A study of the evolution of low level file system features

Um Dateisysteme und ihre Dynamik verstehen und beurteilen zu konnen ist es wichtig zu wissen welche Daten auf den Dateisystemen gespeichert sind, und wie sich diese Daten verandern. Dennoch ist nur wenig uber die Menge und Art der gespeicherten Daten, sowie uber deren Dynamik und Organisation bekannt. Die Entwicklung von fortschrittlichen Speicher- und Organisationswerkzeugen, sowie viele Forschungs- und Entwicklungsaktivtaten wurden von mehr Daten und Wissen uber diese Themen profitieren. Die vorliegende Arbeit beschreibt Methoden die zum Uberwachen von Dateisystemen verwendet werden konnen. Zwei Techniken fur das Abrufen von Dateisysteminformationen sowie zum Erkennen von Anderungen im Dateisystem werden vorgestellt. Beide Techniken erlauben das Sammeln von Daten uber Dateisysteme, welche fur das Studieren von Dateisystemstatistiken verwendet werden konnen. Die vorliegende Studie konzentriert sich darauf herauszufinden welcher Anteil von Dateien auf einem Dateisystem Multimediadateien sind und wie diese Multimediadateien sowie andere Dateien und Verzeichnisse im Dateisystem verteilt sind. Des Weiteren werden Untersuchungen daruber durchgefuhrt wie sich Dateien und Verzeichnisse uber die Zeit verandern und ob es Regionen im Dateisystem gibt die potenziell dynamischer sind als andere Regionen. Die erste Technik fur das Sammeln von Dateisysteminformationen fuhrt eine Echtzeitprotokollierung von Dateisystemanderungen durch, die zweite Technik erzeugt eine Momentaufnahme, auch Snapshot genannt, des gesamten Dateisystems. Auf der einen Seite liefert die Echtzeitprotokollierung des Dateisystems sehr genaue Daten uber das Dateisystem und seine Dynamik. Andererseits kann diese Technik nur zur Beobachtung von kleinen Regionen des Dateisystems verwendet werden, da die Technik grose Mengen an Systemressourcen benotigt und ineffizient wird sobald viele Dateisystemobjekte beobachtet werden mussen. Beim Erstellen der Snapshots werden zu jeder gefundenen Datei und zu jedem gefundenen Verzeichnis eines Dateisystems Informationen gespeichert. Die Snapshots werden zu einem bestimmten Zeitpunkt (einmal, taglich, wochentlich, jahrlich, etc.) erstellt und durch das Vergleichen von aufeinanderfolgenden Snapshots konnen Veranderungen im Dateisystem beobachtet werden. Ein Nachteil dieser Technik ist, dass einige Anderungen die im Dateisystem zwischen zwei Snapshots geschehen, verlorengehen konnen. In einem Experiment wird die Technik zum Erstellen von Snapshots verwendet, um Informationen uber 16 Windows und Mac OSX Dateisysteme zu sammeln. Die Snapshots der Dateisysteme werden wochentlich, uber einen Zeitraum von zehn Wochen erstellt und durch das Vergleichen von aufeinanderfolgenden Snapshots konnen Veranderungen im Dateisystem beobachtet werden. Die Snapshots werden verwendet um Informationen uber Dateisysteme, wie zeitliche Anderungen in der Menge der Dateien und Verzeichnisse, die Dateigrosen, das Alter von Dateien, sowie die Haufigkeit von Dateitypen, die Speicherkapazitat und der Speicherverbrauch zu untersuchen. Dateisystemdesigner, sowie Entwickler von Backup oder Anti-Virus Techniken konnen von mehr Informationen uber Dateisysteme profitieren, da sie Aufschluss daruber geben konnen welche Daten gespeichert sind und wie sich diese verandern. Dieses Wissen kann helfen die Geschwindigkeit und Zuverlassigkeit von Dateisystemen sowie von Backup und Anti-Virus Software zu erhohen.