DPFS：Linux下的分布式并行文件系统研究与实现

“分布式文件系统的研究—并发通信及网络互斥的设计与实现” 这篇硕士学位论文主要探讨了分布式文件系统的设计和实现，特别是在并发通信和网络互斥方面。作者丘志杰在电子科技大学攻读计算机系统结构硕士，由导师刘心松指导，完成于2004年2月。 分布式文件系统(Distributed Parallel File System, DPFS)是针对高性能、高性价比和高可扩展性的需求而开发的，它可以解决传统集中式服务器系统的局限性，如单一故障点和较差的可扩展性问题。DPFS是一个面向服务器的分布式并行文件系统，适用于构建分布式并行服务器系统，特别适合视频点播（VOD）服务器等应用场景。 论文首先介绍了设计分布式文件系统时需要关注的关键问题，包括数据一致性、可用性、容错性和性能优化。接着，论文深入到Linux内核层面，讨论了Linux虚拟文件系统（VFS），这是构建DPFS的基础。VFS允许不同的文件系统在统一的接口下工作，提高了系统的兼容性和灵活性。 论文的重点在于LKCC（Linux Kernel Connectionless Communication）通信机制和基于RwME（Read-Write Mutual Exclusion）算法的网络锁。LKCC是Linux内核中一种基于会话的并发消息通信机制，它利用无连接的UDP协议，并在其上叠加了Open Transaction Protocol (OTP)，以确保数据的可靠传输。通过会话控制和动态线程池技术，LKCC能有效地并发处理客户请求，提升系统处理能力。 RwME算法则是针对以只读访问为主的分布式环境设计的一种分布式互斥算法。在这样的系统中，RwME算法可以显著降低并发控制的时间开销和通信量，提高系统的效率和性能。这种算法对于那些读操作远多于写操作的分布式文件系统来说尤其有用。 关键词涉及的主要概念包括分布式并行、文件系统、并发通信、会话管理、动态线程池技术和互斥控制。这些关键点共同构成了分布式文件系统在高并发环境下高效、稳定运行的核心技术。