本公開的實施例涉及存儲領(lǐng)域，并且更具體地涉及文件系統(tǒng)的管理方法、裝置、集群、產(chǎn)品和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、文件系統(tǒng)被用于組織和管理文件和目錄，其提供了一種結(jié)構(gòu)化的方式來存儲和訪問文件，使得用戶和應用等能夠方便地對文件進行管理和操作。文件系統(tǒng)將物理存儲設(shè)備(諸如，機械硬盤、固態(tài)硬盤等)抽象為一個邏輯空間，通過分配和管理磁盤空間來存儲文件。文件系統(tǒng)通常使用層次化的目錄結(jié)構(gòu)，使得文件基于目錄與文件之間的嵌套關(guān)系而被有序地組織起來。文件系統(tǒng)還提供了對文件的命名、刪除、復制、移動和修改等操作。此外，文件系統(tǒng)可以跟蹤文件的屬性(例如，創(chuàng)建時間、修改時間、權(quán)限等)，并且提供安全性和訪問控制功能，以確保只有授權(quán)的用戶能夠訪問和修改文件。

2、通常，文件系統(tǒng)以樹結(jié)構(gòu)管理該文件系統(tǒng)的目錄和文件，例如b+樹。當需要查找某個目錄或文件時，基于樹結(jié)構(gòu)中的信息，可以定位到查找目標。然而，當盤上的樹結(jié)構(gòu)中的節(jié)點出現(xiàn)損壞情況下，會丟失文件。在問題節(jié)點是靠近根節(jié)點的節(jié)點或者就是根節(jié)點本身的情況下，將會導致大量甚至全部文件的丟失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的一些實施例，提供了一種文件系統(tǒng)的管理方案。通過根據(jù)本公開的實施例的文件系統(tǒng)的管理方案，能夠提高文件系統(tǒng)的容災性，使得在劣化發(fā)生時，減少丟失文件數(shù)并降低損壞半徑。

2、在本公開的第一方面，提供了一種文件系統(tǒng)的管理方法。該方法包括在文件系統(tǒng)的磁盤的第一地址段分配一個超級塊，超級塊區(qū)用于記錄文件系統(tǒng)的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)。該方法還包括在磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域，至少一個子空間區(qū)域包括哈希索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，哈希索引區(qū)用于以哈希結(jié)構(gòu)管理文件系統(tǒng)，其中哈希索引區(qū)包括n個桶，每個桶用于存儲哈希值與桶索引值匹配的至少一個鍵，至少一個鍵用于指示文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)區(qū)的存儲位置，n是大于1的正整數(shù)。該方法還包括在磁盤的第三地址段分配一個超級塊備份，超級塊備份為超級塊中記錄的文件系統(tǒng)的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的備份。以此方式，能夠在保證文件系統(tǒng)一致性、完整性和可靠性的前提下，同時提高文件系統(tǒng)的容災能力，使得即使在劣化發(fā)生時，將劣化限制在較小的范圍內(nèi)，減少丟失文件數(shù)并降低了損壞半徑。

3、在一些實施例中，第一地址段、第二地址段和第三地址段在磁盤上組成連續(xù)的地址段。如此，有助于標識與文件系統(tǒng)相對應的盤上結(jié)構(gòu)，并且進一步促進文件和目錄等的查找和取回。

4、在一些實施例中，該方法還包括：根據(jù)文件系統(tǒng)的擴容閾值，確定文件系統(tǒng)是否滿足哈希擴容條件；若滿足哈希擴容條件，根據(jù)線性哈希算法，對哈希索引區(qū)進行擴容。如此，能夠解決由于元數(shù)據(jù)分布而引起的沖突問題，并且使得桶的利用率不會太低，同時也不會導致過多的元素的重新哈希。

5、在一些實施例中，該方法還包括將擴容后的哈希索引區(qū)分配在至少一個子空間區(qū)域的一個或多個子空間區(qū)域中。如此，促進哈希索引區(qū)的靈活分配。

6、在一些實施例中，該方法還包括：接收對至少一個子空間區(qū)域進行擴容的請求；如果至少一個子空間區(qū)域的第一子空間區(qū)域小于預設(shè)空間大小，將第一子空間區(qū)域增大至預設(shè)空間大?。蝗绻辽僖粋€子空間區(qū)域的每個子空間區(qū)域等于預設(shè)空間大小，增加第二子空間區(qū)域。如此，能夠取決于使用需求而進行空間擴容，并且擴容后的每個子空間區(qū)域都具有預設(shè)空間大小，從而促進了文件和目錄的尋址。

7、在一些實施例中，該方法還包括：在磁盤的第三地址段后增加第四地址段和第五地址段，第三地址段、第四地址段和第五地址段組成連續(xù)的地址段；在磁盤的第五地址段分配一個超級塊備份，將所述第三地址段的超級塊備份的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的備份拷貝至第五地址段；回收第三地址段的超級塊備份的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的備份；在磁盤的第三地址段和第四地址段分配第二子空間區(qū)域。

8、在一些實施例中，至少一個子空間區(qū)域還包括日志區(qū)，日志區(qū)通過事務模型對至少一個子空間進行擴容，事務模型用于對至少一個子空間區(qū)域進行擴容的過程進行隔離。如此，有助于確保擴容過程的一致性和可靠性，并且防止擴容期間的數(shù)據(jù)沖突或意外錯誤對系統(tǒng)造成的不良影響。

9、根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種用于一種文件系統(tǒng)的管理裝置。該裝置包括：超級塊分配模塊，用于在文件系統(tǒng)的磁盤的第一地址段分配一個超級塊，超級塊區(qū)用于記錄文件系統(tǒng)的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)。該裝置還包括子空間區(qū)域分配模塊，用于在磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域，至少一個子空間區(qū)域包括哈希索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，哈希索引區(qū)用于以哈希結(jié)構(gòu)管理文件系統(tǒng)，其中哈希索引區(qū)包括n個桶，每個桶用于存儲哈希值與桶索引值匹配的至少一個鍵，至少一個鍵用于指示文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)區(qū)的存儲位置，n是大于1的正整數(shù)。該裝置還包括超級塊備份分配模塊，用于在磁盤的第三地址段分配一個超級塊備份，超級塊備份為超級塊中記錄的文件系統(tǒng)的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的備份。

10、根據(jù)本公開的第三方面，提供了一種計算設(shè)備。該計算設(shè)備包括處理器和存儲器，該存儲器存儲有指令，這些指令在被處理器執(zhí)行時，使得計算設(shè)備執(zhí)行根據(jù)本公開的第一方面所述的方法。

11、根據(jù)本公開的第四方面，提供了一種計算設(shè)備集群。該計算設(shè)備集群包括至少一個計算設(shè)備，每個計算設(shè)備包括處理器和存儲器。該至少一個計算設(shè)備的處理器用于執(zhí)行該至少一個計算設(shè)備的存儲器中所存儲的指令，以使得計算設(shè)備集群執(zhí)行本公開的第一方面所述的方法。在一些實施例中，計算設(shè)備集群包括一個計算設(shè)備。在另一些實施例中，計算設(shè)備集群包括多個計算設(shè)備。在一些實施例中，計算設(shè)備可以是服務器，例如是中心服務器、邊緣服務器，或者是本地數(shù)據(jù)中心中的本地服務器。在一些實施例中，計算設(shè)備也可以是臺式機、筆記本電腦或者智能手機等終端設(shè)備。

12、根據(jù)本公開的第五方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)。該計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序指令，當這些計算機程序指令由計算設(shè)備集群執(zhí)行時，計算設(shè)備集群執(zhí)行根據(jù)本公開的第一方面所述的方法。

13、根據(jù)本公開的第六方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品。該計算機程序產(chǎn)品包括指令，當這些指令由計計算設(shè)備集群運行時，使得計算設(shè)備集群執(zhí)行根據(jù)本公開的第一方面所述的方法。在一些實施例中，程序產(chǎn)品可以包括一個或多個軟件安裝包，在需要使用前述第一方面或其可能的變形提供的方法的情況下，可以下載或拷貝軟件安裝包并在計算設(shè)備上執(zhí)行。

14、請注意，提供
技術(shù)實現(xiàn)要素：
部分是為了以簡化的形式介紹一系列概念，下面將在具體實施方式中進一步描述這些概念。發(fā)明內(nèi)容部分無意于標識本公開內(nèi)容的關(guān)鍵特征或必要特征，也無意于限制本公開內(nèi)容的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種文件系統(tǒng)的管理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域，所述至少一個子空間區(qū)域包括哈希索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)之后，所述方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)線性哈希算法，對所述哈希索引區(qū)進行擴容之后，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域之后，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述如果所述至少一個子空間區(qū)域的每個子空間區(qū)域等于所述預設(shè)空間大小，增加第二子空間區(qū)域，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述至少一個子空間區(qū)域還包括日志區(qū)，所述方法包括：

8.一種文件系統(tǒng)的擴容裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述在所述磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域，所述至少一個子空間區(qū)域包括哈希索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)之后，所述裝置包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述根據(jù)線性哈希算法，對所述哈希索引區(qū)進行擴容之后，所述哈希索引區(qū)擴容模塊：

12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述在所述磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域之后，所述裝置還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，所述如果所述至少一個子空間區(qū)域的每個子空間區(qū)域等于所述預設(shè)空間大小，增加第二子空間區(qū)域，所述子空間區(qū)域擴容模塊：

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，所述至少一個子空間區(qū)域還包括日志區(qū)，

15.一種計算設(shè)備集群，其特征在于，包括至少一個計算設(shè)備，每個計算設(shè)備包括處理器和存儲器；

16.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，包括計算機程序指令，當所述計算機程序指令由計算設(shè)備集群執(zhí)行時，所述計算設(shè)備集群執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項的方法。

17.一種包含指令的計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，當所述指令被計算設(shè)備集群運行時，使得所述計算設(shè)備集群執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種文件系統(tǒng)的管理方法、裝置、集群、介質(zhì)和產(chǎn)品。文件系統(tǒng)的管理方法包括在文件系統(tǒng)的磁盤的第一地址段分配一個超級塊，超級塊區(qū)用于記錄文件系統(tǒng)的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)。該方法還包括在磁盤的第二地址段分配至少一個子空間區(qū)域，至少一個子空間區(qū)域包括哈希索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，哈希索引區(qū)用于以哈希結(jié)構(gòu)管理文件系統(tǒng)，其中哈希索引區(qū)包括N個桶，每個桶用于存儲哈希值與桶索引值匹配的至少一個鍵，至少一個鍵用于指示文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)區(qū)的存儲位置，N是大于1的正整數(shù)。該方法還包括在磁盤的第三地址段分配一個超級塊備份，超級塊備份為超級塊中記錄的文件系統(tǒng)的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的備份。如此，能夠提高文件系統(tǒng)的容災能力，減少丟失文件數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇曉航,宋馳,陳超鵬
受保護的技術(shù)使用者：華為云計算技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30