尝试在Windows NT6+上免驱实现FUSE

作者:V君 发布于:2017-9-22 20:18 Friday 分类:折腾手记

■前言  (这次不是解决问题,因此没有TLDR(´∀((☆ミつ)


首先简单解释一下 FUSE 的定义:

在用户空间实现的虚拟文件系统, 能够让标准文件系统API访问,

只是某个路径在应用程序的控制之下, 还没到达虚拟块设备的级别.


FUSE 能够实现许多有趣的功能, 比如挂载压缩包, FTP, MTP, 甚至 Ramdisk 都能实现.

在 linux 实现 FUSE 可以说是相当容易,

由于 linux 可以把 FUSE 功能集成到内核, 随便 mount 就可以了.

然而 Windows 内核并没有这样的功能,

只能以虚拟设备来创建虚拟盘符或挂载到 NTFS 装入点亦或者建立目录符号链接.

 

现状


在 Windows 实现 FUSE 通常需要虚拟驱动器来实现, 这需要驱动程序来支持.

现成的软件有

1)免费的 WinMount(生死未卜)

2)收费的 NetDrive.

它们都是封装好的产品, 用户不能定制自己的功能.

可以自己实现接口的驱动组件有

1)开源的 Dokan(貌似不太稳定)

2)开源的 WinFsp(没用过,无法评论)

3)死贵死贵的 CBFS.

早些年把玩过Dokan, 虽然提供了.NET的接口, 且实现难度还不算高.

假如接口实现得不稳定, 没妥善处理好异常就可能会引发蓝屏, 这也就是本文的初衷.

-- 不使用驱动来实现 FUSE , 就算接口实现得再糟糕也不会把系统搞崩溃.

 

摸索


稍稍有点经验的 Windows 用户都知道,

资源管理器可以直接访问FTP或多媒体设备存储(MTP/PTP)

可以把路径以文件夹的形式图形化呈现, 

然而这些路径并不能够使用标准文件系统 API 来放访问,

不能用 WindirStat 来统计 MTP 上的文件夹占用情况.

尽管资源管理器双击能打开这些路径中的文件,

其实背地里还是先复制到临时文件再调用关联的应用程序去打开.

 

其实 Windows 还是可以不依赖驱动就能实现 FUSE 的.

目前发现了两种方法, 尽管都是利用网络共享绕一圈, 还蛮折腾的:

1)基于 HTTP 的WebDAV 协议

 在一次折腾如何在安桌手机 USB 的 MTP 模式使用 WinDirstat 的过程中

 发现了 WebDAV 共享 APP.

 安装并启动之后, 按照步骤创建映射盘符, 能被 WinDirstat 访问了.

 咕狗了解到是基于 HTTP 的共享协议.

 (这是WebDAV over WIFI, 这已经和 MTP 没关系了, 不过下文还是会和MTP有关系)

 这才发现 Windows 还有这种共享方式, 支持标准文件系统 API, 

 只是实现机制略坑, 性能略糟糕.

2)Samba 局域网共享

 不解释太多也不会被打 (´∀((☆ミつ

 需要实现一个 SMB 服务端, 还要战 445 端口. 战? 不是占? YES, 稍后娓娓道来.

 

尝(zhe)试(teng)


□WebDAV -- 这货是真FUSE, 只是 Windows 实现机制太坑人


知道这货基于 HTTP 之后, 当然就是去找找看有没有人已经做成类库, 而不是先自己啃RFC.

放狗出去找到两个类库, 分别是 SF 上的 WebDAV.NET 服务框架 和 GitHub 上的 WebDAVSharp.

这次选择了后者, 只要按接口做实现, 就可以达到目的, 咋一看还挺完善的, 只是性能有点慢.

即使用内存来实现后端文件存储, 访问速度也和硬盘差不多,

监视性能才发现, 原来 Windows 在背后依然用临时文件的方式暂存 WebDAV 上面的文件, 

只是重定向了一下文件系统. 难怪这么慢, 这 FUSE 虽然是真货, 但却掺了水.

你可以把它的临时目录(↓)链接到 RAMDISK 以提升性能, 此目录必须存在才能正常操作文件.

C:\Windows\ServiceProfiles\LocalService\AppData\Local\Temp\TfsStore\Tfs_DAV\

只不过这样就失去了用 WebDAV 实现 RAMDISK 的意义, 只能用作简单 FUSE 玩玩.

顺便再贴一个之前还没了过背后原理, 仍未知性能坑时, 实现MTP2DAV

晚些单独写一篇详细介绍的博文. 

 

Samba -- 战445端口要不要太折磨人?


非常幸运地找到最近 TalAloni 用 .net 实现且一直在维护的 Samba 服务端的库 SMBLibrary.

看了下介绍, 确实有提到可以实现虚拟文件系统. -- 只是 445 被 Windows 锁死, 需要一战.

除非禁用 Server 服务, 否则全部适配器的 445 端口将不可用...见爆栈.

尝试了许多诸如增加虚拟适配器的 trick 做法, 然而并没有设么卯月...

停止 Server 服务之后还不行, 445 仍然会被 System 占用, 需要重启...

那就只能彻底禁用了.禁用了 Server 服务并重启之后, 445 端口总算可用.

把内置的目录共享跑起来, 效果还挺理想, 性能相当不错, 看了一下接口并不是很复杂.

就简单做了个后端用内存支撑的 RamDisk 实现, 然而并不是很理想.

-- 非常不稳定, 常规操作下会出现各种错误, 看来是接口适配的不太妥哇...

总之, 这种 Samba 的方式是可行的.

只是稍稍麻烦点, 无论是从禁用 Server 服务还是实现接口上来看...


■结论


WebDAV 可以用来实现简单的 FUSE, 无法考虑性能.可以用 RamDisk 稍稍提升一下.

Samba 性能相当好, 接口略复杂, 目前还没啃透 (´∀((☆ミつ

标签: C# Winform NAS HTTP 传输协议 FUSE VFS Windows

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