The Google File System 翻译和理解( 九 ) _生活百科

在快照操作后，我们以下面的方式来执行复制写入：

客户端第一次想要向块 C 中写入数据前，它将向 Master 发送一个请求来查找当前的租约持有者。
Master 注意到块 C 的引用计数大于 1，它将推迟回复客户端的请求，并选择一个新的块句柄 C’，然后通知每个拥有块 C 副本的块服务器，创建一个新的块 C’ 。通过在同一个块服务器上创建一个新的块，我们能确保这个拷贝是本地的，不需要通过网络进行的（我们的磁盘速度是100MB以太网链路的3倍）。
从这点上看，请求的处理不会与其它的块处理有差别：主节点将新块 C’ 的租约授予其中一个副本，并回复客户端，客户端能够进行一般的写操作，并不知道这个块是从一个已存在的块上创建出来的。

4. Master操作Master 完成了以下这些工作：

执行所有的命名空间操作。
管理整个系统内的所有块的副本。
- 决定块的存储位置。
- 协调系统范围内的各种行为以保障块能够有足够的副本。
- 均衡所有块服务器的负载。
- 以及回收不再使用的存储空间。

4.1 命名空间管理与锁许多 Master 操作会占用较长时间：例如，一个快照操作必须撤销所有进行快照的块所在块服务器的租约，我们不想推迟正在进行的其它 Master 操作，因此，我们允许多个操作同时进行，并使用命名空间区域的锁来确保这些操作按适当的顺序执行。
不像许多传统的文件系统那样，GFS 没有一个目录数据结构来列出这个目录下的所有文件，也不支持对文件和目录的别名操作（如，Unix术语中的硬链接或符号链接）。GFS 的命名空间逻辑上表现为一个将全路径名映射为元数据的查询表。利用前缀压缩，这个表能够高效的存储在内存中。每个命名空间树中的节点（无论是一个绝对文件名还是一个绝对目录名）都有一个与之关联的读写锁。
每个主节点操作在执行前都先获得一系列的锁，通常，如果它涉及到/d1/d2/.../dn/leaf，它将：

获得目录名的读锁/d1，/d1/d2，...，/d1/d2/.../dn 。
获取完全文件名/d1/d2/.../dn/leaf的一个读锁或写锁。

注意，这里的 leaf 根据其操作，可能是一个文件，也可能是一个目录。
我们现在举例说明在/home/user构造快照成/save/user时，这个锁机制如何防止另一个 Master 任务创建一个文件/home/user/foo：

快照操作获得了/home和/save上的读锁，以及/home/user和/save/user上的写锁。
而文件创建操作则获得了/home和/home/user上的读锁，以及/home/user/foo上的写锁。因为它们都试图获得/home/user上的锁而造成冲突，所以这两个操作将适当的进行排序。

文件创建不需要获取它的父目录的写锁，因为这里没有“目录”或类似 inode 等用来防止被修改的数据结构。文件名上的读锁足以防止父目录被删除。
这种锁机制的一个很好的性质是它允许对同一个目录下的并发操作。比如，在一个相同目录下，多个文件创建操作可以同时进行：每个操作获取目录上的读锁，以及其文件名上的写锁。目录名上的读锁足以防止目录被删除、重命名或进行快照。文件名上的写锁可以使使用同一名字创建文件的两次操作顺序执行。
因为命名空间可能包含很多节点，所以读写锁对象采用惰性分配策略，一旦不再使用则被删除。同样，锁需要按一个相同的顺序被获取来防止死锁：他们先对命名空间进行排序，并在同一级别按字典序排序。