Kļūmju izturīga failu krātuve

Mārvinam Teimeram viss sākās ar zemestrīci. Theimers atceras, ka 1989. gada masīvās Loma Prieta zemestrīces sekas Silīcija ielejā bija sirreālas. Es iekāpu mašīnā un ieslēdzu radio… klusums! Radiostacijas 20 jūdžu rādiusā bija izslēgtas.

Un tāpat bija gandrīz visi datori.

Šī satricinošā pieredze lika Teimeram, toreizējam operētājsistēmu pētniekam Xerox Palo Alto pētniecības centrā, domāt par to, kā padarīt datoru failu glabāšanas sistēmas radikāli kļūmizturīgākas. Viņa darbs ir palīdzējis izveidot Farsite — bezatteices uzglabāšanas tehnoloģiju, kas tiek radīta uzņēmumā Microsoft.

Dublējums nākotnē

Uzņēmumi parasti dublē savus kritiskos datus, bet privātpersonas to nedara. Un tāda katastrofa kā zemestrīce var iznīcināt visus jūsu datora failus un mēnešus vai pat gadus ilgušo darbu. Pat ja esat dublējis savus datus, tie nav pieejami, kamēr neesat augšupielādējis tos rezerves sistēmā. Un sliktākajā gadījumā jūs glabājat dublējumkopijas tieši blakus datoram, un tās arī tiek zaudētas.

Tātad, kā atrisināt problēmu? Saglabājot savus datus ne tikai datorā un draudzīgajā lokālajā serverī, bet arī daudzos tīkla datoros, saka Theimer. Tādā veidā, pat ja 99 no 100 iekārtām tiek iznīcinātas vai padarītas nederīgas, joprojām ir viens dators, kurā visi jūsu faili tiek glabāti drošībā un viegli atkopjami.

Turklāt jūsu izplatītajai failu glabāšanas sistēmai nevajadzētu paļauties uz centrālo serveri, pat ne lai atrastu failu kopijas. Mēs domājam, ka varam izstrādāt šīs sistēmas tā, lai jums nebūtu jābūt šiem aizmugures serveriem, saka Theimer.

To izveidošana Microsoft

Strādājot par vecāko pētnieku uzņēmumā Microsoft Research Redmondā, Vašingtonā, Teimers deviņdesmito gadu beigās sadarbojās ar sistēmu programmatūras pētnieku Bilu Boloski. Ar Bolosky kā komandas vadītāju pusduci pētnieku grupa noteica četras galvenās prasības sistēmai, ko sauc par Farsite:

• Nodrošiniet ļoti pieejamu un uzticamu failu pakalpojumu, darbojoties parastos galddatoros
• Nodrošiniet, lai lietotāju dati būtu aizsargāti no citiem, tostarp to datoru lietotājiem, kuri tos glabā
• Jābūt automātiski un adaptīvi paškonfigurējošam un pašregulējošam, lai tā varētu reaģēt uz atsevišķām sistēmas kļūmēm un lietošanas modeļu izmaiņām
• Strādājiet bez centrālā servera vai centrālā administratora

Plašas atvērtas telpas

Pētnieki analizēja lietotāju personīgos cietos diskus Microsoft un atklāja, ka lielākā daļa nebija gandrīz pilni. Faktiski tie ir vairāk nekā puse tukši un visu laiku kļūst lielāki, saka Bolosky. Pārbaudot to trīs reizes divu gadu laikā, viņi atklāja, ka lietotāju neizmantoto disku procentuālais daudzums palielinās, jo īpaši pieaugot jauno cieto disku izmēram.

Turklāt Bolosky prognozē, ka disku ražotāji līdz 2003. gadam varētu ražot terabaitu lielus, pusaugstus cietos diskus, kas pārdoti par mazāk nekā 500 USD.

Tātad, kāpēc neizmantot visu šo izniekoto vietu? Tieši to dara Farsite prototips.

Lai nodrošinātu, ka katra lietotāja faili ir pieejami tikai tiem, kam tie ir jāredz, Farsite ietver failu šifrēšanu. Tādā veidā, pat ja faili tiek glabāti ļaunprātīga lietotāja sistēmā, tie joprojām būs droši. Mēs izmantojam diezgan spēcīgus šifrus — RSA ar lielu atslēgu garumu — un tie tiek parakstīti, kad tie ir šifrēti, saka Bolosky.

Turklāt, ja ļaunprātīgs lietotājs vēlas apgrūtināt darbus, dzēšot cita lietotāja failus, tiek iznīcinātas tikai vienā datorā saglabātās šo failu kopijas. Kopijas citās iekārtās paliek drošībā.

Labāk nekā serveri

Tā kā Farsite glabā lietotāja failu kopijas vairākās iekārtās, tas arī padara to izturīgāku pret tīkla kļūmēm nekā centralizētu serveru sistēmu. Ja ir tīkla kļūme, kas bloķē piekļuvi vienai iekārtai, kurā tiek glabāti lietotāja faili, pastāv iespēja, ka cita iekārta ar tādiem pašiem failiem joprojām būs pieejama. Faili paliek pieejami arī tad, ja daži lietotāji naktī izslēdz mašīnas.

Vēl viens ieguvums, glabājot failus vairākās vietās, ir tas, ka tas var palīdzēt izvairīties no piekļuves šķēršļiem, kas raksturīgi, kad daudzi lietotāji vienlaikus mēģina piekļūt saviem failiem vienā serverī.

Farsite metadirektorijs (kurā tiek saglabātas visas failu atrašanās vietas) darbojas līdzīgi, taču tas nav jāreplicē tik daudzās iekārtās, lai nodrošinātu uzticamību un kļūdu toleranci.

Kad grupai pievienojas jauna iekārta, tās faili tiek automātiski replicēti citu datoru diskos. Farsite ir pietiekami gudra, lai izvairītos no dublēto failu kopēšanas vienā diskā un nepārtraukti līdzsvarotu diska ielādes, lai neviena lietotāja diskdzinis pēkšņi neuzpildās.

Farsite arī veicina lietošanas vienkāršību. Farsite parādās kā tikai cits diskdzinis, piemēram, F:, un visa sarežģītība ir paslēpta no lietotāja.

Izstrādāts pēc mēroga

Negaidiet, ka drīz redzēsiet Farsite operētājsistēmā Windows XP vai tās papildu sistēmās. Pašreizējā versija ir pārbaudīta tikai ar aptuveni desmitiem iekārtu, un tuvākajā nākotnē plānots veikt plašāku testu ar 150 līdz 200 personālajiem datoriem.

Tomēr pētnieki saka, ka tas varētu atbalstīt līdz 100 000 mašīnu. Ar laiku Farsite būs pasaulē lielākā, serverī mērogojamā, kļūmēm izturīga failu sistēma, prognozē Bolosky. [Galu galā] mēs vēlamies izmantot simtiem miljonu iekārtu.

paslēpties