Zvyšování výkonu a udržování konzistentnosti dat v mobilních zařízeních pro distribuované systémy souborů

Ing. Pavel BŽOCH

Doctoral thesis

Increasing performance and maintaining data consistency in mobile devices for distributed file systems

Abstract:

Mobile devices such as mobile phones, notebooks, netbooks, PDAs are spread worldwide. The computational and storage capacity of these devices has grown recently especially in mobile phones branch. By using a cellular network or Wi-Fi, these devices can also access internet and operate with remotely stored files. For increasing availability and reliability of accessed files, distributed file system can be used as a remote storage. This thesis deals with access acceleration to files from mobile devices. We cannot influence the speed of the mobile network, but we can suppose that once requested file will be requested again in the future. Thus, we use an intermediate component called cache. Because the cache has limited capacity, the old cached content has to be replaced if new data need to be stored in the cache. For making a replacement decision, novel algorithms using local and server statistics are presented. The cached file may be in inconsistent state when the original file at the server side is changed. Accessing these files is undesirable. Thus, we propose algorithms for maintaining cache consistency. All introduced algorithms are also evaluated.

Abstract:

Mobilní zařízení jako jsou mobilní telefony, notebooky, netbooky nebo PDA jsou celosvětově rozšířena. Výpočetní kapacita a také perzistentní paměť se u těchto zařízení stále zvyšuje. Obzvláště lze tento trend pozorovat u mobilních telefonů. Pokud použijeme celulární sítě nebo Wi-Fi, můžeme z těchto zařízení přistupovat k vzdáleně uloženým souborům. Protože uživatelé požadují po vzdáleném úložišti vysokou dostupnost a spolehlivost, je vhodné použít distribuovaný systém souborů. Tato práce se zabývá urychlením přístupů ke vzdáleným souborům z mobilních zařízení. Z pohledu klientské aplikace není možné ovlivnit rychlost přenášení souborů, ale lze předpokládat, že jednou požadovaný soubor bude znovu požadován v budoucnosti. Pro uložení těchto souborů se používá mezipaměť (anglicky cache). Protože má mezipaměť omezenou kapacitu, musí být starý obsah nahrazen novým, pokud je potřeba. V textu práce jsou představeny původní algoritmy, které slouží pro toto rozhodování o nahrazení. Tyto algoritmy používají pro rozhodování lokální statistiky a také statistiky ze serveru. Navržené algoritmy jsou také zhodnoceny. Soubory, které jsou uloženy v mezipaměti, mohou být v nekonzistentním stavu, pokud jsou originální soubory na serveru změněny. Přistupování k souborům v nekonzistentním stavu je nežádoucí. V práci jsou proto představeny a zhodnoceny algoritmy pro udržování konzistentní mezipaměti.

Keywords

Distribuované systémy souborů, mobilní zařízení, cache, cachovací politiky, udržování konzistentních dat, simulace přístupu k datům

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 11. 2014

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Prof. Ing. Jiří Šafařík, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Doctoral programme / field:
Computer Science and Engineering / Computer Science and Engineering