خلاصه

دانشمندان علوم کامپيوتر از کامپيوترهاي عظيم موازي به منظور شبيه سازي رويدادهايي که در دنياي واقعي رخ مي دهند استفاده مي کنند. اين اعمال در چنين مقياس بزرگي جهت درک بهتر نمودهاي علمي يا پيش بيني رفتارها لازم و ضروري مي باشند. در اغلب موارد منابع محاسباتي يک فاکتور محدود کننده در حوزه اين شبيه سازي ها محسوب مي گردند. منابع محدود تنها شامل CPU و حافظه نمي شوند، بلکه اين منابع زيرسيستم هاي ورودي/خروجي را نيز در بر مي گيرند، چرا که چنين برنامه هايي معمولا حجم زيادي از داده را توليد و يا پردازش مي نمايند. براي اينکه روند شبيه سازي با سرعت بالا اجرا شده و ادامه يابد، سيستم ورودي/خروجي بايستي قادر به ذخيره صدها مگابايت داده در هر ثانيه باشد، و در اين عمليات بايد ديسک هاي زيادي مورد استفاده قرار گيرد. نرم افزاري که اين ديسک ها را به صورت يک سيستم فايل مرتبط سازماندهي مي کند يک "سيستم فايل موازي" ناميده مي شود.  سيستم هاي فايل موازي بويژه به منظور فراهم نمودن ورودي/خروجي هاي بسيار سريع در مواقعي که بايستي توسط پردازش هاي زيادي در يک لحظه مورد دسترسي قرار گيرند طراحي شده اند. اين پردازش ها ميان چندين کامپيوتر مختلف، يا ميان گره ها(nodes)، که کامپيوتر موازي را تشکيل مي دهند توزيع گرديده است. شکل 1 يک نماي سطح بالا از يک کامپيوتر موازي به همراه يک سيستم فايل موازي را نمايش مي دهد. گره هايي که کار محاسبه را انجام مي دهند به يکديگر متصل شده اند و از سوي ديگر توسط شبکه کلاستر به گره هاي سرور ورودي/خروجي مرتبط هستند، و داده را بر روي ديسک هاي الصاقي به گره هاي سرور ذخيره مي نمايند.

شماتيک گره ها در LINUX لازم نيست که شما براي بهره بردن از يک سيستم فايل موازي در يک لابراتوار ملي، که داراي يک کلاستر 1000 گره اي است، مشغول به کار باشيد. براي سالها سيستم فايل موازي مجازي (PVFS) مخصوص کلاسترهاي لينوکس در دسترس بوده است، که به هر شخصي امکان برپا کردن و استفاده از همان سيستم فايل موازي که در حال حاضر بر روي کلاسترهاي بزرگ فراواني در سراسر دنيا مورد استفاده قرار مي گيرند را مي دهد. اخيرا يک سيستم فايل موازي کامل تر و جديدتر بنام PVFS2 عرضه شده است. اين سيستم فايل جديد داراي انعطاف پذيري بيشتري بوده، و بهره بيشتري از سخت افزار موجود در کلاسترهاي امروزي مي برد، با کلاسترهاي بزرگتر مطابقت بيشتري دارد، و مديريت آن نسبت به نسل قبل ساده تر است.

تاريخچه لينوکس

توروالدز در طراحي سيستم‌عامل آزمايشي خود در سال 1991 از سيستم فايلMinix استفاده كرد. سيستم فايلMinix جوابگوي نيازهاي توروالدز بود و به خوبي در سيستم‌عامل جديد جا افتاد. با به‌وجود آمدن يك جنبش اينترنتي براي توسعه اين سيستم‌عامل جديد و تبديل آن به يك سيستم‌عامل اپن‌سورسِ قابل استفاده براي عامه مردم، نارسايي و مشكلات سيستم فايلMinix ظهور كرد و نياز به طراحي يك سيستم فايل جديد توسط مشتاقان لينوكس حِس شد. دو مشكل عمده Minix در سيستم فايل عبارت بودند از كوچك بودن نام فايل‌ها (حداكثر 14 كاراكتر) و فضاي حافظه بسيار محدود (بلوك آدرس‌دهي فقط 16 بيتي بود يعني 216=46 مگابايت) طراحي Virtual File System) VFS) توسط <كريس پروون زنو> راه را براي خلق يك سيستم فايل جديد با توانايي و كارايي بهتر ازMinix هموار ساختVFS . يا همان لايه مجازي سيستم‌ فايل توسط خود آقاي توروالدز توسعه داده شد و به كرنل لينوكس اضافه گرديد. بلافاصله در آوريل 1992 سيستم‌ فايل جديد،Extended File system ، در نسخه 96/0 لينوكس به‌جاي سيستم فايلMinix استفاده شد. در واقع بنيان‌گذارانEXT fs عبارتند از Remy Card از آزمايشگاه ماساچوست، "Theodor Ts o" از انجمن تكنولوژي ماسوچوست و Stephan Tweedie از دانشگاه رادينبرگ.