CN106202220A - 一种读取对象存储系统中数据的方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种读取对象存储系统中数据的方法以及装置。其中，所述方法包括：将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中；针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。通过本发明，减轻了原有基础架构对于存储的压力，优化了计算节点的处理流程。
Description
技术领域
本发明涉及数据读取领域，具体地，涉及一种读取对象存储系统中数据的方法以及装置。
背景技术
随着高通量测序技术的不断发展，生物信息数据正以爆炸式速度增长。生物大数据包罗信息多、价值大，如能有效挖掘，对科研、医药、健康、卫生等各方面都将产生深刻的影响。根据IDC监测，全球在2010年正式进入ZB时代，全球数据量大约每两年翻一番，这意味着人类在最近两年产生的数据量相当于之前产生的全部数据量，预计到2020年，全球将总共拥有35ZB的数据量，届时人类社会将真正进入大数据服务时代。在数据爆炸式增长的同时，如何对这些数据进行存储和有效利用也是个极具挑战的问题。
然而，传统的基础架构已经很难存储这些大规模的数据，对基础架构的扩充和维护也需要较大的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种读取对象存储系统中数据的方法以及装置。其中，所述方法减轻了原有基础架构对于存储的压力，优化了计算节点的处理流程。
为了实现上述目的，本发明提供一种读取对象存储系统中数据的方法。所述方法包括：
将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中；
针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；
根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。
可选地，所述对象存储系统包括S3对象存储系统和OSS对象存储系统。
可选地，所述映射文件包括文件名与存储对象名一一对应的映射关系列表。
可选地，所述方法还包括：
在所述内核fuse模块在用户空间创建用户空间文件系统时，通过参数配置选择对象存储系统类别和数据中心。
可选地，将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中，包括：
通过rest服务和所述内核fuse模块将所述对象存储系统以文件系统的形式挂载到用户空间文件系统中。
可选地，所述根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取，包括：
根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中并发请求分块数据资源，并按序列将分块数据资源进行拼装，得到完整的数据。
可选地，所述方法还包括：
限制每个客户端对所述对象存储系统中数据的使用权限。
可选地，所述对象存储系统包括公共数据资源，
其中，所述公共数据资源面向每个客户端。
相应地，本发明还提供一种读取对象存储系统中数据的装置。所述装置包括：
挂载单元，用于将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中；
配置单元，用于针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；
读取单元，用于根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。
可选地，所述对象存储系统包括S3对象存储系统和OSS对象存储系统。
通过上述技术方案，将对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中；针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据映射文件及具体的文件操作生成对象存储系统中存储对象的属性信息；以及根据存储对象的属性信息通过rest服务接口从对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取，减轻了原有基础架构对于存储的压力，优化了计算节点的处理流程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的方法的流程图。如图1所示，本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的方法包括：
在步骤S101中，将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中。
其中，所述对象存储系统包括S3对象存储系统和OSS对象存储系统。对象存储系统负责对象数据的存储，由对象存储系统提供标准的API接口，供rest服务对存储对象进行操作。内核fuse模块提供文件操作接口，并和虚拟文件系统进行交互。
具体地，该步骤包括：通过rest服务和所述内核fuse模块将所述对象存储系统以文件系统的形式挂载到用户空间文件系统中。此外，通过rest服务接口操作及管理对象存储系统中的远程存储对象。根据不同的文件操作封装一组不同的rest服务接口成为一个单独事务，以完成一个文件操作，如读操作和查看文件属性等。
接着，在步骤S102中，针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息。
其中，所述映射文件包括文件名与存储对象名一一对应的映射关系列表。具体地，客户端只能访问映射关系列表所涉及到的文件，一个文件映射成一个对象存储至对象存储系统的存储区中，所有对象存储至一个存储区中，支持多个客户端同时访问一个存储区。不同客户端的数据及其映射关系仅对客户端本身开放，不同的客户端在访问时不会指定其它客户端数据。藉此，保证了客户端数据的独立性和完整性。
最后，在步骤S103中，根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。
具体地，该步骤包括：根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中并发请求分块数据资源，并按序列将分块数据资源进行拼装，得到完整的数据。
优选地，所述方法还包括：在所述内核fuse模块在用户空间创建用户空间文件系统时，通过参数配置选择对象存储系统类别和数据中心。具体地，在创建文件空间时客户端可以通过参数配置选择不同的对象存储系统(S3或OSS)和数据中心(endpoint)。
优选地，所述方法还包括：限制每个客户端对所述对象存储系统中数据的使用权限。具体地，限制每个客户端对对象存储系统中数据的使用权限，只能读取文件数据，客户端中的程序从中读取用户输入文件。藉此，有效保证了数据的一致性和安全性。
优选地，所述对象存储系统包括公共数据资源，其中，所述公共数据资源面向每个客户端，可供不同的客户端同时使用。藉此，能够实现资源共享。
该方法是用C++编写的linux后台服务程序，内部实现对用户不可见，用户可以在shell终端进行操作。
本实施例通过将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的文件系统中；并针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；以及根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取，减轻了原有基础架构对于存储的压力，优化了计算节点的处理流程。
以下以具体的技术方案为例进行相关说明：
某个用户调用生物信息计算程序对数据文件格式进行转化，需要使用对象存储系统中的数据作为输入数据。方法使用包含如下步骤：
第一步，在配置文件中配置认证信息，配置信息如下：
Access_Key_id:Access_Key_Secre
其中，Access_Key_id和Access_Key_Secre分别是对象存储系统分配的访问ID和访问密码。
第二步，在配置文件中指定对象-文件映射关系，格式如下：
存储对象名：文件名
存储对象名：文件名
......
其中，存储对象名是对象存储系统中的名称，文件名是用户空间文件系统中的名字。
第三步，通过命令行创建文件系统并挂载对象存储系统，命令行参数如下：
1、程序名称，ossfs或s3fs。该程序会生成两个可执行程序，分别应用于OSS和S3两个对象存储系统，而本实施例中使用了oss。
2、存储区名称，对象存储系统中的名字空间，用于存储对象数据，而本实施例中使用了名为bmksxinputfiles的存储区。
3、指定认证信息配置文件。
4、指定对象-文件映射关系配置文件。
5、使用S3时，不用指定；使用OSS时，需指定内网数据中心，而本实施例中指定了内网名为oss-cn-beijing-internal的数据中心。
第四步，挂载完成后，用户就可以像使用本地文件系统一样使用对象存储系统中的数据。在用户空间文件系统中就会出现文件R306-1-V1_good_1，该文件可以直接作为用户计算程序的输入文件使用，计算程序读取用户空间文件系统中的文件，用户空间文件系统将从对象存储系统中加载数据供计算程序使用。本实施例中，输入数据为5GB，计算程序运行了2分30秒，说明该本地文件空间具有很高的读性能，很好地满足了计算程序的需要。
在本发明另一实施例中，某用户使用比对程序Tophat对RNA-Seq数据进行快速剪切映射，需要从用户空间文件系统中读取大量的输入文件，具体操作步骤如下：
第一步，配置映射文件，输入文件名是在对象名前加上前缀file_,例如对象名为Human.hdrs的文件映射到用户空间文件系统中，文件名为file_Human.hdrs.
第二步，创建用户空间文件系统，挂载点为/path/to/mountpoint，创建完查看一下用户空间文件系统中的内容，用户空间文件系统中包含了所有需要输入的文件。
第三步，运行Tophat程序，指定从用户空间中读取数据，将Tophat程序的启动命令和记录程序开始、结束时间的命令都配置到了命令行中，然后通过命令行后台启动，并将输出日志记录到tophat.log文件中，以防止Topaht程序因shell终端连接断开而中断。
第四步，等待程序运行完，查看日志信息，程序总共运行了6小时39分钟25秒，和私有云的运行时间6小时23分钟34秒相接近，达到了预期期望。该实施例表明用户空间文件系统能很好地满足计算程序读取大量输入文件的需求，具有极高的性能。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图2是本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的装置的结构示意图。如图2所示，本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的装置包括：
挂载单元201，用于将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的文件系统中；
配置单元202，用于针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；
读取单元203，用于根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。
在本发明公开的一可选实施例中，所述对象存储系统包括S3对象存储系统和OSS对象存储系统。
在本发明公开的一可选实施例中，所述挂载单元201，具体用于：通过rest服务和所述内核fuse模块将所述对象存储系统以文件系统的形式挂载到用户空间中。
在本发明公开的一可选实施例中，所述读取单元203，具体用于：根据所述存储对象的相关信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中并发请求分块数据资源，并按序列将分块数据资源进行拼装，得到完整的数据。
对于本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的装置还涉及的具体细节已在本发明一实施例提供的读取对象存储系统中数据的方法中作了详细的描述，在此不再赘述。
应当注意的是，在本发明的系统的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中；
针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；
根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。
2.根据权利要求1所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述对象存储系统包括S3对象存储系统和OSS对象存储系统。
3.根据权利要求1所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述映射文件包括文件名与存储对象名一一对应的映射关系列表。
4.根据权利要求2所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述内核fuse模块在用户空间创建用户空间文件系统时，通过参数配置选择对象存储系统类别和数据中心。
5.根据权利要求1所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中，包括：
通过rest服务和所述内核fuse模块将所述对象存储系统以文件系统的形式挂载到用户空间文件系统中。
6.根据权利要求1所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取，包括：
根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中并发请求分块数据资源，并按序列将分块数据资源进行拼装，得到完整的数据。
7.根据权利要求1所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述方法还包括：
限制每个客户端对所述对象存储系统中数据的使用权限。
8.根据权利要求1所述的读取对象存储系统中数据的方法，其特征在于，所述对象存储系统包括公共数据资源，
其中，所述公共数据资源面向每个客户端。
9.一种读取对象存储系统中数据的装置，其特征在于，所述装置包括：
挂载单元，用于将所述对象存储系统挂载到内核fuse模块在用户空间创建的用户空间文件系统中；
配置单元，用于针对每个客户端配置相应的映射文件，并根据所述映射文件及具体的文件操作生成所述对象存储系统中存储对象的属性信息；
读取单元，用于根据所述存储对象的属性信息通过rest服务接口从所述对象存储系统的存储区中请求数据资源，从而实现数据的读取。
10.根据权利要求9所述的读取对象存储系统中数据的装置，其特征在于，所述对象存储系统包括S3对象存储系统和OSS对象存储系统。
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