Lustre可靠性增强系统MTFS：第4篇下层文件系统支持-优快云博客

本文深入探讨了MTFS（Multi-tenant File System）的架构设计，重点阐述了如何为多种下层文件系统提供支持的机制。通过定义`structlowerfs_operations`和`structMTFS_junction`，MTFS能够灵活地处理不同文件系统的差异性。以ext2为例，详细介绍了添加支持的步骤，包括目录创建、源码修改等关键操作。同时，文章还讨论了对Lustre、本地文件系统（如ext2、ext3、ext4、tmpfs、ntfs-3g）和nfs的支持，以及遇到的具体问题和解决方案。

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4.1 为何需要下层文件系统支持？

MTFS的目的是为众多文件系统提供一种通用的高可用框架。为了这个目的，MTFS的大部分实现方式都是通用的。但是下层文件系统千奇百怪，因此还需要一种机制来处理下层文件系统的差异性，这个机制就是枢纽机制。

4.2 如何添加下层文件系统支持？

对于每种作为MTFS的下层文件系统，首先需要定义structlowerfs_operations，在其中给出下层文件系统类型、名字，并给定一些底层操作，以供MTFS调用。

同时MTFS设计了枢纽（junction）机制。通过枢纽机制，可以针对某些文件系统的组合，定制MTFS操作。例如下面几种情况可能需要进行不同的处理：

1. 将ext3作为主分支，将Lustre作为从分支

2. 将lustre作为主分支，将ext3作为从分支

在这种情况下，可以分别定义不同的枢纽struct MTFS_junction。枢纽中提供与默认的MTFS操作不同的操作struct MTFS_operations。对于在struct MTFS_operations中未定制的操作，将使用默认操作。

综上所述，为了对新的下层文件系统提供支持，只需要参考现有源码，根据新文件系统的特性，给定struct lowerfs_operations，然后定制struct MTFS_junction即可。

以添加ext2支持为例.

1. 创建MTFS/ext2目录。可以从MTFS/ext3目录复制过来。

2. 修改MTFS/ext2下的autoMakefile.am和Makefile.in

3. 修改MTFS/autoconf/MTFS-core.m4，添加

4. 修改MTFS/autoconf/MTFS-core.m4中对LC_CONDITIONALS的定义：

5. 修改MTFS/autoconf/MTFS-core.m4中对LC_CONFIG_FILES的定义：

6. 修改MTFS/autoMakefile.am，添加：

7. 修改MTFS/autoMakefile.am中对DIST_SUBDIRS的定义：

8. 修改MTFS/Makefile.in，添加：

9. 修改build/autoconf/MTFS-build.m4中对LB_CONFIGURE的定义，添加

10. 运行源码目录下的rebuild.sh

11. 在MTFS/tests/cfg目录下添加ext2.conf，进行测试。

4.3 对Lustre的支持

MTFS希望能提供对Lustre的支持。然而，由于Lustre是一个分布式文件系统，MTFS仍然需要借助Lustre的底层机制来保证数据一致性。

MTFS提供了对Lustre的补丁，可使用quilt工具将所需补丁打入相应版本的lustre中。具体使用方法为：

>cd luster-1.8.1.1
>ln -s ../mtfs-1.5.31/mtfs/swgfs_support/swgfs_patches/patches/ .
>ln -s ../mtfs-1.5.31/mtfs/swgfs_support/swgfs_patches/series/mtfs_lustre-1.8.1.1.series series
>quilt push -a

4.4 对本地文件系统的支持

支持的本地文件系统包括ext2、ext3、ext4、tmpfs、ntfs-3g等。

其中tmfs没有扩展属性支持。

ntfs-3g的扩展属性需要特殊处理。

4.5 对nfs的支持

对nfs支持存在的问题在于nfs不支持扩展属性。不支持扩展属性，那么就意味着没有好的方法来设置标志。

在提供nfs支持时需要的问题：

Bug	测试描述	问题描述	解决方式
325(posix:31d)	删除一个打开的目录，并访问这个目录	在fchmod已删除的目录时失败，报出的错误是Stale NFS file handle	添加LOWERFS_DIR _UNREACHEABLE_WHEN _REMOVED_THOUGH _OPENED
326(posix:36a)	验证新创建的的文件时间戳处于创建文件前后的系统时间之间	时间戳不对	添加LOWERFS_STRICT_ TIMESTAMP
327(posix:52a)	验证chattr操作是否有效	NFS不支持ioctl	添加LOWERFS _SUPPORT_CHATTR