Tecnologías Específicas

Ingeniería de Computadores

Descripcion y Objetivos

Un sistema de ficheros (FS) permite gestionar cómo se almacenan y recuperan los datos en un dispositivo de almacenamiento. Sin ellos, la información se almacenaría sin estructura alguna y su manejo sería extremadamente complicado. Por este motivo, a lo largo de los años, se han desarrollado FS cada vez más avanzados y eficientes, y con características añadidas como journaling, copy-on-write o instantáneas, dando lugar a un amplio abanico de alternativas entre las que elegir.

Este trabajo se marca como objetivo realizar un estudio teórico-práctico de algunos de los FS para sistemas Linux más relevantes del contexto actual y que mayor tracción han adquirido en los últimos años. Como primer paso, el trabajo consistirá en hacer un sondeo de los FS basados en Linux más utilizados en la actualidad, así como aquellos que se encuentran en un alto nivel de madurez de desarrollo, identificando sus características más relevantes y los casos de uso para los que han sido diseñados. De acuerdo con este análisis, se seleccionará un conjunto de los FS sobre los que se llevará el estudio teórico-práctico más detallado, que incluirá EXT4, como mínimo, y otras alternativas relevantes como BTRFS, ZFS y/o XFS. El análisis práctico de los FS escogidos supondrá la determinación de los escenarios y pruebas de evaluación a los que se someterán, su preparación y la ejecución de los correspondientes benchmarks para realizar una comparativa de su rendimiento. Como resultado de este trabajo, las conclusiones obtenidas permitirán escoger el FS óptimo para un determinado sistema informático en función de sus características o las de sus aplicaciones.

 

Metodología y Competencias

Se llevarán a cabo reuniones periódicas semanales o bisemanales en las que se llevará a cabo un control del progreso del siguiente plan de trabajo:

1. Revisión de los conceptos básicos sobre sistemas de ficheros, en particular aquellos basados en sistemas Linux.
2. Sondeo de los sistemas de ficheros más importantes en el panorama actual y su caracterización.
3. Análisis teórico en profundidad de los sistemas de ficheros más importantes seleccionados a partir del sondeo previo, poniendo especial énfasis en el sistema EXT4 y algunos de los más relevantes actualmente, como BTRFS, ZFS y XFS.
4. Diseño de las pruebas de evaluación para realizar un análisis práctico de los sistemas de ficheros escogidos y selección de escenarios. Evaluación de prestaciones.
5. Escritura de la memoria.

Las competencias desarrolladas a lo largo de este proyecto son:

• [CO5] Conocimiento, administración y mantenimiento sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.
• [CO10] Conocimiento de las características, funcionalidades y estructura de los Sistemas Operativos y diseñar e implementar aplicaciones basadas en sus servicios.
• [IC5] Capacidad de analizar, evaluar y seleccionar las plataformas hardware y software más adecuadas para el soporte de aplicaciones empotradas y de tiempo real.
• [IC7] Capacidad para analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos.

 

Medios a utilizar

Los recursos software utilizados por este trabajo son de libre disposición. Cualesquiera medios hardware requeridos por el alumno o alumna para su realización podrán ponerse a su disposición en la ESII o en el I3A.

 

Bibliografía

[1] R. Love, Linux Kernel Development, 3rd Edition: Addison-Wesley, 2010.

[2] D. P. Bovet, M. Cesati, Understanding the Linux Kernel, 3rd Edition: O’Reilly & Associates, 2005.

[3] S. D. Pate, UNIX Filesystems: Evolution, Design, and Implementation: Wiley, 2007.

[4] The Linux Kernel Archives, “Ext4 (and Ext2/Ext3) Wiki.”, https://ext4.wiki.kernel.org/ (accessed May 8, 2023).

[5] Read the Docs, “BTRFS Documentation.” https://btrfs.readthedocs.io/ (accessed May 8, 2023).

[6] Oracle, “Managing ZFS File Systems in Oracle® Solaris 11.3.” https://docs.oracle.com/cd/E53394_01/html/E54801/index.html (accessed May 8, 2023).

[7] The Linux Kernel Archives, “The XFS Linux wiki.” https://xfs.wiki.kernel.org/ (accessed May 8, 2023).