文档介绍：中南民族大学
硕士学位论文
基于内容存储设备文件系统的设计与实现
姓名:程江
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:熊志勇
20090520
中南民族大学硕士学位论文
摘要
随着信息化程度的不断提高,数据对于企业的重要性凸现,存储技术在其
中起到的作用日益增加,而网络技术的发展以及数据量的飞速增长,需要新的
存储网络技术适应现有的网络存储环境。基于对象存储(OBS)这种新的存储
网络体系结构,结合了存储区域网(SAN)和附网存储(NAS)的优点,逐渐
成为学术界和工业界关注的热点。在对象存储中,基于内容存储(CAS)是一
种已成功应用于固定内容存储的对象存储范例。它使用基于内容存储设备
(CASD)作为基本存储节点,利用它的智能特性和对象机制获得了良好的系
统性能,扩展性和安全性。
为了优化 CASD 中对象的存储,本文在研究 CASD 的基础上,设计和实现
了一个用于基于内容存储设备的文件系统 CASDFS。CASDFS 是一个用户态的
文件系统,其基本策略是针对 CASD 的特性来优化磁盘布局结构。CASDFS 使
用两种磁盘块大小:小磁盘块,等于通用文件系统中的逻辑块大小;大磁盘块,
等于最大对象的大小,并使用区域来组织和管理相同大小的磁盘块。这种策略
在提高 CASD 中对象的存储性能的同时,又保证较高的磁盘利用率,使系统产
生相对较少的磁盘碎片量。
实验表明,我们实现的用户态文件系统 CASDFS 有非常好的磁盘布局结构,
能更有效地管理 CASD 中水平的对象命名空间。虽然 CASDFS 是为了优化
CASD 中大对象的存储性能而开发的,但 CASDFS 的性能不论对象的大小,都
要比 Linux 中 Ext2 文件系统好得多。因此 CASDFS 除了适应于高性能计算环境
(大文件占绝大多数)外,同样也适用于通用计算环境(小文件占绝大多数)
下的固定内容的存储。

关键字:基于内容存储;对象存储;文件系统

I
基于内容存储设备文件系统的设计与实现

ABSTRACT
With the continuous improvement of information technology, the data e
more and more important to enterprises, in which storage technology plays an
important role. However, developments work technology and the rapid growth
in volume of data need new storage technique to meet the work storage
environment. A new object-based work architecture, which takes
advantage of SAN and NAS, comes into focus of both the academe and the
munity. In the object storage, Content Aware Storage (CAS) is a kind
of sample which has been essfully applied to fixed-content storage. It uses
content-based storage device (CASD) as the basic storage node, and uses its
intelligence and object mechanisms to achieve good system performance, scalability
and security.
In order to optimize the storage of objects in CASD, in this paper, we design and
implement a file system for CASD based on the CASD research, CASDFS.
CASDFS is a user mode file system. Its basic strategy is to optimize the
characteristics of CASD disk layout. CASDFS uses two disk block size: s