Fr Frangipani: A Scalable Distributed Fi File System - PowerPoint PPT Presentation

Fr Frangipani: ¡ ¡A ¡ ¡Scalable ¡ ¡ Distributed ¡ ¡Fi File ¡ ¡System Chandramohan ¡A. ¡Thekkath ¡ Timothy ¡Mann ¡ Edward ¡K. ¡Lee ¡ Digital ¡Equipment ¡Corpora=on ¡ ¡

Goal • To ¡achieve ¡high ¡scalability ¡and ¡throughput. ¡ ¡ • Make ¡administra=on ¡simpler. ¡ ¡ • Adding ¡servers ¡and ¡removing ¡must ¡be ¡simple. ¡ • Taking ¡backups ¡with ¡zero ¡down=me. ¡ • File ¡system ¡recovery ¡without ¡administrator ¡interven=on. ¡

So Solu:o lu:on n Frangipani: ¡ ¡ -­‑ Two ¡layered ¡distributed ¡file ¡system ¡ -­‑ Frangipani ¡ -­‑ Petal, ¡distributed ¡storage ¡ service ¡ -­‑ Focused ¡on ¡Clustered ¡systems. ¡ -­‑ Distributed ¡Lock ¡servers ¡to ¡achieve ¡ cache ¡coherence. ¡

Disk ¡La Disk ¡Layout ut

Client/Server ¡Design ¡for ¡load ¡balancing ¡and ¡ scaling

Frangipani ¡-­‑Cache • Dirty ¡data ¡is ¡flushed ¡to ¡disk ¡when ¡downgrading ¡locks: ¡Write ¡ à ¡Read ¡ • Cache ¡Data ¡is ¡invalidated ¡if ¡it ¡is ¡releasing ¡the ¡lock: ¡Read ¡ à ¡No ¡Lock ¡ à ¡ Someone ¡requested ¡a ¡Write ¡Lock. ¡ • Dirty ¡data ¡is ¡not ¡sent ¡to ¡the ¡new ¡lock ¡owner. ¡ • Frangipani ¡servers ¡communicate ¡only ¡with ¡Petal. ¡ • One ¡lock ¡protects ¡inode ¡and ¡data ¡blocks ¡ • Per-­‑file ¡granularity. ¡

Comparison ¡with ¡GFS GFS: ¡ ¡ • Highly ¡available, ¡fault-­‑tolerant, ¡low ¡latency ¡ • Huge ¡chunk ¡size ¡that ¡suits ¡frequent ¡reads ¡and ¡appends ¡ • Weaker ¡consistency ¡model. ¡ • Runs ¡at ¡applica=on ¡level. ¡ ¡ Frangipani: ¡ • Easy ¡to ¡scale ¡because ¡of ¡its ¡modular ¡nature ¡and ¡virtual ¡disk ¡(Petal). ¡ • Stronger ¡consistency ¡through ¡distributed ¡lock ¡service. ¡ • Runs ¡at ¡kernel ¡level. ¡ ¡ ¡ ¡

Frangipani-­‑ ¡Scaling

Frangipani ¡– ¡Throughput

Take ¡aways -­‑ Easy ¡to ¡add, ¡delete ¡and ¡recover ¡servers ¡(client ¡detects ¡the ¡failures ¡or ¡the ¡lock ¡ serves ¡when ¡the ¡lease ¡expires). ¡ -­‑ Storing ¡log ¡informa=on ¡on ¡the ¡virtual ¡disk ¡simplified ¡deployment ¡of ¡ Frangipani. ¡ Drawbacks ¡ -­‑ Disks ¡are ¡opaque ¡to ¡the ¡file ¡system. ¡ -­‑ Fragmenta=on ¡on ¡Physical ¡disk ¡(64 ¡KB ¡commit ¡block ¡size). ¡ -­‑ Separa=ng ¡inodes ¡and ¡data ¡blocks ¡completely ¡might ¡result ¡in ¡ performance ¡hit. ¡