本期讓我們繼續(xù)走進(jìn)分布式數(shù)據(jù)管理另一核心功能——分布式文件系統(tǒng)的解讀蒜绽，看看分布式文件系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備文件的訪問(wèn)。

分布式文件系統(tǒng)的定義及應(yīng)用場(chǎng)景

眾所周知衰琐，每個(gè)設(shè)備都會(huì)有自己的本地文件系統(tǒng)焙矛，用于存儲(chǔ)設(shè)備上用戶(hù)和應(yīng)用產(chǎn)生的包括圖片垛吗、視頻织堂、音頻、文檔等在內(nèi)的各種文件奶陈，每個(gè)設(shè)備上的本地文件系統(tǒng)彼此之間是互相獨(dú)立的捧挺。但隨著個(gè)人智能設(shè)備的增多，大家時(shí)常面臨多設(shè)備間文件共享問(wèn)題尿瞭，比如說(shuō)手機(jī)與PAD之間的文件傳輸分享問(wèn)題闽烙。

目前對(duì)于這種問(wèn)題常見(jiàn)做法是借助網(wǎng)絡(luò)傳輸工具例如華為share或微信，或者借助應(yīng)用云服務(wù)声搁，這當(dāng)中的實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜黑竞。分布式文件系統(tǒng)就是為了解決文件傳輸業(yè)務(wù)上的痛點(diǎn)而存在的。分布式文件系統(tǒng)將各個(gè)設(shè)備上孤立的本地文件系統(tǒng)進(jìn)行連通疏旨，組成一個(gè)“虛擬的超級(jí)文件系統(tǒng)”很魂，打破設(shè)備之間的存儲(chǔ)邊界，文件可以在多設(shè)備間完成自由檐涝、安全的流轉(zhuǎn)和訪問(wèn)遏匆。

我們來(lái)看一個(gè)常見(jiàn)的例子。很多人使用手機(jī)拍照后會(huì)借助PAD對(duì)圖片進(jìn)行編輯谁榜，畢竟PAD的界面更大幅聘，編輯能力也更強(qiáng)，完成編輯后會(huì)將圖片從PAD重新發(fā)回到手機(jī)窃植，通過(guò)手機(jī)分享到朋友圈帝蒿，這中間至少需要完成手機(jī)—PAD—手機(jī)這樣復(fù)雜的傳輸操作及流程。

但是巷怜，如果通過(guò)分布式文件系統(tǒng)葛超，用戶(hù)可直接在PAD就可以看到該圖片，直接使用PAD打開(kāi)圖片進(jìn)行編輯延塑，編輯保存后的圖片仍然存在手機(jī)上原來(lái)的文件位置绣张，無(wú)需借助網(wǎng)絡(luò)傳輸工具或云服務(wù)，即可方便地實(shí)現(xiàn)圖片在多設(shè)備上流轉(zhuǎn)編輯关带。**在這個(gè)過(guò)程中侥涵，PAD和手機(jī)操作的始終是同一個(gè)文件，都是在手機(jī)上拍攝到的那個(gè)圖片豫缨。

通過(guò)上述例子独令，我們不難看出分布式文件系統(tǒng)是一種系統(tǒng)能力，它可以為應(yīng)用提供跨設(shè)備的文件訪問(wèn)能力好芭，這使得應(yīng)用在多個(gè)設(shè)備間需要使用和編輯同一個(gè)文件時(shí)燃箭，無(wú)需在設(shè)備之間傳遞文件，使用起來(lái)非常方便舍败。

那么分布式文件系統(tǒng)究竟如何提供跨設(shè)備訪問(wèn)的能力招狸，下面讓我們來(lái)打開(kāi)它的架構(gòu)視圖和運(yùn)行視圖敬拓，深入了解一下。

分布式文件系統(tǒng)的架構(gòu)視圖

分布式文件系統(tǒng)采用的是一個(gè)堆疊式的設(shè)計(jì)裙戏，其堆疊在本地文件系統(tǒng)之上乘凸，本身沒(méi)有存儲(chǔ)能力。

分布式文件系統(tǒng)向下調(diào)用本地文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力累榜，將分布式文件目錄樹(shù)和文件內(nèi)容存儲(chǔ)到本地文件系統(tǒng)上营勤，向上又是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理和存儲(chǔ)文件信息壹罚，同時(shí)兼容POSIX接口葛作，減少開(kāi)發(fā)者學(xué)習(xí)成本。

在分布式文件系統(tǒng)中猖凛，各個(gè)模塊承擔(dān)了不同的職責(zé)赂蠢，從而實(shí)現(xiàn)文件跨設(shè)備訪問(wèn)的能力。

通信組件

通過(guò)內(nèi)核態(tài)的通信組件辨泳，分布式文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備上的分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行互通虱岂，從而實(shí)現(xiàn)文件的跨設(shè)備訪問(wèn)。

存儲(chǔ)管理

通過(guò)存儲(chǔ)管理模塊菠红，分布式文件系統(tǒng)完成對(duì)于存儲(chǔ)“空間”的管理第岖。

Dentry管理

通過(guò)Dentry管理模塊，分布式文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于文件夾及最終文件的目錄項(xiàng)管理途乃。所有目錄項(xiàng)將構(gòu)成一棵目錄樹(shù)绍傲，而Dentry管理就是對(duì)這棵大樹(shù)的管理扔傅。

Cache管理

通過(guò)Cache管理模塊耍共，分布式文件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)Cache的智能預(yù)讀跟管理，提高文件跨設(shè)備訪問(wèn)的性能猎塞。

分布式文件系統(tǒng)的運(yùn)行視圖

當(dāng)多個(gè)設(shè)備完成分布式組網(wǎng)之后试读，各個(gè)設(shè)備上的分布式文件系統(tǒng)就可以通過(guò)軟總線(xiàn)這一分布式設(shè)備的通信基座，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)荠耽，組成一個(gè)“虛擬的超級(jí)文件系統(tǒng)”钩骇。

分布式軟總線(xiàn)介紹：https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/harmonyos-features-0000000000011907#ZH-CN\_TOPIC\_0000001063953283\_\_section19559317185

通過(guò)“虛擬的超級(jí)文件系統(tǒng)”，各個(gè)設(shè)備上的應(yīng)用可以訪問(wèn)存儲(chǔ)在其他設(shè)備上的分布式文件铝量。我們用現(xiàn)實(shí)中的一個(gè)例子來(lái)做一下類(lèi)比倘屹，幫助大家理解一下：

各個(gè)設(shè)備就相當(dāng)于一個(gè)孤立的城市。單設(shè)備上的本地文件系統(tǒng)相當(dāng)于這座城市的一個(gè)倉(cāng)庫(kù)慢叨，文件相當(dāng)于這個(gè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的一些貨物纽匙。應(yīng)用就相當(dāng)于這個(gè)城市里的一些工廠。工廠負(fù)責(zé)將這些貨物存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)里面拍谐，同時(shí)也會(huì)從倉(cāng)庫(kù)內(nèi)取出貨物并進(jìn)行加工處理烛缔，加工完畢后再存儲(chǔ)到這個(gè)倉(cāng)庫(kù)里馏段。

如上圖所示，設(shè)備A即城市A践瓷，設(shè)備B即城市B院喜，app1就是城市A當(dāng)中的工廠1，負(fù)責(zé)從城市A的倉(cāng)庫(kù)（本地文件系統(tǒng)）中取出貨物并進(jìn)行加工處理和再存儲(chǔ)晕翠。app1和app2是城市B中的工廠1和工廠2兩座工廠喷舀。

由于城市A和城市B是相互孤立的，所以城市A中的工廠1不能接觸到城市B中的工廠1里面的貨物淋肾。軟總線(xiàn)的出現(xiàn)元咙，就相當(dāng)在城市A和城市B間建立了公路和鐵路，分布式文件系統(tǒng)就相當(dāng)于依托公路和鐵路建立起來(lái)的倉(cāng)庫(kù)物流系統(tǒng)巫员，有了這個(gè)物流系統(tǒng)庶香，城市A和城市B中的工廠就可以協(xié)同起來(lái)，依靠這個(gè)物流系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行調(diào)度简识。

如此一來(lái)赶掖，城市A中的工廠1也可以使用城市B中的工廠1的貨物，城市B中的工廠1也可以使用城市A中的工廠1中的貨物七扰，這個(gè)過(guò)程都是由分布式文件系統(tǒng)這個(gè)物流系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行貨物的調(diào)度和運(yùn)輸奢赂。

有了這個(gè)物流系統(tǒng)，城市A的工廠1使用其它城市的貨物颈走，就像使用本城市倉(cāng)庫(kù)的貨物一樣簡(jiǎn)單膳灶，因?yàn)樗帘瘟说讓拥牟町悺?/p>

既然文件可以跨設(shè)備訪問(wèn)，那么到底如何保證訪問(wèn)安全呢立由？分布式文件系統(tǒng)已經(jīng)思考到這一點(diǎn)并提供了完備的安全模型轧钓，我們一起來(lái)看一下。

分布式文件系統(tǒng)的安全模型

我們都知道锐膜，在HarmonyOS的本地文件系統(tǒng)中毕箍，應(yīng)用是在一個(gè)獨(dú)立的沙箱中運(yùn)行，不同應(yīng)用的本地文件是分開(kāi)存放的道盏，都是存在自身的沙箱目錄下而柑，相互之間是隔離的，無(wú)法互相訪問(wèn)荷逞。也就是說(shuō)媒咳，微信不能訪問(wèn)支付寶沙箱里面的文件。

沙箱模型這個(gè)安全特性种远，在分布式文件系統(tǒng)里同樣有效涩澡。各應(yīng)用的分布式文件系統(tǒng)也是分開(kāi)存放的，相互之間也是不能訪問(wèn)的院促。應(yīng)用必須通過(guò)分布式文件系統(tǒng)提供的專(zhuān)用接口來(lái)獲取屬于自己的沙箱目錄筏养，將文件放在沙箱目錄里面斧抱。應(yīng)用既不能通過(guò)拼接路徑的方式將自己的文件放到其他應(yīng)用的沙箱目錄里面，也不能通過(guò)拼接路徑的方式在沒(méi)有權(quán)限的情況下訪問(wèn)其他應(yīng)用的分布式沙箱文件渐溶。

**這就保證分布式文件系統(tǒng)的安全性與本地文件系統(tǒng)的安全性是一致的
**

如上圖所示辉浦，同一設(shè)備的不同應(yīng)用間是相互隔離的，因此不能互相訪問(wèn)茎辐。如設(shè)備A上的app1宪郊，由于兩個(gè)應(yīng)用之間是隔離的，所以沒(méi)有權(quán)限訪問(wèn)設(shè)備A上的app2的分布式目錄和分布式文件拖陆。

而當(dāng)多個(gè)設(shè)備存在相同應(yīng)用時(shí)弛槐，它們的沙箱是互通的，也就是說(shuō)在不同設(shè)備上依啰，同一應(yīng)用的分布式文件視圖是一樣的乎串，使用的也是同一個(gè)分布式的沙箱。就像上面這個(gè)圖里所示設(shè)備A上的app1速警，與設(shè)備B上的app1叹誉，它們的沙箱是一樣的。因此闷旧，設(shè)備A上的app1能夠同時(shí)看到放在自身設(shè)備上的file1和放在設(shè)備B上的file2长豁，并且能夠訪問(wèn)到這兩個(gè)文件。同樣設(shè)備B上的app1也能同時(shí)訪問(wèn)這兩個(gè)文件忙灼。

需要注意的是這里說(shuō)的不同設(shè)備的相同應(yīng)用匠襟，指的是Bundle Name相同、華為簽名相同的應(yīng)用该园。如果僅僅是說(shuō)Bundle Name一樣酸舍，但是簽名不一樣，那它們之間的沙箱也是不同的爬范。

這樣的做法是為了防止單個(gè)設(shè)備上的應(yīng)用被仿冒之后父腕，通過(guò)分布式文件系統(tǒng)去訪問(wèn)其他設(shè)備上的被仿冒的那個(gè)應(yīng)用的分布式文件。比如說(shuō)別人寫(xiě)了一個(gè)假的微信青瀑，Bundle Name跟微信一樣，不法分子通過(guò)假微信去訪問(wèn)其他設(shè)備上真微信的數(shù)據(jù)萧诫。而通過(guò)Bundle Name+簽名的機(jī)制斥难，能從根本上杜絕跨設(shè)備仿冒應(yīng)用的訪問(wèn)。

看了以上解讀帘饶，大家是不是對(duì)分布式文件系統(tǒng)的架構(gòu)組成哑诊，如何運(yùn)行，怎樣實(shí)現(xiàn)安全訪問(wèn)有了深入了解及刻，那么到底如何才能使用分布式文件系統(tǒng)能力镀裤，將本地應(yīng)用升級(jí)為分布式應(yīng)用呢竞阐？