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Andrew File System
The document summarizes the Andrew File System (AFS), a distributed file system developed at Carnegie Mellon University. It describes the initial prototype of AFS implemented in the 1980s, which used client-server architecture with Venus processes on client workstations caching files from Vice servers. The prototype showed performance bottlenecks due to high server CPU usage from frequent cache validation checks and pathname traversals. Subsequent versions improved performance by reducing cache checks, having clients perform name resolution, using a single server process with lightweight threads, and identifying files by unique IDs instead of pathnames.
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Andrew File System
- 1. Scale and Performance in aDistributed File System Prof. Giuseppe Cattaneo Giorgio Vitiello
- 2. Overview ◎Distributed File System ◎AndrewFile System ◎Network File System ◎AFS vs NFS ◎Conclusions 2
- 3. Distributed File System ◎FileSystem (FS) controls how data is stored and retrieved ◎A Distributed File System (DFS) is a set of client and server services that allow access multiple hosts sharing information via network 3
- 4. Andrew File System ◎Andrewis a distributed computing environment that has been under development at Carnegie Mellon University since 1983 ◎Each individual at CMU may eventually possess an Andrew workstation ◎A fundamental component of Andrew is the distributed file system 4
- 5. Andrew File System ◎It’sthe first wide DFS for large number of users ◎Andrew File System presents a homogeneous, location-transparent file name space to all the client workstations 5
- 6. Andrew File System ◎Thegoal of Andrew File System is scalability ◎Large scale affects a distributed system in two ways ○ it degrades performance ○ it complicates administration and day-to-day operation ◎Andrew copes successfully with these concerns 6
- 7. 1° Prototype ◎Validate thebasic file system architecture ○ obtain feedback on our design as rapidly as possible ○ build a system that was usable enough to make that feedback meaningful ◎Prototype used by 400 users ◎100 workstations Sun2 with 65MB local disks ◎6 servers Sun2s or Vax-750s each with 2-3 disk of 400MB ◎Client-Server nodes run 4.2BSD of UNIX 7
- 8. 1° Prototype ◎VICE: aset of trusted servers, it defines a homogeneous, location-transparent file name space to all the client ◎VENUS: client process, it caches files from Vice and stores modified copies of files back on the servers they came from 8
- 9.
- 10. ● Venus wouldrendezvous with a process listening at a well-known network address on a server ● This process then created a dedicated process to deal with all future requests from the client ● All communication and manipulation of data structures between server processes took place via files in the underlying file system 10
- 11. ● Each servercontained a directory hierarchy mirroring the structure of the Vice files stored on it ● The directory hierarchy contained Stub directories that represented portions of the Vice name space located on other servers. If a file were not on a server, the search for its name would end in a stub directory which identified the server containing that file 11
- 12. The Benchmark ◎This benchmarkconsists of a command script that operates on a collection of files constituting an application program ◎Load Unit: load placed on a server by a single client workstation running this benchmark ◎A load unit corresponds to about five Andrew users ◎The input to the benchmark is a read-only source subtree consisting of about 70 files 12
- 13. Phases of thebenchmark ◎ MakeDir: constructs a target subtree that is identical in structure to the source subtree ◎ Copy: copies every file from the source subtree to the target subtree ◎ ScanDir: recursively traverses the target subtree and examines the status of every file in it. It doesn’t actually read the contents of any file ◎ ReadAll: scans every byte of every file in the target subtree once ◎ Make: compiles and links all the files in the target subtree 13
- 14.
- 15. Performance Observations ◎Venus usedtwo caches ○ one for files ○ the other for status information about files ◎The most frequent system calls ○ TestAuth, validated cache entries ○ GetFileStat, obtained status information about files absent from the cache 15
- 16. ● 12 machines ○81% file-cache hit ratio ○ 82% status-cache hit ratio ○ 6% Fetch and Stores Calls 16
- 17. ● The totalrunning time for the benchmark as a function of server load ● The table also shows the average response time for the most frequent Vice operation, TestAuth 17
- 18. ● A softwareon servers to maintain statistics about CPU and disk utilization and about data transfers to and from the disks ● Table IV presents these data for four servers over a 2- week period ● As the CPU utilizations in the table show, the servers loads were not evenly balanced ● CPU utilization of about 40 percent for two most used servers. 18
- 19. Performance Observations ◎The performancebottleneck in our prototype was the server CPU (high CPU utilization) ○ the frequency of context switches between the many server processes ○ the time spent by the servers in traversing full pathnames presented by workstations 19
- 20. Performance Observations ◎Significant performanceimprovement is possible if ○ we reduce the frequency of cache validity checks ○ reduce the number of server processes ○ require workstations rather than the servers to do pathname traversals ○ balance server usage by reassigning users 20
- 21. Changes for performance ◎Unchangedaspects ○ workstations cache entire files from a collection of dedicated autonomous servers ○ venus and server code run as user-level processes ○ communication between servers and clients is based on the RPC paradigm ○ the mechanism in the workstation kernels to intercept and forward file requests to Venus is the same as in the prototype 21
- 22. Changes for performance ◎Changedaspects ○ To enhance performance ● Cache management ● Name resolution ● Communication and server process structure ● Low-level storage representation ○ To improve the operability of the system 22
- 23. Cache management ◎Caching, thekey to Andrew’s ability to scale well ◎Venus now caches the contents of directories and symbolic links in addition to files ◎There are still two separate caches: ○ for status ○ for data ◎Venus uses LRU to keep each of them bounded in size 23
- 24. Cache management ◎ Modificationsto a cached file are done locally and are reflected back to Vice when the file is closed ◎ Venus intercepts only the opening and closing of files and doesn’t participate in the reading or writing of individual bytes on a cached copy ◎ For the integrity, modifications to a directory are made directly on the server responsible for that directory ◎ Venus reflects the change in its cached copy to avoid refetching the directory 24
- 25. Cache management ◎Callback mechanismto keep consistent cache entries ○ Venus assumes that cache entries are valid unless otherwise notified ○ When a workstation caches a file, the server promises to notify it before allowing a modification by any other workstation ◎Callback reduces the number of cache validation requests received by servers 25
- 26. Cache management ◎Merits ○ reducingcache validation traffic ○ callback reduces the load on servers considerably ○ callback makes it feasible to resolve pathnames on workstations ◎Defects ○ callback complicates the system because each server and Venus now maintain callback state information ○ there is a potential for inconsistency if the callback state maintained by a Venus gets out of sync with the corresponding state maintained by the servers 26
- 27. Name Resolution ◎4.2BSD system ○inode: a file has a unique, fixed-length name ○ one or more variable-length pathnames that map to this inode ◎The routine that performs this mapping, namei, is usually one of the most heavily used ◎CPU overhead on the servers and was an obstacle to scaling 27
- 28. Name Resolution ◎The notionof two-level names ◎Each Vice file or directory is now identified by a unique fixed-length Fid (96 bit) ◎Each entry in a directory maps a component of a pathname to a fid ◎Venus performs the logical equivalent of a namei operation, and maps Vice pathnames to fids ◎Servers are presented with fids and are unaware of pathnames 28
- 29. Communication and ServerProcess Structure ◎The use of a server process per client didn’t scale well ◎Server processes couldn’t cache critical shared information in their address spaces ◎4.2BSD doesn’t permit processes to share virtual memory ◎The redesign solves these problems by using a single process to service all clients of a server 29
- 30. Communication and ServerProcess Structure ◎An user-level mechanism to support multiple nonpreemptive Lightweight Processes (LWPs) within one process ◎Context switching between LWPs is only on the order of a few procedure-call times ◎Number of LWPs is typically five ◎RPC mechanism is implemented entirely outside the kernel and is capable of supporting many hundreds or thousands of clients per server 30
- 31. Low-Level Storage Representation ◎Limited cost of the namei operations involved in accessing data via pathnames ◎ Access files by their inodes ◎ The internal inode interface is not visible to user-level processes ◎ Added an appropriate set of system calls ◎ The vnode information for a Vice file identifies the inode of the file storing its data ◎ Data access consists of an index of a fid into a table to look up vnode information ◎ An iopen call to read or write the data 31
- 32. Overall Design ◎Suppose auser process opens a file with pathname P on a workstation ◎The kernel detects that it is a Vice file and passes it to Venus on that workstation ◎Venus now uses the cache to examine each directory component D of P in succession 32
- 33. Overall Design 1° Case IfD is in the cache and has a callback on it, it’s used without any network communication 2° Case If D is in the cache but has no callback on it, the appropriate server is contacted, a new copy of D is fetched if it has been updated, and a callback is established on it 3° Case If D isn’t in the cache, it is fetched from the appropriate server, and a callback is established on it 33
- 34. Overall Design File Fis identified 34 Cache copy is created Venus returns to the kernel Kernel opens the cached copy of F and returns its handle to the user process Directories and F are in the cache with callbacks Venus regains control when F is closed.If it has been modified locally,updates it on the server
- 35. Overall Design ◎Future referencesto this file will involve no network communication at all, unless a callback is broken on a component of P ◎An LRU replacement algorithm is periodically run to reclaim cache space ◎Problem: since the other LWPs in Venus may be concurrently servicing file access requests from other processes, accesses to cache data structures must be synchronized 35
- 36. Overall Design ◎Design convergedon the following consistency semantics ○ Writes to an open file by a process on a workstation are visible to all other processes on the workstation immediately but are invisible elsewhere in the network ○ Once a file is closed, the changes made to it are visible to new opens anywhere on the network ○ All other file operations are visible everywhere on the network immediately after the operation completes ○ Application programs have to cooperate in performing the necessary synchronization if they care about the serialization of these operations 36
- 37. 2° Prototype ◎Two questions ○It has the anticipated improvement in scalability been realized? ○ What are the characteristics of the system in normal operation? ◎Client workstations ○ IBM-RT ○ Storage 40 or 70MB ○ First Models with 4MB RAM 37
- 38. ● Benchmark ○ Andrewworkstation is 19% slower than a stand-alone ○ The prototype was 70% slower ○ Copy and Make phases are most susceptible to server load 38
- 39. ● CPU anddisk utilization on the server during the benchmark ○ CPU - from 8.1% to 70.9% ○ Disk - from 2.7% to 23.6% ● CPU still limits performance in our system ● Our design changes have improved scalability considerably ○ At a load of 20, the system is still not saturated (50 Andrew users) 39
- 40.
- 41. Comparison with aremote-open file system ◎Considerations about caching of entire files on local disks in the AFS ○ Locality: server load and network traffic are reduced ○ Whole-file transfer approach contacts servers only on opens and closes ○ Disk caches retain their entries across reboots ○ Caching of entire files simplifies cache management 41
- 42. Comparison with aremote-open file system ◎Workstations require local disks for acceptable performance ◎Files that are larger than the local disk cache cannot be accessed at all ◎Concurrent read and write semantics across workstations is impossible 42
- 43. Comparison with aremote-open file system ◎Could an alternative design have produced equivalent or better results? ◎How critical to scaling are caching and whole- file transfer? ◎AFS vs NFS 43
- 44. Network File System ◎NFSdeveloped by Sun Microsystems in 1984 ◎builds on the Open Network Computing Remote Procedure Call (ONC RPC) system ◎Client-Server Protocol ◎Sharing file, directory or FS ◎SO Unix 44
- 45. Network File System ◎NFSv1(1984) ○ develop in-house experimental purpose ◎NFSv2 (March 1989) ○ Release for commercial use, UDP protocol, stateless ◎NFSv3 (June 1995) ○ Overcome to v2, UDP/TCP protocol, stateless ◎NFSv4 (April 2003) ○ Stateful Server, TCP protocol ○ Focus on Performance, Accessibility, Scalability, Security 45
- 46.
- 47. AFS vs NFS ◎Scalabilityassessment, to compare with NFS ○ NFS is a mature product, not a prototype ○ Sun has spent a lot in NFS ○ Different architecture, same hardware ◎Benchmark ○ 18 workstations Sun3 ○ A server Sun3 ○ Client-Server on a 10MB Ethernet ○ Experiments on Andrew consists in a Cold Cache and Warm Cache 47
- 48. 48 ● NFS performsslightly better than Andrew at low loads, not with huge loads ● ScanDir, ReadAll, Make show different performance ● Andrew wins on NFS in ReadAll
- 49. 49 ● Benchmark infunction of load unit ● CPU utilization in function of load unit ○ Load 1: 22% NFS - 3% AFS ○ Load 18: 100% NFS - 38% AFS in Cold Cache and 42% in Warm Cache
- 50. Server Side ● Load1 ○ NFS, Disk 1: 9% ○ NFS, Disk 2: 3% ○ AFS, Disk 1: 4% ● Load 18 ○ NFS, Disk 1: 95% ○ NFS, Disk 2: 19% ○ AFS, Disk 1: 33% 50
- 51. Conclusions ◎ AFS ismore scalable than NFS ◎ AFS would reduce its costs if moved in kernel side ◎ Andrew is implemented in user space ◎ NFS in kernel space 51
- 52. Conclusions ◎ AFS testing ○400 workstations, 16 server, 3500 Andrew users ◎ Goals ○ Scaling until 5000 workstation ○ Moving Venus and server code in kernel ◎ AFS is a great FS ◎ Excellent Performance ◎ It compares favorably with the most prominent alternative distributed file system 52
- 53.
Editor's Notes
- #6 Andrew File System presenta uno spazio di nomi di file omogeneo e trasparente alla posizione su tutte le workstation client
- #8 Il nostro obiettivo principale nella creazione di un prototipo era di convalidare l'architettura di base del file system
- #9 Per massimizzare il numero di client che possono essere supportati da un server, la maggior parte del lavoro possibile viene eseguita da Venus anziché da Vice
- #10 Poiché 4.2BSD non consente la condivisione di spazi di indirizzi tra processi, tutte le comunicazioni e la manipolazione di strutture di dati tra processi del server sono avvenute tramite file nel file system sottostante
- #11 Venus si incontrerà con un processo in ascolto su un noto indirizzo di rete su un server Questo processo ha quindi creato un processo dedicato per gestire tutte le richieste future del client Tutte le comunicazioni e la manipolazione delle strutture di dati tra i processi del server sono avvenute tramite file nel file system sottostante
- #12 Ogni server conteneva una gerarchia di directory che rispecchiava la struttura dei file Vice memorizzati su di esso. La gerarchia della directory conteneva le directory Stub che rappresentavano porzioni dello spazio dei nomi dei vice situati su altri server. Il database delle posizioni che mappa i file sui server è stato quindi incorporato nella struttura dei file. Se un file non si trovava su un server, la ricerca del suo nome terminerebbe in una directory stub che identificava il server contenente quel file
- #13 Questo benchmark consiste in uno script di comando che opera su una raccolta di file che costituiscono un programma applicativo Unità di carico: carica posta su un server da una singola workstation client che esegue questo benchmark Un'unità di carico corrisponde a circa cinque utenti Andrew L'input per il benchmark è una sottostruttura sorgente di sola lettura composta da circa 70 file
- #14 MakeDir: crea una sottostruttura di destinazione identica nella struttura alla sottostruttura di origine Copia: copia ogni file dalla sottostruttura di origine alla sottostruttura di destinazione ScanDir: attraversa in modo ricorsivo il sottostruttura di destinazione ed esamina lo stato di ogni file in esso contenuto. In realtà non legge il contenuto di alcun file ReadAll: esegue la scansione di ogni byte di ogni file nella sottostruttura di destinazione una volta Crea: compila e collega tutti i file nella sottostruttura di destinazione
- #15 Su una workstation Sun 2 con un disco locale, questo benchmark impiega circa 1000 secondi per il completamento quando tutti i file sono ottenuti localmente. I tempi corrispondenti per le altre macchine sono mostrati nella Tabella I.
- #16 La voce TestAuth ha convalidato le voci della cache, mentre GetFileStat ha ottenuto informazioni sullo stato dei file assenti dalla cache.
- #17 Un'istantanea delle cache di 12 macchine ha mostrato un tasso medio di riscontri tra cache e file dell'81%, e un rapporto di riscontri tra cache e stato dell'82%, La tabella mostra anche che solo il 6% delle chiamate a Vice (Recupera e archivia) ha effettivamente comportato il trasferimento di file e che il rapporto delle chiamate di recupero per le chiamate di archivio era approssimativamente 2:1.
- #18 Il tempo totale di esecuzione del benchmark in funzione del carico del server La tabella mostra anche il tempo medio di risposta per l'operazione Vice più frequente, TestAuth
- #19 Un software sui server per mantenere le statistiche sull'uso della CPU e del disco e sui trasferimenti di dati da e verso i dischi La Tabella IV presenta questi dati per quattro server nell'arco di un periodo di 2 settimane Come mostrano gli utilizzi della CPU nella tabella, i carichi dei server non erano equamente bilanciati Utilizzo della CPU di circa il 40 percento per i due server più utilizzati.
- #20 la frequenza degli switch di contesto tra i molti processi del server e il tempo trascorso dai server nel percorrere i percorsi completi presentati dalle workstation.
- #21 il miglioramento significativo delle prestazioni è possibile se riduciamo la frequenza dei controlli di validità della cache, riduciamo il numero di processi del server, richiediamo workstation anziché i path per attraversare il percorso e bilanciamo l'utilizzo del server riassegnando gli utenti.
- #22 Le wrokstations memorizzano nella cache interi file da una raccolta di server autonomi dedicati venus e il codice del server vengono eseguiti come processi a livello di utente la comunicazione tra server e client si basa sul paradigma RPC il meccanismo nei kernel delle workstation per intercettare e inoltrare le richieste di file a Venus è lo stesso del prototipo RPC = Remote Procedure Call Quindi l'RPC consente a un programma di eseguire subroutine "a distanza" su computer remoti, accessibili attraverso una rete. Essenziale al concetto di RPC è l'idea di trasparenza: la chiamata di procedura remota deve essere infatti eseguita in modo il più possibile analogo a quello della chiamata di procedura locale; i dettagli della comunicazione su rete devono essere "nascosti" (resi trasparenti) all'utilizzatore del meccanismo.
- #23 Per migliorare le prestazioni Gestione della cache Risoluzione del nome Struttura del processo di comunicazione e server Rappresentazione dello storage di basso livello Per migliorare l'operabilità del sistema
- #24 Caching, la chiave per la capacità di Andrew di scalare bene Venus ora memorizza nella cache il contenuto delle directory e dei collegamenti simbolici oltre ai file Ci sono ancora due cache separate: per lo stato per i dati Venus usa LRU per mantenere ognuna di esse delimitata in dimensioni
- #25 Le modifiche a un file memorizzato nella cache vengono eseguite localmente e vengono riflesse su Vice quando il file viene chiuso Venus intercetta solo l'apertura e la chiusura di file e non partecipa alla lettura o scrittura di singoli byte su una copia cache Per l'integrità, le modifiche a una directory vengono effettuate direttamente sul server responsabile di quella directory Venus riflette la modifica nella sua copia memorizzata nella cache per evitare il refetching della directory
- #26 Meccanismo di callback per mantenere le voci della cache coerenti Venus presume che le voci della cache siano valide salvo diversa comunicazione Quando una workstation memorizza nella cache un file, il server promette di notificarlo prima di consentire una modifica da parte di un'altra workstation La richiamata riduce il numero di richieste di convalida della cache ricevute dai server A small amount of cache validation traffic is still present, usually to replace callbacks lost because of machine or network failures Una piccola quantità di traffico di validazione della cache è ancora presente, in genere per sostituire i callback persi a causa di errori della macchina o della rete
- #27 meriti riducendo il traffico di validazione della cache la funzione di callback riduce considerevolmente il carico sui server la funzione di callback rende possibile la risoluzione dei nomi di percorso sulle workstation difetti la callback complica il sistema poiché ogni server e Venus ora gestiscono le informazioni sullo stato del callback esiste una possibilità di incoerenza se lo stato di callback mantenuto da una Venus non è sincronizzato con lo stato corrispondente gestito dai server
- #28 In un sistema convenzionale 4.2BSD, un file ha un nome univoco, a lunghezza fissa, il suo inode e uno o più nomi di percorsi a lunghezza variabile che si associano a questo inode. La routine che esegue questo mapping, namei, è in genere una delle parti del kernel più pesantemente utilizzate e che richiede tempo. Ciò ha comportato un notevole sovraccarico della CPU sui server ed è stato un ostacolo alla scalabilità
- #29 SOLUZIONE : La nozione di nomi a due livelli Ogni file o directory di Vice è ora identificata da un Fid di lunghezza fissa unico (96 bit) Ogni voce in una directory associa un componente di un percorso a un fid Venus esegue l'equivalente logico di un'operazione denominata e mappa i nomi dei percorsi di Vice in fids I server sono presentati con i fids e non sono a conoscenza dei nomi dei percorsi
- #30 L'utilizzo di un processo server per client non ha avuto una buona scalabilità I processi del server non potevano memorizzare nella cache informazioni critiche condivise negli spazi degli indirizzi 4.2BSD non consente ai processi di condividere la memoria virtuale La riprogettazione risolve questi problemi utilizzando un singolo processo per servire tutti i client di un server
- #31 Un meccanismo a livello di utente per supportare più processi leggeri non penetrabili (LWP) all'interno di un unico processo Il cambio di contesto tra LWP è solo nell'ordine di poche procedure, i tempi di chiamata Il numero di LWP è in genere cinque (Il numero di LWP (in genere cinque) viene determinato quando un server viene inizializzato e rimane fisso in seguito) Il meccanismo RPC è implementato interamente al di fuori del kernel ed è in grado di supportare molte centinaia o migliaia di client per server
- #32 Come menzionato nella Sezione 3.2, siamo stati cauti sul costo delle operazioni namei coinvolte nell'accesso ai dati tramite i nomi dei percorsi. Pertanto, abbiamo deciso di accedere ai file tramite i loro inode anziché tramite i nomi dei percorsi. Poiché l'interfaccia inode interna non è visibile ai processi a livello utente, abbiamo dovuto aggiungere un insieme appropriato di chiamate di sistema. Le informazioni di vnode per un file Vice identificano l'inode del file che memorizza i suoi dati. Aggiunto un set appropriato di chiamate di sistema Le informazioni di vnode per un file Vice identificano l'inode del file che memorizza i suoi dati L'accesso ai dati consiste in un indice di un fid in una tabella per cercare informazioni su vnode Una chiamata di iopen per leggere o scrivere i dati
- #33 Test di accesso ad un file remoto Supponiamo che un processo utente apra un file con il percorso P su una workstation. Il kernel, nel risolvere P, rileva che è un file Vice e lo passa a Venus su quella workstation. Uno dei LWP che comprende Venus ora utilizza la cache per esaminare in successione ciascun componente di directory D di P:
- #34 -Se D è nella cache e ha una richiamata su di esso, viene utilizzato senza alcuna comunicazione di rete. -Se D è nella cache ma non contiene alcuna richiamata, viene contattato il server appropriato, una nuova copia di D viene recuperata se è stata aggiornata e su di essa è stata stabilita una richiamata. -Se D non è nella cache, viene prelevato dal server appropriato e su di esso viene stabilita una richiamata.
- #35 Quando viene identificato il file di destinazione F, viene creata una copia cache corrente nello stesso modo. Venus quindi ritorna al kernel, che apre la copia cache di F e restituisce il suo handle al processo utente. Quindi, alla fine del pathname traversal, tutte le directory intermedie e il file di destinazione sono nella cache con i callback su di essi. I futuri riferimenti a questo file non implicheranno alcuna comunicazione di rete, a meno che una callback non venga interrotta su un componente di P. Venus riprende il controllo del file quando è chiuso e, se è stato modificato localmente, lo aggiorna sul server appropriato. Un algoritmo di sostituzione LRU viene periodicamente eseguito per recuperare spazio nella cache.
- #36 Cache consistency and concurrent control I futuri riferimenti a questo file non implicheranno alcuna comunicazione di rete, a meno che una callback non venga interrotta su un componente di P Un algoritmo di sostituzione LRU viene periodicamente eseguito per recuperare spazio nella cache Problema: poiché gli altri LWP di Venus possono essere contemporaneamente utilizzati per le richieste di accesso ai file da altri processi, gli accessi alle strutture di dati della cache devono essere sincronizzati
- #37 Il design convergeva sulla seguente semantica della coerenza Le scritture su un file aperto da un processo su una workstation sono immediatamente visibili a tutti gli altri processi sulla workstation, ma sono invisibili altrove nella rete Una volta che un file è chiuso, le modifiche apportate ad esso sono visibili alle nuove aperture in qualsiasi punto della rete Tutte le altre operazioni sui file sono visibili ovunque sulla rete immediatamente dopo il completamento dell'operazione I programmi applicativi devono cooperare per eseguire la sincronizzazione necessaria se si preoccupano della serializzazione di queste operazioni
- #38 Due domande È stato realizzato il miglioramento anticipato della scalabilità? Quali sono le caratteristiche del sistema nel normale funzionamento?
- #39 Table VI shows that the Copy and Make phases are most susceptible to server load.
- #41 La tabella VIII presenta CPU del server e utilizzi del disco in Andrew. Le cifre mostrate sono medie su un periodo di un'ora dalle 9:00 A.M. alle 5:00 P.M. nei giorni della settimana. La maggior parte dei server mostra un utilizzo della CPU tra il 15 e il 25 percento. Uno dei server, vice4, mostra un utilizzo del 35,8 percento, ma l'utilizzo del disco non è corrispondentemente alto. L'elevata deviazione standard per l'utilizzo della CPU ci porta a credere che questa anomalia sia stata causata da attività di manutenzione del sistema che sono state eseguite inaspettatamente durante il giorno piuttosto che durante la notte. Server vice9, d'altra parte, mostra un utilizzo della CPU del 37,6 percento con una piccola deviazione standard. L'utilizzo del disco è del 12,1 percento, il più alto di qualsiasi server. L'elevato utilizzo è spiegato dal fatto che questo server memorizza le bacheche elettroniche, una raccolta di directory che sono spesso accessibili e modificate da molti utenti diversi.
- #42 La memorizzazione nella cache di interi file su dischi locali in Andrew File System era motivata principalmente dalle seguenti considerazioni di scala: -Località dei riferimenti di file da parte degli utenti tipici rende attraente la cache: il carico del server e il traffico di rete sono ridotti. -Un approccio di trasferimento di file completi contatta i server solo su apre e chiude. Le operazioni di lettura e scrittura, che sono molto più numerose, sono trasparenti per i server e non causano traffico di rete. - lo studio di Ousterhout et al. [4] ha mostrato che la maggior parte delle tessere in un ambiente 4.2BSD sono lette nella loro interezza. Il trasferimento di file interi sfrutta questa proprietà consentendo l'uso di efficienti protocolli di trasferimento di dati alla rinfusa. -Le cache dei dischi mantengono le loro voci attraverso i riavvii, un evento sorprendentemente frequente negli ambienti workstation. Poiché alcuni dei file a cui si accede da un utente tipico sono suscettibili di essere modificati altrove nel sistema, la quantità di dati recuperati dopo un riavvio è in genere ridotta. -Infine, il caching di interi file semplifica la gestione della cache. Venere deve solo tenere traccia delle tessere nella sua cache, non delle loro singole pagine.
- #43 Le workstation richiedono dischi locali per prestazioni accettabili Non è possibile accedere a file più grandi della cache del disco locale La semantica simultanea di lettura e scrittura tra le workstation è impossibile
- #44 Un progetto alternativo potrebbe aver prodotto risultati equivalenti o migliori? Quanto sono importanti per il ridimensionamento del caching e il trasferimento di interi file? AFS vs NFS
- #48 Gli esperimenti di Andrew consistevano in due sottoinsiemi: un set di Cold Cache, in cui le cache venivano cancellate prima di ogni prova e un set di Warm Cache, in cui le cache venivano lasciate inalterate. Valutazione della scalabilità, da confrontare con NFS NFS è un prodotto maturo, non un prototipo Sun ha speso molto in NFS Architettura diversa, stesso hardware segno di riferimento 18 postazioni di lavoro Sun3 Un server Sun3 Client-Server su Ethernet da 10 MB Gli esperimenti su Andrew consistono in Cold Cache e Warm Cache