Résumé

RozoFS : un système de fichier distribué I/O intensif et tolérant aux
pannes basé sur le code à effacement Mojette
Benoît Parrein1 , Dimitri Pertin1,2 , Nicolas Normand1
1 Université
Keywords:
de Nantes, IRCCyN UMR CNRS 6597, Nantes, France
2 Fizians SAS, Nantes, France
scale-out storage, DFS, transformation Mojette, code à effacement
Résumé
RozoFS est un Distributed File System (DFS) open source conforme au standard POSIX conçu pour des
architectures autonomes de stockage distribuées de type scale-out. La distribution des données est assurée par
la transformation Mojette [1] qui est une transformation de Radon discrète et exacte (classiquement utilisée en
tomographie). Les projections d’information produites par la transformation directe constituent les morceaux de
données stockés de manière indépendante sur les différents nœuds de stockage. La faible complexité de l’opérateur de reconstruction (linéaire avec le nombre de projections) ainsi que les nombreuses optimisations effectuées
ces derniers mois sur l’implémentation assurent un accès rapide aux données tant en lecture qu’en écriture [2].
On enregistre actuellement des débits de l’ordre de la dizaine de GByte/s. La forme naturellement redondante
du codage Mojette permet à RozoFS d’être tolérant aux pannes. C’est un code à effacement de type MDS à la
manière des codes Reed-Solomon mais qui s’appuie sur une représentation géométrique. Le code à effacement
Mojette constitue une alternative sérieuse à l’approche par réplication en réduisant drastiquement (d’un facteur 2)
l’espace de stockage tout en conservant la même tolérance aux pannes. Les performances du code Mojette autorisent l’usage de RozoFS dans des applications I/O intensives telles que l’exécution de machines virtuelles ou de
bases de données transactionnelles.
Dans cette présentation, nous rentrerons dans le cœur de RozoFS en détaillant, outre le code à effacement
Mojette, la machinerie réseaux qui participe également aux bonnes performances de ce DFS. Ces performances
seront présentées à deux niveaux : d’une part, au sein du noyau de codage en comparaison avec les librairies de
référence du domaine [3] et d’autre part, au sein du DFS complet à l’aide d’outils tels qu’IOMeter ou IOZone
en présentant des exemples de déploiements. L’évolution de ce travail concerne la validation de RozoFS dans un
contexte HPC ainsi qu’une étude cryptanalytique en vue de satisfaire les contraintes de respect de la vie privée
dans un contexte de stockage externalisé. Les résultats présentés sont issus principalement des travaux du projet
ANR FEC4CLOUD (12-EMMA-003101) actuellement en cours.
Références
[1]
Nicolas N ORMAND et Jeanpierre G UÉDON. “La tranformée Mojette : une représentation redondante pour
l’image”. In : Comptes-Rendus de l’Académie des Sciences 326 (1998), p. 123–126.
[2]
Dimitri P ERTIN, Benoît PARREIN et Nicolas N ORMAND. “The Mojette Erasure Code for Distributed File
Systems”. In : The European Conference on Computer Systems, ACM Eurosys. Amsterdam, The Netherlands, avr. 2014.
[3]
J. S. P LANK et al. “A Performance Evaluation and Examination of Open-Source Erasure Coding Libraries
For Storage”. In : FAST-2009 : 7th Usenix Conference on File and Storage Technologies. San Francisco,
CA, fév. 2009.