11.8 Файловая система nfs
NFS (Network File System) - сетевая файловая система. Создана для объединения файловых систем по сети.
11.8.1 Архитектура файловой системы NFS
Предоставляется доступ к каталогу (экспортируется) с подкаталогами. Информация об экспортируемых каталогах хранится в /etc/exports. При подключении эти каталоги монтируются к локальной файловой системе.
Примеры монтирования удаленных файловых систем
11.8.2 Протоколы файловой системы NFS
Протокол - набор запросов и ответов, клиента и сервера.
Используется два протокола:
Протокол управления монтирования каталогов
Протокол управления доступа к каталогам и файлам
11.8.3 Реализация файловой системы NFS
Структура уровней файловой системы NFS
VFS (Virtual File System) - виртуальная файловая система. Необходима для управления таблицей открытых файлов.
Записи для каждого открытого файла называются v-узлами (virtual i-node).
VFS используется не только для NFS, но и для работы инородными файловыми системами (FAT, /proc и т.д.)
Алгоритм работы NFS (рассмотрим последовательность системных вызовов mount, open и read):
Вызывается программа mount, ей указывается удаленный каталог и локальный каталог для монтирования.
Программа ищет сервер, соединяется с ним.
Запрашивает дескриптор каталога.
Программа mount обращается к системному вызову mount для монтирования полученного каталога.
Ядро формирует v-узел для открытого удаленного каталога.
Ядро формирует r-узел (удаленный i-узел) для удаленного каталога в своих внутренних таблицах. В результате v-узел указывает либо на r-узел для удаленного каталога, либо на i-узел одной из локальных файловых систем.
Система просит программу клиента NFS открыть файл.
Создаются v-узел и r-узел для удаленного файла.
Вызывающему процессу выдается дескриптор удаленного файла.
Теперь этот процесс может работать с файлом, используя вызов read.
Контрольные вопросы
Поясните различие между виртуальным и физическим файлом.
Охарактеризуйте основные компоненты иерархической модели файловой системы. Какие преимущества дает иерархическая модель?
В чем различие между байт-ориентированными и записеориентированными файлами? Назовите достоинства и недостатки той и другой модели.
В чем отличие логической структуры каталогов в MD DOS - Windows - OS/2 от структуры каталогов в Unix?
В чем достоинства и недостатки отделения дескриптора файла от элемента каталога?
Какую информацию о файле должен содержать его дескриптор, хранимый в файловой системе? Какую информацию должен содержать дескриптор открытого файла?
В чем сходство и различие каталогов и файлов (на логическом и на физическом уровнях)?
В чем сходство и различие алиасов и косвенных файлов?
Обязательно ли закрытие файла при завершении открывшего его процесса? Обязательна ли запись данных файла на диск при закрытии файла?
В чем отличие смежного размещения файлов в современных файловых системах от смежного размещения файлов в старых файловых системах?
Какими методами может быть обеспечено преимущественно смежное размещение файла на внешней памяти?
В чем отличие целостности файловой системы от целостности данных? Какую целостность и какими методами обеспечивают современные файловые системы?
Какие два типа ресурсов, связанных с диском, требуется выделить процессу, чтобы он выполнил запись данных на диск?
Каким из двух типов драйверов — блок-ориентированным или байт-ориентированным — обслуживается диск?
С какой целью в некоторых файловых системах характеристики файла отделяются от его имени?
Какие программные компоненты поддерживают структуру файла в тех ОС, где файл представлен последовательностью байт?
С какого каталога начинается «раскрутка» полного имени файла?
Операционная система выделяет файлам пространство на диске:
А) секторами;
В) дорожками;
С) кластерами;
D) цилиндрами.
Выберите размер кластера для файловой системы FAT16, устанавливаемой в разделе, который разделен на секторы размером 512 байт и имеет общий объем 272 Мбайт. Оцените, сколько в этом случае кластеров будет содержать область данных, а также какой размер необходимо отвести таблице FAT. Учтите, что размер кластера должен быть равен степени двойки. Примите во внимание также, что стандартным размером корневого каталога для жестких дисков является размер в 32 сектора.
При каких условиях можно автоматически гарантированно восстановить в файловой системе FAT удаленный файл?
Сформулируйте основную цель введения в ОС системного вызова open.
В какой из типов систем управления доступом — избирательной или мандатной — пользователю предоставляется большая свобода действий?
Какой смысл имеет операция «выполнить каталог» в ОС UNIX