深入NAS协议系列: 召唤SMB2 OpLock/Lease

SMB2是一种高性能、可靠的网络文件共享协议，被广泛运用于Windows-based操作系统中。而OpLock和Lease是SMB2协议在文件访问方面的两个关键特性。本文将深入解读这两个概念，帮助读者深入了解SMB2协议在文件共享方面的工作原理。

SMB2协议简介

SMB2协议是一种客户端/服务器协议，用于实现文件、打印机、消息等等的共享。它是Windows Vista及以后版本使用的文件共享默认协议，增加了更多的优化，例如减少网络流量、协议响应较快、支持多线程操作等等。同时SMB2协议主要实现了以下功能：

1. 服务器发现；
2. 认证和安全性；
3. 展示和管理连接；
4. 文件访问和相关操作；
5. 进程、线程和作业管理。

OpLock特性

OpLock原名机会锁定（Opportunistic Locking），该特性具备缓存文件内容的能力，保证多个客户端可以共享对同一文件的访问。在一个共享文件上，对同一部分内容的更改将被记录下来并被加锁，以保证数据的一致性。如果多个客户端都请求更改同一部分内容，则需要争夺该部分的锁，whichever`优先更改数据的客户端将获得锁定，并且这个客户端可以一个接一个地修改文件。因为其他客户端不知道文件的消息已经更改，对于其他客户端来说，该操作对于修改同一部分的请求无效。

OpLock特性的实质是在文件共享期间，允许客户端缓存在本地对文件保持锁的状态，以控制访问该文件的其他进程/客户端，使得共享变得更加高效、快捷。

Lease特性

Lease原名租约（Leases），也是一个文件IO优化的特性，通过减少与服务器的直接请求来提高文件访问的速度。
相比于OpLock，Lease可以更为合理地控制文件共享。通过定期签约维护IO锁定，Lease采用更有效、更高效的方式来处理网络上多个客户端的共享。
为了优化一些类似于远程应用程序的启动时间，设定最长的租期，最大努力为指定的时间保持文件的状态。

Lease是SMB2协议对OpLock特性改进的一个版本。生产环境中SMB2协议很少使用OpLock，因为这种方式会造成严重的重建和同步问题。Lease比OpLock更为灵活、精准地控制文件共享，可以为高吞吐量的应用程序提供更优化且可靠的访问。但也要注意不必要的Lease会带来更多的消耗，包括内存，CPU，转发以及磁盘IO。

总结

本文深入解读了SMB2协议的两个关键特性：OpLock和Lease。通过本文的了解，读者可以更深入地了解SMB2协议在文件共享方面的工作原理，以便为其日常使用和管理提供更充分、更准确的参考。同时，在实际应用中，需要根据具体的场景选择更适合的相关特性，以进一步提高网络文件共享的性能和稳定性。