一种HDFS服务容量配额实现的方法、系统、设备及可读介质

本发明涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的方法、系统、设备及可读介质。

对于分布式文件系统(对象存储)在使用HDFS协议容量配额写入数据时，分布式文件常用配额是在实际写入时进行配额判断，无法很好支持HDFS协议过程中的容量配额接口的对接，HDFS协议配额以block(128M)为大小进行配额检查判断，但只有在block写入完成时才能感知block真实写入大小。

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的方法、系统、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够实现HDFS协议过程的容量配额功能，能够及时归还未使用的配额，避免容量浪费，能够通过定时自检归还配额，增加功能可用性。

基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的方法，包括以下步骤：

响应于HDFS服务接收到addblock(增加块)请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota(配额)缓存结构和缓存记录；

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录；

响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小；

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器。

根据本发明的一个实施例，响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到addblock请求，判断HDFS服务是否开启容量配额；

响应于开启容量配额，向元数据服务器发送配额申请请求以申请block大小的配额；

响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录；

以待写文件的ino号为key将hdfsquota缓存结构插入到HDFS_quota_map全局记录中，将hdfsquota缓存结构插入到quota_hit_list链表的尾部。

根据本发明的一个实施例，响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录包括：

在缓存记录中记录本次申请容量为alloc_size；

文件将要写到的大小to_size＝文件当前大小+alloc_size，已写容量write_size＝0。

根据本发明的一个实施例，响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，判断文件是否存在hdfsquota缓存结构；

响应于文件存在hdfsquota缓存结构，更新缓存记录的wite_size记录，其中，write_size增量为本地写入的数据量；

更新hdfsquota缓存结构的访问时间，将hdfsquota缓存结构从quota_hit_list链表中的位置调整到尾部。

根据本发明的一个实施例，所述设属性大小为文件将要写到的大小to_size。

根据本发明的一个实施例，响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器包括：

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，根据公式alloc_size–write_size计算申请配额中未使用的容量；

将计算得到的容量归还服务器。

根据本发明的一个实施例，还包括：

HDFS服务每经过预设时间遍历quota_hit_list链表中的缓存记录；

响应于缓存记录中to_size小于文件大小，将缓存记录从HDFS_quota_map链表中移除；

响应于缓存记录中to_size大于文件大小且缓存上次访问间隔大于300s，向服务器归还未使用的容量。

本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的系统，系统包括：

申请模块，所述申请模块配置为响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录；

更新模块，所述更新模块配置为响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录；

判断模块，所述判断模块配置为响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小；

释放模块，所述释放模块配置为响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器。

本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

至少一个处理器；以及

存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。

本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。

本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的方法，通过响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录；响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录；响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小；响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器的技术方案，能够实现HDFS协议过程的容量配额功能，能够及时归还未使用的配额，避免容量浪费，能够通过定时自检归还配额，增加功能可用性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为根据本发明一个实施例的分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的方法的示意性流程图；

图2为根据本发明一个实施例的分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的系统的示意图；

图3为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；

图4为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。

如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：

S1：响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录。

HDFS服务收到addblock请求后，判断HDFS服务是否开启容量配额，如果开启了，则向元数据服务器发送配额申请请求以申请block_size大小对应的配额，然后判断配额是否申请成功，如果配额申请失败，则返回超额异常的警告，如果配额申请成功，则构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录，具体的缓存记录为记录本次申请容量alloc_size，文件将要写到的大小to_size＝文件当前大小+alloc_size，已写容量write_size＝0。然后以文件的ino号为key将hdfsquota缓存结构插入到HDFS_quota_map全局记录中，将hdfsquota缓存结构插入到quota_hit_list链表的尾部。

S2：响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录。

HDFS服务接收到文件的write请求后，判断文件是否存在hdfsquota缓存结构，如果不存在，证明此文件没有配额限制，继续正常写业务，如果存在，则更新缓存记录的wite_size记录，其中，write_size增量为本地写入的数据量，更新hdfsquota缓存结构访问时间，将hdfsquota缓存结构从quota_hit_list链表中的位置调整到链表的尾部。

S3：响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小。

预设属性大小为上述的文件将要写到的大小to_size，文件写结束时，HDFS客户端会调用complete接口协议，HDFS服务接收到complete rpc请求后，先检查HDFS_quota_map中是否有此问及文件的缓存记录，如果不存在，结束配额逻辑调用，如果存在，则判断缓存记录中的to_size是否大于文件的大小。

S4：响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器。

如果缓存记录中的to_size大于文件的大小，则计算申请的配额中未使用完的容量，大小为alloc_size–write_size，并将未使用完的容量归还给元数据服务器，并将缓存记录从HDFS_quota_map和quota_hit_list中移除。

分布式文件系统(对象存储)存储服务器中，使用HDFS协议容量配额写入数据时，设计配额适配整体方法，能够实现HDFS容量配额功能。设计使用map链表，实现配额结构的快速查，使用热度链表减少无用扫描，同时根据文件将要到达的大小记录，快速判断是否处理配额预留值，从而实现及时处理归还未使用的容量。

通过本发明的技术方案，能够实现HDFS协议过程的容量配额功能，能够及时归还未使用的配额，避免容量浪费，能够通过定时自检归还配额，增加功能可用性。

在本发明的一个优选实施例中，响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到addblock请求，判断HDFS服务是否开启容量配额；

响应于开启容量配额，向元数据服务器发送配额申请请求以申请block大小的配额；

响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录；

以待写文件的ino号为key将hdfsquota缓存结构插入到HDFS_quota_map全局记录中，将hdfsquota缓存结构插入到quota_hit_list链表的尾部。在申请配额时还需要判断配额是否申请成功，如果申请失败，则接口返回超额异常的警告。

在本发明的一个优选实施例中，响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录包括：

在缓存记录中记录本次申请容量为alloc_size；

文件将要写到的大小to_size＝文件当前大小+alloc_size，已写容量write_size＝0。

在本发明的一个优选实施例中，响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，判断文件是否存在hdfsquota缓存结构；

响应于文件存在hdfsquota缓存结构，更新缓存记录的wite_size记录，其中，write_size增量为本地写入的数据量；

更新hdfsquota缓存结构的访问时间，将hdfsquota缓存结构从quota_hit_list链表中的位置调整到尾部。如果文件不存在hdfsquota缓存结构，则证明此文件没有配额限制，继续正常写业务。

在本发明的一个优选实施例中，所述设属性大小为文件将要写到的大小to_size。

在本发明的一个优选实施例中，响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器包括：

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，根据公式alloc_size–write_size计算申请配额中未使用的容量；

将计算得到的容量归还服务器。还需要将缓存记录从HDFS_quota_map和quota_hit_list中移除。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：

HDFS服务每经过预设时间遍历quota_hit_list链表中的缓存记录；

响应于缓存记录中to_size小于文件大小，将缓存记录从HDFS_quota_map链表中移除；

响应于缓存记录中to_size大于文件大小且缓存上次访问间隔大于300s，向服务器归还未使用的容量。

通过本发明的技术方案，能够实现HDFS协议过程的容量配额功能，能够及时归还未使用的配额，避免容量浪费，能够通过定时自检归还配额，增加功能可用性。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种分布式文件系统HDFS服务容量配额实现的系统，如图2所示，系统200包括：

申请模块201，所述申请模块201配置为响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录；

更新模块202，所述更新模块202配置为响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录；

判断模块203，所述判断模块203配置为响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小；

释放模块204，所述释放模块204配置为响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器。

基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示，本发明实施例包括如下系统：至少一个处理器21；以及存储器22，存储器22存储有可在处理器上运行的计算机指令23，指令由处理器执行时实现以下方法：

响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录；

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录；

响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小；

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器。

在本发明的一个优选实施例中，响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到addblock请求，判断HDFS服务是否开启容量配额；

响应于开启容量配额，向元数据服务器发送配额申请请求以申请block大小的配额；

响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录；

以待写文件的ino号为key将hdfsquota缓存结构插入到HDFS_quota_map全局记录中，将hdfsquota缓存结构插入到quota_hit_list链表的尾部。

在本发明的一个优选实施例中，响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录包括：

在缓存记录中记录本次申请容量为alloc_size；

文件将要写到的大小to_size＝文件当前大小+alloc_size，已写容量write_size＝0。

在本发明的一个优选实施例中，响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，判断文件是否存在hdfsquota缓存结构；

响应于文件存在hdfsquota缓存结构，更新缓存记录的wite_size记录，其中，write_size增量为本地写入的数据量；

更新hdfsquota缓存结构的访问时间，将hdfsquota缓存结构从quota_hit_list链表中的位置调整到尾部。

在本发明的一个优选实施例中，所述设属性大小为文件将要写到的大小to_size。

在本发明的一个优选实施例中，响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器包括：

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，根据公式alloc_size–write_size计算申请配额中未使用的容量；

将计算得到的容量归还服务器。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：

HDFS服务每经过预设时间遍历quota_hit_list链表中的缓存记录；

响应于缓存记录中to_size小于文件大小，将缓存记录从HDFS_quota_map链表中移除；

响应于缓存记录中to_size大于文件大小且缓存上次访问间隔大于300s，向服务器归还未使用的容量。

基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示，计算机可读存储介质31存储有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序32：

响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录；

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录；

响应于文件写完成，判断缓存记录中预设属性大小是否大于文件大小；

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器。

在本发明的一个优选实施例中，响应于HDFS服务接收到addblock请求，申请block大小的配额并构建hdfsquota缓存结构和缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到addblock请求，判断HDFS服务是否开启容量配额；

响应于开启容量配额，向元数据服务器发送配额申请请求以申请block大小的配额；

响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录；

以待写文件的ino号为key将hdfsquota缓存结构插入到HDFS_quota_map全局记录中，将hdfsquota缓存结构插入到quota_hit_list链表的尾部。

在本发明的一个优选实施例中，响应于配额申请成功构建hdfsquota缓存结构，并设置缓存记录包括：

在缓存记录中记录本次申请容量为alloc_size；

文件将要写到的大小to_size＝文件当前大小+alloc_size，已写容量write_size＝0。

在本发明的一个优选实施例中，响应于HDFS服务接收到文件的写请求，基于文件的属性更新缓存记录包括：

响应于HDFS服务接收到文件的写请求，判断文件是否存在hdfsquota缓存结构；

响应于文件存在hdfsquota缓存结构，更新缓存记录的wite_size记录，其中，write_size增量为本地写入的数据量；

更新hdfsquota缓存结构的访问时间，将hdfsquota缓存结构从quota_hit_list链表中的位置调整到尾部。

在本发明的一个优选实施例中，所述设属性大小为文件将要写到的大小to_size。

在本发明的一个优选实施例中，响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，将申请配额中未使用的容量归还服务器包括：

响应于缓存记录中预设属性大小大于文件大小，根据公式alloc_size–write_size计算申请配额中未使用的容量；

将计算得到的容量归还服务器。

在本发明的一个优选实施例中，还包括：

HDFS服务每经过预设时间遍历quota_hit_list链表中的缓存记录；

响应于缓存记录中to_size小于文件大小，将缓存记录从HDFS_quota_map链表中移除；

响应于缓存记录中to_size大于文件大小且缓存上次访问间隔大于300s，向服务器归还未使用的容量。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。