Ori: Dateisystem statt Dropbox

Wissenschaftler an der Universität Stanford haben mit Ori ein neues Dateisystem entwickelt, das dafür sorgen soll, dass die wichtigsten persönlichen Dateien auf allen genutzten Geräten zur Verfügung stehen - ähnlich wie bei Cloud-Speicherdiensten wie Dropbox, aber zu einem Bruchteil der Kosten und ohne Cloud-Server.

Artikel veröffentlicht am 6. Januar 2014, 10:38 Uhr, Jens Ihlenfeld

Ort könnte Dropbox und Git ersetzen. (Bild: Screenshot: Golem.de)

Wenn Nutzer bereit sind, bei Dropbox zum Speichern von 1 GByte rund 25-mal mehr zu zahlen, als das Speichern dieser Datenmenge auf einer lokalen Festplatte kostet, dann deutet das darauf hin, dass diesen Nutzern das Datenmanagement, also Backup, Versionierung und Zugriff von allen Geräten, sehr wichtig ist. Doch nach Ansicht von Ali Mashtizadeh, Andrea Bittau, Yifeng Frank Huang und David Maziéres von der Universität Stanford ist die Cloud nicht der beste Ort, um diese Verwaltungsfunktionen umzusetzen. Schließlich ist lokaler Plattenplatz heute sehr billig und wächst dadurch schneller als die verfügbaren Bandbreiten. War es 1990 möglich, eine Festplatte mit der damals üblichen Speicherkapazität von 60 MByte mit einem 9.600-Baud-Modem in rund 14 Stunden komplett zu übertragen, kann man heute für 120 US-Dollar eine Festplatte mit 3 TByte kaufen, deren komplette Übertragung mit 1 MBit/s rund 278 Tage dauert.

Mit Ori wollen sie eine Alternative zu Cloud-Speicherdiensten bieten. Dabei handelt es sich um ein Dateisystem, das Daten über mehrere Geräte synchronisiert und überall zur Verfügung stellt, Zugriff auf alte Versionen von Dateien bietet und es einfach macht, Daten mit anderen zu teilen. Dabei stehen die Daten dann auf allen Geräten auch offline zur Verfügung. Einen Single Point of Failure gibt es nicht, denn Ori setzt vollständig auf eine Peer-to-Peer-Struktur mit opportunistischer Synchronisation zwischen Geräten, die sich in der Nähe befinden. Solange eine Kopie der Daten erhalten bleibt, lassen sie sich auf allen Geräten wiederherstellen.

Dabei ist es möglich, die Daten auch über die Grenzen des Dateisystems mit kompletter History zu kopieren, was die Wissenschaftler als "grafting" bezeichnen. Solche Grafts können ausdrücklich in beide Richtungen resynchronisiert werden, was der Funktion eines verteilten Versionskontrollsystems entspricht. Allerdings muss bei Ori nicht vorab ein Verzeichnis als Repository festgelegt werden, denn jedes Verzeichnis ist bei Ori zugleich ein Repository. Werden Daten nicht einfach kopiert, sondern gegraftet, enthält eine Datei alle in einer anderen Version gemachten Änderungen.

Ori setzt keine ständige Verbindung zwischen den Geräten voraus, sondern gleicht die Daten auf mehreren Geräten immer dann ab, wenn ein Gerät durch eine automatische Geräteerkennung gefunden wird. Kommt es bei der Synchronisation zu Konflikten, soll Ori diese meist automatisch lösen. Gelingt das nicht, zeigt es die Konflikte ähnlich einem Versionskontrollsystem an.

Ori wurde als gewöhnliches Dateisystem umgesetzt und reagiert auf Posix-Systemaufrufe. Es gibt darüber hinaus aber ein Kommandozeilen-Interface, das das Posix-API umgeht und Ori-spezifische Funktionen zur Verfügung stellt, beispielsweise um die Replikation zwischen zwei Systemen einzurichten oder eine versehentlich gelöschte Datei aus dem Verlauf wiederherzustellen.

Umgesetzt wurde Ori mit Hilfe von FUSE (File system in User Space), was die Portabilität verbessert, aber zugleich die Performance etwas reduziert. Derzeit läuft Ori unter Linux, Mac OS X und FreeBSD. Der Code umfasst rund 21.000 Zeilen C++ inklusive 4.000 Zeilen an Headern. Der Code ist modular gehalten, so dass sich neue Funktionen leicht ergänzen lassen. So gibt es beispielsweise ein Werkzeug, um automatische Backups auf Amazon S3 abzulegen.

Ori steht unter ori.scs.stanford.edu zum Download bereit. Details zu Ori erläutert das Paper Replication, History, and Grafting in the Ori File System.