Conception et realisation d'un systeme de gestion de fichiers nfs efficace et sur de fonctionnement

Design and implementation of a reliable and efficient nfs file system

• Auteur / Autrice : Nadine Peyrouze
• Direction : M. BANATRE
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Ce document a pour objet la conception et la realisation d'un systeme de gestion de fichiers (sgf) nfs (network file system) efficace et sur de fonctionnement. Ces deux proprietes sont en effet habituellement difficilement conciliables. Pour reduire le goulot d'etranglement du aux entrees/sorties disque, le sgf repose sur l'utilisation d'un cache des fichiers pour traiter rapidement les requetes des clients en memoire volatile plutot que sur disque. Si le cache augmente les performances du sgf, il a le defaut d'etre vulnerable aux defaillances du serveur puisque celles-ci provoquent la perte des modifications conservees en cache volatile. Il est donc a priori necessaire de reporter systematiquement et immediatement les mises a jour sur disque pour resister aux defaillances. Afin d'offrir un compromis acceptable entre efficacite et surete de fonctionnement du service, nous proposons une solution pour le systeme nfs basee sur l'utilisation d'un cache stable. Le contenu du cache stable a les proprietes d'etre accede rapidement, d'etre modifie atomiquement et d'etre accessible malgre l'occurence d'une defaillance. Ces proprietes sont mises en uvre par la gestion de copies des donnees en memoire volatile d'une machine primaire et d'une machine de secours, mises a jour suivant un protocole de validation. Le cache stable permet d'implementer la surete de fonctionnement du service sans degrader ses performances: (i) l'etat du sgf est modifie atomiquement en reportant les modifications sur la machine de secours a travers un lien de communication rapide plutot que sur disque ; (ii) l'etat du sgf est disponible en memoire de la machine de secours ce qui accelere la reprise du service en cas de defaillance de la machine primaire. L'utilisation du cache stable autorise en outre l'accumulation des modifications sur l'etat logique des fichiers en cache afin de les reporter de maniere groupee sur leur etat physique. Cette technique de report groupe asynchrone permet d'optimiser la gestion du stockage en effectuant des ecritures de grande taille au lieu de multiples petites ecritures sur les fichiers. Nous avons realise, puis evalue, un prototype du systeme propose pour une plate-forme distribuee composee de stations de travail sun et du systeme unix. Les resultats obtenus sont satisfaisants puisque le prototype s'est montre, dans certains cas, jusqu'a deux fois plus rapide que le serveur nfs standard de sun