Fonctions du système de fichiers

Les fonctions clés du système de fichiers Sun QFS sont décrites dans les sections suivantes :

• Gestion de volume

• Prise en charge de l'E/S paginée et en accès direct

• Capacité élevée

• Récupération rapide des systèmes de fichiers

• Stockage des métadonnées

• Interface vnode

• Prise en charge du système de fichiers partagé

Gestion de volume

Le système de fichiers Sun QFS prend en charge l'accès aux disques par entrelacement et circulaire. Le fichier mcf (master configuration file, fichier de configuration principal) et les paramètres de montage spécifient les fonctions de gestion de volume et permettent au système de fichiers de reconnaître les relations entre les périphériques qu'il contrôle. La plupart des systèmes de fichiers UNIX fonctionnent différemment, car ils ne peuvent adresser qu'un seul périphérique ou qu'une seule partie de périphérique. Le système de fichiers Sun QFS n'exige aucune application de gestion de volume supplémentaire. Cependant, pour utiliser la mise en miroir dans un environnement Sun QFS, vous devez obtenir un package supplémentaire, tel qu'un gestionnaire de volume logique.

Les fonctions de gestion de volume intégré Sun QFS utilisent l'interface de pilote de périphérique SE Solaris standard pour transmettre les demandes d'E/S de/vers les périphériques sous-jacents. Le logiciel Sun QFS regroupe les périphériques de stockage en familles sur lesquelles réside chaque système de fichiers.

Prise en charge de l'E/S paginée et en accès direct

Le système de fichiers Sun QFS prend en charge deux types d'E/S différents :

• Paginée (également appelée E/S mise en cache ou mise en tampon) – si vous utilisez l'E/S paginée, les données utilisateur sont mises en cache dans des pages de la mémoire virtuelle avant d'être enregistrées sur le disque par le noyau. Les interfaces standard du système d'exploitation Oracle Solaris gèrent l'E/S paginée. Il s'agit du type d'E/S par défaut pour Sun QFS.

• En accès direct – si vous utilisez l'E/S en accès direct, les données utilisateur s'enregistrent directement sur le disque. Vous pouvez spécifier l'E/S en accès direct en utilisant l'appel de fonction du SE Oracle Solaris directio(3C) ou la commande setfa et son option -D . L'utilisation de l'E/S en accès direct peut améliorer considérablement les performances pour l'E/S alignée, séquentielle et à grand bloc.

Capacité élevée

Le logiciel Sun QFS prend en charge des fichiers dont la longueur peut atteindre 2 ⁶³ octets. Des fichiers aussi volumineux peuvent être répartis sur un grand nombre de disques ou de périphériques RAID, même s'ils appartiennent à un même système de fichiers. Les systèmes de fichiers Sun QFS utilisent l'adressage 64 bits, à la différence des systèmes de fichiers UNIX, qui ne sont pas véritablement des systèmes de fichiers 64 bits.

Le nombre de systèmes de fichiers que vous pouvez configurer est pratiquement illimité. Le gestionnaire de volume active chaque fichier pour inclure jusqu'à 252 partitions de périphérique (généralement de disque). Chaque partition peut contenir jusqu'à 16 To de données. Cette configuration autorise une capacité de stockage pratiquement illimitée.

Aucune limite n'est prédéfinie quant au nombre de fichiers autorisés sur un système de fichiers Sun QFS. Comme l'espace inode (qui renferme les informations relatives aux fichiers) est alloué de manière dynamique, le nombre maximal de fichiers n'est limité que par la quantité d'espace disque disponible. Les inodes sont catalogués dans le fichier .inodes sous le point de montage. Le fichier .inodes exige 512 octets de stockage par fichier.

Dans le cas d'un système de fichiers Sun QFS, les inodes se situent sur les périphériques de métadonnées et sont séparés des périphériques de données de fichier. En pratique, la taille des périphériques de métadonnées (mm) limite le nombre de fichiers dans un système de fichiers Sun QFS, mais vous pouvez augmenter le nombre de fichiers en ajoutant des périphériques de métadonnées supplémentaires. La limite stricte du nombre de fichiers est de 2³² -1 et la limite recommandée est de 10⁸.

Récupération rapide des systèmes de fichiers

L'une des fonctions principales d'un système de fichiers est sa capacité de récupération rapide en cas de défaillance imprévue. Les systèmes de fichiers UNIX standard exigent un contrôle du système de fichiers très long ( fsck) pour réparer les incohérences en cas de défaillance du système.

Le système de fichiers Sun QFS ne doit généralement pas être contrôlé après une interruption empêchant l'écriture du système de fichiers sur le disque (à l'aide de sync). De plus, la récupération d'un système de fichiers Sun QFS en cas de défaillance du système ne requiert pas de journalisation. Elle s'exécute de manière dynamique à l'aide d'enregistrements d'identification, d'écritures série ainsi que d'une vérification des erreurs, et ce pour toutes les opérations d'E/S critiques. Après une défaillance du système, les systèmes de fichiers Sun QFS peuvent être remontés immédiatement, même s'il s'agit de systèmes de fichiers de plusieurs téra-octets.

Stockage des métadonnées

Les systèmes de fichiers utilisent des métadonnées pour référencer les informations relatives aux fichiers et aux répertoires. Les métadonnées résident généralement sur le même périphérique que les données des fichiers. Cependant, lorsque vous utilisez le système de fichiers Sun QFS, vous pouvez séparer d'une part les métadonnées du système de fichiers et d'autre part les données de fichier, en les stockant sur des périphériques distincts. Le système de fichiers Sun QFS vous permet de définir un ou plusieurs périphériques de métadonnées séparés afin de réduire le mouvement des têtes du périphérique et la latence de rotation, d'optimiser l'utilisation du cache RAID, ou encore de procéder à la mise en miroir des métadonnées en ignorant les données de fichier.

Les systèmes de fichiers Sun QFS enregistrent les informations de métadonnées inode dans un fichier distinct. Cela permet d'accroître de manière dynamique le nombre de fichiers d'une part, et le système de fichiers dans son ensemble d'autre part.

Interface vnode

Le système de fichiers Sun QFS est implémenté sous le système d'exploitation (SE) Solaris standard, via l'interface (vfs/vnode) du système de fichiers virtuel.

Si vous utilisez l'interface vfs/vnode, le système de fichiers fonctionne avec le noyau SE Solaris standard et n'exige aucune modification du noyau pour la prise en charge de la gestion des fichiers. Le système de fichiers est donc protégé contre toute modification du système d'exploitation et ne requiert généralement pas de test de régression extensif au moment de la mise à jour du système d'exploitation.

Le noyau intercepte toutes les requêtes de fichiers, y compris celles qui résident dans le système de fichiers Sun QFS. Si le fichier est identifié en tant que fichier Sun QFS, le noyau transmet la requête de gestion au système de fichiers approprié. Le système de fichiers Sun QFS est identifié en tant que type samfs dans le fichier /etc/vfstab via la commande mount.

Prise en charge du système de fichiers partagé

Un système de fichiers Sun QFS partagé est un système de fichiers distribué qui peut être monté sur des systèmes d'exploitation hôtes Oracle Solaris. Dans un environnement de système de fichiers partagé Sun QFS, un hôte SE Oracle Solaris joue le rôle de serveur de métadonnées pour le système de fichiers. Des hôtes supplémentaires peuvent être configurés en tant que clients. Vous pouvez configurer plusieurs hôtes en tant que serveurs de métadonnées potentiels, mais vous ne pouvez configurer qu'un seul hôte comme serveur de métadonnées à un moment donné. Il n'existe aucune limite quant au nombre de points de montage du système de fichiers partagé Sun QFS.

L'avantage du système de fichiers partagé Sun QFS réside dans le fait que les données de fichiers sont transmises directement depuis les disques Fibre Channel vers les hôtes. Les données circulent par l'E/S de chemin d'accès local (également connue sous le nom d'E/S en accès direct), à la différence du système NFS (Network File System) qui transfère les données sur le réseau.

Vous pouvez implémenter le système de fichiers partagé en tant que système de fichiers partagé Sun QFS ou système de fichiers partagé SAM-QFS. Il peut utiliser un système de fichiers de type ms ou ma.

Les systèmes de fichiers partagés Sun QFS ne prennent pas en charge les éléments suivants :

• Fichiers de type :

  • b – Fichiers spéciaux en mode bloc

  • c – Fichiers "character special files"

  • p – Fichiers spéciaux FIFO (tube nommé)

• Fichiers segmentés. Vous ne pouvez pas implémenter un système de fichiers partagé SAM-QFS dans un environnement de fichier segmenté.

• Verrous obligatoires. Une erreur EACCES est renvoyée si le verrou obligatoire est défini. Toutefois, les verrous consultatifs sont pris en charge. Pour plus d'informations sur les verrous consultatifs, reportez-vous à la page de manuel fcntl (2).

Pour plus d'informations sur le système de fichiers partagé, reportez-vous au Chapitre 5, Configuration d'un système de fichiers partagé.