[发明专利]用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法及装置

权利要求书

1.一种用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于，步骤包括：

步骤S1.分层缓存构建：为无中心分布式文件系统中各存储节点分层设置目录项缓存层、文件属性缓存层，所述目录项缓存层用于缓存目录项相关的元数据，所述文件属性缓存层用于缓存文件属性相关的元数据；

步骤S2.数据分层存储：查询虚拟文件系统中每个目录项对应的目录项元数据、目录项关系、目录项标识信息以及文件属性元数据，将查询得到的目录项元数据以及目录项关系存入所述目录项缓存层，所述目录项关系为目录项元数据与目录项之间的关系，将查询得到的所述目录项标识信息以及文件属性元数据按照对应关系存入所述文件属性缓存层中。

2.根据权利要求1所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于：所述步骤S1中，在内存中设置所述目录项缓存层，在快速存储介质中设置所述文件属性缓存层。

3.根据权利要求1所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于，所述步骤S2的步骤包括：

步骤S21.定义目录项结构体以用于存储目录项关系；定义用于存储所述目录项结构体的数组的目录项数组，以及定义用于存储目录项文件属性的文件属性数据库；

步骤S22.遍历虚拟文件系统中共享目录的所有目录项，遍历时查询每个目录项对应的目录项属性存储至所述目录项数组中，获取目录项关系写入所述目录项结构体，构建形成所述目录项缓存层，以及遍历时获取目录项标识信息与目录项的文件属性元数据按照对应关系存储至所述文件属性数据库，构建形成所述文件属性缓存层。

4.根据权利要求3所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于：步骤S22中每次遍历目录项时，先基于目录项的信息构建所述目录项结构体，并存入所述目录项数组中；存入所述目录项数组后，将遍历操作时获取的当前目录项的父目录值、子目录项链表的表头值、在子目录项链表的位置值写入所述目录项结构体对应的数据参数，构建形成所述目录项缓存层；使用所述目录项标识信息作为key、以目录项的文件属性值元数据作为value，组成k-v键值对的形式，插入到所述文件属性数据库中，完成所述文件属性缓存层的构建。

5.根据权利要求4所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于，所述存入所述目录项数组中时，存储的位置由散列函数计算得到，所述散列函数的输入为当前目录项中的目录项标识信息，输出为数组下标。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于，所述步骤S2后还包括数据检索步骤S3，步骤包括：当接收到对存储节点的元数据请求操作时，根据接收到的请求类型以及目录标识信息检索所述目录项缓存层和/或所述文件属性缓存层；当接收到与目录项相关的请求操作时，根据接收到的所述目录项标识信息获取目的目录项元数据在目录项缓存层中的内存地址，按照获取的地址返回目的目录项元数据；如果同时需要查询所述目录项相关的父目录项或子目录项信息，遍历查询到的目录项元数据内的子目录链表，得到所有子目录项元数据；如果同时需要查询文件属性缓存层数据，获取当前在所述目录项缓存层检索到的目录项标识并作为索引，索引到所述文件属性缓存层查询对应的目标数据。

7.根据权利要求6所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于：所述遍历查询到的目录项元数据内的子目录链表时，具体通过目录项结构体中的父目录值、子目录项链表的表头值和在子目录项链表的位置值遍历所述子目录链表，以获得所述所有子目录项元数据。

8.根据权利要求6所述的用于无中心分布式文件系统的元数据分层缓存方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过将接收到的目录项标识信息作为输入，使用预设散列函数计算出哈希值，通过哈希表获取所述目录项元数据在目录项缓存层中的内存地址。