UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

1
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI Facultatea
de Electronica, Telecomunicatii si
Tehnologia Informatiei
SISTEME DE GESTIUNE DE FISIERE DISTRIBUITE
BAFANE IONUTADRIAN MASTER IISC
2
1. INTRODUCERE

• Un sistem de gestiune de fisiere este o metoda
  de stocare si organizare a fisierelor electronice
  si a datelor acestora
• Sistemele de gestiune de fisiere sunt folosite
  la dispozitive de stocare de date precum
  hard-disk-uri sau CD-ROM-uri pentru a putea
  mentine locatia fizica a fisierelor
• Acestea pot oferi acces la datele de pe un
  server de fisiere, actionând în calitate de
  clienti ai unui protocol de retea (ex NFS , SMB)
• Sistemele de gestiune de fisiere distribuite
  sunt construite pe baza unui model client-server
• Una dintre masinile ce contine sistemul de
  fisiere va juca rolul de server, si va oferi
  astfel acces clientilor printr-un protocol bine
  definit

3
2. The Network File System (NFS)

• A fost dezvoltat de Sun Microsystems, fiind
  construit pe baza unui model client server
• Scopurile dezvoltarii sistemului NFS
• Independenta de masina si de sistemul de operare
  utilizat
• Disponibilitate în situatia în care serverul
  este cazut
• Accesul transparent la fisiere
• Performante acceptabile

• Implementarea initiala include versiunile 1 si 2
  ale protocolului

4
2. The Network File System (NFS)

• Pentru a realiza comunicarea în cadrul retelei,
  NFS a utilizat protocolul UDP (User Datagram
  Protocol)
• Serverul NFS nu pastreaza informatie referitoare
  la cererile anterioare. Acest lucru este util,
  deoarece evita recuperarea complicata în cazul în
  care respectivul serverul a devenit indisponibil
• Când un client nu primeste nici un raspuns de la
  server într-o anumita perioada de timp, atunci
  cererea va fi retransmisa pâna la un eventual
  succes

5
2. The Network File System (NFS)

• Sistemul NFS se bazeaza pe mecanismul RPC
  (Remote Procedure Call) cât si pe protocolul XDR
  (eXternal Data Representation)
• Prin intermediul RPC se doreste ca o aplicatie
  client sa poata apela o functie generata de
  server, în acelasi mod în care ar putea apela o
  functie din propriul sau spatiu de adresare
• Prin intermediul formatului XDR este posibil
  transferul datelor între diferite tipuri de
  sisteme de operare
• Formatul XDR este construit ca fiind o librarie
  software de functii, în care componentele se
  reprezinta în ordinea declararii, si fiecare are
  o lungime multiplu de 4

6
2. The Network File System (NFS)

• Fiecare server exporta unul din fisierele sale
  cu scopul de a putea fi accesate de catre clienti
  de la distanta
• Clientii pot accesa fisierele exportate de catre
  server prin intermediul unui procedeu numit
  montare
• Reprezentarea procesului de montare
• un client îi trimite unui server o cale si îi
  cere permisiunea acestuia de a monta fisierul ce
  a fost exportat, în ierarhia sa de fisiere
• serverul nu este deloc interesat de locul unde
  se va realiza montarea respectiva
• daca se verifica validitatea caii precum si
  faptul ca fisierul a fost initial exportat,
  clientul va primi un identificator de fisier
  file handle

7
2. The Network File System (NFS)

• Identificatorul de fisier reprezinta o structura
  opaca de date oferita de catre server ca raspuns
  al unei cereri de tip look-up din partea
  clientului
• Protocolul de montare e constituit din
  urmatoarele 6 proceduri diferite
• MOUNTPROC_NULL -gt realizeaza operatia de ping
  catre server
• MOUNTPROC_MNT -gt stabileste o cale trimisa de
  client serverului si returneaza un identificator
  de fisiere corespunzator
• MOUNTPROC_DUMP -gt returneaza o lista de clienti
  precum si fisierele initial exportate de catre
  server
• MOUNTPROC_UMNT -gt informeaza serverul ca
  fisierele NFS au fost demontate
• MOUNTPROC_UMNTALL -gt trimisa de un client în
  urma unui restart sau al unui crash
• MOUNTPROC_EXPORT -gt returneaza lista de sisteme
  de fisiere exportate

8
2. The Network File System (NFS)

• Stratul VFS va avea pentru fiecare fisier
  deschis o înregistrare numita v-node
• V-node-urile sunt folosite pentru a se putea
  determina daca fisierul este unul local, sau daca
  se afla la distanta

9
2. The Network File System (NFS)

• NFS Versiunea 3
• a fost utilizat protocolul TCP/IP pentru a se
  putea evita pierderea de pachete la trecerea
  printr-un router
• a rezolvat problema limitarii la 4 GB a
  fisierelor de acces
• a fost eliminata restrictia de a scrie maxim 8
  Kb la un apel
• a determinat aparitia sirurilor de caractere
  variabile a caror lungime putea fi stabilita în
  urma acordului între client si server

• NFS Versiunea 4
• a fost implementata codarea fisierelor si a
  directoarelor cu UTF-8
• s-a redus numarul de proceduri individuale,
  acestea fiind combinate într-o procedura compusa
  singulara
• adauga functii de blocare la nivel de fisier

10
3. The Remote File Sharing Service (RFS)

• Un client va putea receptiona detalii
  referitoare la resursele disponibile de la un
  name server
• Un client va putea monta un sistem de fisiere,
  fara a dispune de cunostinte anterioare despre
  serverul ce a detinut respectivul sistem
• Atunci când un client efectueaza o cerere ce
  implica o resursa specifica, name server-ul va
  returna numele serverului pe care a fost
  localizata acea resursa
• Serverul pastreaza referinte despre fiecare apel
  deschis efectuat de catre un client
• Sistemul RFS va mentine o lista a tuturor
  montarilor efectuate de clienti

11
3. The Remote File Sharing Service (RFS)

• Un circuit virtual va fi implementat în timpul
  procesului de montare, si va ramane în existenta,
  pe toata durata montarii respective

12
4. The Andrew File System (AFS)

• Scopul implementarii a fost acela de a oferi un
  singur spatiu unificat de nume, astfel încât
  userii sa aiba posibilitatea de a-si accesa
  fisierele, indiferent de locul în care s-ar afla
  în retea
• Arhitectura AFS consta într-un grup de celule ce
  se afla în / afs
• Putem defini o celula ca fiind o colectie de
  servere care sunt grupate împreuna si
  administrate ca un întreg
• În interiorul unei celule, se afla un numar de
  servere si de clienti
• Serverele se vor ocupa cu gestiunea unui set de
  volume ce se afla în Volume Location Database
  (VLDB)

13
4. The Andrew File System (AFS)
14
5. Server Message Block (SMB)

• Opereaza la nivelul aplicatie în stiva de
  protocoale
• Este utilizat în principal pentru a oferi acces
  la fisierele partajate, la imprimante sau la
  porturile seriale
• Ofera un mecanism de comunicare autentificata
  între procese
• Utilizeaza protocolul TCP la nivelul transport
  si comunica prin portul 445
• Sistemul SMB functioneaza printr-o arhitectura
  client/server, unde clientul efectueaza o cerere
  iar serverul raspunde în consecinta
• Prin introducerea versiunii 2 s-a redus numarul
  de apeluri client-server
• Versiunea a 2-a utilizeaza date pe 32, 64 si
  uneori 128 de biti

15
6. The Distributed File System (DFS)

• DFS Namespaces
• - permite administratorilor sa grupeze folderele
  partajate, ce sunt localizate pe diferite servere
• - folderele sunt prezentate sub forma unui
  arbore virtual denumit spatiu de nume, astfel
  încât utilizatorii sa nu mai fie nevoiti sa îsi
  aminteasca locatiile fizice ale fisierelor
• DFS Replication
• - implementat pentru a se adresa retelelor
  caracterizate de o latime de banda mica,
  utilizându-se algoritmul de compresie diferential
  RDC
• - sunt transferate doar modificarile petrecute
  de la momentul ultimului update al fisierelor
• Microsoft recomanda utilizarea spatiilor de nume
  DFS bazate pe domenii, pentru a putea fi gazduite
  5000 de foldere
• DFS permite administratorilor sa configureze mai
  multe servere de fisiere tinta pentru un spatiu
  de nume dat

16
Bibliografie

• 1 Unix Filesystems - Evolutions, Design and
  Implementation - Steve Plate
• 2 Linux Bible - Christopher Negus
• 3 Active Directory Bible - Curt Simmons
• 4 Exploring The Distributed File System -
  Min-John Lee and Mahesh Vellore
• 5 www.wikipedia.org

17
Va multumesc !