[发明专利]用于协调访问本地和远程输出文件系统的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及文件访问，特别是协调文件系统访问。

背景技术

在通用计算机系统环境中，应用可以通过一组包括文件系统的操作系统服务访问存储在磁盘驱动器上的数据。文件系统包括磁盘上的文件集和维持该文件集的程序工具。控制对象物理表示的文件系统，例如目录和文件，被认为是物理文件系统(PFS)。

同样包含在通用计算机系统环境中的是执行基本功能(诸如分配硬件)的内核。内核在大多数计算机系统中是中心部分并管理系统的资源和在硬件和软件部件之间的通信。作为操作系统的基本部件，内核为硬件提供抽象层以允许硬件和软件的通信。

逻辑文件系统(LFS)是其中用户能使用系统呼叫以请求文件操作的文件系统层。LFS提供内核，带有多重物理文件系统和多重文件系统实现的一致视图。

文件系统实现的一致性视图可能是由虚拟文件系统(VFS)产生的。该虚拟文件系统是物理文件系统实现的抽象。它提供了到多个文件系统的一致性接口，包括本地的和远程的。该接口允许内核中的LFS代码操作而无需关心被访问的文件系统的类型。

每次文件被打开或变得可访问，文件系统创建称为“vnode”的数据结构，该结构链接到VFS。vnode是活动库存(active file)的抽象表现，并提供了在其代表的实际文件上操作的一般方法，而不考虑其常驻的文件系统。

在分布式计算环境中，多个计算机系统能够通过通信网络互连并通过分布式文件系统共享文件。分布式计算机系统的一个例子是服务器-客户端系统，在其中一个或多个远程客户端设备被一个或多个服务器设备来服务。服务器设备控制由客户设备对包括文件系统数据的磁盘的访问。

运行于服务器上的文件输出者向(和它相连接的)远程客户端提供数据。对本地输出文件系统数据的访问被称为本地访问，而对远程输出文件系统数据的访问称为远程访问。当文件服务器获得数据来满足远程客户端的数据请求时，在文件服务器核心中的高速缓存的管理器处理高速缓存数据的副本。只要数据没有改变，本地高速缓存的副本保持对远程客户端的可用。只有当另一处理改变数据时才检索新的副本。

相对于在外部但是连接到分布式文件系统的远程客户端，还存在作为部分分布式文件系统的应用。与来自远程客户端的请求不同地处理应用的数据请求。

为了了解如何处理应用的数据请求，考虑系统综合体(sysplex)，它是多个大型机(mainframe)共同作用为分布式文件系统的系统。在传统的系统综合体中，由LFS来接收应用请求，以及LFS向拥有文件服务器的PFS转发对远程拥有的输出文件系统的请求。在这类系统中，服务类型文件输出器在服务器上提供程序“G”来控制对它的输出文件系统的本地访问。该程序用来同步文件改变并由LFS调用。LFS不区别文件系统的类型，无论是本地的、远程的或严格逻辑的。“G”程序在每个vnode操作(也就是，每次文件打开或变得可访问，并创建vnode)之前和之后被LFS调用。在每个vnode操作之前和之后，文件改变的协调由取得和撤回使用G程序的标记来执行。每个文件服务器的文件输出器分配标记(token)来允许代表远程客户端从文件服务器访问数据或者允许LFS访问PFS数据。文件输出器使用标记来管理对数据和元数据的访问。标记保证向访问同样的数据的远程客户端和应用提供数据的最近版本，并且该多个用户端不以冲突的方式访问同样的数据。

至于远程客户端，当远程客户端希望访问或改变由文件输出器管理的文件或目录时，它首先从文件输出器请求适当的数据标记。文件输出器对于客户端的请求的响应取决于客户端想要操作的数据、客户端希望对数据执行的操作、和其他客户端当前是否有了数据的标记。

如果LFS和其他客户端都没有数据标记，那么文件输出器可向远程客户端发出适当的标记。如果数据的显著标记存在，则文件输出器可授予请求(如果在请求和显著标记之间没有冲突出现)、撤回现有标记授予请求、或者考虑未决的请求直到它能够授予。在某些情形下，文件输出器简单地拒绝准予请求。如果文件输出器给客户端必要的标记，则客户端依次可以请求的的方式从文件输出器访问数据。

在传统的系统综合体中，文件服务器仅仅该输出文件服务器在其上允许的系统综合体所拥有的文件系统，也就是，该输出文件服务器具有到其直接访问的文件系统。在该类文件系统中，举例来说，一组z/OS系统通过某些多系统硬件和软件组件而互相通信和协作，来处理用户工作量。当G程序在本地系统取得调用时，它与文件服务器通信来由LFS和远程客户端协调访问。