分散ファイルシステム

分散ファイルシステムの最新ニュースをまとめて検索！

分散ファイルシステム（英: Distributed File System、DFS）とは、ネットワークファイルシステムの一種であり、単一のファイルシステムが複数の物理コンピュータノードに分散して存在する形態のものを指す。個々のノードはファイルシステム全体の一部しか直接アクセスできない。これに対してSANファイルシステムでは、全ノードがストレージ全体に一様に直接アクセスできる。

分散ファイルシステムには一般に、透過的レプリケーションとフォールトトレラント性に関する機能がある。すなわち、ファイルシステムを構成するノード群の一部がオフラインになっても、データを失うことなくシステムとして機能し続ける。

分散ファイルシステムと分散データストアの違いはあいまいだが、DFS は一般にLANでの利用に特化していることが多い。

[編集] クライアント・サーバ

ファイルサーバはクライアントにファイルサービスを提供する。ファイルサービスへのクライアントインターフェイスは基本的なファイル操作から構成されている。例えば、ファイルの生成、ファイルの削除、ファイルの読み書きなどである。ファイルサーバが持つ最重要ハードウェアはファイルを格納するローカルな二次記憶装置群であり、そこからクライアントの要求に従ってファイルが検索される。

[編集] 分散

DFSは分散システムやイントラネット上の機器群に分散配置されたクライアント、サーバ、記憶装置から構成されるファイルシステムである。従って、サービス活動はネットワークを通して実行され、システムは集中化されたデータ記憶域の代わりに複数の個々の記憶装置を持つ。DFSの具体的な構成や実装は様々である。サーバとして専用マシンが用意される場合もあるし、マシンがサーバにもクライアントにもなる構成もある。DFSは分散オペレーティングシステムの一部として実装されることもあるし、普通のオペレーティングシステムやファイルシステム間の通信を管理するソフトウェアとして実装されることもある。DFSの特徴的な機能として、システム内のクライアントおよびサーバの多様性(multiplicity)と自律性(autonomy)がある。

[編集] ネットワークファイルシステム

ネットワークファイルシステム（英: Network file system）とは、コンピュータネットワークでの永続性記憶装置として、ファイルやプリンターなどのリソース共有をサポートしたファイルシステムである。このようなファイルサーバは1970年代に生まれ、1985年にサン・マイクロシステムズが世界初の広く使われるネットワークファイルシステムとなる Network File System (NFS) を開発した。他のネットワークファイルシステムとしては、Andrew File System (AFS) や NetWare Core Protocol (NCP)、Common Internet File System (CIFS）がある（CIFSは Server Message Block、SMB とも呼ばれる）。

[編集] 透過性

理想的には、ネットワークファイルシステムはユーザーから見て従来の集中化したファイルシステムに見えるべきである。サーバや記憶装置の多様性と分散は隠蔽されるべきである。すなわち、プログラムが使用するクライアントインタフェースはローカルファイルかリモートファイルかで違いがあってはならない。ネットワークファイルシステムは、ファイルの場所に応じたデータ転送をしなければならない。

[編集] 性能

ネットワークファイルシステムでは、処理にかかる時間も重要な課題である。通常のファイルアクセスならば、これはディスクアクセス時間と少しのCPU処理時間に相当する。ネットワークファイルシステムでは、分散構造であるが故の余分なオーバヘッドが必要となる。このオーバヘッドには、サーバに要求を届けるまでの時間、応答をクライアントまで戻すのにかかる時間などが含まれる。どちらの方向も情報転送時間だけでなく、通信プロトコルソフトウェアの実行にかかるCPU時間が含まれる。ネットワークファイルシステムの性能もある意味でネットワークファイルシステムの透過性の一部と言える。すなわち、理想的なネットワークファイルシステムの性能はローカルなディスクアクセスと同程度になる。

[編集] 同時ファイル更新

ネットワークファイルシステムは複数のクライアントプロセスが同じファイルを同時に更新できるようにすべきである。あるクライアントのファイル更新によって別のクライアントの参照や更新が妨害されてはならない。並行性制御やロックをファイルシステムに組み込むか、プロトコルに組み込む必要があるだろう。

[編集] 分散データストア

分散データストア（Distributed Data Store）とは、ユーザーが自身の情報をいくつかの仲間のノードに格納しておけるネットワークである。ユーザーは、逆に他のユーザーに自身のコンピュータをストレージノードとして提供する。情報に他のユーザーがアクセスできるかどうかはネットワークの設計に依存する。

多くのP2Pネットワークは、各ユーザーのノードが常にネットワーク上にあるわけではないため、分散データストアを持たない。しかし、BitTorrentなどのシステムではこの区別があいまいとなる。というのも、あるノードがオフラインになってもその内容が相変わらず提供され続けるようになっているためである。 なお、これは個々のファイルが再配布者に要求された場合であり、全てのコンピュータが全てのファイルを提供するようになっているFreenetなどのネットワークとは対照的である。

分散データストアでは、誤り検出訂正技法がよく使われる。場合によっては、ファイルの一部が壊れていた場合に前方誤り訂正技法で修復する。そうでない場合は、異なるミラーサイトから同じファイルを再度ダウンロードする。

[編集] 主なプロトコル

[編集] ネットワークファイルシステム

• 9P：Plan 9の通信プロトコル
• Amazon S3
• Andrew File System(AFS)：カーネギーメロン大学(CMU)の開発した分散ファイルシステム。NFS version 4 に影響を与えた。OpenAFS
• Apple Filing Protocol (AFP)
• Common Internet File System (CIFS)
• Coda：CMUの開発したAFSの後継となる分散ファイルシステム。
• DCE/DFS：DCEの一部として開発された。AFSの影響を受けている。
• Gfarm File System : 産業技術総合研究所の開発したグリッド向け分散ファイルシステム。
• NetWare Core Protocol (NCP)
• Network File System (NFS)
• Self-certifying File System (SFS)
• WebDAV : Hypertext Transfer Protocolを拡張し、Webサーバを分散ファイルシステムとして利用するためのプロトコル。

[編集] 分散ファイルシステム

• Coda
• Ceph
• Google File System：Googleの開発した分散ファイルシステム。
• Hadoop
• Microsoft Distributed File System
• GlusterFS
• Parallel Virtual File System
• Data ONTAP GX (NetApp WAFL)
• MogileFS

[編集] SANファイルシステム

• Lustre
• Xsan

[編集] 分散データストア

• BitTorrent
• Chord project
• Freenet
• GNUnet：P2Pネットワークソフト
• NNTP (ネットニュース用プロトコル)

[編集] 外部リンク

• Linux モダン分散ファイルシステム インターネットコム
• Windows - 分散ファイル システム (DFS) マイクロソフト