面向服务器的分布式并行文件系统

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近年来,宽带综合网发展迅猛,在此网络平台上开展各种增值业务成为电信运营商和广电部门新的经济增长点。在宽带综合网的前端,传统的集中式服务器系统不能满足需求,已经成为限制网络业务多样化发展的性能瓶颈,广大运营商迫切需要一种高性能、高可靠性、扩展能力强、价格合理的服务器系统。分布式并行服务器系统正好迎合了这种市场需求。为了构建分布式并行服务器系统,我们基于Linux内核开发了具有自主版权的分布式并行文件系统XFS。 XFS是一种面向服务器的分布式并行文件系统,系统中的各个节点在逻辑上是完全对等的,没有服务器和客户机的区别。XFS的服务对象是分布式并行服务器系统,它不直接面向普通用户。 本文首先介绍了分布式文件系统的发展情况以及设计分布式文件系统需要考虑的各种问题,分析了XFS的设计需求,然后以此为基础讨论了XFS的结构设计。本文的后半部分描述了通信模块和网络锁模块的实现,包括消息通信模型、通信事件机制、对象传输协议、XFS文件锁机制和非对称锁算法。本文在介绍了实现细节之后,还给出了性能测试结果,并对测试数据做了简单分析。 本文重点描述了对象传输协议和非对称锁算法。对象传输协议是XFS消息通信的传输平台,它由TFTP协议发展而来,具有简单可靠、响应速度快的特点。非对称锁算法是一种通用的分布式互斥机制,在以只读方式访问资源为主的系统中,该算法能够大大降低并发控制的时间开销。
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