Presentacion Google File System

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Presentación de Google File System para el área de soporte de informática del Consejo de Educación Secundaria (www.ces.edu.uy).

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IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Google File System (GFS)El sistema de archivos distribuido de Google !!

Mario A. del Riego

Consejo de Educación Secundaria

Mario A. del Riego Google File System

IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Agenda

1 IntroducciónDefinicionesRequerimientosMente conservadora...

2 Diseño alto nivelHipótesis

3 Arquitectura

4 Interacción entre componentesEjemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

5 Conclusiones

Mario A. del Riego Google File System

IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Agenda

1 IntroducciónDefinicionesRequerimientosMente conservadora...

2 Diseño alto nivelHipótesis

3 Arquitectura

4 Interacción entre componentesEjemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

5 Conclusiones

Mario A. del Riego Google File System

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ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Agenda

1 IntroducciónDefinicionesRequerimientosMente conservadora...

2 Diseño alto nivelHipótesis

3 Arquitectura

4 Interacción entre componentesEjemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

5 Conclusiones

Mario A. del Riego Google File System

IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Agenda

1 IntroducciónDefinicionesRequerimientosMente conservadora...

2 Diseño alto nivelHipótesis

3 Arquitectura

4 Interacción entre componentesEjemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

5 Conclusiones

Mario A. del Riego Google File System

IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Agenda

1 IntroducciónDefinicionesRequerimientosMente conservadora...

2 Diseño alto nivelHipótesis

3 Arquitectura

4 Interacción entre componentesEjemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

5 Conclusiones

Mario A. del Riego Google File System

IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Solo unas definiciones

DefinitionUn File System (FS) es un sistema que estructura los datos enuna unidad de almacenamiento.

DefinitionUn Distributed File System (DFS) es un servicio que permite alusuario acceder y procesar archivos guardados en un servidorcomo si fuese local.

DefinitionGoogle File System (GFS) es el DFS que da soporte a todaslas aplicaciones de Google Inc.

Mario A. del Riego Google File System

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Solo unas definiciones

DefinitionUn File System (FS) es un sistema que estructura los datos enuna unidad de almacenamiento.

DefinitionUn Distributed File System (DFS) es un servicio que permite alusuario acceder y procesar archivos guardados en un servidorcomo si fuese local.

DefinitionGoogle File System (GFS) es el DFS que da soporte a todaslas aplicaciones de Google Inc.

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Solo unas definiciones

DefinitionUn File System (FS) es un sistema que estructura los datos enuna unidad de almacenamiento.

DefinitionUn Distributed File System (DFS) es un servicio que permite alusuario acceder y procesar archivos guardados en un servidorcomo si fuese local.

DefinitionGoogle File System (GFS) es el DFS que da soporte a todaslas aplicaciones de Google Inc.

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ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

Mario A. del Riego Google File System

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Las aplicaciones actuales de Google

Google MailGoogle Search / History / Image / CacheGoogle Video / YoutubeGoogle BooksGoogle MapsGoogle EarthGoogle Street ViewGoogle AppsGoogle DocsGoogle Drive (NUEVO! 5GB por usuario)Google ... ???

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

. . . porqué no centralizado?

La historia me avala!

Mario A. del Riego Google File System

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

bueh... y porqué no NFS (Network File System)?

Otra vez... ¡La historia me avala!

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

Mario A. del Riego Google File System

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

Mario A. del Riego Google File System

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Conclusiones

DefinicionesRequerimientosMente conservadora...

Basado en la experiencia. . .

Los componentes fallan, es la norma y no la excepciónErrores en la aplicaciónErrores en el SOErrores humanos (errar es humano.. dijo el caballo)Errores en los HDD / RAMErrores en la redCortes de energía

Los archivos crecen muy rápido, llegando inclusive alorden de TBLa mayoría de los archivos son modificados agregandoinfo. Modificaciones aleatorias dentro del archivo niexisten.

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

Mario A. del Riego Google File System

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

Mario A. del Riego Google File System

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

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Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

Mario A. del Riego Google File System

IntroducciónDiseño alto nivel

ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Hipótesis

Hipótesis

Es construído en base a componentes baratosSe debe manejar eficientemente archivos muy grandes(GB)Dos operaciones típicas:

Lecturas largas y continuasLecturas aleatorias y chicas

Escrituras que hacen append a los archivosDebe soportar eficientemente la concurrenciaMucho ancho de banda

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Conclusiones

Hipótesis

Interfase

No soporta POSIX (..pero muy parecido)Agrega dos operaciones importantes: snapshot y append

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Hipótesis

Interfase

No soporta POSIX (..pero muy parecido)Agrega dos operaciones importantes: snapshot y append

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Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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Conclusiones

Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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Conclusiones

Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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Conclusiones

Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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Conclusiones

Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Arquitectura

1 masterN chunkserverM clientesArchivos divididos en un tamaño fijo

Cada “pedazo” se llama chunkCada chunk es identificado por un número único de 64 bits,llamado chunk handle1 archivo se divide en size(archivo)

64MB chunks1chunk → {Location1, . . . , LocationN}

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Conclusiones

Arquitectura (cont.)

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Master Server

Mantiene la Metadata (control de acceso, mapeo dearchivos a chunks, chunks a locations, etc)Gestiona los chunk leases, Garbage Collector,migraciones entre chunkservers, y monitorea el estado decada chunkserverUn master simplifica el diseño y la implementaciónNO se envían datos a través de élExiste un shadow server. . .

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Conclusiones

Master Server

Mantiene la Metadata (control de acceso, mapeo dearchivos a chunks, chunks a locations, etc)Gestiona los chunk leases, Garbage Collector,migraciones entre chunkservers, y monitorea el estado decada chunkserverUn master simplifica el diseño y la implementaciónNO se envían datos a través de élExiste un shadow server. . .

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Conclusiones

Master Server

Mantiene la Metadata (control de acceso, mapeo dearchivos a chunks, chunks a locations, etc)Gestiona los chunk leases, Garbage Collector,migraciones entre chunkservers, y monitorea el estado decada chunkserverUn master simplifica el diseño y la implementaciónNO se envían datos a través de élExiste un shadow server. . .

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Conclusiones

Master Server

Mantiene la Metadata (control de acceso, mapeo dearchivos a chunks, chunks a locations, etc)Gestiona los chunk leases, Garbage Collector,migraciones entre chunkservers, y monitorea el estado decada chunkserverUn master simplifica el diseño y la implementaciónNO se envían datos a través de élExiste un shadow server. . .

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Conclusiones

Master Server

Mantiene la Metadata (control de acceso, mapeo dearchivos a chunks, chunks a locations, etc)Gestiona los chunk leases, Garbage Collector,migraciones entre chunkservers, y monitorea el estado decada chunkserverUn master simplifica el diseño y la implementaciónNO se envían datos a través de élExiste un shadow server. . .

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ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Conclusiones

Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Conclusiones

Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Conclusiones

Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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ArquitecturaInteracción entre componentes

Conclusiones

Cliente y Chunk Server

Cliente (Aplicación)No utiliza cache paralos datos. Solamentepara los chunklocations

Chunk ServerLinux standard. En sutiempo kernel 2.2. . .Todo implementadoen User spaceNo implementa cache.Delegado al cache delkernel

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Ejemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

Ejemplo: Write

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Conclusiones

Ejemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

Ejemplo: Snapshot

(← VER PIZARRÓN)COW: Copy On-Write

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Ejemplo 1: WriteEjemplo 2: Snapshot

Ejemplo: Snapshot

(← VER PIZARRÓN)COW: Copy On-Write

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Conclusiones

Gracias!

Ya terminamos...Podemos volver a trabajar. . . iupi !!

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