Almacenamiento de archivos tolerante a fallas

Para Marvin Theimer, todo comenzó con un terremoto. Las secuelas del terremoto masivo de Loma Prieta en 1989 en Silicon Valley fueron algo surrealistas, recuerda Theimer. Subí a mi coche y tenía mi radio encendida… ¡silencio! Las estaciones de radio dentro de un radio de 20 millas estaban apagadas.



¿A qué distancia está el alfa centauri de la tierra?

Y casi todas las computadoras también.

Esa experiencia trascendental hizo que Theimer, entonces investigador de sistemas operativos en el Centro de Investigación de Xerox Palo Alto, pensara en cómo hacer que los sistemas de almacenamiento de archivos de computadora fueran radicalmente más tolerantes a fallas. Su trabajo ayudó a conducir a Farsite, una tecnología de almacenamiento a prueba de fallas que se está creando en Microsoft.





Copia de seguridad para el futuro

Las empresas suelen hacer copias de seguridad de sus datos críticos, pero las personas normalmente no lo hacen. Y una catástrofe como un terremoto podría acabar con todos los archivos de su computadora y meses o incluso años de trabajo. Incluso si ha realizado una copia de seguridad de sus datos, no podrá acceder a ellos hasta que los cargue en un sistema de reemplazo. Y en el peor de los casos, mantiene sus copias de seguridad junto a su computadora y también se pierden.

Entonces, ¿cómo resuelves el problema? Al almacenar sus datos no solo en su PC y su servidor local amigable, sino en muchas PC en red, dice Theimer. De esa manera, incluso si 99 de cada 100 máquinas se destruyen o dejan de funcionar, todavía hay una PC que tiene todos sus archivos almacenados de forma segura y fácilmente recuperable.



Además, su sistema de almacenamiento de archivos distribuido no debe depender de un servidor central, ni siquiera para localizar copias de archivos. Creemos que podemos diseñar estos sistemas para que no tenga que tener esos servidores back-end, dice Theimer.

Haciéndolo en Microsoft

Trabajando como investigador senior en Microsoft Research en Redmond, WA, Theimer se conectó a fines de la década de 1990 con el investigador de software de sistemas Bill Bolosky. Con Bolosky como líder del equipo, un grupo de media docena de investigadores definió cuatro requisitos clave para el sistema, denominado Farsite:

  • Proporcione un servicio de archivos confiable y de alta disponibilidad mientras se ejecuta en computadoras de escritorio normales
  • Asegurarse de que los datos de los usuarios estén a salvo de otros, incluidos los usuarios de las computadoras que los almacenan.
  • Ser autoconfigurable y autoajustable de forma automática y adaptativa para que pueda responder a fallas individuales del sistema y cambios en los patrones de uso.
  • Trabaje sin un servidor central o un administrador central

Amplios espacios abiertos



Los investigadores analizaron los discos duros personales de los usuarios dentro de Microsoft y descubrieron que la mayoría no estaban ni cerca de estar llenos. De hecho, están más de la mitad de vacíos y cada vez son más grandes, dice Bolosky. Al examinar esto tres veces durante dos años, descubrieron que el porcentaje de discos de los usuarios que permanecen sin usar está aumentando, particularmente a medida que aumenta el tamaño de los nuevos discos duros.

Además, Bolosky predice que los fabricantes de unidades podrían producir discos duros de media altura del tamaño de un terabyte que se venderían por menos de 500 dólares en 2003.

Entonces, ¿por qué no aprovechar todo ese espacio desperdiciado? Eso es exactamente lo que hace el prototipo Farsite.

Para garantizar que los archivos de cada usuario solo estén disponibles para aquellos que deberían verlos, Farsite incorpora cifrado de archivos. De esa forma, incluso si los archivos se almacenan en el sistema de un usuario malintencionado, seguirán estando seguros. Estamos usando cifrados bastante fuertes (RSA con claves de gran longitud) y están firmados cuando están cifrados, dice Bolosky.

Además, si un usuario malintencionado quiere encubrir las obras eliminando los archivos del otro usuario, todo lo que se destruye son las copias de esos archivos almacenados en una máquina. Las copias en otras máquinas permanecen seguras.

Mejor que los servidores

Debido a que Farsite almacena copias de los archivos de un usuario en varias máquinas, eso también lo hace más tolerante a fallas de red que un sistema de servidor centralizado. Si hay una falla en la red que bloquea el acceso a una máquina donde se almacenan los archivos del usuario, lo más probable es que otra máquina con los mismos archivos permanezca accesible. Los archivos también permanecen accesibles si algunos usuarios apagan sus máquinas por la noche.

Otro beneficio de almacenar archivos en varios lugares es que puede ayudar a evitar los cuellos de botella de acceso inherentes cuando muchos usuarios intentan acceder a sus archivos en un solo servidor simultáneamente.

El metadirectorio de sitio remoto (que almacena todas las ubicaciones de archivos) funciona de manera similar, pero no necesita replicarse en tantas máquinas para brindar confiabilidad y tolerancia a fallas.

Cuando una nueva máquina se une al grupo, sus archivos se replican automáticamente en los discos de otras PC. Farsite es lo suficientemente inteligente como para evitar copiar archivos duplicados en el mismo disco y reequilibrar continuamente las cargas del disco para que la unidad de disco de ningún usuario se llene repentinamente.

Farsite también promueve la simplicidad de uso. Farsite aparece simplemente como otra unidad de disco, como F:, con toda la complejidad oculta al usuario.

Construido a escala

No espere ver Farsite en Windows XP o sus sistemas posteriores en el corto plazo. La versión actual solo se ha probado con alrededor de una docena de máquinas, con una prueba más extensa en 150 a 200 PC planificada para un futuro próximo.

Los investigadores dicen, sin embargo, que posiblemente podría admitir hasta 100.000 máquinas. Con el tiempo, Farsite será el sistema de archivos tolerante a fallas, escalable en servidores más grande del mundo, predice Bolosky. [En última instancia,] queremos utilizar cientos de millones de máquinas.

esconder

Tecnologías Reales

Categoría

Sin Categorizar

Tecnología

Biotecnología

Política De Tecnología

Cambio Climático

Humanos Y Tecnología

Silicon Valley

Informática

Revista Mit News

Inteligencia Artificial

Espacio

Ciudades Inteligentes

Blockchain

Artículo De Fondo

Perfil De Exalumnos

Conexión De Exalumnos

Característica De Noticias Del Mit

1865

Mi Vista

77 Mass Ave

Conoce Al Autor

Perfiles De Generosidad

Visto En El Campus

Cartas De Exalumnos

Función De Noticias Del Mit

Cadena De Bloques

Perfil De Ex Alumnos

77 Avenida De Masas

Política Tecnológica

Perfiles En Generosidad

Noticias

Revista De Noticias Del Mit

Elecciones 2020

Con Índice

Bajo La Cúpula

Manguera

Historias Infinitas

Proyecto De Tecnología Pandémica

Del Presidente

Artículo De Portada

Galería De Fotos

Recomendado