[发明专利]一种网络文件系统

说明书

技术领域

本发明涉及文件共享技术，尤指一种网络文件系统。

背景技术

网络文件系统（NFS,Network File System），用于将远端服务器文件系统的目录挂载到本地文件系统的目录上，允许用户或者应用程序等客户端访问远端服务器文件系统的目录结构，就像访问本地文件系统的目录结构一样，而无需关心远端服务器文件系统和本地文件系统的具体类型。通过网络文件系统，非常方便地实现了目录和文件在不同机器上进行共享。

虽然NFS不是唯一实现上述访问远端服务器文件系统功能的文件系统，但它无疑是最成功的一个网络文件系统。NFS的客户端在访问远端服务器文件系统时，既需要通过服务器获得文件的属性信息，还需要通过服务器获得文件的数据信息，这使得NFS当然地具备将文件的属性信息和数据信息分离在不同服务器上进行访问的特性，于是，最后一个版本NFS4.1/pNFS，将Lustre/CephFS/GFS等集群文件系统的设计思想引入到自身中，成为一个具有里程碑意义的NFS版本。它使得NFS的数据吞吐速度和规模都得到了极大提高，为NFS的应用带了更为广阔的空间。图1为现有网络文件系统的组成结构示意图，包括一个以上客户端、一个以上文件服务器及交换设备；其中，客户端为用户提供本地服务的程序，服务端保存有用户上传的目录和文件，这样用户使用客户端通过交换设备访问文件服务器上的共享目录和文件。

块存储，是指在存储区域网（SAN，Storage Area Network）环境或者直接连接存储（DAS，Direct Attach Storage）环境，通过映射将逻辑单元号，即逻辑卷（lun）映射到客户端，在客户端看到的是裸设备，没有文件系统，可以进行格式化，建立文件系统。块存储可以提供高性能的读写和较高的稳定性，已经普遍用于生产环境中。块存储有两种存储方式，其中，

一种是DAS。DAS是直接连接于主机服务器的一种储存方式，每一台主机服务器有独立的储存设备，每台主机服务器的储存设备无法互通；如果主机服务器分属不同的操作系统，还需要存取彼此的资料，更是复杂，此时有些系统甚至不能存取。DAS方式通常用在单一网络环境下，且数据交换量不大、性能要求不高的场景。

另一种是SAN。SAN是一种用高速（光纤）网络连接专业主机服务器的一种储存方式，SAN通常位于主机群的后端，使用高速输入/输出（I/O）连接方式，如小型计算机系统接口（SCSI）、IBM S/390的光纤通道（ESCON，即管理系统连接）及光纤通道（FC，Fibre-Channels）。一般而言，SAN应用在对网络速度要求高、对数据的可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中，特点是代价高，性能好。例如电信、银行的大数据量关键应用。SAN采用SCSI块I/O的命令集，通过在磁盘或FC级的数据访问来提供高性能的随机I/O和数据吞吐率，SAN具有高带宽、低延迟的优势，在高性能计算中占有一席之地。但是，由于SAN系统的价格较高，且可扩展性较差，已不能满足成千上万个CPU规模的系统。

目前，网络文件系统是将数据存放在单一的文件服务器上，这样文件服务器就成为系统性能的瓶颈，也是可靠性和安全性的焦点，不能满足大规模存储的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种网络文件系统，能够满足云平台对存储系统的要求，而且简单、易用、可靠性高。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种网络文件系统，包括一个以上网络文件系统NFS客户端、一个以上服务器、存储空间资源池，以及交换设备；其中，

NFS客户端，用于访问服务器的共享文件目录，以获得共享文件信息；

服务器，安装有Ceph客户端和NFS服务端，以及集群管理器；设置有共享文件目录；在指定目录中挂载RBD逻辑卷并建立文件系统；

存储空间资源池，其中创建有RADOS块存储设备RBD逻辑卷；将创建的RBD逻辑卷挂载到服务器中的指定目录中；其中RADOS表示Ceph基于可靠的、可扩展的和分布式的目标存储。

所述Ceph客户端，用于识别存储空间资源池中的不同块存储设备；

所述NFS服务端，用于实现网络文件系统，使目录和文件可以在不同机器上进行共享。