[发明专利]基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于网络数据存储技术领域，具体涉及一种基于虚拟文件系统技术的网络存储方法及存储系统。该系统可以应用到广电行业的视音频网络存储，以及其它对网络带宽、数据安全要求比较高的各种数据存储领域。

背景技术

近年来，在广电行业非编网络项目的设计和实施过程中，考虑最多的问题是如何保证网络的稳定以及高速的带宽，稳定、高速是非编对文件存储系统的基本要求。非编对带宽的要求很高，带宽稍有波动就会造成播放画面的不连续，其后果要么是制作出来的节目质量不过关，要么造成非编系统的崩溃，甚至直接造成播出事故。

如何使用较低的成本组建一个成规模的高清网络是广电行业要面临的另外一个问题，高清网络的带宽要求会是目前带宽的2倍以上，这对目前技术来说是一个挑战。

由于电视广播的特殊性，目前视音频网络会经常遇到如下一些问题：如盘阵崩溃了如何处理，交换机损坏了如何应对，服务器宕机了如何解决等等，这就需要一系列的关于系统在极限状况下的应急处理方案。由于盘阵一次坏两块以上硬盘的概率是极小的，所以常规的解决方法一般是可以上双控制器，上双交换机，让服务器支持HA。

以上这些解决方案除了成本成倍增长以外，并不能保证系统真的万无一失。一般情况下，上述系列解决方案可以保证数据不会丢失，但是不能保证系统能一直连续运行，而是总会有一段不可用时间，并且这一段时间是不能确定长短的。对于新闻生产等节目网络系统来说，1个小时以上的系统不可用时间，就有可能对即将播出的节目造成影响，所以寻找一个可节约成本并且更具实用性的应急方案，一直是广电行业相关技术人员追求的目标。

最后，非编在非编网络中占用带宽资源是最高的，非编占用这些带宽的主要用途包括：素材采集、节目制作、素材下载、打包合成、节目审查等。在这些操作过程中，除了部分极简单的新闻类节目在制作环节花费的时间比较少以外，应该说节目制作花费的时间是最长，而且节目制作占用的带宽也最多，尤其是制作类型的网络就更明显。从分析中可以看出盘阵在更多的时候是在承担着“读”的操作，如果能尽量减少盘阵的“读”操作，将这部分工作放到别处，从而使盘阵承担更多“写”的操作，也就支持了更多的非编站点。

发明内容

本发明的目的在于针对目前视音频网络技术中系统在极限状况下的应急处理方案所存在的缺陷，提供一种基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法及系统，从而更加合理的配置网络盘阵的操作形式，以支持更多的非编站点，保证系统能够可靠、高速的运行。

本发明的技术方案如下：一种基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法，该方法在视音频工作站操作系统的设备层虚拟一个或多个硬盘设备，当上层软件进行写文件操作时，在工作站本地的Cache和网络存储设备中各写一份，当上层软件进行读文件操作时，优先使用本地Cache中存储的数据。

如上所述的基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法，其中，当上层软件进行读文件操作时，如果工作站本地的Cache不存在相关数据，则从网络存储设备中读取数据返回给上层应用，并在传给上层的同时在本地的Cache中保留一份相同的数据文件。

如上所述的基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法，其中，当上层软件进行写文件操作时，在网络盘阵速度不够的情况下，将文件优先写入本地的Cache中。

进一步，在上述基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法中，当上层软件进行修改文件操作时，将相关数据同时修改到工作站本地的Cache和网络存储设备中所对应的文件上；如果工作站本地的Cache不存在相关数据文件，则获取网络存储设备中相应文件的大小，在本地的Cache中创建一个同样大小的空文件，将写入的数据同时写到这两个文件中，同时记录写入的位置，在系统空闲时将其他的数据写入到本地的Cache。

进一步，在上述基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法中，当上层软件进行删除文件操作时，先删除网络存储设备中的相关文件，然后再删除本地Cache中的相关文件；在删除过程中，如果删除网络文件成功，则无论本地Cache中的文件是否被成功删除，都返回给上层应用成功的信息。

进一步，在上述基于本地缓存和虚拟文件系统技术的网络存储方法中，当上层软件进行查询文件操作时，对于应用模式，优先使用网络存储设备中的相关文件返回查询结果，如果网络盘阵发生故障，则使用本地Cache进行文件列表查询；对于远程存储等应用模式，优先使用本地Cache中的相关文件返回查询结果。