Optimierte verteilte Speichersysteme für eine effektivere Datenspeicherung
Das EU-finanzierte Projekt ATOMICDFS (Seeking efficient atomic implementations of distributed data storage) untersuchte die Existenz von effizienten, stark konsistenten verteilten Dateisystemen in asynchronen Umgebungen, in denen störempfindliche Prozesse per Nachrichtenaustausch miteinander kommunizieren. Die Projektpartner entwickelten effiziente Algorithmen für atomische Dateiobjekte. Zuerst identifizierten sie die Schwächen der gegenwärtigen Kernkonsistenzalgorithmen, um solche Objekte zu unterstützen und diese Mängel zu verringern, indem sie eine neue Eigenschaft für gleichzeitige Objekte mit der Bezeichnung Abdeckbarkeit (coverability) definierten. Dies spezifiziert genau den Evolutionsbaum eines versionierten Objekts (z.B. Dateiobjekte), was zur Erstellung eines einzelnen Pfades von der Anfangsversion des Objekts zu einer beliebigen schriftlichen Version dieses Objekts führt. Die Forscher konzentrierten sich dann auf die Verbesserung der Berechnungs- und Kommunikationskosten in Kerndatei-Objekt-Algorithmen. Insgesamt wurden fünf neue Algorithmen eingeführt, die die Berechnungserfordernisse unter Beibehaltung der Konsistenz reduzieren. Um die Kommunikationsanforderungen zu reduzieren, betrachtete das Team von ATOMICDFS drei verschiedene Fragmentierungstechniken. Die erste umfasste die einfache Aufteilung in Blöcke, die zweite die Teilung in kodierte Blöcke mit Löschkodierungsansätzen, während die dritte Operationsprotokolle (Journale) verwendete. Die Forscher haben einige der vorgeschlagenen Algorithmen in Simulations- und Real-Life-Umgebungen implementiert. Sechs Algorithmen wurden für die ersteren und zwei für die letzteren entwickelt. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass die vorgeschlagenen Ansätze die bisherigen Lösungen übertrafen und die praktische Anwendbarkeit konsistenter Speichersysteme demonstrierten. Das Team entwickelte auch einen vorläufigen Arbeitsprototyp eines verteilten Dateisystems. Der Prototyp basierte auf einer verteilten Journaling-Systemarchitektur, die ebenfalls während des Projekts entwickelt wurde. ATOMICDFS trug zur Herstellung von praktischen Dateisystemen bei, die präzise, nachweisbare Konsistenzgarantien bieten. Verteilte Speichersysteme, die sehr zuverlässig, konsistent, kollaborativ, funktional und global sind, könnten bald Realität werden. Dank des Projektes ist Europa nun im Bereich von kollaborativen Anwendungen führend und ist einer künftigen globalen Computing-Plattform einen Schritt nähergekommen.
Schlüsselbegriffe
Verteilte Speichersysteme, Datenspeicherung, ATOMICDFS, atomische Implementierungen, verteilte Dateisysteme
