科创中国

电子信息技术

本发明公开了一种基于SCM的日志文件系统性能提高方法，将SCM作为内存设备存放文件系统元数据和日志，优化了元数据的读写，并且通过区分覆盖写和追加写，只将覆盖写数据写入到日志，追加写数据直接写入到文件系统并控制更新的顺序来保证文件系统一致性，减少日志开销，提升文件系统性能；利用SCM按字节修改的特性，通过计算新旧日志块之间的差异，实现日志字节粒度的更新，减少日志数据流。本发明主要包括存储系统的构建、写日志、垃圾回收、数据写回、系统恢复这五个操作，可用于各种日志文件系统，适用于构建高性能、高容量和高可靠性的大型存储系统。解决了现有日志文件系统中日志技术额外开销大、元数据写回频繁、宕机后恢复速度慢等问题。

传统的日志技术是一种常用的保证文件系统一致性的方法。在改动文件系统之前，先把更新数据记录在日志中。日志一般存放在磁盘分区或日志文件中。系统宕机后，利用顺序将日志记录写回磁盘的方式进行系统恢复。传统的日志技术针对块级存储设备而设计，采取以空间换时间的策略。由于日志机制面临“写两遍”的问题，即先写一次日志，再写一次文件系统，日志机制可能会给文件系统带来比较大的开销。另外，传统日志技术在系统恢复时全部不加区别地写到磁盘，这样，同一个数据块的多个日志副本就要占据多份日志记录空间，系统恢复时也要写回多次，不仅占据了大量日志空间，也延长了系统恢复时间。又由于空间利用率低，很容易造成日志满的情况，传统日志技术不得不频繁地把内存数据写回磁盘。

冯丹，1970年5月生，湖北京山人，华中科技大学计算机学院院长，教授，博士生导师。信息存储系统教育部重点实验室副主任，武汉光电国家实验室（筹），兼任中国计算机学会外部设备专业委员会委员，中国计算机学会信息存储技术专业委员会委员，中国电子工业标准化技术协会海量存储标准工作委员会副主任委员武汉市科学技术协会常委，武汉市政协委员，第十三届全国人大代表。