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用户空间文件系统:fuse  

2013-09-30 07:33:11|  分类: linux系统级工具 |  标签: |举报 |字号 订阅

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注:理解vfs与fuse间的关系。
       首先,VFS作为所有文件操作的虚拟层。当用户实施一个open操作时,先是进了核心VFS层的open,由于glusterfs是通过/dev/fuse这个设备来实现用户层和核心层的通信,于是VFS就会找到fuse的open,便实现了从用户到VFS到fuse的调用。      
    GlusterFS Gluster
是一个大尺度文件系统。它是各种不同的存储服务器之上的组合,这些服务器由以太网或无限带宽技术Infiniband 以及远程直接内存访问RDMA互相融汇,最终所形成的一个大的并行文件系统网络。它有包括云计算在内的多重应用,诸如:生物医药科学,文档存储。Gluster是由GNU托管的自由软件,证书是AGPLGluster公司是Gluster的首要商业赞助商,且提供商业产品以及基于Gluster的解决方案。

设计上GlusterC/S架构。服务器典型的布置在存储砖上, 每一台服务器运行一个名为glusterfsd 的守护进程,将本地文件系统作为卷进行输出。Gluster的客户端进程通过 TCP/IPInfiniBand SDP一类客户协议连接到服务器, 将远端卷组成一个大的所谓折叠式翻译器。最终的卷通过一种叫做FUSE的用户空间文件机制机载到客户机。有大量文件应用的I/O同样可以用libglusterfs 客户端库来直接连接服务器并内在的运行翻译器,而无需经过文件系统以及FUSE. 大多数GlusterFS功能被实现为翻译器,包括了:

  • 基于文件的镜像与赋值技术

  • 基于文件的数据存储计算领域的数据带技术

  • 基于文件的负载平衡技术

  • 卷的双机备份技术

  • 磁盘高速缓存技术以及排产技术

  • 存储分配技术


用户空间文件系统Filesystem in Userspace,简称FUSE)是操作系统中的概念,指完全在用户态实现的文件系统。目前Linux通过内核模块对此进行支持。一些文件系统如ZFSglusterfslustre使用FUSE实现。

Linux用于支持用户空间文件系统的内核模块名叫FUSEFUSE一词有时特指Linux下的用户空间文件系统。

文件系统是一个通用操作系统重要的组成部分。传统上操作系统在内核层面上对文件系统提供支持。而通常内核态的代码难以调试,生产率较低。

Linux2.6.14版本开始通过FUSE模块支持在用户空间实现文件系统。

在用户空间实现文件系统能够大幅提高生产率,简化了为操作系统提供新的文件系统的工作量,特别适用于各种虚拟文件系统和网络文件系统。上述ZFSglusterfs都属于网络文件系统。但是,在用户态实现文件系统必然会引入额外的内核态/用户态切换带来的开销,对性能会产生一定影响。

用户空间文件系统:fuse - lzdzhy-itoedr - itoedr的it学苑
 

用户空间文件系统:fuse - lzdzhy-itoedr - itoedr的it学苑

Linux中,FUSE的运行机制

目前LinuxFreeBSD,NetBSD,OpenSolarisMac OSX支持用户空间态文件系统。

比较知名的用户空间文件系统

  • ExpanDrive: 商业文件系统,实现了SFTP/FTP/FTPS协议;

  • GlusterFS: 用于集群的分布式文件系统,可以扩展到PB级;

  • SSHFS: 通过SSH协议访问远程文件系统;

  • GmailFS: 通过文件系统方式访问GMail

  • EncFS: 加密的虚拟文件系统

  • NTFS-3GCaptive NTFS, 在非Windows中对NTFS文件系统提供支持;

  • WikipediaFS : 支持通过文件系统接口访问Wikipedia上的文章;

  • 升阳公司的Lustre: GlusterFS类似但更早的一个集群文件系统

  • ZFS: LusterLinux版;

  • archivemount:

  • HDFS: Hadoop提供的分布式文件系统。HDFS可以通过一系列命令访问,并不一定经过Linux FUSE

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