問題意識

テーブルベースのファイル管理システムは優れた安定性を提供しますが、フォルダ構造の表現が複雑で、権限管理が難しく、柔軟な操作が困難です。

MドライブはLinuxのInode構造を再解釈してファイルシステムを構成し、POSIXファイルシステムインターフェースを実装してLinuxユーザーに親しみやすく、一般ユーザーにも柔軟な操作が可能となるように設計しました。

設計の核 1: Index Nodeシステム

システム設計時の最大の質問は「どのように柔軟で効率的なファイルシステムを提供するか」でした。

テーブルが複雑になりリレーションが多くなるほど、クエリ効率が低下したり管理が複雑になったり、システムの核となるロジックで多くの変更点が出ると構造が崩れる可能性があると判断しました。

そのような中、Linuxのinode構造を見てインスピレーションを得ることができました。Inode はLinuxおよびUNIX系ファイルシステムでファイルのコア情報を持つデータ構造です。フォルダやシンボリックリンクなどもファイルとして表現され、データ保存の一貫性を持ちます。

これをサービスに導入すれば、一貫したデータ保存を行いながらJoin演算なしに一度にデータを取得できるという利点がありました。これは性能向上につながり、不変のコアロジックを作って安定性を向上させることができました。

nodeシステムをすべて模倣するのではなく、上記のようにMドライブシステムに適したテーブルを設計しました。

権限やブロックデータ保存など外部システムの役割であったり現在のシステムに過大だと思われる部分は省き、ノードを簡素化してテーブルを作成しました。

i_block[EXT4_N_BLOCKS=15] また外部ストレージにデータが保存されることを考慮して[]byte 形式でcontent フィールドにタイプ別に定義されたjsonデータをシリアライズして保存します。

設計の核 2: POSIXベースのファイル管理

Mドライブの主な特徴の一つは柔軟で精密なドライブ操作機能です。ウェブから将来追加されるCLIツールまで多様な環境で柔軟にファイルを操作し、一般的なストレージサービスと異なり、ユーザーに様々なインターフェースを提供します。またInodeシステムと結合し、オペレーティングシステムのファイルシステムと動作することがユーザーフレンドリーな構造であると考えました。

したがってPOSIXファイルインターフェースをMドライブシステムに導入しました。rm, ln, cpなどユーザーに親しみのあるコマンドや機能でファイルを操作でき、多様な機能を提供しているため、ドライブシステムで適合して使用できました。