CN107423403A - 一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统，其中，方法，包括：步骤1，通过客户端获取文件；步骤2，对获得的文件进行发起加锁操作请求；步骤3，依据加锁操作请求在判断加锁操作请求的加锁模式之后，进行加锁操作；步骤4，对文件进行解锁操作，并将解锁结果返回客户端；步骤5，获取文件的文件锁，并将文件锁返回到客户端。通过融合方式并发访问分布式文件系统时，先对文件进行加锁操作保护，在加锁成功之后才对文件进行操作，有效的控制多客户端的并发，保证数据的一致性，通过锁之间的互斥，保证文件操作的顺序性，从而保证并发访问时文件的正常访问，保证数据的一致性操作，使得NAS客户端能够实时的了解文件的状态。

Description

一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统

技术领域

本发明涉及分布式文件系统技术领域，特别是涉及一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统。

背景技术

计算机是通过文件系统进行、存储数据。在现在的信息爆炸时代中，人们可以获取的数据成指数倍的增长，依靠通过增加硬盘个数来扩展计算机文件系统的存储容量的方式，其容量大小、容量增长速度、数据备份、数据安全等方面的表现都差强人意。分布式文件系统可以有效解决数据的存储和管理难题:将固定于某个地点的某个文件系统，扩展到任意多个地点/多个文件系统，众多的节点组成一个文件系统网络。每个节点可以分布在不同的地点，通过网络进行节点间的通信和数据传输。人们在使用分布式文件系统时，无需关心数据是存储在哪个节点上、或者是从哪个节点从获取的，只需要像使用本地文件系统一样管理和存储文件系统中的数据。

对于分布式文件系统来说，必然面临着多客户端访问的问题。一般来说，分布式文件系统内部会对客户端的操作进行加锁和管理，从而保证客户端的并发访问，但是这种方案，客户端无法实时了解文件的状态，使得对于相关文件的管理变得复杂。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统，通过对文件加锁操作成功后操作文件，从而将一致性的控制放在客户端，客户端能够实时的了解文件的状态，同时也保证的并发访问时，数据的一致性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法，包括：

步骤1，通过客户端获取文件；

步骤2，对获得的所述文件进行发起加锁操作请求；

步骤3，依据所述加锁操作请求在判断所述加锁操作请求的加锁模式之后，进行加锁操作；

步骤4，在所述加锁操作成功之后，对所述文件进行解锁操作，并将解锁结果返回客户端；

步骤5，获取所述文件的文件锁，并将所述文件锁返回到所述客户端。

其中，所述加锁模式为阻塞模式加锁或非阻塞模式加锁。

其中，所述阻塞模式加锁的步骤包括：

获取所述加锁操作请求；

填充所述锁的结构信息；

以阻塞方式调用加锁函数；

判断是否有加锁冲突；

若否，加锁成功，若是，线程阻塞，加锁等待中，直到阻塞的所被释放后成功加锁。

其中，所述非阻塞模式加锁的步骤包括：

接收到所述加锁操作请求；

填充锁的结构信息；

以非阻塞方式调用加锁函数；

判断是否有加锁冲突；

若是，加锁成功，若否，加锁失败。

其中，所述加锁操作包括文件锁操作和字节锁操作。

其中，所述加锁类型为读加锁类型或写加锁类型。

其中，所述步骤4包括：

接收到解锁请求；

填充锁的结构信息；

调用融合接口解锁函数进行解锁操作；

将解锁结果返回到客户端。

其中，所述步骤5，包括：

接收到获取文件锁请求；

填充锁的结构信息；

调用融合接口获取锁函数；

将获取的文件锁的结果反馈到所述客户端。

除此之外，本发明实施例还提供了一种基于分布式文件系统的融合锁管理系统，应用于如上所述的基于分布式文件系统的融合锁管理方法，包括：

锁管理模块，用于在启动NAS Server服务时完成锁处理函数的注册；

锁处理模块，与所述锁管理模块连接，用于处理NAS客户端的锁的请求，在处理完成所述锁的请求后将处理结果返回到所述客户端。

其中，还包括与所述锁处理模块连接的锁状态模块，用于在所述锁处理模块未向所述客户端返回加锁成功时，分析并向所述客户端反馈当前的加锁过程的状态。

本发明实施例所提供的基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例提供的基于分布式文件系统的融合锁管理方法，包括：

步骤1，通过客户端获取文件；

步骤2，对获得的所述文件进行发起加锁操作请求；

步骤3，依据所述加锁操作请求在判断所述加锁操作请求的加锁模式之后，进行加锁操作；

步骤4，在所述加锁操作成功之后，对所述文件进行解锁操作，并将解锁结果返回客户端；

步骤5，获取所述文件的文件锁，并将所述文件锁返回到所述客户端。

本发明实施例还提供的基于分布式文件系统的融合锁管理系统，包括：

锁管理模块，用于在启动NAS Server服务时完成锁处理函数的注册；

锁处理模块，与所述锁管理模块连接，用于处理NAS客户端的锁的请求，在处理完成所述锁的请求后将处理结果返回到所述客户端。

所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统，通过融合方式并发访问分布式文件系统时，先对文件进行加锁操作保护，在加锁成功之后才对文件进行操作，所有的NAS客户端必须采用相同的访问规则对文件进行访问有效的控制多客户端的并发，保证数据的一致性，通过锁之间的互斥，保证文件操作的顺序性，从而保证并发访问时文件的正常访问，保证数据的一致性操作，使得NAS客户端能够实时的了解文件的状态。

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为本发明实施例提供的基于分布式文件系统的融合锁管理方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；

图2为本发明实施例提供的基于分布式文件系统的融合锁管理系统的一种具体实施方式的结构示意图。

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。

请参考图1～图2，图1为本发明实施例提供的基于分布式文件系统的融合锁管理方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的基于分布式文件系统的融合锁管理系统的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，包括：

步骤1，通过客户端获取文件；

步骤2，对获得的所述文件进行发起加锁操作请求；即在对文件操作之前对文件进行加锁保护。

步骤3，依据所述加锁操作请求在判断所述加锁操作请求的加锁模式之后，进行加锁操作；本发明的加锁请求中的加锁模式与用户的加锁的目的有关系，用户根据自己的需要选择合适的加锁模式。

步骤4，在所述加锁操作成功之后，对所述文件进行解锁操作，并将解锁结果返回客户端；

步骤5，获取所述文件的文件锁，并将所述文件锁返回到所述客户端。文件锁的目的是，使得其它用户是否可以获取该文件，避免了一部分用户没有获得文件的权限，而在进行文件下载或读取的过程中，浪费网络流量，造成网路拥堵。

需要指出的是，本发明中锁的类型包括读锁、写锁和获取锁，加锁操作支持文件锁操作和字节锁操作。

通过融合方式并发访问分布式文件系统时，先对文件进行加锁操作保护，在加锁成功之后才对文件进行操作，所有的NAS客户端必须采用相同的访问规则对文件进行访问有效的控制多客户端的并发，保证数据的一致性，通过锁之间的互斥，保证文件操作的顺序性，从而保证并发访问时文件的正常访问，保证数据的一致性操作，使得NAS客户端能够实时的了解文件的状态。

发明中的加锁模式包括阻塞模式加锁、非阻塞模式加锁。

由于加锁模式的不同，使得具体的加锁过程不同。

例如，所述阻塞模式加锁的步骤包括：

获取所述加锁操作请求；

填充所述锁的结构信息；

以阻塞方式调用加锁函数；

判断是否有加锁冲突；

若否，加锁成功，若是，线程阻塞，加锁等待中，直到阻塞的所被释放后成功加锁。

而所述非阻塞模式加锁的步骤包括：

接收到所述加锁操作请求；

填充锁的结构信息；

以非阻塞方式调用加锁函数；

判断是否有加锁冲突；

若是，加锁成功，若否，加锁失败。

通过上述的阻塞模式加锁和非阻塞模式加锁不难发现，二者在加锁过程中，除了调用的加锁函数不同之外，是有很大的区别，前者在有加锁冲突是，可以判定是与县城阻塞，在阻塞的锁被释放之后即可加锁成功，没有加锁冲突时直接加锁成功；而后者在加锁过程中，如果有加锁冲突，就会使加锁失败。

在本发明中关于锁的各种操作中，都会在接到相关请求之后，进行填充锁的结构信息，根据不同的锁的结构信息调用不同的锁函数，实现不同的锁的操作。

本发明中的加锁类型为读加锁类型或写加锁类型，即根据不同的用户权限设置不同的加锁类型，低权限的用户只能进行读操作，而不能对文件进行写操作，只有高级用户才能进行写操作，这样能够使得对不同人群对文件的操作的管理更加方。

本发明中步骤4为解锁过程，包括对他人文件的解锁以及对本地文件的加锁后的解锁，所述步骤4包括：

接收到解锁请求；

填充锁的结构信息；

调用融合接口解锁函数进行解锁操作；

将解锁结果返回到客户端。

本发明中的获取文件锁的作用是通过该锁的加锁和解锁进行文件获取，所述步骤5，包括：

接收到获取文件锁请求；

填充锁的结构信息；

调用融合接口获取锁函数；

将获取的文件锁的结果反馈到所述客户端。

例如，用户通过客户端需要进行文件操作时，先进行文件锁的获取，通过该锁获取文件，然后打开文件后在对文件操作之前进行加锁操作，根据不用的需求选择不同的加锁模式，成功加锁之后，进行解锁操作，然后对文件进行相关操作。如果在该文件在一个用户及西宁操作过程时，其他用户也进行访问，就会发生冲突，如果加锁模式为阻塞模式加锁，需要等到正在对该文件的客户进行操作完成关闭之后，阻塞的所被释放之后，线程阻塞被解放后，才能加锁成功进行相关的操作，如果是非阻塞模式加锁，会直接返回加锁失败。

除此之外，本发明实施例还提供了一种基于分布式文件系统的融合锁管理系统，应用于如上所述的基于分布式文件系统的融合锁管理方法，包括：

锁管理模块10，用于在启动NAS Server服务时完成锁处理函数的注册；

锁处理模块20，与所述锁管理模块10连接，用于处理NAS客户端30的锁的请求，在处理完成所述锁的请求后将处理结果返回到所述客户端。

通过在客户端对NAS Server服务时锁管理模块自动完成锁处理函数的注册，用户直接进行相关锁的操作。通过锁处理模块实现不同的锁的处理。在完成相关的所的请求之后先客户端返回处理结果。

由于应用如上所述的基于分布式文件系统的融合锁管理方法，英雌具有相同的有益效果，本发明在此不再赘述。

由于在加锁过程中，不会每次都会返回加锁成功的结果，而用户的相应的加锁操作，会形成不同的加锁模式，可能是阻塞模式加锁，有可能是非阻塞模式加锁，例如两个用户同时进读加锁操作，就不会是非阻塞模式加锁，就会加锁失败，而一个用户是读操作加锁，而另一个号是写操作加锁，明显是矛盾的，写操作会影响读操作，只有在写操作完成之后才能进行读操作，因此后者的加锁是阻塞模式加锁，在阻塞的所释放之后才能对后者加锁，当前是加锁等待状态，但是不像用户返回加锁结果，可能会发生当前正在等待加锁和发生逻辑错误的问题，因此为方便用户获得当前的加锁状态，所述基于分布式文件系统的融合锁管理系统包括与所述锁处理模块连接的锁状态模块，用于在所述锁处理模块未向所述客户端返回加锁成功时，分析并向所述客户端反馈当前的加锁过程的状态。

通过锁状态模块向客户端的相应的反馈，使得用户获得当前的加锁操作的状态，提高对加锁过程的管理效率。

综上所述，本发明实施例提供的基于分布式文件系统的融合锁管理方法和系统，通过融合方式并发访问分布式文件系统时，先对文件进行加锁操作保护，在加锁成功之后才对文件进行操作，所有的NAS客户端必须采用相同的访问规则对文件进行访问有效的控制多客户端的并发，保证数据的一致性，通过锁之间的互斥，保证文件操作的顺序性，从而保证并发访问时文件的正常访问，保证数据的一致性操作，使得NAS客户端能够实时的了解文件的状态。

以上对本发明所提供的基于分布式文件系统的融合锁管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 (10)

1.一种基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，包括：

步骤1，通过客户端获取文件；

步骤2，对获得的所述文件进行发起加锁操作请求；

步骤3，依据所述加锁操作请求在判断所述加锁操作请求的加锁模式之后，进行加锁操作；

步骤4，在所述加锁操作成功之后，对所述文件进行解锁操作，并将解锁结果返回客户端；

步骤5，获取所述文件的文件锁，并将所述文件锁返回到所述客户端。

2.如权利要求1所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述加锁模式为阻塞模式加锁或非阻塞模式加锁。

3.如权利要求2所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述阻塞模式加锁的步骤包括：

获取所述加锁操作请求；

填充所述锁的结构信息；

以阻塞方式调用加锁函数；

判断是否有加锁冲突；

若否，加锁成功，若是，线程阻塞，加锁等待中，直到阻塞的所被释放后成功加锁。

4.如权利要求2所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述非阻塞模式加锁的步骤包括：

接收到所述加锁操作请求；

填充锁的结构信息；

以非阻塞方式调用加锁函数；

判断是否有加锁冲突；

若是，加锁成功，若否，加锁失败。

5.如权利要求1所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述加锁操作包括文件锁操作和字节锁操作。

6.如权利要求1所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述加锁类型为读加锁类型或写加锁类型。

7.如权利要求1所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述步骤4包括：

接收到解锁请求；

填充锁的结构信息；

调用融合接口解锁函数进行解锁操作；

将解锁结果返回到客户端。

8.如权利要求1所述基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，所述步骤5，包括：

接收到获取文件锁请求；

填充锁的结构信息；

调用融合接口获取锁函数；

将获取的文件锁的结果反馈到所述客户端。

9.一种基于分布式文件系统的融合锁管理系统，应用于如权利要求1-8任一项所述的基于分布式文件系统的融合锁管理方法，其特征在于，包括：

锁管理模块，用于在启动NAS Server服务时完成锁处理函数的注册；

锁处理模块，与所述锁管理模块连接，用于处理NAS客户端的锁的请求，在处理完成所述锁的请求后将处理结果返回到所述客户端。

10.如权利要求9所述基于分布式文件系统的融合锁管理系统，其特征在于，还包括与所述锁处理模块连接的锁状态模块，用于在所述锁处理模块未向所述客户端返回加锁成功时，分析并向所述客户端反馈当前的加锁过程的状态。