CN112148678B - 一种文件访问方法、系统、设备以及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种文件访问方法，包括以下步骤：响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问。本发明还公开了一种系统、计算机设备以及可读存储介质。本发明提出的方案能够将多个NFS客户端的挂载目录挂载到同一目录下，并可以根据超级块信息进行负载均衡，即将IO负载到不同的NFS服务端。
Description
技术领域
本发明涉及分布式存储领域，具体涉及一种文件访问方法、系统、设备以及存储介质。
背景技术
为了更好的兼容性，分布式存储通常在存储系统的某些节点上，通过NAS网关为外部应用提供存储(NAS)服务。应用主机侧使用NFS服务将存储挂载到本地，通过该挂载目录访问存储。由于NFS协议属于标准协议，因此应用主机上的绝大部分应用都可以无需任何修改，正常运行。
通常情况下，应用主机侧的每个NFS挂载目录，对应一个NFS服务。在某些情况下，应用对存储有更高性能要求，这种一对一的C/S架构就会成为性能瓶颈。
发明内容
有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提出一种文件访问方法，包括以下步骤：
响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；
响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；
根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；
响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问。
在一些实施例中，还包括：
接收并解析挂载命令，以确定所述挂载命令中的所述预设目录、多个挂载目录和负载类型；
将所述多个挂载目录挂载到所述预设目录下，并将所述多个挂载目录和所述负载类型保存到所述超级块信息中。
在一些实施例中，根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录，进一步包括：
根据所述超级块信息中负载类型确定所述待访问文件的文件名对应的挂载目录。
在一些实施例中，还包括：
响应于接收到创建文件的指令，根据所述负载类型和所述待创建文件的文件名确定对应的挂载目录；
将文件创建相关的操作命令发送给所述挂载目录对应的服务端，以使所述对应的服务端创建文件。
在一些实施例中，还包括：
响应于所述待访问文件不在根据所述属性和所述超级块信息确定的所述挂载目录下，遍历其他所有的挂载目录以查找所述待访问文件。
在一些实施例中，响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问，进一步包括：
根据对所述待访问文件进行访问的位置判断缓存中的数据是否可用；
响应于所述缓存中的数据不可用，向所述挂载目录对应的服务端发送请求，以获取所述待访问文件对应的数据。
在一些实施例中，向所述挂载目录对应的服务端发送请求，以获取所述待访问文件对应的数据，进一步包括：
获取根据预读算法确定的其他数据并保存到缓存中。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种文件访问系统，包括：
判断模块，所述判断模块配置为响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；
获取模块，所述获取模块配置为响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；
确定模块，所述确定模块配置为根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；
访问模块，所述访问模块配置为响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种计算机设备，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时执行如上所述的任一种文件访问方法的步骤。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行如上所述的任一种文件访问方法的步骤。
本发明具有以下有益技术效果之一：本发明提出的方案能够将多个NFS客户端的挂载目录挂载到同一目录下，并可以根据超级块信息进行负载均衡，即将IO负载到不同的NFS服务端。
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，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明的实施例提供的文件访问方法的流程示意图；
图2为本发明的实施例提供的多个挂载目录挂载后的结构示意图；
图3为本发明的实施例提供的文件访问系统的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的计算机设备的结构示意图；
图5为本发明的实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
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，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
需要说明的是，网络文件系统(NFS)是文件系统之上的一个网络抽象，允许远程客户端以与本地文件系统类似的方式，来通过网络进行访问。超级块(superblock)：可以理解为文件系统的元数据，存储了文件系统的概略信息。
根据本发明的一个方面，本发明的实施例提出一种文件访问方法，如图1所示，其可以包括步骤：
S1，响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；
S2，响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；
S3，根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；
S4，响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问。
本发明提出的方案能够将多个NFS客户端的挂载目录挂载到同一目录下，并可以根据超级块信息进行负载均衡，即将IO负载到不同的NFS服务端。
在一些实施例中，方法还包括：
接收并解析挂载命令，以确定所述挂载命令中的所述预设目录、多个挂载目录和负载类型；
将所述多个挂载目录挂载到所述预设目录下，并将所述多个挂载目录和所述负载类型保存到所述超级块信息中。
具体的，可以通过正常的挂载方式，在应用主机侧挂载NFS客户端。这些客户端分别对应不同的NFS服务端。例如如图2所示，以4个客户端，4个NFS服务节点为例，4个客户端的挂载目录分别为/mnt/mount_00，/mnt/mount_01,/mnt/mount_02，/mnt/mount_04。然后将这些客户端的挂载目录，挂载到一个预设目录下(例如该预设目录名称为/mnt/stacking_mount_point)。在一些实施例中，可以挂载到融合文件系统stackingfs下的一个预设目录下。
这样，当应用主机侧接收到挂载命令后，可以分析挂载命令中的输入参数，主要参数为挂载目录/mnt/stacking_mount_point，NFS挂载目录/mnt/mount_00，/mnt/mount_02，/mnt/mount_02，/mnt/mount_03以及负载类型(根据文件名称hash或者轮询)。然后根据上述参数，构造的超级块信息，将NFS挂载目录和负载类型记录在超级块中，然后将多个挂载目录挂载到所述预设目录下，至此挂载完成。
在一些实施例中，步骤S1响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录中，具体的，当接收到访问文件的请求时，首先判断该请求对应的待访问文件的目录是否穿越了预设目录，如果待访问文件的目录在预设目录的下级，则说明需要穿越预设目录，由于在预设目录下挂载了多个NFS客户端的挂载目录，因此需要获取超级块信息。
在一些实施例中，步骤S3，根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录，进一步包括：
根据所述超级块信息中负载类型确定所述待访问文件的文件名对应的挂载目录。
具体的，超级块信息中记录了负载类型以及多个NFS挂载目录信息。通过负载类型以及待访问文件的文件名即可确定该文件所在的挂载目录。例如负载类型是根据文件名hash，则可以根据hash算法对文件名进行计算得到一个整值，然后根据利用该整值除以挂载目录的数量得到的余数确定该待访问文件在哪个挂载目录下。
在一些实施例中，还包括：
响应于所述待访问文件不在根据所述属性和所述超级块信息确定的所述挂载目录下，遍历其他所有的挂载目录以查找所述待访问文件。
具体的，当根据负载类型，首先确定一个挂载目录，如果该挂载目录中不存在待访问的文件，则需要遍历所有的NFS挂载目录，查找该文件。如果无法找到，则返回错误。
需要说明的是，可以通过提供编程接口，允许用户设置自定义的负载策略，这样可以允许用户灵活地配置负载类型。例如可以在进行挂载目录挂载时，指定相应的负载类型(根据文件名称hash或者轮询)。也可以在运行过程中，动态设置负载类型。这样，就有可能导致在利用负载类型确定同一个文件所在的挂载目录时得到不同的结果，即在创建文件时的负载类型和在访问文件时的负载类型由于用户的修改可以不同，导致根据负载类型得到的挂载目录中没有待访问文件。
在一些实施例中，当最终确定待访问文件对应的挂载目录后，可以记录该对应关系。这样，在后续再次需要对同一个待访问文件进行访问时，可以根据该对应关系快速确定对应的挂载目录。或者还可以首先根据判断是否记录了待访问文件与挂载目录的对应关系，如果记录了，则可以直接根据对应关系确定挂载目录，如果没有则再根据负载类型确定或者进行轮询确定。
在一些实施例中，步骤S4，响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问，进一步包括：
根据对所述待访问文件进行访问的位置判断缓存中的数据是否可用；
响应于所述缓存中的数据不可用，向所述挂载目录对应的服务端发送请求，以获取所述待访问文件对应的数据。
在一些实施例中，向所述挂载目录对应的服务端发送请求，以获取所述待访问文件对应的数据，进一步包括：
获取根据预读算法确定的其他数据并保存到缓存中。
具体的，每次在NFS服务端读取数据时，可以根据预读算法将部分其他数据一并进行读取并保存到缓存中。这样，当对所述待访问文件进行访问时，可以首先在缓存中查找是否有对应的数据，即在其他读取操作中是否已经将本次需要的数据已经预读到缓存中，如果缓存中有满足本次待读取的数据，则直接返回缓存中的数据，如果没有，则向对应的NFS服务端发起读请求，将读取的数据返回给上层应用。同时也会根据预读算法读取部分其让数据。
在一些实施例中，还包括：
响应于接收到创建文件的指令，根据所述负载类型和所述待创建文件的文件名确定对应的挂载目录；
将文件创建相关的操作命令发送给所述挂载目录对应的服务端，以使所述对应的服务端创建文件。
具体的，当创建文件时，首先根据负载类型确定对应的挂载目录，然后将文件创建相关的操作发给该挂载目录对应的NFS服务端，NFS服务端处理请求，并返回。此时，在对应的NFS挂载目录下，可以查看到文件成功创建。
本发明提供的方案将不同的NFS挂载目录合并为一个，屏蔽不同目录的对应用的影响。从而在应用无感知的情况下，将其IO负载到不同的NFS服务端，从而改善NFS客户端的并发性能。并允许用户根据自身应用的IO特征，灵活配置不同的负载策略，进一步满足了不同用户的更多样需求。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，本发明的实施例还提供了一种文件访问系统400，如图3所示，包括：
判断模块401，所述判断模块401配置为响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；
获取模块402，所述获取模块402配置为响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；
确定模块403，所述确定模块403配置为根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；
访问模块404，所述访问模块404配置为响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图4所示，本发明的实施例还提供了一种计算机设备501，包括：
至少一个处理器520；以及
存储器510，存储器510存储有可在处理器上运行的计算机程序511，处理器520执行程序时执行如上的任一种文件访问方法的步骤。
基于同一发明构思，根据本发明的另一个方面，如图5所示，本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质601，计算机可读存储介质601存储有计算机程序指令610，计算机程序指令610被处理器执行时执行如上的任一种文件访问方法的步骤。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种文件访问方法，其特征在于，包括以下步骤：
响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；
响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；
根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；
响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问；
其中，所述方法还包括：接收并解析挂载命令，以确定所述挂载命令中的所述预设目录、多个挂载目录和负载类型；将所述多个挂载目录挂载到所述预设目录下，并将所述多个挂载目录和所述负载类型保存到所述超级块信息中；
根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录，进一步包括：根据所述超级块信息中负载类型确定所述待访问文件的文件名对应的挂载目录。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
响应于接收到创建文件的指令，根据所述负载类型和待创建文件的文件名确定对应的挂载目录；
将文件创建相关的操作命令发送给所述挂载目录对应的服务端，以使所述对应的服务端创建文件。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
响应于所述待访问文件不在根据所述属性和所述超级块信息确定的所述挂载目录下，遍历其他所有的挂载目录以查找所述待访问文件。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问，进一步包括：
根据对所述待访问文件进行访问的位置判断缓存中的数据是否可用；
响应于所述缓存中的数据不可用，向所述挂载目录对应的服务端发送请求，以获取所述待访问文件对应的数据。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，向所述挂载目录对应的服务端发送请求，以获取所述待访问文件对应的数据，进一步包括：
获取根据预读算法确定的其他数据并保存到缓存中。
6.一种文件访问系统，其特征在于，包括：
判断模块，所述判断模块配置为响应于接收到访问文件的请求，根据所述请求判读是否需要穿越预设目录；
获取模块，所述获取模块配置为响应于需要穿越所述预设目录，获取超级块信息；
确定模块，所述确定模块配置为根据待访问文件的属性和所述超级块信息确定所述待访问文件所在的挂载目录；
访问模块，所述访问模块配置为响应于所述待访问文件在所确定的所述挂载目录下，对所述待访问文件进行访问；
其中，所述确定模块还配置用于接收并解析挂载命令，以确定所述挂载命令中的所述预设目录、多个挂载目录和负载类型；将所述多个挂载目录挂载到所述预设目录下，并将所述多个挂载目录和所述负载类型保存到所述超级块信息中；以及
根据所述超级块信息中负载类型确定所述待访问文件的文件名对应的挂载目录。
7.一种计算机设备，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时执行如权利要求1-5任意一项所述的方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时执行如权利要求1-5任意一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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