解析Linux系统中日志文件系统

众所周知,文件系统是操作系统最为重要的一部分。每种操作系统都有自己的文件系统。文件系统直接影响着操作系统的稳定性和可靠性。Linux下的文件系统通常有两种,即日志文件系统和非日志文件系统,以下简单介绍两类文件系统。     

Linux下的文件系统发展

本文讲述了Linux的重要特色之一“文件系统”的主要特点，对Linux下的文件系统进行了概述，着重讨论了现代文件系统的发展趋势“日志文件系统”的相关技术，对目前Linux下的主要四种日志文件系统进行了介绍比较。     

嵌入式Linux下JFFS2文件系统的实现

文件系统是操作系统的重要组成部分之一,它为操作系统内核提供了存储和管理数据的机制,并为用户程序提供了对数据的访问接口。嵌入式文件系统不仅要具有一般文件系统的功能,还要满足嵌入式系统的特殊要求。JFFS2文件系统就是专门针对在嵌入式系统中得到广泛应用的Flash存储器而设计的,能很好地满足嵌入式系统的各项要求。文中介绍了嵌入式Linux系统下的Flash存储器和日志文件系统,并结合一个具体的实验平台,给出了JFFS2文件系统的移植和实现过程。通过在嵌入式Linux下使用JFFS2文件系统,可以为应用程序的开发奠定良好的基础。     

试析Ext文件系统

文件系统是对任何存储设备上的数据或元数据进行组织的一种机制和数据格式,即在磁盘上组织文件的方法.Ext是延伸文件系统,它是在Linux上第一个利用虚拟文件系统实现的文件系统,是Linux的默认文件系统.     

一种基于日志结构的自动压缩/解压缩文件系统的实现方案

文章提出了一种新的用于文件系统的抽象层———磁盘存储块抽象层的思想,并进行了详细的分析阐述。同时,利用磁盘存储块抽象层,设计出了一个基于日志结构的自动数据压缩/解压缩文件系统。     

日志结构文件系统技术的研究

介绍了一种新的磁盘管理技术－日志结构文件系统，把对文件的修改汇成日志条目顺序地写入磁盘，既加速了写文件的速度，又加速了崩溃恢复的速度，把整个磁盘作为日志，磁盘上包含有效的读取日志结构文件所需的索引信息，为了保持快速写所需的大的磁盘空闲快，将磁盘分成段，用一个清理工线程收集压缩分散到各个段中的有效信息，以一个日志结构文件系统的原型，即Sprite LFS为例，对日志文件系统设计和实现的各个阶段进行了分析，并与Unix的文件系统，即快速文件系统（FFS）进行了比较。     

文件系统中日志技术的研究

本文分析了日志技术在现代文件系统中的应用实现的主要特点与问题，并总结了在文件系统中使用日志技术需解决的问题。     

刍议UNIX操作系统下文件系统性能的优化

本文根据从事ＵＮＩＸ操作系统管理及维护的经验，讨论了优化ＵＮＩＸ操作系统中文件系统的性能，共分为文件系统的组织结构，文件系统性能规划的策略和文件系统性能的优化三个方面来讨论。     

Lustre文件系统的性能优化研究

为了进一步推动Lustre在海量存储系统中的应用,在分析其系统结构和数据存储分发机制的基础上,研究如何更全面的优化配置Lustre。结合具体实验环境,首先对比不同网络传输性能对Lustre文件系统的影响;其次深入剖析Lustre自身结构的特点,制定优化策略,同时针对不同的客户端配置也进行了测试优化研究。最后,根据实验结果进一步明确并扩充了影响Lustre文件系统性能的因素,提出一种整体优化Lustre的方案。     

基于Linux的大容量Yaffs文件系统性能优化与实现

针对Yaffs文件系统应用在大容量存储设备时所产生挂载速度慢的问题,提出一种新的改进方法,并在Yaffs2文件系统中进行了实现。通过在Yaffs2文件系统中增加适当的偏移量,使得在扫描挂载文件系统时减少了不必要的扫描时间,从而加快了挂载的速度。在最新的Yaffs2文件系统当中,依据该方法修改Yaffs2源代码,同时,在Linux系统上加入了对改进后文件系统的支持。对改进前后的性能进行分析和实验,表明了该方法的可行性。     

基于并发策略的分布式文件系统性能优化方案

分布式文件系统是构建分布式存储系统的核心底层子系统,它的性能影响着整个分布式存储系统的性能。针对Hadoop分布式文件系统性能的不足,提出基于并发策略的性能优化方案,改进其写操作性能。实验表明该方案能有效的提高写的性能,提高系统的执行效率。     

一种性能优化的小文件存储访问策略的研究

在分布式文件系统中,小文件的管理一般存在访问性能较差和存储空间浪费较大等缺点.为了解决这些问题,提出了一种性能优化的小文件存储访问(SFSA)策略.SFSA将逻辑上连续的数据尽可能存储在物理磁盘的连续空间,使用Cache充当元数据服务器的角色并通过简化的文件信息节点提高Cache利用率,提高了小文件访问性能;写数据时聚合更新数据及其文件夹域中的相关数据为一次I/O请求写入,减少了文件碎片数量,提高了存储空间利用率;文件传输时利用局部性原理,提前发送批量的高访问率的小文件,降低了建立网络连接开销,提升了文件传输性能.理论分析和实验证明,SFSA的设计思想和方法能有效地优化小文件的存储访问性能.     

Linux环境下自制文件系统的VFS实现

通过改写VFS相关函数实现自制文件系统的Linux挂接,并能正确使用该文件系统对Linux下的/dev/ram设备模拟块设备操作,对其进行格式化并挂载到Linux目录树中,使得Linux能在该设备上进行文件的相关操作。     

基于机器学习的动态分区并行文件系统性能优化

近年来,随着大数据、云计算技术的发展,应用系统越来越集中,规模亦越来越大,使得存 储系统的性能问题越来越突出。为应对其性能要求,并行文件系统得到了大量的应用。然而现有的并 行文件系统优化方法,大多只考虑应用系统或并行文件系统本身,较少考虑两者之间的协同。该文基 于应用系统在并行文件系统上的访问模式对存储系统的性能有显著影响这一特点,提出基于动态分区 的并行文件系统优化方法。首先,利用机器学习技术来分析挖掘各个性能影响因素和性能指标之间的 关系和规律,生成优化模型。其次,以优化模型为基础,辅助并行文件系统的参数调优工作。最后, 基于 Ceph 存储系统进行原型实现,并设计了三层架构应用系统进行了性能测试,最终达到优化并行 文件系统访问性能的目的。实验结果表明,所提出方法可以达到 85% 的预测优化准确率;在所提出模 型的辅助优化下,并行文件系统的吞吐量性能得到约 3.6 倍的提升。     

基于Trace重放的文件系统性能分析

基于Trace重放的基准测试是存储系统性能测试中的一个重要方法,本文提出一种如何利用Trace重放来对文件系统的性能进行对比测试,从而选出适合用户应用需求的文件系统的方法。本文选择有代表性的3种Trace集合,使用重放工具FSReplay对EXT2、EXT3、JFS、XFS、ReiserFS这5种文件系统进行对比测试,为用户在类似的应用中选择合适的文件系统提供了参考依据。     

面向内存文件系统的数据一致性更新机制研究

近年来,研究界提出了多种管理新型存储级内存的内存文件系统,例如BPFS,PMFS和SIMFS。由于内存文件系统的设备访问方式和I/O路径不同于传统面向块设备的文件系统,适用于内存文件系统的数据一致性更新机制尚未得到很好的研究。为此,提出一种适用于内存文件系统的直接拷贝的数据一致性更新机制,讨论多种数据一致性更新机制在内存文件系统中的优缺点,并以内存文件系统SIMFS为基础,实现多种支持不同数据一致性更新机制的SIMFS版本。通过测试基准测试了各个SIMFS版本的性能,并分析了不同数据一致性更新机制对内存文件系统的整体性能的影响。实验结果表明,提出的直接拷贝机制在内存文件系统中取得了最好的性能。     

并行网络文件系统PNFS性能评测与分析

传统的网络文件系统难以满足高性能计算系统的I/O 需求,并行网络文件系统——PNFS可以有效地解决传统网络文件系统在可扩展性、可用性和性能上存在的问题。首先对PNFS的体系结构进行了设计,实现了元数据服务器与存储服务器的分离,消除了由于集中服务器结构引发的I/O瓶颈问题。然后,对PNFS的原型系统进行了性能测试,并与相同环境下NFS的测试结果进行比较与分析,结果表明PNFS能够为客户端提供并行访问文件数据的能力,有着较高的I/O读写带宽和较低的访问延迟,同时实现了客户端I/O带宽与存储服务器规模之间的线性可扩展关系,能较好地满足高性能计算中的I/O需求。     

基于嵌入式Linux的根文件系统制作与移植

提出了一种利用Busybox工具进行嵌入式根系统制作的方法,描述了将Linux内核移植到S3C2440处理器目标板上的方法及流程,并着重介绍了Busybox工具的特点、功能以及如何制作根文件系统,对根文件系统移植过程中出现的问题和解决的具体办法进行了描述,实现了嵌入式下Linux根文件系统的制作。     

面向并行文件系统的性能评估及相对预测模型

基于Lustre文件系统,对并行文件系统的性能评估和性能建模进行了研究.通过对性能因子的调研,进行了一系列性能评估实验,并提出性能相关性模型(PRModel).在实验评估和PRModel分析中发现,在不同的性能因子之间存在着紧密的性能相关性.为了挖掘并利用这种相关性信息,提出了一种相对性能预测模型(RPPModel)来预测不同性能因子条件下的性能.为了验证RPPModel的有效性,设计了大量实验用例.结果表明,预测结果的平均相对误差能够控制在17%~28%的范围内,易于使用且具有较好的预测准确度.     

exFAT文件系统的优化模型

针对exFAT文件系统查询FAT表时会读取大量无效数据的问题,提出一种阻止无效数据读取,加快文件查询速度,且代价较小的优化模型。优化模型在flash中建立簇链表,顺序存储已读文件的FAT表信息,在系统RAM中建立文件信息块,保留该次运行常用文件的簇链表入口地址。以此快速查询文件FAT表信息。实验结果表明,FAT表离散度越大,速度和效率的优化效果越明显。