41

Системное программное обеспечение и операционные системы

КР ВУЗ ФПТ

Учебное пособие

Глава 9

Сетевые средства операционных систем

₂₀₀₇

_{Рекомендуемая литература:}

1. В.Г.Олифер, н.А.Олифер. Сетевые операционные системы. Учебное пособие.-сПб.:бхв-Петербург, 2006.-536с.

2. В.А.Шеховцов. Операційні системи. Підручник .-к.:Виканавча група внv. 2005. 576с.

3. Столлингс в. Операционные системы. М.: Вильямс, 2001. -672с.

Глава 9 Сетевые средства операционных систем

Практически все современные операционные системы являются сетевыми, то есть позволяют своим пользователям получать доступ не только к локальным ресур­сам их собственных компьютеров, но и к ресурсам других компьютеров, подклю­ченных к сети (конечно, только в том случае, если удаленные ресурсы объявле­ны разделяемыми и у пользователя есть соответствующие права на доступ к ним).

При работе в сети операционные системы опираются на функции ОС по управ­лению локальными ресурсами, рассмотренные в предыдущих главах, но в них также имеются специальные сетевые службы, которые реализуют специфические функции по организации совместной работы пользователей сети.

9.1 Сетевые файловые системы

• Принцип построения

• Модель сетевой ФС

• Интерфейссетевой ФС

9.1.1 Принципы построения

Ключевым компонентом любой распределенной системы является файловая система, которая также является в этом случае распределенной. Как и в центра­лизованных системах, в распределенной системе функцией файловой системы является хранение программ и данных и предоставление доступа к ним по мере необходимости. Распределенная файловая система поддерживается одним или более компьютерами, хранящими файлы. Эти компьютеры, которые позволяют пользователям сети получать доступ к своим файлам, обычно называют файло­выми серверами. Файловые серверы отрабатывают запросы на чтение или за­пись файлов, поступающие от других компьютеров сети, которые в этом случае являются клиентами файловой службы. Каждый посланный запрос проверяется и выполняется, а ответ отсылается обратно. Файловые серверы обычно содержат иерархические файловые системы, каждая из которых имеет корневой каталог и каталоги более низких уровней. Во многих сетевых файловых системах клиент­ский компьютер может подсоединять и монтировать эти файловые системы к своим локальным файловым системам, обеспечивая пользователю удобный до­ступ к удаленным каталогам и файлам. При этом данные монтируемых файло­вых систем физически никуда не перемещаются, оставаясь на серверах.

С программной точки зрения распределенная файловая система — это сетевая служба, имеющая типичную структуру, рассмотренную в главе 2 «Назначение и функции операционной системы». Файловая служба включает программы-серверы и программы-клиенты, взаимодействующие с помощью определенного протокола по сети между собой. Таким образом, файловым сервером называют не только компьютер, на котором хранятся предоставляемые в совместный до­ступ файлы, но и программу (или процесс, в рамках которого выполняется данная программа), которая работает на этом компьютере и обеспечивает совокупность услуг по доступу к файлам и каталогам на удаленном компьютере. Соответствен­но программу, работающую на клиентском компьютере и обращающуюся к фай­ловому серверу с запросами, называют клиентом файловой системы, как и ком­пьютер, на котором она работает. Такая неоднозначность терминов «файловый сервер» и «клиент» обычно не вызывает затруднений, так как из контекста, как пра­вило, понятно, о каком программном или аппаратном компоненте сети идет речь.

В сети может одновременно работать несколько программных файловых серве­ров, каждый из которых предлагает различные файловые услуги. Например, в распределенной системе может быть два сервера, которые предоставляют файло­вые услуги систем UNIX и Windows соответственно, и пользовательские процес­сы могут обращаться к подходящему серверу. Кроме того, один компьютер мо­жет в одно и то же время предоставлять пользователям сети услуги различных файловых служб, для этого нужно, чтобы на этом компьютере работало несколь­ко процессов, каждый из которых реализовывал бы файловую службу опреде­ленного типа.

Файловая служба в распределенных файловых системах (впрочем, как и в цен­трализованных) имеет две функционально различные части: собственно файло­вую службу и службу каталогов файловой системы. Первая имеет дело е опера­циями над отдельными файлами, такими как чтение, запись или добавление, а вторая — с созданием каталогов и управлением ими, добавлением и удалением файлов из каталогов и т. п.

В хорошо организованной распределенной системе пользователи не знают, как реализована файловая система. В частности, они не знают количество файловых серверов, их месторасположение и функции. Они только знают, что если проце­дура определена в файловой службе, то требуемая работа каким-то образом вы­полняется, возвращая им результаты. Более того, пользователи даже не должны знать, что файловая система является распределенной. В идеале для пользовате­ля она должна выглядеть так же, как и централизованная файловая система.

Современные сетевые файловые системы пока еще не полностью соответствуют идеалу. В большинстве коммерческих ОС (таких, как ОС семейств UNIX, Win­dows NT/2000, NetWare) пользователь должен явно указать имя файлового сер­вера при доступе к его ресурсам. Большую степень прозрачности демонстрируют сетевые файловые системы экспериментальных операционных систем — Amoe­ba, Mach и Chorus. Тем не менее работы в этом направлении продолжаются и сетевые файловые системы постепенно приближаются к истинно распределенным.