[論文レビュー] A network file system over HTTP: remote access and modification of files and "files"

Oleg Kiselyov|ArXiv.org|Mar 15, 2000

Distributed and Parallel Computing Systems被引用数 8

ひとこと要約

HTTPFS は、UNIX や Windows ホスト上で CGI スクリプトを用いてローカルファイルシステムのセマンティクスをエミュレートするユーザー空間のネットワークファイルシステムを提案する。HTTP を介したリモートファイルおよびディレクトリへのアクセスを可能にし、POSIX よりも強力な並行処理分離を実現する。読み取り、書き込み、追記、切り詰めなどの完全なファイル操作をサポートし、標準 API と Midnight Commander との統合によりインタラクティブな利用が可能である。

ABSTRACT

The goal of the present HTTPFS project is to enable access to remote files, directories, and other containers through an HTTP pipe. HTTPFS system permits retrieval, creation and modification of these resources as if they were regular files and directories on a local filesystem. The remote host can be any UNIX or Win9x/WinNT box that is capable of running a Perl CGI script and accessible either directly or via a web proxy or a gateway. HTTPFS runs entirely in user space. The current implementation fully supports reading as well as creating, writing, appending, and truncating of files on a remote HTTP host. HTTPFS provides an isolation level for concurrent file access stronger than the one mandated by POSIX file system semantics, closer to that of AFS. Both an API with familiar open(), read(), write(), close(), etc. calls, and an interactive interface, via the popular Midnight Commander file browser, are provided.

研究の動機と目的

• HTTP を介したリモートファイルおよびディレクトリへの透過的なアクセスを、ローカルファイルと同様に実現すること。
• リモートシステム上で、作成、読み取り、書き込み、追記、切り詰めを含む完全なファイル操作をサポートすること。
• POSIX よりも強力な並行処理分離を提供し、AFS のセマンティクスに近い信頼性の高い同時アクセスを実現すること。
• カーネルの変更なしに完全にユーザー空間で動作させることで、移植性と導入の容易さを高めること。
• Midnight Commander などの既存ツールとの統合により、インタラクティブなファイル管理を可能にすること。

提案手法

• リモートホスト上で実行される Perl CGI スクリプトと通信するために、HTTP をトランスポート層として使用する。
• 標準のシステムコール（open、read、write、close）を用いてローカルファイルシステムの振る舞いをエミュレートする。
• リモートサーバーの CGI スクリプトに対して HTTP POST および GET リクエストを用いてファイル操作を実装する。
• POSIX のセマンティクスを上回るファイルロックメカニズムを用いて、強力な並行処理制御を実現する。
• カーネルレベルの変更を避けるためにユーザー空間実装を採用し、移植性を向上させる。
• Midnight Commander 用のファイルブラウザとの統合を可能にする互換性のあるインターフェースレイヤーを提供する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 カーネルレベルのコンponents を使用せずに、HTTP を基盤とするネットワークファイルシステムを効果的に構築できるか？
• RQ2 HTTP と CGI のみを用いて、リモートファイルシステムで強力な並行処理分離を達成する方法は何か？
• RQ3 標準のシステムコールを HTTP を介してどれほど効果的にエミュレートできるか、ユーザー体験をシームレスに保てるか？
• RQ4 Midnight Commander のようなインタラクティブなファイル管理ツールを、HTTP ベースのファイルシステムと効果的に統合できるか？
• RQ5 ファイルシステム操作に HTTP を使用する場合、どのようなパフォーマンスと信頼性のトレードオフが生じるか？

主な発見

• HTTPFS は、CGI スクリプトを用いて、HTTP を介してローカルファイルシステム操作（読み取り、書き込み、作成、切り詰め）を効果的にエミュレートした。
• 本システムは、POSIX よりも強力な並行処理制御を提供し、AFS のセマンティクスに近い分離レベルを実現した。
• Midnight Commander ファイルブラウザとの完全な統合が達成され、インタラクティブなリモートファイル管理が可能になった。
• 実装は完全にユーザー空間で動作し、カーネルの変更を回避することで移植性が向上した。
• CGI スクリプトが互換性を持つ限り、UNIX および Windows ホストの両方でリモートアクセスが可能である。
• Web プロキシやゲートウェイを介したアクセスが可能となり、導入の柔軟性が向上した。