Nghiên cứu các hệ thống file phân tán và ứng dụng

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

LẠI XUÂN PHONG

NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG FILE PHÂN TÁN
VÀ ỨNG DỤNG

Chuyên ngành: Hệ thống thông tin
Mã số: 60.48.01.04

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - NĂM 2014


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG XUÂN DẬU

Phản biện 1: TS. Hà Hải Nam
Phản biện 2: TS. Trần Đăng Hưng

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học
viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: ....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm.........

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của các mạng máy tính, việc quản lý, lưu trữ và xử lý
thông tin ngày nay không chỉ được thực hiện trong từng máy tính đơn lẻ như
trước. Các hệ thống thông tin cần được xây dựng từ các máy tính kết nối với
nhau qua mạng tốc độ cao. Hệ thống file phân tán (Distributed File System) là hệ
thống quản lý và lưu trữ các file được xây dựng trên cơ sở mạng máy tính, trong
đó các file được quản lý và lưu trữ trên nhiều máy tính trên mạng. Hệ thống file
phân tán có những ưu điểm vượt trội so với hệ thống file tập trung (hệ thống file
trên 1 máy tính), như dung lượng lưu trữ lớn, độ tin cậy cao, khả năng chịu lỗi
cao, hỗ trợ tốc độ truy cập cao cho nhiều người dùng đồng thời. Tuy có nhiều ưu
điểm vượt trội, nhưng do chi phí lắp đặt và vận hành còn tương đối cao, nên các
thống file phân tán chưa được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp và tổ
chức có quy mô vừa và nhỏ.
Trong điều kiện hạ tầng công nghệ thông tin còn yếu ở Việt Nam, hầu hết
các doanh nghiệp và tổ chức có quy mô vừa và nhỏ đều sử dụng một hoặc một số
máy chủ riêng rẽ để quản lý và lưu trữ thông tin. Phương pháp này có ưu điểm là
chi phí thấp, nhưng không đảm bảo dung lượng, tính tin cậy và tốc độ truy nhập
cho nhiều người dùng. Do vậy, việc nghiên cứu sâu về hệ thống file phân tán và
ứng dụng hiệu quả vào các doanh nghiệp và tổ chức có quy mô vừa và nhỏ là
yêu cầu thực tế cấp thiết. Đây cũng là lý do tôi chọn đề tài này.

2. Mục đích nghiên cứu :
- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống file phân tán, các kỹ thuật xây dựng hệ
thống file phân tán.
- Xây dựng mô hình ứng dụng và thử nghiệm hệ thống file phân tán cho
doanh nghiệp vừa và nhỏ.

- Cài đặt thử nghiệm hệ thống file phân tán dựa trên DFS của MS Windows
2008 Server
- Ứng dụng hệ thống file phân tán và cân bằng tải trên Windows 2008
Server cho ứng dụng web


2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Một số hệ thống file phân tán điển hình.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hệ thống file phân tán và ứng dụng thực
tế.

4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm và phân tích, đánh giá
kết quả.


3

Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG FILE PHÂN TÁN
1.1 Khái niệm về hệ thống file và hệ thống file phân tán
1.1.1 Khái niệm về hệ thống file
Hệ thống file (File System) là một phương pháp tổ chức lưu trữ các file và
dữ liệu của chúng, thường được thực hiện bởi hệ điều hành. Hệ thống file cho
phép người sử dụng dễ dàng tìm kiếm và truy nhập các file.

1.1.2 Khái niệm về hệ thống file phân tán
Hệ thống file phân tán (Distributed File System - DFS) là một hệ thống file
hỗ trợ chia sẻ files và các tài nguyên trên mạng.

1.2 Lịch sử phát triển
Một số mốc phát triển của các hệ thống file phân tán:
- 1980s: Chia sẻ file dùng đĩa mềm (copy – vận chuyển – copy).
-1980s: Chia sẻ file dùng giao thức FTP, vẫn cần 2 lần copy và user phải
biết địa chỉ vật lý của ftp server.
- SPRITE Network OS: được phát triển vào giữa những năm 1980 tại ĐH
University of California at Berkerly, Mỹ.
- Năm 1983: Andrew File System (AFS) được phát triển tại ĐH Carnegie
Mellon với sự hỗ trợ của hãng IBM, Mỹ.
- Năm 1985: Sun NFS được hãng Sun Microsystems phát triển.
-Đầu năm 1990s: Hệ thống file CODE được phát triển. Đây là bản kế tiếp
của AFS.
- ZEBRA: Được phát triển vào đầu những năm 1990 tại ĐH University of
California at Berkerly, Mỹ.
- HARP: Được phát triển vào đầu những năm 1990 tại ĐH MIT, Mỹ.


4
- Lustre: Là một DFS mã mở, có khả năng kết hợp hàng chục ngàn nút và
cung cấp dung lượng lưu trữ đến petabytes. Phiên bản 1.80 được phát hành vào
tháng 5 năm 2009.

1.3 Các yêu cầu đối với hệ thống file phân tán
Các yêu cầu chính đối với hệ thống file phân tán bao gồm: tính trong suốt,
hiệu năng, khả năng chịu lỗi và khả năng mở rộng.

1.4 Các kỹ thuật đặt tên file trong hệ thống file phân tán
Các kỹ thuật thực hiện việc đặt tên file trong hệ thống file phân tán bao
gồm: Dịch tên đường dẫn, Tên nhận dạng có cấu trúc, Thông tin gợi ý hint và

Các cơ chế mount.

1.4.1 Dịch tên đường dẫn (Pathname translation)
Dịch tên đường dẫn là ánh xạ từ trên file sang tên nhận dạng mức thấp và
thường được thực hiện bằng một thủ tục tìm kiếm đệ quy.

1.4.2 Tên nhận dạng có cấu trúc (Structured Identifiers)
Mỗi tên nhận dạng có cấu trúc là một chuỗi bit, thường gồm 2 thành phần:
- Phần đầu dùng để nhận dạng đơn vị thành phần chứa file.
- Phần còn lại nhận dạng file cụ thể trong đơn vị thành phần.

1.4.3 Thông tin gợi ý (Hint)
Hint là một kỹ thuật thường được sử dụng trong ánh xạ vị trí (location
mapping) của các DFS.

1.4.4 Các cơ chế mount (Mount mechanism)
Cơ chế mount là việc kết hợp các hệ thống file từ xa vào hệ thống file cục
bộ để tạo thành một cấu trúc tên toàn cục.

1.5 Kết chương
Chương 1 trình bày các khái niệm chung về hệ thống file phân tán: khái
niệm và các yêu cầu đối với hệ thống file phân tán. Ngoài ra, sơ lược lịch sử phát


5
triển và các kỹ thuật thực hiện việc đặt tên trong hệ thống file phân tán cũng
được trình bày.