基于linux的文件系统日志服务的研究

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1、CN43-1258/TP计算机工程与科学2006年第28卷第12期ISSN1007-130XCOMPUTERENGINEERINGSCIENCEVol.289No.1292006文章编号!1007-130X(2006)012-0038-03基于LinuX的文件系统日志服务的研究ResearchoftheLinuX-BasedJournalFileServicesforFileSystems所光"易晓东"廖湘科SUOguang"YIxiao-dong"LIAOxiang-ke#国防科技大学计算机学院"湖南长沙410073$#SchoolofC

2、omputerScience"NationalUniversityofDefensetechnology"Changsha410073"China$摘要!本文研究了LinuX操作系统中文件系统日志服务的体系结构和关键技术!分析了LinuX操作系统中已有日志服务器JBD的结构!提出了一种新日志服务器-JournalFS的模型!证明了使用JournalFS可以保证文件系统的一致性并且性能高于JBD!给出了JournalFS的实现原型"Abstract:WediscussthekeytechniCuesoftheournalfileservice

3、soffilesystemsontheLinuXplatform9analysethestructureofJBD9Whichisusedasaournalfileserverpresently9presentsaneWournalfileserverJournalFS9provesthattheconsistencyoffilesystemscanbeensuredbyusingJournalFS9demonstratesthatJournalFSismoreeffectivethanJBDtheoretically9andgivesap

4、artialimplementationofJournalFS.关键词!JBD#JournalFS#日志服务Keywords:JBD;ournalFS;ournalfileservice中图分类号!TP316文献标识码!A术9分析了LinuX操作系统中已有的日志服务器JBD的结1引言构9认为JBD效率很低;提出了一种新的~高效的日志服务器设计方案___JournalFileService(简称JournalFS);证明随着CPU速度的快速提高9文件系统性能对系统整体了JournalFS可以保证文件系统的一致性而且比JBD高性能的影响越来越大

5、9高效性已成为文件系统设计者的一效;最后9给出了该模型在文件系统中的简单实现o个目标;随着计算机系统的广泛应用9用户对系统的可靠性要求也越来越高9鲁棒性成为文件系统设计者的另一个目2JBD介绍标o所以9设计高可用的文件系统已成为当前文件系统设计者的一个挑战o日志技术是在数据库系统理论上发展成JBD是LinuX内核中实现日志服务的组件o客户文件熟的一种技术9借助它可以实现事务操作的ACID特性o系统调用JDB的服务可以确保在系统出现故障时其后续文件系统中引入日志技术后9可以缓存更多的脏数据而不操作不会损坏磁盘数据结构o必担心系统崩溃后文件系统

6、一致性的恢复9因为借助日志JBD与客户文件系统之间的交互基于以下三个基本单的恢复可以在几秒钟内完成o使用日志技术9既提高了文元:件系统的效率9又提高了文件系统的鲁棒性o(1)原子操作:描述客户文件系统数据或元数据的一次目前9LinuX平台下使用最广泛的日志文件系统为更新9一个原子操作产生一条日志记录;EXT39其日志服务器是JBD(JournalBlockDevice9简称(2)事务操作:修改文件系统的系统调用都是事务操JBD)oEXT3以EXT2为基础9但性能比EXT2下降很多o作9一个事务由多个原子操作组成;因此9有必要在LinuX系统

7、上实现更高性能的日志服务器9(3)事务包:多个事务的日志记录组成事务包o以提高EXT3文件系统的性能o原子操作是修改文件系统数据或元数据的基本操作9本文研究了文件系统日志服务的体系结构和关键技其日志记录包含文件系统原状态和新状态oJDB使用的日收稿日期!2005-03-07;修订日期!2005-06-23基金项目!国家863计划资助项目(2002AA1Z2101)作者简介!所光(1980)9男9黑龙江萝北人9硕士生9研究方向为操作系统和高性能计算;易晓东9博士生9研究方向为操作系统;廖湘科9研究员9博士生导师9研究方向为高性能计算~信息安全

8、~操作系统和软件工程o通讯地址!410073湖南省长沙市国防科技大学计算机学院605教研室;Tel:13574829107;E-mail:suoguang＠tom.comAddr