CN107066592A - 一种用于文件系统的文件碎片整理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于文件系统的文件碎片整理方法和系统，该方法包括：预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；若否，则赋予第一客户端读写独享权限，通过第一客户端获取目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对目标聚合文件进行碎片整理；在第一客户端结束对目标聚合文件的碎片整理操作时，获取第一客户端读取的文件长度，并计算目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。避免了多个客户端对同一个源文件的重复读取，提高了聚合文件碎片整理的效率。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种用于文件系统的文件碎片整理方法及系统。
背景技术
随着数据的爆炸式发展，人们常常会遇到海量小文件的存储场景，而小文件的频繁创建、读写、下盘引出了很多问题。目前，很多用户针对这种场景将这些小文件打包存储到一个大文件中，该大文件常常称之为聚合文件，而打包的各小文件均称为源文件。
当对聚合文件中的源文件进行删除时，为了达到快速删除的目的，并不将聚合文件中对应源文件的数据清除，而是做个标记表明源文件已经删除即可。因而会造成大量删除源文件之后，聚合文件中存储了大量无效的源文件数据。伴随着用户不停的创建、删除源文件操作，聚合文件中会有很大的一部分空间存储着无效的源文件数据，造成空间浪费，并且在用户通过预读读取文件时，命中率会下降很多，这样就需要定时对这些无效的源文件数据做一个清理操作，即聚合文件的碎片整理。考虑到文件系统可以部署在多个节点上，碎片整理的进程也可能会同时部署到多个节点上。因为不同的客户端访问的是同一个文件系统，多个客户端可能会对同一个聚合文件进行碎片整理操作。造成资源的浪费。
因此，如何避免在碎片整理过程中对同一个源文件重复处理，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于文件系统的文件碎片整理方法及系统，可以避免在碎片整理过程中对同一个源文件重复处理。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种用于文件系统的文件碎片整理方法，包括：
预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；
获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；
判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；
若否，则赋予所述第一客户端读写独享权限，通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对所述目标聚合文件进行碎片整理；
在所述第一客户端结束对所述目标聚合文件的碎片整理操作时，获取所述第一客户端读取的文件长度，并计算所述目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为所述目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。
优选地，所述预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量，包括：
预先在各聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个用于记录客户端读取进度的偏移量；
将各聚合文件的偏移量初始化为零。
优选地，所述赋予所述第一客户端读写独享权限，通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对所述目标聚合文件进行碎片整理，包括：
赋予所述第一客户端对所述目标聚合文件的读写操作的独享权限；
通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的当前偏移量的位置；
从该当前偏移量的位置开始读取所述目标聚合文件中的一个固定长度的对象，对该对象进行碎片整理。
一种用于文件系统的文件碎片整理系统，包括：
预处理模块，用于预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；
获取模块，用于获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；
判断模块，用于判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；
碎片处理模块，用于在所述判断模块判定当前没有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作时，赋予所述第一客户端读写独享权限，通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对所述目标聚合文件进行碎片整理；
偏移量更新模块，用于在所述第一客户端结束对所述目标聚合文件的碎片整理操作时，获取所述第一客户端读取的文件长度，并计算所述目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为所述目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。
优选地，所述预处理模块包括：
偏移量建立单元，用于预先在各聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个用于记录客户端读取进度的偏移量；
偏移量初始化单元，用于将各聚合文件的偏移量初始化为零。
优选地，所述碎片处理模块包括：
授权单元，用于赋予所述第一客户端对所述目标聚合文件的读写操作的独享权限；
位置读取单元，用于通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的当前偏移量的位置；
碎片整理单元，用于从该当前偏移量的位置开始读取所述目标聚合文件中的一个固定长度的对象，对该对象进行碎片整理。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明所提供的一种用于文件系统的文件碎片整理方法，包括：预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；若否，则赋予第一客户端读写独享权限，通过第一客户端获取目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对目标聚合文件进行碎片整理；在第一客户端结束对目标聚合文件的碎片整理操作时，获取第一客户端读取的文件长度，并计算目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。当一个客户端对一个聚合文件进行读取以进行碎片整理时，该客户端被赋予读写独享权限，此时其他的客户端没有权限对该聚合文件进行读写操作，而每当一个客户端对一个聚合文件进行碎片整理操作，该聚合文件的偏移量会标记以被读取过的进度，从而在其他客户端对该聚合文件读取时，由更新后的偏移量进行读取，从而避免了多个客户端对同一个源文件的重复读取，大大提高了聚合文件碎片整理的效率。
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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于文件系统的文件碎片整理方法流程图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的用于文件系统的文件碎片整理系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种用于文件系统的文件碎片整理方法及系统，可以避免在碎片整理过程中对同一个源文件重复处理。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的用于文件系统的文件碎片整理方法流程图。
本发明的一种具体实施方式提供了一种用于文件系统的文件碎片整理方法，包括：
S11：预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量。
其中，预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量，包括：预先在各聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个用于记录客户端读取进度的偏移量；将各聚合文件的偏移量初始化为零。
S12：获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息。
S13：判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作。
S14：若否，则赋予第一客户端读写独享权限，通过第一客户端获取目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对目标聚合文件进行碎片整理。
其中，赋予第一客户端读写独享权限，通过第一客户端获取目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对目标聚合文件进行碎片整理，包括：赋予第一客户端对目标聚合文件的读写操作的独享权限；通过第一客户端获取目标聚合文件的当前偏移量的位置；从该当前偏移量的位置开始读取目标聚合文件中的一个固定长度的对象，对该对象进行碎片整理。
S15：在第一客户端结束对目标聚合文件的碎片整理操作时，获取第一客户端读取的文件长度，并计算目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。
在本实施方式中，在聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个字段以记录客户端读到的偏移量，在客户端打开聚合文件时，获取偏移量，从偏移量的位置读取文件，并将偏移量加上读取的文件的长度更新偏移量，最后关闭文件。这样，其他客户端读取该聚合文件时获取到的是更新后的偏移量，读取的内容也是紧跟着上一个客户端读取的内容，这在多客户端读取文件的过程中避免了重复读或漏读的可能性。
需要说明的是，所谓的第一客户端可以是任一客户端，“第一”只是为了区分此时读取目标聚合文件的客户端和其他客户端。
在本实施方式中，聚合文件是由多个固定大小的对象OBJ组成，每个对象OBJ由多个源文件组成，源文件大小限定小于对象OBJ的大小，以源文件最大为512KB为例，当在客户端写小于512KB的小源文件时，源文件数据不直接下盘，而是被打包到聚合文件中的一个对象OBJ中，具体下盘时间由聚合文件决定。
当一个客户端以读写的方式打开聚合文件时，在关闭该聚合文件之前，该客户端拥有读写独享权限，禁止其他的客户端对该聚合文件进行读写操作，该客户端获取聚合文件的偏移量，在聚合文件首次被读取时偏移量为0，从偏移量位置开始读取一个对象OBJ，如4MB长度的对象，偏移量则增加4MB的长度，更新偏移量的信息后关闭聚合文件，在此期间，其他的客户端进入等待或处理其他业务。也就是说聚合文件的元数据或扩展属性中的偏移量只能在聚合文件被打开的时候修改。
在本实施方式中，当一个客户端读取目标聚合文件中的一个固定长度的对象时，可以由多个客户端顺序进行文件的读取进行碎片整理。如第一个客户端整理完一个固定长度的聚合文件对象，则下一个客户端顺序进行下一个对象的碎片整理。当偏移量的不小于聚合文件的总大小时，表面该聚合文件已经被全部读取出来，多客户端顺序读取聚合文件的流程也就结束了。
当一个客户端对一个聚合文件进行读取以进行碎片整理时，该客户端被赋予读写独享权限，此时其他的客户端没有权限对该聚合文件进行读写操作，而每当一个客户端对一个聚合文件进行碎片整理操作，该聚合文件的偏移量会标记已被读取过的进度，从而在其他客户端对该聚合文件读取时，由更新后的偏移量进行读取，从而避免了多个客户端对同一个源文件的重复读取，大大提高了聚合文件碎片整理的效率。
请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的用于文件系统的文件碎片整理系统结构示意图。
相应地，本发明一种实施方式还提供了一种用于文件系统的文件碎片整理系统，包括：预处理模块21，用于预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；获取模块22，用于获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；判断模块23，用于判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；碎片处理模块24，用于在判断模块判定当前没有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作时，赋予第一客户端读写独享权限，通过第一客户端获取目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对目标聚合文件进行碎片整理；偏移量更新模块25，用于在第一客户端结束对目标聚合文件的碎片整理操作时，获取第一客户端读取的文件长度，并计算目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。
其中，预处理模块包括：偏移量建立单元，用于预先在各聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个用于记录客户端读取进度的偏移量；偏移量初始化单元，用于将各聚合文件的偏移量初始化为零。
碎片处理模块包括：授权单元，用于赋予第一客户端对目标聚合文件的读写操作的独享权限；位置读取单元，用于通过第一客户端获取目标聚合文件的当前偏移量的位置；碎片整理单元，用于从该当前偏移量的位置开始读取目标聚合文件中的一个固定长度的对象，对该对象进行碎片整理。
在本实施方式中，当一个客户端对一个聚合文件进行读取以进行碎片整理时，该客户端被赋予读写独享权限，此时其他的客户端没有权限对该聚合文件进行读写操作，而每当一个客户端对一个聚合文件进行碎片整理操作，该聚合文件的偏移量会标记已被读取过的进度，从而在其他客户端对该聚合文件读取时，由更新后的偏移量进行读取，从而避免了多个客户端对同一个源文件的重复读取，大大提高了聚合文件碎片整理的效率。
当一个客户端读取目标聚合文件中的一个固定长度的对象时，可以由多个客户端顺序进行文件的读取进行碎片整理。如第一个客户端整理完一个固定长度的聚合文件对象，则下一个客户端顺序进行下一个对象的碎片整理。当偏移量的不小于聚合文件的总大小时，表面该聚合文件已经被全部读取出来，多客户端顺序读取聚合文件的流程也就结束了。多客户端顺序读取文件的方法在文件的元数据或扩展属性中标记读取进度，解决了不同客户端同时读同一个文件时重读或漏读数据的问题。
综上所述，本发明所提供的用于文件系统的文件碎片整理方法和系统，当一个客户端对一个聚合文件进行读取以进行碎片整理时，该客户端被赋予读写独享权限，此时其他的客户端没有权限对该聚合文件进行读写操作，而每当一个客户端对一个聚合文件进行碎片整理操作，该聚合文件的偏移量会标记已被读取过的进度，从而在其他客户端对该聚合文件读取时，由更新后的偏移量进行读取，从而避免了多个客户端对同一个源文件的重复读取，大大提高了聚合文件碎片整理的效率。尤其是当一个客户端读取目标聚合文件中的一个固定长度的对象时，可以由多个客户端顺序进行文件的读取进行碎片整理。多客户端顺序读取文件的方法在文件的元数据或扩展属性中标记读取进度，解决了不同客户端同时读同一个文件时重读或漏读数据的问题。
以上对本发明所提供的一种用于文件系统的文件碎片整理方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于文件系统的文件碎片整理方法，其特征在于，包括：
预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；
获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；
判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；
若否，则赋予所述第一客户端读写独享权限，通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对所述目标聚合文件进行碎片整理；
在所述第一客户端结束对所述目标聚合文件的碎片整理操作时，获取所述第一客户端读取的文件长度，并计算所述目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为所述目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量，包括：
预先在各聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个用于记录客户端读取进度的偏移量；
将各聚合文件的偏移量初始化为零。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述赋予所述第一客户端读写独享权限，通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对所述目标聚合文件进行碎片整理，包括：
赋予所述第一客户端对所述目标聚合文件的读写操作的独享权限；
通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的当前偏移量的位置；
从该当前偏移量的位置开始读取所述目标聚合文件中的一个固定长度的对象，对该对象进行碎片整理。
4.一种用于文件系统的文件碎片整理系统，其特征在于，包括：
预处理模块，用于预先在各聚合文件中设置一个用于标识聚合文件自身已被读取的进度的偏移量；
获取模块，用于获取第一客户端对目标聚合文件的读写请求信息；
判断模块，用于判断当前是否有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作；
碎片处理模块，用于在所述判断模块判定当前没有其他客户端对该目标聚合文件进行读写操作时，赋予所述第一客户端读写独享权限，通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的偏移量，并从该偏移量的位置开始对所述目标聚合文件进行碎片整理；
偏移量更新模块，用于在所述第一客户端结束对所述目标聚合文件的碎片整理操作时，获取所述第一客户端读取的文件长度，并计算所述目标聚合文件的偏移量和读取的文件长度之和作为所述目标聚合文件新的偏移量进行偏移量更新。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预处理模块包括：
偏移量建立单元，用于预先在各聚合文件的元数据或扩展属性中扩展一个用于记录客户端读取进度的偏移量；
偏移量初始化单元，用于将各聚合文件的偏移量初始化为零。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述碎片处理模块包括：
授权单元，用于赋予所述第一客户端对所述目标聚合文件的读写操作的独享权限；
位置读取单元，用于通过所述第一客户端获取所述目标聚合文件的当前偏移量的位置；
碎片整理单元，用于从该当前偏移量的位置开始读取所述目标聚合文件中的一个固定长度的对象，对该对象进行碎片整理。
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Application publication date: 20170818 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |