[发明专利]用于创建克隆文件的方法以及采用该方法的文件系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有文件克隆功能的文件系统，以及用于增强创建克隆文件的性能的方法。

背景技术

近来，随着虚拟化技术的推进，VM（虚拟机）的使用得到广泛传播，其典型的示例是VDI（虚拟桌面基础架构）。为了快速地使用VM，常见的是复制已经安装了OS（操作系统）环境的虚拟盘文件。

然而，由于虚拟盘文件的大小可能是几个GB（千兆字节），所以物理地复制文件的过程可能需要花费大约数十秒甚至数十分钟。因此，能够虚拟地复制虚拟盘文件以便削减复制过程所需的时间的文件克隆技术引起了注意（专利文献1）。

引用列表

专利文献

PTL1：美国专利号7,409,511

发明内容

技术问题

专利文献1公开了一种创建克隆的技术，其中该克隆是父虚拟卷的可写副本。根据专利文献1公开的技术，创建了父虚拟卷的快照和充当克隆的虚拟卷，并且在不同文件（差异文件）中差异地管理快照的修改数据。差异文件在创建之后不会立即具有数据块，但是数据块的管理表被创建。物理块编号等被存储在数据库管理表的字段中，并且其初始值是“0”。当访问其中数据块管理表的字段是“0”的文件时，参考快照。

根据所公开的文件克隆功能，因为创建了用于管理文件块的文件管理表以及将逻辑块与物理块相关联的管理表，创建克隆文件的性能具有缺点。换言之，现有技术的克隆功能具有以下两个问题。

（a1）必须按顺序创建快照以创建克隆。

（a2）在克隆的更新发生之前，创建管理表，但是如果文件大小为大，则文件管理表的容量必须也大，这样克隆的创建需要较长时间。

因此，在创建几百到几千个克隆文件时，创建克隆文件的性能恶化，并且创建需要非常长的时间。

问题的解决方案

由此，本发明采用了以下两种方法来实现克隆文件的高速创建。

（b1）当接收到用于创建文件的克隆的请求时，禁止文件的更新，创建差异文件，并且将更新数据写入到差异文件中。

（b2）在创建差异文件之后，当接收到差异文件的第一更新请求时，创建管理表。

实际上，本发明提供了一种连接至客户端终端和存储系统的文件服务器，该文件服务器包括：处理器，以及存储管理文件的文件系统程序的存储器；其中在接收到用于创建所述文件的克隆的请求之后，创建第一差异文件，并禁止所述文件的更新；在接收到用于访问所述克隆的请求时，访问所述第一差异文件；其中当所述访问是（1）更新请求时：

（1a）如果经由所述更新请求而指定的所述第一差异文件的文件块没有被指派到所述存储系统的盘块，则向所述文件块指派所述存储系统的盘块，并且将更新数据写入其中；

（1b）如果所述文件块被指派到所述存储系统的盘块，则将更新数据写入其中；

其中当所述访问是（2）读取请求时：

（2a）如果经由所述读取请求而指定的所述第一差异文件的所述文件块中存在数据，则从其中读取所述数据；

（2b）如果所述文件块中没有数据，并且如果与所述文件相对应的所述文件块中存在数据，则从其中读取所述数据，以及

在所述文件的更新请求发生时，创建第二差异文件，并且

向经由所述更新请求而指定的所述第二差异文件的所述文件块指派所述存储系统的盘块，并且将更新数据写入其中。

根据本发明的另一方面，在接收到所述文件的复制文件创建请求时，所述文件系统程序将第二差异文件连同所述第一差异文件一起创建，而不考虑所述文件的更新请求是否发生，并且在接收到对所述文件的访问请求时，访问所述第二差异文件；

其中，当所述访问是（1）更新请求时：

（1a）如果经由所述更新请求而指定的所述第二差异文件的文件块没有被指派到所述存储系统的盘块，则指派所述存储系统的盘块，并且将更新数据写入其中；

（1b）如果所述文件块被指派到盘块，则将更新数据写入其中；

其中当所述访问是（2）读取请求时：

（2a）如果经由所述读取请求而指定的所述第二差异文件的所述文件块中存在数据，则从其中读取所述数据；以及

（2b）如果所述文件块中没有数据，并且如果与所述文件相对应的所述文件块中存在数据，则从其中读取所述数据。