Основы конфигурирования сетевых файловых систем (на примере NFS)
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Основы конфигурирования сетевых файловых систем (на примере NFS)
Содержание
Распределенные файловые системы
Общие свойства распределенных файловых систем
Вопросы разработки
Сетевая файловая система NFS
Взгляд со стороны пользователя
Цели разработки
Компоненты NFS
Отсутствие сохранения состояния
Общие сведения о работе и нагрузке NFS
Операции с атрибутами
Операции с данными
Сравнение приложений с разными наборами операций NFS
Характер рабочей нагрузки NFS
"Полностью активные" клиенты
Типовой пример использования NFS
NFS и клиентские ПК
Операционные системы реальной памяти
Более мелкие файлы
Менее требовательные клиенты
Клиент NFS
Взаимодействие с системой виртуальной памяти
Файловая система с репликацией данных (CFS)
Конфигурирование NFS-сервера
Исходные предпосылки
Конфигурация сети (локальной и глобальной)
Сетевая среда, определяемая профилем приложения
Использование высокоскоростных сетей для предотвращения перегрузки
NFS и глобальные сети
Выбор типа сети и количества клиентов
Потребление процессорных ресурсов
Конфигурации дисковой подсистемы и балансировка нагрузки
Организация последовательного доступа в NFS с интенсивным использованием данных
Организация произвольного доступа в NFS с интенсивными запросами атрибутов
Распределение нагрузки по доступу к дискам с помощью программного обеспечения типа Online:DiskSuit
Использование оптимальных зон диска
Заключительные рекомендации по конфигурированию дисков
Нестандартные требования к памяти
PrestoServe/NVSIMM
Обеспечение резервного копирования и устойчивости к неисправностям
Предварительная оценка рабочей нагрузки
Измерение существующих систем
Оценка нагрузки в отсутствие системы
Оценка среды с интенсивным использованием данных
Оценка среды с интенсивным использованием атрибутов
Распределенные файловые системы
Появившаяся в 70-х годах возможность объединения компьютеров в единую сеть произвела революцию в компьютерной промышленности. Эта возможность прежде всего вызвала желание организовать разделение доступа к файлам между различными компьютерами. Первые достижения в этой области были ограничены возможностью копирования целых файлов из одной машины в другую. В качестве примера можно указать программу UNIX-to-UNIX copy (uucp) и File Transfer Protocol (ftp). Однако эти решения не позволяли даже близко подойти к реализации доступа к файлам на удаленной машине, по своим возможностям напоминающего доступ к файлам на локальных дисках.
Только в середине 80-х годов появилось несколько распределенных файловых систем, которые обеспечили прозрачный доступ по сети к удаленным файлам. Это были Network File System (NFS) компании Sun Microsystems (1985), Remote File Sharing system (RFS) компании AT&T (1986) и Andrew File System (AFS) университета Карнеги-Меллона (1995). Эти три системы резко отличались друг от друга по целям разработки, архитектуре и семантике, хотя все они пытались решить одну и ту же фундаментальную проблему. Сегодня RFS доступна практически на всех системах, базирующихся на UNIX System V. Разработка ASF перешла корпорации Transarc, в которой она была развита и превращена в Distributed File System (DFS) - компоненнт распределенной вычислительной среды DSE (Distributed Computing Environment) Open Software Foundation. Но наибольшее распространение получила NFS, которая поддерживается на всех UNIX и многих "не UNIX" системах.
Общие свойства распределенных файловых систем
Традиционная централизованная файловая система позволяет множеству пользователей, работающих на одной системе, разделять доступ к файлам, хранящихся локально на этой машине. Распределенная файловая система расширяет эти возможности, позволяя разделять доступ к файлам пользователям на разных машинах, объединенных между собой с помощью сети. В основе распределенных файловых систем лежит модель клиент-сервер. В данном случае под клиентом понимается машина, которая обращается к некоторому файлу, а под сервером - машина, хранящая файлы и обеспечивающая к ним доступ. Некоторые системы требуют, чтобы клиенты и серверы были разными машинами, в то время как другие допускают, чтобы одна машина работала и как клиент, и как сервер.
Важно отметить различие между распределенными файловыми системами и распределенными операционными системами. Распределенная операционная система, подобная V или Amoeba, для пользователя выглядит как централизованная операционная система, но работает одновременно на нескольких машинах. Она может иметь файловую систему, которая разделяется всеми машинами системы. В отличие от них, распределенная файловая система представляет собой определенный слой программного обеспечения, который управляет связью между традиционными операционными системами и файловыми системами. Этот слой программных средств интегрируется с операционными системами мащин-хостов сети и обеспечивает сервис распределенного доступа к файлам для систем, которые имеют централизованное ядро.
Распределенные файловые системы имеют ряд важных свойств. Каждая конкретная система может обладать всеми или частью этих свойств. Это как раз и создает основу для сравнения различных архитектур между собой.