一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機存儲領域，特別是涉及一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法與系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)用于明確存儲設備或分區(qū)上的文件的方法和數(shù)據(jù)結構，負責為用戶建立文件，存入、讀出、修改、轉儲文件，控制文件的存取，當用戶不再使用時撤銷文件等，一般來說文件系統(tǒng)性能有順序?qū)?、順序讀、隨機寫、隨機讀等性能指標。一個具體的文件系統(tǒng)的性能指標與具體的硬件配置有關，在硬件配置相同的情況下文件系統(tǒng)實現(xiàn)的方式不同各種性能指標也不同。
[0003]隨著網(wǎng)絡應用的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)量越來越大，文件系統(tǒng)的吞吐量不高將影響整個文件系統(tǒng)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法與系統(tǒng)，可以有效地提尚文件系統(tǒng)的吞吐量。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法，包括:
[0006]響應文件寫請求，根據(jù)系統(tǒng)位數(shù)在文件系統(tǒng)預分配對應數(shù)量的塊存儲所述寫請求對應的數(shù)據(jù)；
[0007]將所述塊中存儲的所述寫請求對應的數(shù)據(jù)寫入頁高速緩沖存儲器；
[0008]將所述頁高速緩沖存儲器中的所述寫請求對應的數(shù)據(jù)同步至存儲硬件。
[0009]優(yōu)選地，響應文件寫請求，根據(jù)系統(tǒng)位數(shù)在文件系統(tǒng)預分配對應數(shù)量的塊存儲所述寫請求對應的數(shù)據(jù)還包括:
[0010]接收經(jīng)過虛擬文件系統(tǒng)層發(fā)送的客戶端發(fā)起的所述文件寫請求。
[0011 ]優(yōu)選地，響應文件寫請求，根據(jù)系統(tǒng)位數(shù)在文件系統(tǒng)預分配對應數(shù)量的塊存儲所述寫請求對應的數(shù)據(jù)包括:
[0012I響應文件寫請求，確定系統(tǒng)位數(shù)；
[0013]為文件系統(tǒng)預分配與所述系統(tǒng)位數(shù)相同數(shù)量的塊；
[0014]將所述寫請求對應的數(shù)據(jù)存入所述塊中。
[0015]本發(fā)明還提供了一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的系統(tǒng)，包括:
[0016]塊預分配模塊，用于響應文件寫請求，根據(jù)系統(tǒng)位數(shù)在文件系統(tǒng)預分配對應數(shù)量的塊存儲所述寫請求對應的數(shù)據(jù)；
[0017]緩存模塊，用于將所述塊中存儲的所述寫請求對應的數(shù)據(jù)寫入頁高速緩沖存儲器；
[0018]存儲模塊，用于將所述頁高速緩沖存儲器中的所述寫請求對應的數(shù)據(jù)同步至存儲硬件。
[0019]優(yōu)選地，所述提高文件系統(tǒng)吞吐量的系統(tǒng)還包括:
[0020]寫請求獲取模塊，用于接收經(jīng)過虛擬文件系統(tǒng)層發(fā)送的客戶端發(fā)起的所述文件寫請求。
[0021 ]優(yōu)選地，所述塊預分配模塊包括:
[0022]系統(tǒng)位數(shù)確定子模塊，用于響應文件寫請求，確定系統(tǒng)位數(shù)；
[0023]塊分配子模塊，用于為文件系統(tǒng)預分配與所述系統(tǒng)位數(shù)相同數(shù)量的塊;數(shù)據(jù)存儲子模塊，用于將所述寫請求對應的數(shù)據(jù)存入所述塊中。
[0024]應用本發(fā)明提供的一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法與系統(tǒng)，響應文件寫請求，根據(jù)系統(tǒng)位數(shù)在文件系統(tǒng)預分配對應數(shù)量的塊存儲所述寫請求對應的數(shù)據(jù)，將所述塊中存儲的所述寫請求對應的數(shù)據(jù)寫入頁高速緩沖存儲器，將所述頁高速緩沖存儲器中的所述寫請求對應的數(shù)據(jù)同步至存儲硬件，為寫請求預分配塊，提高了塊的分配效率，帶動提高頁高速緩沖存儲器的緩存效率，進一步提尚讀與效率，從而有效地提尚了文件系統(tǒng)的吞吐量。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法實施例的流程圖；
[0027]圖2為本發(fā)明一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法實施例客戶端和文件系統(tǒng)的交互原理示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法實施例文件系統(tǒng)和存儲設備的結構原理示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的系統(tǒng)實施例的結構示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的系統(tǒng)實施例的詳細結構示意圖；
[0031]圖6為本發(fā)明一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的系統(tǒng)實施例的又一結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]文件系統(tǒng)的后端存儲一般都是許多磁盤，有物理磁盤、有磁盤陣列等。說到整個文件系統(tǒng)的讀寫性能，最后都要歸于單個物理磁盤的性能。單個物理磁盤性能特點有:順序1的性能好，因為不需要磁盤的尋道時間；隨機1性能差，每秒的小塊讀寫1PS也就100左右；1請求長度越大，吞吐量越高；由磁盤的物理結構限定，磁盤片外圈的1性能好于內(nèi)圈。磁盤陣列是對許多磁盤的封裝，性能特點雖然不像單個磁盤那么明顯，但總體趨勢還是相符合的。無論是單個磁盤還是磁盤整列，我們都稱為存儲，存儲主要有兩項性能指標，吞吐量和10PS。一般情況下，1PS指的是小塊1的1PS，吞吐量以大塊1來測量，其中，吞吐量指存儲每秒處理的數(shù)據(jù)總量，1PS指存儲每秒處理的1請求總個數(shù)。
[0034]吞吐量和1PS之間一般還是有一定的關聯(lián)，存儲的性能較好，1PS越高，吞吐量就較高，反之亦然。1PS越高，1請求的響應時間就越短。另外無論是吞吐量還是1PS都是1越有順序，就越高，反之越隨機，就越低。
[0035]由于順序大塊與決定了文件系統(tǒng)的最尚與性能，通過優(yōu)化順序大塊與性能提尚文件系統(tǒng)的最高寫性能。
[0036]當客戶端發(fā)起一個文件寫請求時，先經(jīng)過操作系統(tǒng)的vfs層發(fā)送給文件系統(tǒng)處理，最后答復結果給客戶端。對于NAS系統(tǒng)來說客戶端需要首先通過網(wǎng)絡發(fā)送到服務器端的NAS服務程序，然后才能經(jīng)過vfs層發(fā)送給文件系統(tǒng)。
[0037]能夠順序大塊讀寫時才能使存儲的使用率達到100%，這時便可以發(fā)揮出硬件存儲的最大吞吐量。存儲的使用率是100%，是指存儲在任何時間都在工作，沒有空閑的時間。如要達到這個目標，需要存儲排隊的讀寫1數(shù)持續(xù)大于I，那么存儲的利用率就能達到100%。存儲的排隊的1數(shù)持續(xù)大于I，也就是說文件系統(tǒng)發(fā)出持續(xù)的1請求。在文件系統(tǒng)和存儲設備之間存在頁高速緩沖存儲器Page Cache，引入緩存層的目的，是為了提高1效率。如何發(fā)揮Page Cache的效率就成了提高吞吐量的關鍵。
[0038]本發(fā)明提供了一種提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法，圖1示出了本發(fā)明提高文件系統(tǒng)吞吐量的方法實施例的流程圖，包括:
[0039]步驟SlOl:響應文件寫請求，根據(jù)系統(tǒng)位數(shù)在文件系統(tǒng)預分配對應數(shù)量的塊存儲所述寫請求對應的數(shù)據(jù)；
[0040]首先接收經(jīng)過虛擬文件系統(tǒng)vfs層發(fā)