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一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法

文檔序號:6541807閱讀:272來源:國知局
一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其體系結(jié)構(gòu)包括索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊和索引節(jié)點(diǎn)分配模塊;其中索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊用于設(shè)置預(yù)留功能是否啟用以及預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù);索引節(jié)點(diǎn)分配模塊負(fù)責(zé)依據(jù)預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)分配索引節(jié)點(diǎn)。當(dāng)在目錄下創(chuàng)建文件時(shí),首先從父目錄的索引節(jié)點(diǎn)開始線性的搜索空閑可用的索引節(jié)點(diǎn),如果找到就直接分配給文件使用,不再從索引節(jié)點(diǎn)列表起始位置開始搜索空閑索引節(jié)點(diǎn),從而減少索引節(jié)點(diǎn)更新時(shí)額外的磁盤IO開銷以及尋道所導(dǎo)致的時(shí)間損耗。
【專利說明】一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配技術(shù),該技術(shù)可用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域中視頻信息存儲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,通常將采集的視頻信息以文件的形式存儲到文件服務(wù)器的存儲系統(tǒng)中,因此文件系統(tǒng)的刷寫以及數(shù)據(jù)塊的分配管理等操作都會對存儲性能產(chǎn)生顯著的影響。由于視頻文件格式一般都不會發(fā)生變化,且碼率保持恒定,因此,存儲的讀寫操作需要滿足一定帶寬,且要求帶寬恒定,否則圖像采集或回放就會出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象。另外,視頻存儲系統(tǒng)需要具備獨(dú)特的讀寫方式。數(shù)字視頻編碼器或視頻服務(wù)器以流媒體方式將數(shù)據(jù)寫入存儲設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)控點(diǎn)回傳的圖像和畫面以流媒體方式保存在存儲設(shè)備中,回放工作站以流媒體方式來讀取已存儲的視頻文件。這種讀寫方式與文件服務(wù)器系統(tǒng)中存儲采用的小數(shù)據(jù)塊或文件級讀寫方式有較大差異,造成在文件系統(tǒng)為多路視頻文件創(chuàng)建元數(shù)據(jù)時(shí)造成相同目錄下文件的元數(shù)據(jù)“碎片化”。由于視頻信息持續(xù)寫入導(dǎo)致元數(shù)據(jù)的頻繁更新,進(jìn)而帶來了嚴(yán)重的IO開銷與磁盤尋道時(shí)間延長。
[0003]因此,利用文件服務(wù)器存儲多路視頻信息時(shí)存在一定的IO性能瓶頸,即便采用專用存儲子系統(tǒng)在處理幾百路視頻信息的同時(shí)寫入時(shí)還是無法滿足性能要求。
[0004]在存儲系統(tǒng)中保持相關(guān)的數(shù)據(jù)塊相互接近可以減少磁頭尋道的總體時(shí)間。數(shù)據(jù)的局部性對單個(gè)擦除塊的寫入產(chǎn)生影響,可以加速文件重寫的速度,因而盡可能減少碎片是必要的。當(dāng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用幾百路視頻監(jiān)控終端,同時(shí)并發(fā)回傳視頻流時(shí),相當(dāng)于同時(shí)向幾百個(gè)文件中寫入數(shù)據(jù),此時(shí)會對文件的索引節(jié)點(diǎn)更新訪問時(shí)間,同時(shí)也會更新對應(yīng)父目錄的訪問時(shí)間。索引節(jié)點(diǎn)緩存在緩沖區(qū)中,并且周期性的被刷寫到磁盤。當(dāng)文件的索引節(jié)點(diǎn)是不規(guī)則分布時(shí),機(jī)械磁盤將需要多次尋道以便讀取索引節(jié)點(diǎn),不但增加了 IO的負(fù)載,同時(shí)也會導(dǎo)致索引節(jié)點(diǎn)引起的IO性能瓶頸問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本專利針對于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,設(shè)計(jì)了一種針對于視頻信息元數(shù)據(jù)優(yōu)化分配方法,具體說是一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法。
[0006]本發(fā)明公開的所述視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下:所述元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法的體系結(jié)構(gòu)包括索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊與索引節(jié)點(diǎn)分配模塊;其中,
索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊,用于設(shè)置預(yù)留功能是否啟用以及預(yù)留索引節(jié)點(diǎn)數(shù),索引節(jié)點(diǎn)最大預(yù)留參數(shù)為塊組中的索引節(jié)點(diǎn)列表中的索引數(shù)減I ;
索引節(jié)點(diǎn)分配模塊,負(fù)責(zé)依據(jù)預(yù)留參數(shù)分配索引節(jié)點(diǎn),索引節(jié)點(diǎn)分配模塊接收預(yù)留參數(shù)后,在創(chuàng)建目錄索引節(jié)點(diǎn)時(shí)預(yù)留一些文件的索引節(jié)點(diǎn)空間,用于存儲相同目錄下的文件索引節(jié)點(diǎn)。[0007]當(dāng)在目錄下創(chuàng)建文件時(shí),首先從該文件父目錄的索引節(jié)點(diǎn)處開始線性的搜索空閑索引節(jié)點(diǎn),如果找到就直接分配給文件使用,如果未能找到可用索引節(jié)點(diǎn),那么就采用原先的線性索引節(jié)點(diǎn)分配策略。并且,為每個(gè)目錄預(yù)留的索引節(jié)點(diǎn)區(qū)域,并不是強(qiáng)制預(yù)留的。目錄下的新文件會首先嘗試從預(yù)留區(qū)域中分配索引節(jié)點(diǎn),但是這些索引節(jié)點(diǎn)也可以分配給其它目錄中的文件,也可以分配給其它目錄。
[0008]本發(fā)明公開的一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法的有益效果是:采用本發(fā)明所述優(yōu)化分配方法,當(dāng)在目錄下創(chuàng)建文件時(shí),文件系統(tǒng)不再從索引節(jié)點(diǎn)列表起始位置開始搜索空閑索引節(jié)點(diǎn),而是從該文件父目錄的索引節(jié)點(diǎn)處開始線性的搜索空閑索引節(jié)點(diǎn),從而減少索引節(jié)點(diǎn)更新時(shí)額外的磁盤IO開銷以及尋道所導(dǎo)致的時(shí)間損耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明中索引節(jié)點(diǎn)預(yù)分配示意圖;
附圖2為本發(fā)明中索引節(jié)點(diǎn)預(yù)分配流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明所公開的視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011]由于,在存儲系統(tǒng)中保持相關(guān)的數(shù)據(jù)塊相互接近可以減少磁頭尋道的總體時(shí)間。數(shù)據(jù)的局部性對單個(gè)擦除塊的寫入產(chǎn)生影響,可以加速文件重寫的速度,因而盡可能減少碎片是必要的。當(dāng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用幾百路視頻監(jiān)控終端,同時(shí)并發(fā)回傳視頻流時(shí),相當(dāng)于同時(shí)向幾百個(gè)文件中寫入數(shù)據(jù),此時(shí)會對文件的索引節(jié)點(diǎn)更新訪問時(shí)間,同時(shí)也會更新對應(yīng)父目錄的訪問時(shí)間。索引節(jié)點(diǎn)緩存在緩沖區(qū)中,并且周期性的被刷寫到磁盤。當(dāng)文件的索引節(jié)點(diǎn)是不規(guī)則分布時(shí),機(jī)械磁盤將需要多次尋道以便讀取索引節(jié)點(diǎn),不但增加了 IO的負(fù)載,同時(shí)也會導(dǎo)致索引節(jié)點(diǎn)引起的IO性能瓶頸問題。
[0012]為了解決上述問題,本發(fā)明對存儲過程中元數(shù)據(jù)的分配流程進(jìn)行優(yōu)化,該優(yōu)化分配方法的體系結(jié)構(gòu)包括索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊與索引節(jié)點(diǎn)分配模塊,其中索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊用于設(shè)置預(yù)留功能是否啟用以及預(yù)留索引節(jié)點(diǎn)數(shù),索引節(jié)點(diǎn)最大預(yù)留參數(shù)為塊組中的索引節(jié)點(diǎn)列表中的索引數(shù)減I ;
索引節(jié)點(diǎn)分配模塊負(fù)責(zé)依據(jù)預(yù)留參數(shù)分配索引節(jié)點(diǎn);索引節(jié)點(diǎn)分配模塊接收預(yù)留參數(shù)后,在創(chuàng)建目錄索引節(jié)點(diǎn)時(shí)預(yù)留一些文件的索引節(jié)點(diǎn)空間,用于存儲相同目錄下的文件索引節(jié)點(diǎn)。當(dāng)在目錄下創(chuàng)建文件時(shí),文件系統(tǒng)不再從索引節(jié)點(diǎn)表起始位置開始搜索空閑索引節(jié)點(diǎn),而是從該文件父目錄的索引節(jié)點(diǎn)處開始線性的搜索空閑索引節(jié)點(diǎn)。從而減少索引節(jié)點(diǎn)更新時(shí)額外的磁盤IO開銷以及尋道所導(dǎo)致的時(shí)間損耗。
[0013]實(shí)施例:圖1為本發(fā)明所選實(shí)施例中索引節(jié)點(diǎn)預(yù)分配示意圖,所述索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模設(shè)置預(yù)留索引節(jié)點(diǎn)參數(shù)Pre_Num=3,所述索引節(jié)點(diǎn)分配模塊接收預(yù)留參數(shù),根據(jù)預(yù)留參數(shù)Pre_Num=3在創(chuàng)建的A、B、C三個(gè)父目錄中分配索引節(jié)點(diǎn)(索引分配)。
[0014]在視頻存儲系統(tǒng)中文件系統(tǒng)創(chuàng)建時(shí),采用本發(fā)明所述優(yōu)化分配方法完成索引節(jié)點(diǎn)的分配過程,索引節(jié)點(diǎn)預(yù)分配流程如圖2所示:
1、設(shè)置預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)(索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留參數(shù))Pre_Num,然后該參數(shù)傳遞給索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊;
2、索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊的inode_preload函數(shù)接收預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)Pre_Num,在完成預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)的相關(guān)設(shè)置后將相關(guān)信息傳遞給索引節(jié)點(diǎn)分配模塊;
3、索引節(jié)點(diǎn)分配模塊中的inode_alloc函數(shù)將首先驗(yàn)證是否是目錄文件,如果是繼續(xù)執(zhí)行,否則返回;
4、索引節(jié)點(diǎn)分配模塊開始為每個(gè)塊組分配索引節(jié)點(diǎn)列表,需要獲取索引節(jié)點(diǎn)位圖,然后根據(jù)預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)在索引節(jié)點(diǎn)位圖中設(shè)置預(yù)留的索引節(jié)點(diǎn);
5、當(dāng)所有索引節(jié)點(diǎn)都被分配完后重新開始為下一個(gè)塊組進(jìn)行分配,直至所有塊組都分配完畢。
[0015]在完成索引節(jié)點(diǎn)分配后,執(zhí)行目錄文件創(chuàng)建時(shí),文件系統(tǒng)不再從索引節(jié)點(diǎn)表起始位置開始搜索空閑索引節(jié)點(diǎn),而是首先從父目錄的索引節(jié)點(diǎn)開始尋找可用的索引節(jié)點(diǎn),如果找到就直接分配給文件使用,如果未能找到可用索引節(jié)點(diǎn),那么就采用原先的線性索引節(jié)點(diǎn)分配策略。從而減少索引節(jié)點(diǎn)更新時(shí)額外的磁盤IO開銷以及尋道所導(dǎo)致的時(shí)間損耗。
[0016]除去本發(fā)明所述特征技術(shù)之外,均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其特征在于,所述視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法的體系結(jié)構(gòu)包括索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊和索引節(jié)點(diǎn)分配模塊;其中,所述索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊,用于設(shè)置預(yù)留功能是否啟用以及預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù);所述索引節(jié)點(diǎn)分配模塊,負(fù)責(zé)依據(jù)預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)分配索引節(jié)點(diǎn); 當(dāng)在目錄下創(chuàng)建文件時(shí),首先從父目錄的索引節(jié)點(diǎn)開始線性的搜索空閑可用的索引節(jié)點(diǎn),如果找到就直接分配給文件使用,若未能找到可用索引節(jié)點(diǎn),則采用原先的線性索引節(jié)點(diǎn)分配策略。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其特征在于,所述預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)的最大預(yù)留參數(shù)為塊組中的索引節(jié)點(diǎn)列表中的索引數(shù)減I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其特征在于,所述索引節(jié)點(diǎn)分配模塊接收預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)后,在創(chuàng)建目錄索引節(jié)點(diǎn)時(shí)預(yù)留一些文件的索引節(jié)點(diǎn)空間,用于存儲相同目錄下的文件索引節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其特征在于,在視頻存儲系統(tǒng)中文件系統(tǒng)創(chuàng)建時(shí),采用所述視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法完成索引節(jié)點(diǎn)的分配過程,索引節(jié)點(diǎn)預(yù)分配流程如下: 設(shè)置預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)Pre_Num,然后將預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)傳遞給索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊; 索引節(jié)點(diǎn)預(yù)留模塊的inode_preload函數(shù)接收預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)Pre_Num,在完成預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)的相關(guān)設(shè)置后將相關(guān)信息傳遞給索引節(jié)點(diǎn)分配模塊; 索引節(jié)點(diǎn)分配模塊中的inode_alloc函數(shù)將首先驗(yàn)證是否是目錄文件,如果是繼續(xù)執(zhí)行,否則返回; 索引節(jié)點(diǎn)分配模塊開始為每個(gè)塊組分配索引節(jié)點(diǎn)列表,需要獲取索引節(jié)點(diǎn)位圖,然后根據(jù)預(yù)留節(jié)點(diǎn)參數(shù)在索引節(jié)點(diǎn)位圖中設(shè)置預(yù)留的索引節(jié)點(diǎn); 當(dāng)所有索引節(jié)點(diǎn)都被分配完后重新開始為下一個(gè)塊組進(jìn)行分配,直至所有塊組都分配完畢。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述視頻存儲系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)的優(yōu)化分配方法,其特征在于,目錄下的新文件能夠首先嘗試從預(yù)留區(qū)域中分配的索引節(jié)點(diǎn),且這些索引節(jié)點(diǎn)也能夠分配給其它目錄中的文件或分配給其它目錄。
【文檔編號】G06F17/30GK103942262SQ201410114166
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】施光源, 張宇 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
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