如何实现挂载文件存储?

问题现象 文件存储 NAS 为多客户端提供了统一名字空间的文件共享读写能力，但在多进程/多客户端并发写同一个文件的场景中（典型的例如并发写同一个日志文件），各进程分别维护了独立的文件描述符及写入位置等上下文信息，而 NFS 协议本身并没有提供Atomic Append语义的支持，因此可能会出现写覆盖、交叉、串行等异常现象，推荐的解决方案有两种： （推荐）不同进程/客户端写入同一文件系统的不同文件中，后续分析处理时再进行归并，这个方案能够很好地解决并发写入导致的问题，同时无需使用文件锁，不会对性能造成影响。 对于并发追加写同一个文件（如日志）的场景，可以使用文件锁 + seek 机制来保证写入的原子性和一致性。但是文件锁 + seek 是一个比较耗时的操作，可能会对性能产生显著的影响。下面将对这种方式进行一个简单的介绍，以供参考。 flock + seek 使用方法 由于 NFS 协议本身没有提供对 Atomic Append 语义的支持，因此当并发写入同一文件末尾（如日志）时，很可能会出现相互覆盖的情况。在 Linux 中，通过使用 flock + seek 的方式，可以在 NFS 文件系统上做到模拟 Atomic Append，对并发追加写入同一文件提供保护和支持。

使用方式如下：

调用 fd = open(filename, O_WRONLY | O_APPEND | O_DIRECT) 以追加写的方式打开文件，并且指定 O_DIRECT（直写，不通过 Page Cache），获得文件描述符 fd。 调用 flock(fd, LOCK_EX|LOCK_NB) 尝试获取文件锁，如果获取失败（如锁已被占用）则会返回错误，此时可以继续重试或进行错误处理。 文件锁获取成功后，调用 lseek(fd, 0, SEEK_END) 将 fd 当前的写入偏移定位到文件末尾。 执行正常的 write 操作，此时写入位置应该是文件的末尾，并且由于有文件锁的保护，不会出现并发写入相互覆盖的问题。 写操作执行完成后，调用 flock(fd, LOCK_UN) 释放文件锁。 下面是一个简单的 C 语言示例程序，仅供参考：

#define _GNU_SOURCE #include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include<fcntl.h> #include<string.h> #include<unistd.h> #include<sys/file.h> #include<time.h>

const char *OUTPUT_FILE = "/mnt/blog"; int WRITE_COUNT = 50000;

int do_lock(int fd) { int ret = -1; while (1) { ret = flock(fd, LOCK_EX | LOCK_NB); if (ret == 0) { break; } usleep((rand() % 10) * 1000); } return ret; }

int do_unlock(int fd) { return flock(fd, LOCK_UN); }

int main() { int fd = open(OUTPUT_FILE, O_WRONLY | O_APPEND | O_DIRECT); if (fd < 0) { printf("Error Open\n"); exit(-1); } for (int i = 0; i < WRITE_COUNT; ++i) { char *buf = "one line\n";

            /* Lock file */
            int ret = do_lock(fd);
            if (ret != 0)
            {
                    printf("Lock Error\n");
                    exit(-1);
            }

            /* Seek to the end */
            ret = lseek(fd, 0, SEEK_END);
            if (ret < 0)
            {
                    printf("Seek Error\n");
                    exit(-1);
            }

            /* Write to file */
            int n = write(fd, buf, strlen(buf));
            if (n <= 0)
            {
                    printf("Write Error\n");
                    exit(-1);
            }

            /* Unlock file */
            ret = do_unlock(fd);
            if (ret != 0)
            {
                    printf("UnLock Error\n");
                    exit(-1);
            }
    }
    return 0;

} 更详细的 flock() 使用方式可以参考以下链接：http://www.hackinglinuxexposed.com/articles/20030616.html。