用戶態(tài)文件系統(tǒng)客戶端實現(xiàn)及優(yōu)化.pdf

1、大數(shù)據(jù)時代的來臨，需要處理的數(shù)字信息呈指數(shù)增長，分布式文件系統(tǒng)為大量數(shù)據(jù)的存儲和處理提供了有效的解決方案。分布式文件系統(tǒng)所按照提供的接口可以分為兩類：第一類是支持或部分支持POSIX接口的文件系統(tǒng)，第二類是提供私有專用接口。大多數(shù)支持或部分支持POSIX接口的分布式文件系統(tǒng)為了追求更好的性能，都選擇在內(nèi)核態(tài)實現(xiàn)客戶端，但是內(nèi)核態(tài)實現(xiàn)存在開發(fā)調(diào)試困難、周期長、移植困難等問題。
　　基于FUSE（Filesystem in Users

2、pace）框架實現(xiàn)了一個用戶態(tài)文件系統(tǒng)客戶端，和MDS（元數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器）、OSD（數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器）組成分布式文件系統(tǒng)。通過分析FUSE框架的實現(xiàn)特點和對用戶態(tài)文件系統(tǒng)進行測試，發(fā)現(xiàn)用戶態(tài)文件系統(tǒng)存在用戶態(tài)與核態(tài)之間上下文切換次數(shù)多、數(shù)據(jù)拷貝次數(shù)多、網(wǎng)絡(luò)通信效率低等問題。針對用戶態(tài)文件系統(tǒng)的這些問題，在客戶端采用元數(shù)據(jù)緩存和數(shù)據(jù)緩存聚合多次I/O的數(shù)據(jù)，盡量減少網(wǎng)絡(luò)通信次數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)利用率；異步I/O技術(shù)使客戶端將數(shù)據(jù)I/O請求直接在本