CN105812321B - 一种基于用户信息管理文件资源的网络文件系统和处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于用户信息管理文件资源的网络文件系统和处理方法，包括CNC客户端和NFS服务器，CNC客户端中，VFS(虚拟文件系统)发送文件请求依次通过NFS层、RPC层和XDR层，最后到达TCP/UDP层；NFS服务器中，TCP/UDP层发送消息依次通过XDR层、RPC层、NFS守护进程层后到达Windows文件系统，在NFS守护进程层和Windows文件系统之间设有UserManager层，控制用户的访问行为。本发明在应用了NFS服务之后，将程序放在服务器上，机床每次通过文件句柄访问文件服务，解决了上述的一系列问题；基于用户分配资源，不同权限的用户访问不同的访问路径，不同功能的机床可以挂载不同的程序路径，更加符合实际需求。

Description

一种基于用户信息管理文件资源的网络文件系统和处理方法
技术领域
本发明涉及分布式数控系统、网络文件系统和资源分配策略，具体地说是一种基于用户信息管理文件资源的网络文件系统和处理方法。
背景技术
网络通信技术的发展和分布式概念的提出，加速了数控系统向分布式、网络化的方向发展。数控技术的发展导致了数控程序体积越来越庞大，数控程序日益复杂，程序体积迅速膨胀，在每台机床上都存储一份拷贝不仅浪费空间，而且不利于集中的管理，更关键的是，数控机床的存储介质已经不能满足程序存储的需求了。为了解决机床存储容量的限制并方便集中对程序进行管理，有必要在分布式数控系统中部署NFS服务器提供文件服务。
数控技术的发展导致了数控程序体积越来越庞大，在每台机床上都存储一份拷贝不仅浪费空间，而且不利于集中的管理，更关键的是，数控机床的存储介质已经不能满足程序存储的需求了。
传统的NFS都是基于IP分配用户资源的，也就是说，相同IP的CNC只能得到相同的挂载路径。NFS应用在数控系统中后，不同级别的用户可以访问的文件路径有所不同，不同数控机床由于功能不同需要挂载的程序路径也可能不同，因此NFS使用IP管理文件系统的访问权限不能满足实际需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于用户信息管理文件资源的网络文件系统以及基于用户信息管理文件资源的网络文件处理方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种基于用户信息管理文件资源的网络文件系统，包括CNC客户端和NFS服务器，CNC客户端中，VFS发送文件请求依次通过NFS层、RPC层和XDR层，最后到达TCP/UDP层；NFS服务器中，TCP/UDP层发送消息依次通过XDR层、RPC层、NFS守护进程层后到达Windows文件系统，在NFS守护进程层和Windows文件系统之间设有UserManager层，控制用户的访问行为。
在所述UserManager层设置manage文件，manage文件通过配置不同用户访问的不同的文件路径信息，区别不同用户挂载时的差异性。
所述CNC客户端与NFS服务器在同一局域网之内，且CNC客户端对文件服务器的操作通过以太网传输的。
一种基于用户信息管理文件资源的网络文件处理方法，当使用NFS前，需要向NFS服务器提出挂载请求，将NFS挂载到本地系统，然后通过文件系统对NFS进行操作。
所述向NFS服务器提出挂载请求，将NFS挂载到本地系统包括以下过程：
步骤1：在分布式数控系统中，数控机床向文件服务器提出挂载请求；
步骤2：请求信息通过CNC客户端的NFS层发送到RPC层；
步骤3：RPC层收到NFS层传来的请求信息后，发送一个有进程参数的调用信息到服务器的服务进程，然后等待应答信息，通过XDR层进行封装，最后通过TCP/UDP层传输到服务器；
步骤4：请求到达服务器端依次通过XDR层、RPC层到达NFS守护进程层；
步骤5：NFS守护进程层判断文件请求的IP地址是否在export文件中，如果是，则将文件请求发送到UserManager层，否则拒绝请求；
步骤6：UserManager层接收到文件请求后，判断用户和文件路径信息是否在manage文件中，如果在，则向Windows文件系统发出文件请求，否则拒绝请求；
步骤7：在Windows文件系统中找到目标文件，将文件句柄返回到NFS层，NFS层收到句柄后依次通过RPC层、XDR层和TCP/UDP层返回到CNC客户端。
所述通过文件系统对NFS进行操作包括以下过程：
步骤1：文件操作请求通过CNC客户端的NFS层发送到RPC层；
步骤2：RPC层收到NFS层传来的请求信息后，发送一个有进程参数的调用信息到服务器的服务进程，然后等待应答信息，通过XDR层进行封装，最后通过TCP/UDP层传输到服务器；
步骤3：请求到达服务器端依次通过XDR层、RPC层、NFS守护进程层、UserManager层到达Windows文件系统；
步骤4：在Windows文件系统中找到目标文件，进行相应的操作之后，将新的文件句柄返回到NFS层，NFS层收到句柄后依次通过RPC层、XDR层和TCP/UDP层返回到CNC客户端；
步骤5：CNC客户端获得文件句柄后通过文件句柄对文件进行操作。
所述文件句柄包含唯一标识文件或目录所需要的信息，解析文件句柄并通过这个文件句柄与服务器进行交互，直到操作结束，释放句柄。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.实用性。在应用了NFS服务之后，将程序放在服务器上，CNC每次通过文件句柄访问文件服务，解决了上述的一系列问题。
2.基于用户分配资源。而基于用户分配资源，使不同权限的用户可以拥有不同的访问路径，不同功能的CNC可以挂载不同的程序路径，更加符合实际需求。
3.安全性。基于用户分配资源，做到了按需分配，每台CNC挂载时都只能得到为当前用户分配的资源，这样，就可以避免无意或恶意的对无关文件的破坏。
附图说明
图1为本发明的层次结构图；
图2为本发明的方法流程图；
图3为本发明的UserManager处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明在服务器NFS层上增加UserManager层来控制用户的访问行为。NFS服务器中，exports用来配置文件访问权限，manage用来配置用户定制的文件访问列表，这些列表中的路径都是在exports中定义的路径或者子路径。不同用户挂载时的差异性是在manage文件中定义的。在改进的设计中，当用户登录服务器时，UserManager获得用户名，读取exports获得共享文件的路径，随后通过读取manage中该用户的访问路径并在共享文件路径中进行标示，最后将标示的路径整理成虚拟的树形结构并返回根句柄。
图1是基于用户进行资源分配的NFS服务的结构图，客户端中由上而下分别是虚拟文件系统、NFS、RPC、XDR。虚拟文件系统是Linux提供的一个对常用的文件系统的抽象，用户可以通过统一的接口操作这个抽象而不用去关心具体的文件系统的格式。NFS允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。XDR提供了一种与体系结构无关的表示数据，解决了数据字节排序的差异、数据字节大小、数据表示和数据对准的方式。服务器中的UserManager层负责根据用户信息在挂载时进行差异化的管理。
图2是UserManger处理NFS层发送的文件请求并进行响应的示意图，UserManager在收到由NFS层发送来的请求文件路径后，读取manage文件，如果请求合法，则读取服务器文件系统，找到相应的文件，并包装返回文件句柄给NFS层，NFS收到UserManager层传来的句柄后一层层的传递，最后到达客户端，客户端通过这个句柄，就可以对服务器上的文件进行操作。
图3是基于用户进行资源分配的NFS模型的流程图，可以看出，在整个流程中，进行了三次判断。第一次是在客户端请求文件时，虚拟文件系统会根据请求的路径分发请求。如果是网络文件的请求，则向网络文件服务器发送请求。服务器收到请求后，在到达UserManager层之前，做出第二次判断。判断请求的IP地址是否在exports文件中，如果不在，就说明是非法的请求，处理结束，否则，将请求传给UserManager层,UserManager会做出第三次判断，判断请求的用户是否在manage文件中，如果在就可以向文件系统发出文件请求，否则，处理结束。

Claims (3)

1.一种基于用户信息管理文件资源的网络文件处理方法，其特征在于：当使用NFS前，需要向NFS服务器提出挂载请求，将NFS挂载到本地系统，然后通过文件系统对NFS进行操作；
所述向NFS服务器提出挂载请求，将NFS挂载到本地系统包括以下过程：
步骤1：在分布式数控系统中，数控机床向文件服务器提出挂载请求；
步骤2：请求信息通过CNC客户端的NFS层发送到RPC层；
步骤3：RPC层收到NFS层传来的请求信息后，发送一个有进程参数的调用信息到服务器的服务进程，然后等待应答信息，通过XDR层进行封装，最后通过TCP/UDP层传输到服务器；
步骤4：请求到达服务器端依次通过XDR层、RPC层到达NFS守护进程层；
步骤5：NFS守护进程层判断文件请求的IP地址是否在export文件中，如果是，则将文件请求发送到UserManager层，否则拒绝请求；
步骤6：UserManager层接收到文件请求后，判断用户和文件路径信息是否在manage文件中，如果在，则向Windows文件系统发出文件请求，否则拒绝请求；
步骤7：在Windows文件系统中找到目标文件，将文件句柄返回到NFS层，NFS层收到句柄后依次通过RPC层、XDR层和TCP/UDP层返回到CNC客户端。
2.根据权利要求1所述的基于用户信息管理文件资源的网络文件处理方法，其特征在于：所述通过文件系统对NFS进行操作包括以下过程：
步骤1：文件操作请求通过CNC客户端的NFS层发送到RPC层；
步骤2：RPC层收到NFS层传来的请求信息后，发送一个有进程参数的调用信息到服务器的服务进程，然后等待应答信息，通过XDR层进行封装，最后通过TCP/UDP层传输到服务器；
步骤3：请求到达服务器端依次通过XDR层、RPC层、NFS守护进程层、UserManager层到达Windows文件系统；
步骤4：在Windows文件系统中找到目标文件，进行相应的操作之后，将新的文件句柄返回到NFS层，NFS层收到句柄后依次通过RPC层、XDR层和TCP/UDP层返回到CNC客户端；
步骤5：CNC客户端获得文件句柄后通过文件句柄对文件进行操作。
3.根据权利要求1或2所述的基于用户信息管理文件资源的网络文件处理方法，其特征在于：所述文件句柄包含唯一标识文件或目录所需要的信息，解析文件句柄并通过这个文件句柄与服务器进行交互，直到操作结束，释放句柄。
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