Сетевые службы

Принципы построения, модель сетевой файловой системы. Интерфейс сетевой файловой службы. Контроль и единица доступа. Размещение клиентов и серверов по компьютерам. Место расположения кэша. Способы распространения модификаций. Прозрачность репликации.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

ГБОУ СПО Колледж предпринимательства №15

Реферат

Тема: Сетевые службы

Выполнил:

Студент группы ИС0112

Иванов Владислав

Преподаватель:

Куковский.Б.Л

Москва 2013г



Содержание

сетевая файловая система кэш

1. Введение

2. Сетевые файловые системы

2.1 Принципы построения

2.2 Модель сетевой файловой системы

2.3 Интерфейс сетевой файловой службы

2.3.1 Структура файла

2.3.2 Модифицируемость файлов

2.3.3 Семантика разделения файлов

2.3.4 Контроль доступа

2.3.5 Единица доступа

3. Вопросы реализации сетевой файловой системы

3.1 Размещение клиентов и серверов по компьютерам и в ОС

3.2 Файловые серверы типа stateful и stateless

3.3 Кэширование

3.3.1 Место расположения кэша

3.3.2 Способы распространения модификаций

3.3.3 Проверка достоверности кэша

3.4 Репликация

3.4.1 Прозрачность репликации

3.4.2 Согласование реплик

3.5 Примеры сетевых файловых служб: FTP и NFS

3.5.1 Протокол передачи файлов FTP

3.5.2 Файловая система NFS

Выводы

Список использованной литературы



1. Введение

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, но в них также имеются специальные сетевые службы, которые реализуют специфические функции по организации совместной работы пользователей сети.



2. Сетевые файловые системы

2.1 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 с 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.  

2.2 Модель сетевой файловой системы

Сетевая файловая система (ФС) в общем случае включает следующие элементы (рис. 1):

 локальная файловая система;

 интерфейс локальной файловой системы;

 сервер сетевой файловой системы;

 клиент сетевой файловой системы;

 интерфейс сетевой файловой системы;

 протокол клиент-сервер сетевой файловой системы.

Клиенты сетевой ФС -- это программы, которые работают на многочисленных компьютерах, подключенных к сети. Эти программы обслуживают запросы приложений на доступ к файлам, хранящимся на удаленном компьютере. В качестве таких приложений часто выступают графические или символьные оболочки ОС, такие как Windows Explorer или UNIX shell, а также любые другие пользовательские программы.

Рис. 1. Модель сетевой файловой системы

Клиент сетевой ФС передает по сети запросы другому программному компоненту -- серверу сетевой ФС, работающему на удаленном компьютере. Сервер, получив запрос, может выполнить его либо самостоятельно, либо, что является более распространенным вариантом, передать запрос локальной файловой системе для отработки. После получения ответа от локальной файловой системы сервер передает его по сети клиенту, а тот, в свою очередь, -- приложению, обратившемуся с запросом.

Приложения обращаются к клиенту сетевой ФС, используя определенный программный интерфейс, который в данном случае является интерфейсом сетевой файловой системы. Этот интерфейс стараются сделать как можно более похожим на интерфейс локальной файловой системы, чтобы соблюсти принцип прозрачности. При полном совпадении интерфейсов приложение может обращаться к локальным и удаленным файлам и каталогам с помощью одних и тех же системных вызовов, совершенно не принимая во внимание места хранения данных. Например, если на серверах сети используются локальные файловые системы FAT, то интерфейс сетевой файловой системы повторяет системные вызовы FAT.

Клиент и сервер сетевой файловой системы взаимодействуют друг с другом по сети по определенному протоколу. В случае совпадения интерфейсов локальной и сетевой файловых систем этот протокол может быть достаточно простым -- в его функции будет входить ретрансляция серверу запросов, принятых клиентом от приложений, с которыми тот затем будет обращаться к локальной файловой системе. Одним из механизмов, используемых для этой цели, может быть механизм RPC.

Рассмотрим сетевую файловую систему, построенную на базе локальной файловой системы FAT и использующую в качестве протокола клиент-сервер протокол SMB (Server Message Block), который был совместно разработан компаниями Microsoft, Intel и IBM и до сих пор является основой сетевой файловой...