文件数据时，根据从管理平台获取的列表，查找是否在列表中的其他应用服务器中缓存所述文件数据，如果其他应用服务器已缓存，则向其发送所述获取文件数据的请求。
所述缓存存取模块用于接收其他应用服务器返回的所述文件数据，并返回给所述云存储客户端。
在该实施例中，如果该应用服务器本地未缓存所述文件数据，则查找是否在其他应用服务器中缓存了所述文件数据，并且，经查找列表，在其他应用服务器中找到该文件数据。从而，无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
在本发明的实施例中，所述本地缓存接口用于接收其他服务器的本地缓存接口发送的获取文件数据的请求，并转发给所述缓存控制模块。
所述缓存控制模块用于接收所述本地缓存接口发送的获取文件数据的请求，并通知缓存存取模块读取该文件数据。
所述缓存存取模块用于根据所述缓存控制模块的通知，读取该文件数据，并返回给请求获取该文件数据的其他服务器的缓存存取模块。
其中，该其他应用服务器在本地未缓存该文件数据，并根据从管理平台获取的列表，查找到缓存该文件数据的应用服务器，则向所述本地缓存接口发送获取文件数据的请求。
在该实施例中，该应用服务器中缓存了其他应用服务器要获取的文件数据，并将该文件数据返回给请求获取文件数据的其他应用服务器。从而，无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
在本发明的实施例中，所述缓存控制模块用于在所有应用服务器都未缓存所述文件数据时，向所述云存储客户端返回未找到的通知。
所述云存储客户端向云存储系统发送所述获取文件数据的请求，并将获取的所述文件数据返回给所述应用程序。其中，云存储系统包括元数据服务器和对象服务器，在云存储系统中，为了提供访问的性能，在元数据和数据节点上也会提供相应的缓存机制，这是云存储本身的机制，本发明上述各个实施例的缓存就是在这个基础上，又实现了应用侧的一个缓存层。
在该实施例中，所有应用服务器都未缓存该文件数据，则可以向云存储系统请求获取该文件数据。因此，也可以实现获取该文件数据的目的。
图2为一种获取文件数据的系统的结构示意图。该系统包括多个应用服务器210。其中，每个应用服务器如上述各个实施例所述。
如果应用服务器本地缓存文件数据，则可以从本地直接获取文件数据；如果本地未缓存，还可以从其他缓存该文件数据的应用服务器获取该文件数据，无需频繁访问云存储系统。如果所有应用服务器都未缓存该文件数据，还可以从云存储系统获取。因此，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。并且，还可以实现获取文件数据的目的。
还如图2所示，该系统还包括：管理平台220，用于从多个所述应用服务器获取其缓存的文件数据以及文件元数据，形成所述应用服务器缓存文件数据的信息列表。即，管理平台缓存服务器列表和缓存数据信息，能够根据本地和集群缓存的数据协调进行本地或者全局的数据访问。
由于管理平台形成了文件数据的信息列表，则应用服务器在本地未缓存该文件数据时，可以根据该列表查找在哪个应用服务器缓存了该文件数据，并从该应用服务器获取该文件数据。因此，无需频繁访问云存储系统，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
管理平台形成的文件数据的信息列表有更新时，将更新后的信息列表下发给各个应用服务器。以便各个应用服务器及时获取该列表信息，并快速的查找、获取到该文件数据。
本发明在不改变现有云存储平台整体技术框架的前提下，在应用侧增加了具有分布式缓存的应用服务器和分布式缓存管理平台，与云存储分布式缓存协同，实现了多层的分布式缓存层，将频繁对于云存储系统进行访问的数据缓存到应用侧和云存储。
分布式缓存为应用程序提供了本地程序库和本地缓存数据组成的若干应用侧节点的服务集群。通过新增的分布式缓存管理平台，实现了应用侧缓存数据的一致性访问和共享。应用服务器通过本地的程序库与管理平台进行交互，获取可用的应用侧缓存服务器列表和缓存数据信息，并根据本地和集群缓存的数据进行本地或者全局的数据访问。改进了应用侧对云存储数据访问的流程，从而有效的提升了云存储使用的性能，也解决了在高负载访问情况下，云存储系统资源利用率高，性能下降的问题。
本发明在应用侧增加访问云存储系统的文件元数据和文件数据的缓存；结合本地数据的缓存，改进了数据访问的流程；通过缓存管理平台，协调应用侧数据的访问，实现了缓存数据的一致性访问和共享。
下面将结合附图和各个实施例，进行详细说明。
图3为一种获取文件数据的方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：
在步骤310，应用服务器根据获取文件数据的请求，查找是否本地已缓存所述文件数据。
在步骤320，如果已缓存，则读取所述文件数据。
在该实施例中，由于本地已缓存所述文件数据，则无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
在本发明的实施例中，在步骤320中还包括，所述应用服务器经查找，在本地未缓存所述文件数据，根据从管理平台获取的列表，查找是否在列表中的其他应用服务器中缓存所述文件数据。
如果其他应用服务器已缓存所述文件数据，则向其发送所述获取文件数据的请求，并接收其返回的所述文件数据。
在该实施例中，如果该应用服务器本地未缓存所述文件数据，则查找是否在其他应用服务器中缓存了所述文件数据，并且，经查找列表，在其他应用服务器中找到该文件数据。从而，无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
在本发明的实施例中，还包括：所述应用服务器接收其他服务器发送的获取文件数据的请求，读取该文件数据，并返回给请求获取该文件数据的其他服务器；
其中，该其他应用服务器在本地未缓存该文件数据，并根据从管理平台获取的列表，查找到缓存该文件数据的应用服务器，则向其发送获取文件数据的请求。
在该实施例中，该应用服务器中缓存了其他应用服务器要获取的文件数据，并将该文件数据返回给请求获取文件数据的其他应用服务器。从而，无需向云存储系统请求获取所述文件数据。从而，减少了对云存储系统的频繁读取操作，减轻了对云存储系统中各个服务器的压力。
在本发明的实施例中，在步骤320中还包括，所述应用服务器在所有应用服务器都未缓存所述文件数据时，向云存储系统发送所述获取文件数据的请求，并获取其返回的所述文件数据。
在该实施例中，所有应用服务器都未缓存该文件数据，则可以向云存储系统请求获取该文件数据。因此，也可以实现获取该文件数据的目的。
图4为一种获取文件数据的方法实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：
步骤401，应用程序通过客户端调用本地缓存服务的API；
步骤402，处理用户请求，判断在本地缓存数据中查找是否命中，如果是，执行步骤403，否则，执行步骤404；
步骤403，本地缓存如果命中，直接返回数据给请求的应用程序；
步骤404，本地缓存如果没有命中，再向管理平台发出查询请求，相邻节点是否有数据命中，如果相邻节点命中，则执行步骤405，否则，执行步骤406；
步骤405，如果相邻节点数据命中，返回数据给查询节点，再由查询节点返回数据给应用程序；
步骤406，如果相邻节点没有命中，查询节点直接发起对于云存储缓存系统的数据访问，继续执行步骤407；
步骤407，云存储系统通过自身的缓存和数据存取的机制，查询和返回相关数据，继续执行步骤408；
步骤408，查询节点返回数据给应用程序。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种获取文件数据的应用服务器，包括：
云存储客户端，用于接收应用程序获取文件数据的请求，并将所述请求转发给本地缓存接口，以及从缓存存取模块获取文件数据，并返回给所述应用程序；
本地缓存接口，用于接收所述云存储客户端发送的所述获取文件数据的请求，并转发给缓存控制模块；
缓存控制模块，用于接收所述本地缓存接口发送的所述获取文件数据的请求，并查找是否本地已缓存所述文件数据，如果已缓存，则通知缓存存取模块读取所述文件数据；
缓存存取模块，用于根据所述缓存控制模块的通知，读取所述文件数据，并返回给所述云存储客户端。
2.根据权利要求1所述获取文件数据的应用服务器，包括：
所述缓存控制模块用于在本地未缓存所述文件数据时，根据从管理平台获取的列表，查找是否在列表中的其他应用服务器中缓存所述文件数据，如果其他应用服务器已缓存，则向其发送所述获取文件数据的请求；
所述缓存存取模块用于接收其他应用服务器返回的所述文件数据，并返回给所述云存储客户端。
3.根据权利要求1所述获取文件数据的应用服务器，包括：
所述本地缓存接口用于接收其他服务器的本地缓存接口发送的获取文件数据的请求，并转发给所述缓存控制模块；
所述缓存控制模块用于接收所述本地缓存接口发送的获取文件数据的请求，并通知缓存存取模块读取该文件数据；
所述缓存存取模块用于根据所述缓存控制模块的通知，读取该文件数据，并返回给请求获取该文件数据的其他服务器的缓存存取模块；
其中，该其他应用服务器在本地未缓存该文件数据，并根据从管理平台获取的列表，查找到缓存该文件数据的应用服务器，则向所述本地缓存接口发送获取文件数据的请求。
4.根据权利要求2所述获取文件数据的应用服务器，包括：
所述缓存控制模块用于在所有应用服务器都未缓存所述文件数据时，向所述云存储客户端返回未找到的通知；
所述云存储客户端向云存储系统发送所述获取文件数据的请求，并将获取的所述文件数据返回给所述应用程序。
5.一种获取文件数据的系统，包括至少一个如权利要求1至4任一所述应用服务器。
6.根据权利要求5所述获取文件数据的系统，还包括：
管理平台，用于从多个所述应用服务器获取其缓存的文件数据以及文件元数据，形成所述应用服务器缓存文件数据的信息列表。
7.一种获取文件数据的方法，包括：
应用服务器根据获取文件数据的请求，查找是否本地已缓存所述文件数据；
如果已缓存，则读取所述文件数据。
8.根据权利要求7所述获取文件数据的方法，包括：
所述应用服务器经查找，在本地未缓存所述文件数据，根据从管理平台获取的列表，查找是否在列表中的其他应用服务器中缓存所述文件数据；
如果其他应用服务器已缓存所述文件数据，则向其发送所述获取文件数据的请求，并接收其返回的所述文件数据。
9.根据权利要求7所述获取文件数据的方法，包括：
所述应用服务器接收其他服务器发送的获取文件数据的请求，读取该文件数据，并返回给请求获取该文件数据的其他服务器；
其中，该其他应用服务器在本地未缓存该文件数据，并根据从管理平台获取的列表，查找到缓存该文件数据的应用服务器，则向其发送获取文件数据的请求。
10.根据权利要求8所述获取文件数据的方法，包括：
所述应用服务器在所有应用服务器都未缓存所述文件数据时，向云存储系统发送所述获取文件数据的请求，并获取其返回的所述文件数据。
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