本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)虛擬存儲技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用Docker容器實(shí)現(xiàn)虛擬文件系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：

操作系統(tǒng)可以支持多種底層不同的文件系統(tǒng)（比如NTFS，F(xiàn)AT，ext3，ext4），Linux在用戶進(jìn)程和底層文件系統(tǒng)之間加入了一個(gè)抽象層，用來給內(nèi)核和用戶進(jìn)程提供統(tǒng)一的文件系統(tǒng)視圖，稱為虛擬文件系統(tǒng)。虛擬文件系統(tǒng)一方面提供了一組統(tǒng)一的訪問文件、目錄、其他對象的接口，另一方面與底層的文件系統(tǒng)適配。

虛擬文件系統(tǒng)架構(gòu)，如圖1所示。

Docker共享一個(gè)操作系統(tǒng)，將容器概念進(jìn)行抽象化，不同容器之間相互隔離。Docker技術(shù)可以使容器跨越物理機(jī)器的障礙，不同的容器之間建立通信機(jī)制，Docker是一種操作系統(tǒng)上的虛擬化方式，能夠方便進(jìn)行容器的管理，可以方便使用本地物理機(jī)的操作系統(tǒng)。

Docker與虛擬機(jī)訪問地址的區(qū)別，如圖2所示。

現(xiàn)有技術(shù)下，Linux操作系統(tǒng)的虛擬文件系統(tǒng)，不是一種物理文件系統(tǒng)，而是一種轉(zhuǎn)換機(jī)制，是一種僅存于內(nèi)存空間的一系列數(shù)據(jù)接口。而目前這種虛擬文件系統(tǒng)存儲的開銷大，文件存儲效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種利用Docker容器實(shí)現(xiàn)虛擬文件系統(tǒng)的方法，其能夠利用容器級虛擬化技術(shù)Docker進(jìn)行虛擬文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，減少現(xiàn)有虛擬文件系統(tǒng)存儲的開銷，提高文件存儲效率。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種利用Docker容器實(shí)現(xiàn)虛擬文件系統(tǒng)的方法，是創(chuàng)建一個(gè)Docker容器虛擬環(huán)境，在所述的Docker容器虛擬環(huán)境中通過容器配置，將磁盤的物理地址進(jìn)行映射，當(dāng)存儲文件時(shí)首先在所述的Docker容器虛擬環(huán)境進(jìn)行緩存，再進(jìn)行磁盤存儲。

Docker容器虛擬環(huán)境與磁盤之間還設(shè)置有磁盤緩存區(qū)域，磁盤緩存區(qū)域是在容器與磁盤之間的一塊虛擬區(qū)域，內(nèi)部保存文件的指針和一個(gè)文件操作隊(duì)列。

Docker容器虛擬環(huán)境中包含有文件修改內(nèi)容塊、文件差異塊和文件指針，進(jìn)行文件的修改和存儲操作時(shí)，在所述的文件修改內(nèi)容塊中進(jìn)行操作，操作完成后，與文件差異塊中的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果存在差異則需要將文件修改保存到磁盤中，要存儲文件首先利用文件指針遍歷磁盤緩存區(qū)域，在磁盤緩存區(qū)域查找是否存在對應(yīng)的文件，如果磁盤緩存區(qū)域存在則對整體文件進(jìn)行修改，保存到磁盤緩存區(qū)域中，等待所有文件操作完成后，再進(jìn)行批量的文件存儲操作。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明基于Linux文件系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的基本思想是：利用容器技術(shù)構(gòu)建一個(gè)虛擬的應(yīng)用環(huán)境，在該環(huán)境中通過容器配置進(jìn)行內(nèi)部的管理，直接將磁盤物理地址進(jìn)行映射，存儲文件時(shí)首先在虛擬環(huán)境中進(jìn)行緩存，采用類似寫回法的方式直接進(jìn)行磁盤存儲，不必使用虛擬物理地址，降低磁盤訪問次數(shù)，減少文件存儲操作的開銷。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)下的虛擬文件系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)下的Docker容器與虛擬機(jī)訪問地址的區(qū)別示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種利用Docker容器實(shí)現(xiàn)虛擬文件系統(tǒng)的方法的實(shí)現(xiàn)原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

如附圖1所示，使用Docker容器創(chuàng)建一個(gè)虛擬環(huán)境，該環(huán)境擁有一個(gè)配置文件，使用該配置文件進(jìn)行容器的生成。底層不同的文件系統(tǒng)適配不同的容器，每一個(gè)容器中包含文件修改內(nèi)容塊、文件差異塊和文件指針等內(nèi)容。

進(jìn)行文件的修改和存儲操作時(shí)，實(shí)際在文件修改內(nèi)容塊中進(jìn)行操作。操作完成后，與文件差異塊中的文件數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果存在差異則需要將文件修改保存到磁盤中。要存儲文件首先利用文件指針遍歷磁盤緩存區(qū)域，磁盤緩存區(qū)域是在容器與磁盤之間的一塊虛擬區(qū)域，內(nèi)部保存文件的指針和一個(gè)文件操作隊(duì)列。

在磁盤緩存區(qū)域查找是否存在對應(yīng)的文件，如果磁盤緩存區(qū)域存在則對整體文件進(jìn)行修改，保存到緩存區(qū)中，等待所有文件操作完成后，進(jìn)行批量的文件存儲操作，只進(jìn)行一次磁盤的訪問，減少磁盤的訪問次數(shù)，提高文件存儲效率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。