Lustre (sistema de archivos)

Lustre es un sistema de archivos distribuido Open Source, normalmente utilizado en clusters a gran escala. El nombre es una mezcla de Linux y clusters. El proyecto intenta proporcionar un sistema de archivos para clusters de decenas de miles de nodos con petabytes de capacidad de almacenamiento, sin comprometer la velocidad o la seguridad, y está disponible bajo la GNU GPL.

Cluster File Systems son los diseñadores, desarrolladores y mantenedores de Lustre con colaboraciones de otras compañías y particulares.

Muchos de los superordenadores más rápidos del mundo son clusters que utilizan el sistema de archivos Lustre como almacenamiento, como los sistemas en ORNL, PNNL, LLNL y LANL.

Se considera a cada archivo almacenado en el sistema de archivos Lustre un objeto. Lustre presenta a todos los clientes una semántica POSIX estándar y acceso concurrente lectura y escritura para los objetos compartidos. Un sistema de archivos Lustre tiene cuatro unidades funcionales. Estas son: Meta data server (MDS) para almacenar los metadatos; un Object storage target (OST) para guardar los datos reales; un Object storage server (OSS) para manejar los OSTs; cliente(s) para acceder y utilizar los datos. Los OSTs son dispositivos de bloques. Un MDS, OSS, y un OST pueden residir en el mismo nodo o en nodos diferentes. Lustre no administra directamente los OSTs, y delega esta responsabilidad en los OSSs para asegurar la escalabilidad para grandes clusters y supercomputadores.

En un Massively Parallell Processor (MPP), los procesadores pueden acceder al sistema de archivos Lustre redirigiendo sus peticiones I/O hacia el nodo con el servicio lanzador de tareas si está configurado como un cliente Lustre. Aunque es el método más sencillo, en general proporciona un bajo rendimiento. Una manera ligeramente más complicada de proporcionar un rendimiento global muy bueno consiste en utilizar la biblioteca liblustre. Liblustre es una biblioteca de nivel de usuario que permite a los procesadores montar y utilizar el sistema de archivos Lustre como un cliente, sorteando la redirección hacia el nodo de servicio. Utilizando liblustre, los procesadores pueden acceder al sistema de archivos Lustre, incluso si el nodo de servicio en el que se lanzó el trabajo no es un cliente Lustre. Liblustre proporciona un mecanismo para mover datos directamente entre el espacio de aplicación y los OSSs de Lustre sin necesidad de realizar una copia de datos a través del núcleo ligero, logrando así una baja latencia, y gran ancho de banda en el acceso directo de los procesadores al sistema de archivos Lustre.

Gracias a su gran rendimiento y escalabilidad características, utilizar Lustre en sistemas MPP es lo más adecuado. Liblustre es la mayor diferencia de diseño entre Lustre en un MPP como el Cray XT3 y los clusters convencionales.