Модель неоднородной сетевой файловой системы
Со временем в крупных сетях стали одновременно применяться несколько сетевых файловых систем разных типов, например NFS и SMB. Это часто происходило при объединении нескольких сетей в одну. Для пользователей каждой из сетей, привыкших к определенному интерфейсу и работающих с приложениями, рассчитанными на интерфейс FAT или s5/ufs, требовалось сохранить удобную среду.
В результате в сети появились различные файловые серверы, поддерживающие разные локальные файловые системы и протоколы клиент-сервер, а также клиенты, предлагающие приложениям и пользователям разные интерфейсы. Например, в распределенной системе может быть два сервера, которые предоставляют файловые услуги систем Unix и Windows соответственно, в результате пользовательские процессы могут обращаться к подходящему серверу.
Возникла проблема — как обеспечить доступ клиента любого типа к файловому серверу любого типа? Рассмотренные ранее принципы организации сетевой файловой системы и ее основных компонентов подсказывают, что существует несколько вариантов решения этой проблемы, основанные на комбинировании локальных файловых систем, протоколов клиент-сервер и интерфейсов, поддерживаемых клиентами файловой системы.
В общем случае для доступа по сети к одной и той же локальной ФС может использоваться несколько различных протоколов сетевой файловой системы. Так, к файловой системе NTFS сегодня можно получить доступ с помощью различных протоколов (рис. 11.2), в том числе SMB, NCP и NFS.
Рис. 11.2. Доступ к одной локальной файловой системе с помощью нескольких протоколов клиент-сервер
Рис. 11.3. Доступ к локальным файловым системам различного типа с помощью одного протокола клиент-сервер
В то же время удаленный доступ к локальным ФС разного типа может реализовываться с помощью одного и того же протокола сетевой ФС. Например, протокол SMB используется для доступа не только к файловой системе FAT, но и к файловым системам NTFS и HPFS (рис. 11.3). Эти файловые системы могут располагаться как на разных, так и на одном компьютере.
На рис. 11.4 показан вариант организации неоднородной сетевой файловой системы, в которой на компьютере 2 установлены две локальные файловые системы — NTFS и FAT.
Рис. 11.4. Неоднородная сетевая файловая система
С локальной файловой системой NTFS работает два файловых сервера — NFS и SMB. Оба сервера обеспечивают доступ своим клиентам к одним и тем же данным, хранящимся на локальном диске компьютера 2.
Модель загрузки-выгрузки и модель удаленного доступа
Сетевая файловая система может быть отнесена к одному из двух типов в зависимости от принятой в этой системе единицы перемещения данных. В первом случае, называемом моделью загрузки-выгрузки, пользователю предлагаются средства чтения или записи удаленного файла целиком. Эта модель предполагает следующую схему обработки файла: чтение файла с сервера на машину клиента, обработка файла на машине клиента и запись обновленного файла на сервер. Типичным представителем этого вида файлового интерфейса является служба FTP, пользователь которой должен применить команду get file_name для перемещения файла с сервера на клиентский компьютер и команду put file_name для возвращения файла на сервер. Таким образом, сетевой интерфейс ФС такого типа включает в себя только команды хранения и перемещения файла, а все операции с файлом выполняются на основе интерфейса локальной файловой системы.
Другой тип сетевой файловой системы соответствует модели удаленного доступа, которая предполагает поддержку большого количества операций с удаленными файлами: открытие и закрытие файлов, чтение и запись частей файла, позиционирование в файле, проверка и изменение атрибутов файла и т. д. В отличие от модели загрузки-выгрузки, все файловые операции в данном случае выполняются на серверах, а клиенты только генерируют запросы на их отработку. Преимуществом такого подхода являются низкие требования к дисковому пространству на клиентских машинах, а также исключение необходимости передачи целого файла, когда нужна только его часть. Модель удаленного доступа часто используется в прозрачных реализациях файлового интерфейса, когда удаленные файловые системы монтируются в общее с локальной системой дерево (или его часть, что происходит при отображении удаленной системы на букву логического диска). Модели удаленного доступа могут использовать различные наименьшие единицы перемещения части файла. Наиболее популярны такие единицы, как байт, блок или запись. Последний вид единицы может применяться только в том случае, когда локальная файловая система поддерживает структурированные файлы.