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并行文件系统构筑高性能计算数据基石

xFS:走入象牙塔的学院派
   
    xFS作为一种采用无服务方式以提供可扩展的文件服务的机群文件系统。它同 zebra 一样,xFS 集成了存储分组结构和日志结构,并且也实现了数据存储于元数据管理的彼此分离。

    xFS 通过全部分布数据存储于元数据管理的功能减少了集中的瓶颈。为了获得更高的性能,xFS 采用了合作缓存,一种通过各客户缓存的协调合作来替代传统的集中的服务端缓存。在 xFS 中,任何机器都可以缓存、存储或则控制任意的数据块,这种方式可以提供比传统文件系统结构更好的性能和可扩展性。

xFS并行文件系统存取原理

    xFS 的一个主要的特点是它的合作缓存的算法,即是“N-Chance”算法。 这种算法动态地把每个客户端的缓存分开成块,以提供给当地的和那些存储在合作缓存的应用程序的应用。算法的置换机制是综合应用了当地“LRU”信息和重复避免(duplicate avoidance)以决定所最应该置换的块。

    实际上,xFS 所应用的缓存结构与远端缓存结构以及“Feeley”描述的全局存储服务(GMS)具有相类似的构想。GMS 比“N-Chance”算法更具有通用性,但它没有提供一致性机制并且依靠一种集中式的算法来决定块的置换。Sarkar andHartman 提出了一种基于提示(hint-based)的合作缓存方式,这种方式可以减少客户机在通过提示调用和置换块是对管理者的依靠性。实验表明这种方式可以在增加少量的负载的情况下获得同 xFS 所相似的效果。

    xFS的缺陷包括:它必须维护在文件级粒度下的缓存一致性,否则可能导致在某些情况下的共享错误问题(false-sharing problem)。同时不具备系统的在线动态扩展功能,这使得xFS在集群文件系统中并没有真正得到应用,实际上局限于实验室的象牙塔中。

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