專利名稱：：分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及文件系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能微小型地面機(jī)器人與無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)間的通信方法。技術(shù)背景傳統(tǒng)文件系統(tǒng)采用層次目錄結(jié)構(gòu)命名空間來(lái)組織和管理文件，層次目錄結(jié)構(gòu)具有易于理解和易于導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)。但是傳統(tǒng)層次目錄結(jié)構(gòu)存在以下兩個(gè)方面的不足第一，傳統(tǒng)層次目錄是寫在磁盤物理扇區(qū)的真實(shí)結(jié)構(gòu)，命名空間的路徑名只反映了文件在命名空間中位置的單一屬性，即單繼承方式，導(dǎo)致用戶只能通過(guò)記憶文件的物理路徑來(lái)訪問(wèn)文件。第二、存儲(chǔ)容量的增大和存儲(chǔ)文件數(shù)量的爆炸式增長(zhǎng)使傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的目錄層次結(jié)構(gòu)變得尤為龐大和復(fù)雜，從而導(dǎo)致用戶需要記憶層次目錄結(jié)構(gòu)命名空間中更多的文件位置，給用戶的文件査詢、文件訪問(wèn)、文件共享等文件管理帶來(lái)了更大的負(fù)擔(dān)。隨著"以用戶為中心"普適計(jì)算的發(fā)展，對(duì)文件的組織和管理方式提出了新的需求，要求文件系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需要自適應(yīng)地提供文件服務(wù)，以滿足隨時(shí)隨地和透明的文件存取。而以傳統(tǒng)層次目錄結(jié)構(gòu)來(lái)組織和管理文件的傳統(tǒng)文件系統(tǒng)顯然已經(jīng)不能適應(yīng)普適計(jì)算的需求，進(jìn)而研究和設(shè)計(jì)普適計(jì)算環(huán)境下的文件組織和管理形式尤為重要。'由于普適環(huán)境中的文件具有豐富的元數(shù)據(jù)信息，包括文件屬性和上下文，統(tǒng)稱為文件元數(shù)據(jù)，所以文件系統(tǒng)可利用各種文件元數(shù)據(jù)管理文件，即利用多重繼承(命名空間不是反映文件的物理位置，而是反映文件的多種特征屬性，如所有者、文件類型、文件內(nèi)容主題等)方式組織和管理文件來(lái)克服單繼承方式的局限性。另一方面，利用按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成的虛擬目錄可提供一種更為有效的文件檢索和組織形式。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)文件系統(tǒng)層次目錄結(jié)構(gòu)命名空間無(wú)法滿足普適環(huán)境中大規(guī)模海量文件數(shù)據(jù)組織和管理服務(wù)需求的缺陷，提供一種分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，能夠利用文件屬性和上下文等文件元數(shù)據(jù)，根據(jù)上下文和用戶的查詢請(qǐng)求以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成虛擬目錄，并支持虛擬目錄命名空間的管理。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，包括以下步驟(1.1)、根據(jù)用戶査詢請(qǐng)求和上下文，利用文件系統(tǒng)中文件元數(shù)據(jù)，以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成虛擬目錄，以虛擬文件視圖的層現(xiàn)形式為用戶提供滿足當(dāng)前上下文的文件服務(wù)；(1.2)、在虛擬目錄命名空間中進(jìn)行文件創(chuàng)建、刪除、移動(dòng)、重命名、打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫、截?cái)嗟奈募僮?，以及進(jìn)行上下文目錄的創(chuàng)建、刪除和重命名的操作。所述的虛擬目錄由根節(jié)點(diǎn)、元數(shù)據(jù)鍵名節(jié)點(diǎn)、元數(shù)據(jù)鍵值節(jié)點(diǎn)和虛擬文件節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中第一層為根節(jié)點(diǎn)，表示客戶端的掛載目錄；第二層是元數(shù)據(jù)鍵名層，表示預(yù)先定義的符合當(dāng)前上下文的元數(shù)據(jù)鍵名；第三層為元數(shù)據(jù)鍵值層，表示當(dāng)前上下文對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)鍵值；第四層是虛擬文件層，表示滿足當(dāng)前上下文約束條件的所有文件；當(dāng)上下文發(fā)生變化時(shí)，分布式文件系統(tǒng)以當(dāng)前上下文為約束條件在元數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行査詢和匹配，以文件元數(shù)據(jù)的鍵值對(duì)創(chuàng)建上下文目錄，以返回的文件名創(chuàng)建虛擬文件，由上下文目錄和虛擬文件共同構(gòu)成虛擬目錄。所述的虛擬目錄是根據(jù)用戶査詢請(qǐng)求，利用文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)的文件元數(shù)據(jù)，并以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成的，利用關(guān)系代數(shù)形式化地表示虛擬目錄的構(gòu)造如下其中M表示文件元數(shù)據(jù)表；keu表示當(dāng)前上下文信息；M:t表示關(guān)于文件元數(shù)據(jù)表的條件函數(shù)；5/M》表示表M上的選擇操作，即從表M中選擇出滿足給定條件t的行；TFt(M;)表示表M上的投影操作，即從表M中選擇出滿足給定條件t的列；SMt狡表示表之間的連接操作，即從表S和表R的笛卡爾積中選取滿足一定條件t的行;,e^表示滿足上下文CtX的虛擬目錄；『》—表示滿足上下文ctx虛擬目錄中的虛擬文件集。所述的文件元數(shù)據(jù)是描述文件的數(shù)據(jù)，包括文件屬性和上下文；文件屬性包括文件名、創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪問(wèn)時(shí)間、訪問(wèn)權(quán)限、所有者的基本屬性，以及關(guān)聯(lián)性語(yǔ)義、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)義和環(huán)境語(yǔ)義的擴(kuò)展屬性；而上下文是反映文件何時(shí)何地被何人讀寫的環(huán)境信息；當(dāng)前上下文是指用戶當(dāng)前所處的環(huán)境信息o所述的文件創(chuàng)建中新建的文件繼承了所在虛擬目錄的上下文信息；文件移動(dòng)過(guò)程中刪除了文件在初始虛擬目錄的屬性和上下文，繼承了目標(biāo)虛擬目錄的屬性和上下文；文件刪除過(guò)程中刪除的是文件所處虛擬目錄下的屬性和上下文，文件本身并不被刪除，不影響該文件在其他上下文環(huán)境下的呈現(xiàn)；上下文目錄的刪除發(fā)生在當(dāng)且僅當(dāng)該上下文目錄為空時(shí)。所述的文件重命名操作修改了文件在虛擬目錄中的呈現(xiàn)名稱，當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)重名文件時(shí)，根據(jù)返回結(jié)果的先后順序在文件名后追加特定符號(hào)。本發(fā)明的有益效果1.在大規(guī)模海量文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中引入按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成的虛擬目錄，克服了傳統(tǒng)層次目錄結(jié)構(gòu)無(wú)法提供按需服務(wù)的缺點(diǎn)，提供了一種高效的文件檢索和組織形式。2.在虛擬目錄的組織過(guò)程中引入了包含文件屬性和上下文的文件元數(shù)據(jù)，能根據(jù)上下文的變化為用戶主動(dòng)提供文件服務(wù)。3.在虛擬目錄命名空間中出現(xiàn)了多種傳統(tǒng)層次目錄結(jié)構(gòu)命名空間沒(méi)有的命名沖突問(wèn)題，通過(guò)引入重名追加機(jī)制解決了虛擬目錄命名空間下的多種命名沖突問(wèn)題，維護(hù)了虛擬目錄命名空間的一致性，實(shí)現(xiàn)了文件服務(wù)的透明性。圖1計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境示意圖；圖2虛擬目錄組織形式示意圖；圖3虛擬目錄動(dòng)態(tài)歸并過(guò)程示意圖；圖4虛擬目錄中創(chuàng)建文件操作示意圖；圖5虛擬目錄中刪除文件操作示意圖；圖6虛擬目錄中文件重命名操作示意圖；圖7虛擬目錄中創(chuàng)建上下文目錄操作示意圖；圖8虛擬目錄下刪除上下文目錄操作示意圖；圖9虛擬目錄中上下文目錄的重命名操作示意圖。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，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述1、典型的計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境圖l示出了一個(gè)典型的計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境的示例，在該環(huán)境中可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。該計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境只是一種計(jì)算環(huán)境的示例，而不是要提出對(duì)本發(fā)明使用或功能的范圍進(jìn)行限制。C表示客戶端；MS表示元數(shù)據(jù)服務(wù)器，MS維護(hù)了分布式文件系統(tǒng)中文件信息、文件屬性信息、上下文信息和用戶自定義信息；FS表示文件存儲(chǔ)服務(wù)器，F(xiàn)S存儲(chǔ)了實(shí)際的物理文件。表1是元數(shù)據(jù)服務(wù)器維護(hù)的信息，主要包含三張數(shù)據(jù)庫(kù)表。其中文^牛表存儲(chǔ)文件的全局唯一標(biāo)志符uri、所有者、所有組、權(quán)限等基本信息，屬性表存儲(chǔ)文件的擴(kuò)展屬性信息和上下文信息，用戶表存儲(chǔ)用戶自定義的上下文類型。文件表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>元數(shù)據(jù)表idmetavalueuri用戶表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1元數(shù)據(jù)服務(wù)器維護(hù)的信息表2是表示uri的組成。其中url表示文件實(shí)際的物理路徑，timestamp表示文件創(chuàng)建的時(shí)間戳，number是0-9999之間的隨機(jī)整數(shù)，filename表示虛擬目錄中顯示的文件名，用timestamp和number保證每個(gè)uri成為全局唯一的標(biāo)志符。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表22、虛擬目錄組織虛擬目錄是一種根據(jù)上下文按需計(jì)算生成的目錄，它由上下文目錄和虛擬文件組成，并可按照訪問(wèn)傳統(tǒng)層次目錄的方式進(jìn)行訪問(wèn)。從傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的角度看，虛擬目錄是在應(yīng)用層創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)文件集，而傳統(tǒng)層次目錄是寫在磁盤物理扇區(qū)的真實(shí)結(jié)構(gòu)。虛擬目錄是按需計(jì)算生成的，一個(gè)文件出現(xiàn)在某個(gè)虛擬目錄中，并不意味著它不出現(xiàn)在其他虛擬目錄中。例如，@file.user，@file.event表示元數(shù)據(jù)鍵名，Alice,meeting代表相應(yīng)的元數(shù)據(jù)鍵值，store.ppt，A.txt等表示虛擬文件。圖2中的文件store.ppt滿足(⑨file.user，Alice)和條file,event,meeting)兩個(gè)上下文信息，它同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)虛擬目錄下。由于虛擬目錄隱藏了文件的實(shí)際存儲(chǔ)位置，用戶無(wú)需考慮文件如何存儲(chǔ)的問(wèn)題，能減輕用戶查詢、訪問(wèn)和管理文件的負(fù)擔(dān)。另外，由于虛擬目錄提供了個(gè)性化的目錄視圖，同一個(gè)文件可以在一個(gè)或多個(gè)虛擬目錄下找到，能提高文件査詢的靈活性和文件管理的高效性。圖2描述了虛擬目錄最簡(jiǎn)單的組織結(jié)構(gòu)示意圖，它由根節(jié)點(diǎn)、元數(shù)據(jù)鍵名節(jié)點(diǎn)、元數(shù)據(jù)鍵值節(jié)點(diǎn)和虛擬文件節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。其中，第一層為根節(jié)點(diǎn)，表示客戶端的掛載目錄；第二層是元數(shù)據(jù)鍵名層，表示預(yù)先定義的符合當(dāng)前上下文的元數(shù)據(jù)鍵名，如⑨file.user表示以用戶名為鍵名的元數(shù)據(jù)；第三層為元數(shù)據(jù)鍵值層，表示當(dāng)前上下文對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)鍵值，如Alice表示⑨file.user對(duì)應(yīng)的一個(gè)鍵值。第四層是虛擬文件層，表示滿足當(dāng)前上下文約束條件的所有文件。虛擬目錄是根據(jù)用戶查詢請(qǐng)求，利用文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)的文件元數(shù)據(jù)，并以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成的。下面利用關(guān)系代數(shù)形式化地表示虛擬目錄的構(gòu)造<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中M表示文件元數(shù)據(jù)表；1^u表示當(dāng)前上下文信息；M:t表示關(guān)于文件元數(shù)據(jù)表的條件函數(shù)；:St(M》表示表M上的選擇操作，即從表M中選擇出滿足給定條件t的行；mtOQ表示表M上的投影操作，即從表M中選擇出滿足給定條件t的列；SMtK表示表之間的連接操作，即從表S和表R的笛卡爾積中選取滿足一定條件t的行;De。表示滿足上下文ctx的虛擬目錄；『u^表示滿足上下文ctx虛擬目錄中的虛擬文件集。當(dāng)上下文發(fā)生變化時(shí)，分布式文件系統(tǒng)以當(dāng)前上下文為約束條件在元數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行查詢和匹配，以文件元數(shù)據(jù)的鍵值對(duì)創(chuàng)建上下文目錄，以返回的文件名創(chuàng)建虛擬文件，由上下文目錄和虛擬文件共同構(gòu)成虛擬目錄。具體地說(shuō)，根據(jù)用戶的査詢請(qǐng)求上下文，如(②file.user,Bill)、(@file.event,studying)。在元數(shù)據(jù)表上分別以條file.user,Bill)和(⑥file.event,studying)為條件函數(shù)，按照關(guān)系代數(shù)的方式，進(jìn)行相應(yīng)的選擇操作，各自生成表S和R，然后把兩者的結(jié)果再進(jìn)行連接操作得到表T，最后在表T上由當(dāng)前上下文信息進(jìn)行投影操作，創(chuàng)建滿足上下文的虛擬目錄；依照用戶的uri信息在表T進(jìn)行選擇操作，得到表U，在表U上根據(jù)虛擬目錄中顯示的文件名進(jìn)行投影操作，從而新建滿足當(dāng)前上下文虛擬目錄中的虛擬文件集。錯(cuò)誤！未找到引用源。3是示意圖，表示虛擬目錄的動(dòng)態(tài)歸并過(guò)程。具體地說(shuō)，當(dāng)Alice在meeting中新建test文件，此時(shí)的test文件可以看作一棵只具有根節(jié)點(diǎn)的虛擬目錄樹，由于test文件同時(shí)具有滿足(@file.user,Alice)fQ(@file.event,meeting)兩個(gè)上下文信息，根據(jù)test文件所在的上下文約束，這顆test文件虛擬目錄樹會(huì)和原來(lái)的虛擬目錄樹自動(dòng)地進(jìn)行歸并，同時(shí)出現(xiàn)在這兩個(gè)虛擬目錄下，從而再次形成一棵完整的虛擬目錄樹。虛擬目錄是動(dòng)態(tài)的，反映的是某種上下文條件下的文件內(nèi)容視圖，不同時(shí)間、不同約束條件產(chǎn)生不同的目錄。當(dāng)生成文件或更新文件時(shí)，文件根據(jù)上下文動(dòng)態(tài)的歸并到虛擬目錄相應(yīng)的子目錄下。3、虛擬目錄命名空間管理虛擬目錄集成了傳統(tǒng)層次目錄易于理解和便于導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有輕量的和按需動(dòng)態(tài)生成的特殊性質(zhì)，但是虛擬目錄形成的命名空間管理也具有它的特殊性。在虛擬目錄命名空間中支持文件創(chuàng)建、刪除、移動(dòng)、重命名、打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫、截?cái)嗟任募僮?，以及虛擬目錄中上下文目錄的創(chuàng)建、刪除和重命名。同時(shí)由于虛擬目錄中的文件創(chuàng)建、移動(dòng)、重命名操作可能引起命名沖突問(wèn)題，需要采取相應(yīng)的方法，本發(fā)明引入了重名追加機(jī)制來(lái)解決。錯(cuò)誤！未找到引用源。4是流程圖，表示在虛擬目錄中創(chuàng)建文件的操作過(guò)程。當(dāng)用戶向所在虛擬目錄請(qǐng)求創(chuàng)建文件名為file的虛擬文件時(shí)，如果當(dāng)前虛擬目錄中已經(jīng)存在文件file,則創(chuàng)建失??；否則在該虛擬目錄下創(chuàng)建文件file,該文件繼承了所在虛擬目錄的上下文信息，所以需要同時(shí)更新元數(shù)據(jù)服務(wù)中的文件表、元數(shù)據(jù)表，這是一個(gè)原子操作。之后更新虛擬目錄列表，則創(chuàng)建過(guò)程結(jié)束。圖5是流程圖，表示在虛擬目錄中刪除文件的操作過(guò)程。當(dāng)用戶請(qǐng)求刪除某個(gè)虛擬目錄下文件名為file的文件時(shí)，如果該虛擬目錄下不存在該文件，文件刪除操作失敗并返回；否則將刪除該文件在該虛擬目錄下對(duì)應(yīng)的上下文信息、屬性信息，即刪除元數(shù)據(jù)服務(wù)器元數(shù)據(jù)表中該文件對(duì)應(yīng)的屬性條目和上下文條目，然后更新虛擬目錄列表，之后再判斷元數(shù)據(jù)表中該文件的引用次數(shù)是否大于0，如果等于0，則刪除對(duì)應(yīng)的物理文件和文件表中對(duì)應(yīng)的條目。錯(cuò)誤！未找到引用源。6是流程圖，表示在虛擬目錄中文件重命名的操作過(guò)程。當(dāng)用戶請(qǐng)求把虛擬目錄中的某個(gè)文件的文件名file重命名為fileB，如果該虛擬目錄中不存在該文件file，則重命名請(qǐng)求失敗并返回；否則更新元數(shù)據(jù)服務(wù)器文件表中的文件名信息，然后更新虛擬目錄列表。錯(cuò)誤！未找到引用源。7是流程圖，表示在虛擬目錄中創(chuàng)建上下文目錄的操作過(guò)程。當(dāng)用戶在虛擬目錄中請(qǐng)求創(chuàng)建上下文目錄ctxdir時(shí)，如果該虛擬目錄中存在上下文目錄ctxdir，則返回創(chuàng)建上下文目錄請(qǐng)求失敗；否則創(chuàng)建上下文目錄ctxdir,并判斷其父級(jí)目錄名是否包含@字符，如果是，則在元數(shù)據(jù)服務(wù)器的元數(shù)據(jù)表中插入對(duì)應(yīng)條目，如果不是，則在元數(shù)據(jù)服務(wù)器的用戶表中插入新的上下文條目，最后更新虛擬目錄列表。錯(cuò)誤！未找到引用源。8是流程圖，表示在虛擬目錄下刪除上下文目錄的操作過(guò)程。當(dāng)用戶請(qǐng)求刪除虛擬目錄中的上下文目錄ctxdir時(shí)，如果該虛擬目錄中不存在該上下文目錄，則返回刪除上下文目錄請(qǐng)求失??；否則判斷上下文目錄ctxdir是否為空，如果不是，則返回刪除上下文目錄請(qǐng)求失敗信息，如果是，則刪除元數(shù)據(jù)服務(wù)的元數(shù)據(jù)表中的對(duì)應(yīng)條目，并更新虛擬目錄列表。錯(cuò)誤！未找到引用源。9是流程圖，表示在虛擬目錄中對(duì)上下文目錄進(jìn)行重命名操作的過(guò)程。當(dāng)用戶請(qǐng)求把虛擬目錄的上下文目錄ctxdir重命名為ctxdirB時(shí)，如果該虛擬目錄中不存在該ctxdir上下文目錄，則返回重命名上下文目錄請(qǐng)求失敗信息；否則判斷該上下文目錄的目錄名是否包含字符@，如果不是，則更新元數(shù)據(jù)服務(wù)器元數(shù)據(jù)表的相關(guān)條目，如果是，則更新元數(shù)據(jù)服務(wù)器用戶表和元數(shù)據(jù)表的相關(guān)條目，最后更新虛擬目錄列表。4、命名沖突解決機(jī)制由于在虛擬目錄中增加了上下文導(dǎo)航功能，帶來(lái)了區(qū)別于傳統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)命名空間的特殊命名沖突問(wèn)題，主要是在創(chuàng)建、重命名和移動(dòng)文件過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)命名沖突問(wèn)題。以文件創(chuàng)建過(guò)程的命名沖突為例，在某一虛擬目錄中，A文件有上下文C.A;C.B,現(xiàn)在在上下文環(huán)境為C.A;C.B;C.C的虛擬目錄下創(chuàng)建一個(gè)與A同名的文件A，記作A'。由于C.A;C.B;C.C下并沒(méi)有A文件，所以A'創(chuàng)建成功，但是當(dāng)返回到上下文C.A;C.B時(shí)，A與A'都符合條件，邏輯上需要同時(shí)顯示這兩個(gè)同名文件，但是如果同時(shí)顯示文件名A則導(dǎo)致同名沖突問(wèn)題的出現(xiàn)。為了解決虛擬目錄的命名沖突問(wèn)題，本發(fā)明采用了重名追加機(jī)制。具體的重名追加機(jī)制如下當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)重名文件時(shí)，根據(jù)返回結(jié)果的先后順序在文件名后追加特定符號(hào)，在本實(shí)施例中，特定符號(hào)為'，也可采用其他特定符號(hào)。若有三個(gè)同名A文件，則最終顯示為A，A'，A"。上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，其特征在于包括以下步驟(1.1)、根據(jù)用戶查詢請(qǐng)求和上下文，利用文件系統(tǒng)中文件元數(shù)據(jù)，以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成虛擬目錄，以虛擬文件視圖的層現(xiàn)形式為用戶提供滿足當(dāng)前上下文的文件服務(wù)；(1.2)、在虛擬目錄命名空間中進(jìn)行文件創(chuàng)建、刪除、移動(dòng)、重命名、打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫、截?cái)嗟奈募僮?，以及進(jìn)行上下文目錄的創(chuàng)建、刪除和重命名的操作。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，其特征在于所述的虛擬目錄由根節(jié)點(diǎn)、元數(shù)據(jù)鍵名節(jié)點(diǎn)、元數(shù)據(jù)鍵值節(jié)點(diǎn)和虛擬文件節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中第一層為根節(jié)點(diǎn)，表示客戶端的掛載目錄；第二層是元數(shù)據(jù)鍵名層，表示預(yù)先定義的符合當(dāng)前上下文的元數(shù)據(jù)鍵名；第三層為元數(shù)據(jù)鍵值層，表示當(dāng)前上下文對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)鍵值；第四層是虛擬文件層，表示滿足當(dāng)前上下文約束條件的所有文件；當(dāng)上下文發(fā)生變化時(shí)，分布式文件系統(tǒng)以當(dāng)前上下文為約束條件在元數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行査詢和匹配，以文件元數(shù)據(jù)的鍵值對(duì)創(chuàng)建上下文目錄，以返回的文件名創(chuàng)建虛擬文件，由上下文目錄和虛擬文件共同構(gòu)成虛擬目錄。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，其特征在于所述的虛擬目錄是根據(jù)用戶査詢請(qǐng)求，利用文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)的文件元數(shù)據(jù)，并以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成的，利用關(guān)系代數(shù)形式化地表示虛擬目錄的構(gòu)造如下其中M表示文件元數(shù)據(jù)表；k^n表示當(dāng)前上下文信息；Mt表示關(guān)于文件元數(shù)據(jù)表的條件函數(shù)；St(M)表示表M上的選擇操作，即從表M中選擇出滿足給定條件t的行；mjM)表示表M上的投影操作，即從表M中選擇出滿足給定條件t的列；StR表示表之間的連接操作，即從表S和表R的笛卡爾積中選取滿足一定條件t的行;膽etx表示滿足上下文ctx的虛擬目錄；『m一表示滿足上下文ctx虛擬目錄中的虛擬文件集。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，其特征在于所述的文件元數(shù)據(jù)是描述文件的數(shù)據(jù)，包括文件屬性和上下文；文件屬性包括文件名、創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪問(wèn)時(shí)間、訪問(wèn)權(quán)限、所有者的基本屬性，以及關(guān)聯(lián)性語(yǔ)義、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)義和環(huán)境語(yǔ)義的擴(kuò)展屬性；而上下文是反映文件何時(shí)何地被何人讀寫的環(huán)境信息；當(dāng)前上下文是指用戶當(dāng)前所處的環(huán)境信息。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，其特征在于所述的文件創(chuàng)建中新建的文件繼承了所在虛擬目錄的上下文信息；文件移動(dòng)過(guò)程中刪除了文件在初始虛擬目錄的屬性和上下文，繼承了目標(biāo)虛擬目錄的屬性和上下文；文件刪除過(guò)程中刪除的是文件所處虛擬目錄下的屬性和上下文，文件本身并不被刪除，不影響該文件在其他上下文環(huán)境下的呈現(xiàn)；上下文目錄的刪除發(fā)生在當(dāng)且僅當(dāng)該上下文目錄為空時(shí)。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，其特征在于所述的文件重命名操作修改了文件在虛擬目錄中的呈現(xiàn)名稱，當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)重名文件時(shí)，根據(jù)返回結(jié)果的先后順序在文件名后追加特定符號(hào)。全文摘要本發(fā)明涉及一種分布式文件系統(tǒng)虛擬目錄組織及命名空間管理的方法，包括以下步驟根據(jù)用戶查詢請(qǐng)求和上下文，利用文件系統(tǒng)中文件元數(shù)據(jù)，以關(guān)系代數(shù)的方式按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成虛擬目錄，以虛擬文件視圖的層現(xiàn)形式為用戶提供滿足當(dāng)前上下文的文件服務(wù)；在虛擬目錄命名空間中進(jìn)行文件創(chuàng)建、刪除、移動(dòng)、重命名、打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫、截?cái)嗟奈募僮?，以及進(jìn)行上下文目錄的創(chuàng)建、刪除和重命名的操作。本發(fā)明的有益效果在大規(guī)模海量文件存儲(chǔ)系統(tǒng)中引入按需計(jì)算和動(dòng)態(tài)生成的虛擬目錄，克服了傳統(tǒng)層次目錄結(jié)構(gòu)無(wú)法提供按需服務(wù)的缺點(diǎn)，提供了一種高效的文件檢索和組織形式。在虛擬目錄的組織過(guò)程中引入了包含文件屬性和上下文的文件元數(shù)據(jù)，能根據(jù)上下文的變化為用戶主動(dòng)提供文件服務(wù)。文檔編號(hào)G06F17/30GK101334785SQ20081006329公開(kāi)日2008年12月31日申請(qǐng)日期2008年7月30日優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日發(fā)明者吳朝暉,吳金超,玄孫,楊建華,陶美軍申請(qǐng)人:浙江大學(xué)