Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
зачёт Сёмкин.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
19.12.2018
Размер:
196.86 Кб
Скачать

22. Модели хранения информации в файловых системах. Надёжность и непротиворечивость файловых систем.

Файловый сервер - сервер, предоставляющий свои данные для доступа прочим компьютерам сети. В сети может быть множество как серверов, так и клиентов.

Интерфейс делается как на локальной системе для прозрачности.

 

Принцип построения сетевых файловых систем. Обращение к удалённому файлу может происходить в центральной файловой системе. Уменьшается число атрибутов.

  1. Модель переноса данных

    1. модель считывания записи - чтобы получить доступ к файлу, процесс сначала считывает его с удалённого сервера, а потом обновлённый файл отправляется обратно на сервер. Преимуществом является то, что модель простая и позволяет переносить файл целиком.

    2. Модель удалённого доступа - файл остаётся на сервере, а клиент посылает серверу команды для работы с файлом. "+" - файл не надо перемещать.

В любом случае и при первой и при второй модели возникает вопрос непротиворечивости.

 

Модель сетевой файловой системы.

Включает элементы:

  1. Локальная файловая система сервера.

  2. Интерфейс локальной файловой системы сервера

  3. Для связи с клиентом должен быть сервер сетевой файловой системы.

 

 

Особенности протоколов сетевых файловых систем

  1. Место хранения открытых файлов. Таблицы могут храниться как на клиента, так и на сервере. Если таблицы открытых файлов хранятся на сервере, то после его перезагрузки все таблицы открытых файлов стираются. Приложения, работающие на клиентских компьютерах,, не могут продолжить работу с этим файлом.

  1. Кеширование файлов: происходит всегда только на стороне клиента.

  1. Реплицирование используется если нужен быстрый доступ к данным. Реплицирование заключается в копировании данных на узлы системы.

 

2 варианта внесения изменений в реплицированных данных:

  1. Слабая согласованность – изменение внесенное в одну из реплик немедленно становится видно клиенту. Далее это изменение

распространяется на другие реплики. Данные реплик остаются несогласованными.

  1. Строгая согласованность – изменение становится доступным клиенту только после его распространения на все реплики.

 

Алгоритмы разделения файлов:

  1. Для централизованных систем

  2. Для сетевых систем

 

Это модели:

  1. Unix - система производит абсолютное временное упорядочивание всех операций и всегда возвращает последнее значение. Если запись в открытые многим пользователям файлы, то пользователи сразу видят изменения. Подходит для централизованной системы, но может и в сетевых, если 1 файловый сервер и клиенты не кэшируют файл. Все операции чтения и записи направляются на файловый сервер, и он легко обеспечивает ограничение по времени.

23. Организация доступа к удалённым данным. Доступ, основанный на файловой системе. Модели переноса.

Реализация сервисов сетевых файловых систем:

1) сервис хранения файлов. Для каждого файла есть системный файловый идентификатор (SFID);

2) сервис каталога файлов. Каталог – некоторый структурированный объект, состоящий из списка элементов.

Общая схема доступа к файлу, в четыре этапа:

1) обращение к сервису каталогов, с указанием текстового имени файла;

2) сервис каталога файлов в ответ на такой запрос выдаёт SFID;

3) обращение к сервису хранения файлов по полученному SFID;

4) сервис хранения файлов в ответ на это обращение выдаётся соответствующая инфа.

При этом системой ещё решается задача одновременных запросов. Нужно блокировать файл. В сетевых ФС может быть блокирован доступ не ко всему файлу, а только к некоторой его части.

Архитектуры хранения сетевых файловых сервисов подразделяются на открытые и закрытые.

Если архитектура закрытая, то в системе существует единый сервис, предоставляющий клиентам как операции сервиса каталога, так и сервиса хранения:

А у открытой – всё как в обычном четырёхэтапном доступе к файлу.

Распределение серверной и клиентской частей между узлами сети:

1) на всех узлах сети реализуется одно и то же ПО, которое включает как клиентскую, там и серверную часть и любой узел можно предложить услуги файловой службы;

2) файловый сервер представляет собой специализированный компонент серверной ОС, отсутствующий в клиентских компьютерах.

Две схемы реализации серверной части:

1) схема с запоминанием данных о последовательности операций (stateful) – работают по схеме обычной локальной ФС. Более короткие сообщения при запросах, выше производительность, лучше возможности блокировки файлов;

2) без запоминания данных о последовательности операций (stateless) – не хранят никакой информации о текущем состоянии клиента. Отказоустойчивый, меньше памяти расходуется, нет ограничения на число открытых файлов, отказ клиента не создаёт проблем для сервера.

Кэширование в файловых системах позволяет повысить скорость доступа и повышает надёжность ФС, Три вопроса, решаемые при кэшировании:

1) место расположения кэша. Имеется три места, где может храниться кэш: память сервера, память клиента и диск клиента;

2) способы согласования копий кэша. Проблема возникает, когда в сети есть несколько копий одного и того же файла, которые хранятся в кэше клиентов. Способы:

- алгоритм сквозной записи. Кэшируемый элемент модифицируется, новое значение записывается в кэш и одновременно посылается на сервер для обновления главной копии файла;

- алгоритм отложенной записи. В этом случае при кэшировании файла на клиенте запись в главный кэш не производится, а просто отмечается, что файл модифицируется. Запись в главный кэш осуществляется через определённые моменты времени;

- запись по закрытию. Запись на сервер происходит только по закрытию файла;

3) проверка достоверности кэша.

Схема кэширования определяется моделью переноса файлов между клиентами и сервером (загрузки-выгрузки или удалённого доступа).

LPC (Local Procedure Call) и RPC (Remote Procedure Call). Вызов удалённых процедур в сетевых ОС реализован так, чтобы этот вызов был как будто локальной процедуры. Это и есть прозрачность – посредника не видно, его как бы нет.