基于NFS的并行文件系统框架性设计——系统、文件数据及元数据访问.pdf

基于 NFS 的并行文件系统框架性设计
——系统、文件数据及元数据访问
信息工程学院计算机系计算机科学与技术专业韩靖柯
学号:2001131006

【摘要】本文介绍基于 NFS 的并行文件系统框架性设计以及客户端部分功能的实现。
综合 PVFS 与 Expand 两种并行文件系统的特性,基于 NFS 的并行文件系统依靠 NFS 提供的分
布式存储环境,使用独立的元数据服务器存储文件信息,通过客户端对文件的分块与重组实
现多个客户机并行访问文件数据,且每个客户程序可同时向多个NFS 数据服务器请求数据分
块,每个客户机对特定文件的数据访问权限取决于由元数据服务器中对应文件的信息。本设
计实现了该并行文件系统基本框架的设计以及文件的分块与重组这一核心功能。编程开发主
要在 Linux 下使用 C 语言完成。

【关键词】Parallel File System;NFS;PVFS;Meta Data

【教师点评】并行文件系统用于解决CPU与存储系统的带宽差异问题:减少
访问海量数据时的延时和提升存储总量,是在大型科学/工程计算中影响系统性
能的关键性的系统软件之一。当前有多种并行/分布式文件系统,但是PC集群中
常用的开源软件是PVFS,公开的源代码和设计文档提供了研究它的可能性。该论
文基于分析PVFS,并且结合了Expand并行文件系统中采用NFS作为数据服务器的
优点,设计出一种结合两种并行文件系统优点的新系统,并实现了主要框架。设
计与实现过程涉及了并行文件系统理论、系统框架设计、Linux环境下的网络
socket编程、文件访问操作、系统核心数据的管理、多线程编程以及系统合理性
等等方面,编程工作较大且需要比较长时间的技术积累。论文简要地介绍了并行
文件系统的背景,着重介绍了新系统的设计与实现,包括设计思想、模块功能、
采用的算法与策略/机制、功能函数以及关键的数据结构等等,层次清楚,逻辑
严密,结构完整,描述了所实现的一种新系统的框架功能,是在并行文件系统上
的探索性工作有一定的创新意义,并为后继的研究工作打下基础。
点评教师:

【Abstract】The design and implementation of the framework for a parallel file
system based on NFS is given. bining two existed file system, PVFS and Expand,
this new file system depend on NFS to provide data service and an individual node
to manage meta data. The file data are striped among the NFS severs and can be access
by multiple clients concurrently. All the information about accessing file data is
stored in meta data files and controlled by meta sev