Файлова служби

Тема 15. Служби локальних мереж

Для кінцевого користувача мережа - це не комп'ютери, кабелі і концентратори і навіть не інформаційні потоки, для нього мережа - це, перш за все, набір мережних служб, за допомогою яких він має можливість переглянути список наявних в мережі комп'ютерів, відкрити віддалений файл, роздрукувати документ на «чужому» принтері або надіслати поштове повідомлення. Саме сукупність існуючих можливостей - широкий вибір, зручність, надійність і безпечність - визначає для користувача привабливість мережі.

При розробці мережних служб доводиться вирішувати завдання, що властиві будь-яким розподіленим застосуванням: визначення протоколу взаємодії між клієнтською і серверною частинами, розподіл функцій між ними, вибір схеми адресації додатків тощо.

Одним з головних показників якості мережної служби є її зручність. Для одного і того ж ресурсу може бути розроблені кілька служб, що по-різному вирішують одне завдання. Відмінності можуть полягати в продуктивності або в рівні зручності наданих послуг.

Окрім обміну даними, мережні служби мають вирішувати інші, більш специфічні, завдання, наприклад, завдання, що пов'язані з розподіленою обробкою даних. До таких завдань відноситься забезпечення несуперечності кількох копій даних, що розміщені на різних машинах (служба реплікації - тиражування), або організація виконання одного завдання паралельно на кількох машинах мережі (служба виклику віддалених процедур).

Основні служби - файлова служба і служба друкування - зазвичай надаються мережною операційною системою, а допоміжні, наприклад служба баз даних, зв'язку факсиміле або передачі голосу, - системними мережними застосуваннями або утилітами, що працюють в тісному контакті з мережною ОС. Розподіл служб між ОС і утилітами є достатньо умовним і змінюється в залежності від реалізації ОС.

Розподілені файлові системи

Ключовим компонентом будь-якої розподіленої системи є файлова система. Як і в централізованих системах, в розподіленій системі функцією файлової системи є збереження програм та даних і надання до них доступу. Файлова система підтримується одним чи кількома комп’ютерами, що називаються файл-серверами. Файл-сервери приймають запити на читання/запис файлів, що поступають від клієнтів. Кожний запит перевіряється, виконується, і назворот надсилається відповідь.

Файл-сервери містять ієрархічні файлові системи, з кореневими каталогами і підкаталогами. Комп’ютер-клієнт під'єднується і втілює ці файлові системи до своїх локальних файлових систем. Втілені файлові системи фізично залишаються на серверах.

Файловий сервіс - це опис функцій, які файлова система пропонує своїм користувачам. Файловий сервіс визначає інтерфейс файлової системи з клієнтами.

Файловий сервер - це процес, який виконується на окремому комп’ютері і допомагає реалізовувати файловий сервіс. В системі може бути один або кілька файлових серверів, кожен з яких пропонує різний файловий сервіс. Наприклад, в розподіленій системі може бути два сервери, які забезпечують файлові сервіси для систем Windows і UNIX відповідно, і користувач може задіяти відповідний сервіс.

В добре організованій розподіленій системі користувачі не знають, як реалізовано файлову систему. Зокрема, вони не знають кількості файлових серверів, їх місця розташування і функції. Користувачі знають, що якщо процедуру визначено у файловому сервісі, то запити певним чином обслуговуються, і їм повертаються необхідні результати. Користувачі не має відчувати, що файловий сервіс є розподіленим. В ідеалі він виглядає, як і в централізованій файловій системі.

Файловий сервіс в розподілених файлових системах (аналогічно до централізованих) має дві функціонально різні частини: власне файловий сервіс і сервіс каталогів. Перший має справу з операціями над окремими файлами, такими, як читання, запис чи додавання, а другий - із створенням каталогів і управлінням ними, додаванням і видаленням файлів з каталогів тощо.

При визначенні ступеня зручності роздільного ресурсу, часто використовують термін «прозорість». Прозорий доступ - це такий доступ, при якому користувач не помічає, де розташовано потрібний йому ресурс - на його комп'ютері або на віддаленому. Після втілення віддаленої файлової системи користувачем в своє дерево каталогів, доступ до віддалених файлів стає для нього абсолютно прозорим.

Сама операція втілення може мати різний ступінь прозорості - в мережах з меншою прозорістю користувач повинен знати і задавати в команді ім'я комп'ютера, на якому зберігається віддалена файлова система, в мережах з більшим ступенем прозорості відповідний програмний компонент мережі здійснює пошук роздільних файлів, незалежно від місця їх зберігання, а потім надає їх користувачу в зручному вигляді, наприклад у вигляді списку чи набору піктограм.

Для забезпечення прозорості важливим є спосіб адресації (іменування) мережних роздільних ресурсів. Імена мережних роздільних ресурсів, не повинні залежати від їх фізичного розташування на тому чи іншому комп'ютері. В ідеалі, користувач не повинен нічого міняти в своїй роботі, у випадку, якщо адміністратор мережі перемістив файл або каталог з одного комп'ютера на іншій.

Адміністратор і мережна операційна система мають інформацію про розташування файлових систем, але від користувача вона є прихованою. Такий ступінь прозорості поки що рідко зустрічається в мережах, зазвичай, для отримання доступу до ресурсів певного комп'ютера спочатку доводиться встановлювати з ним логічне з'єднання.

Інтерфейс файлового сервісу

Для будь-якого файлового сервісу, незалежно від того, централізований він або розподілений, найголовнішим є питання, що таке файл? В багатьох системах файл є послідовністю байтів, що не інтерпретується. Значення і структура інформації у файлі є турботою прикладних програм, операційну систему це не цікавить.

В мережних операційних системах підтримуються різні типи логічної організації файлів, кожен з різними властивостями. Файл може бути організований як послідовність записів, і операційна система має функції, які дозволяють працювати на рівні цих записів. Більшість сучасних розподілених файлових систем сприймають файл як послідовність байтів, а не як послідовність записів. Файл характеризується атрибутами: ім'ям, розміром, датою створення, ідентифікатором власника, адресою і іншими.

Важливим аспектом файлової моделі є можливість модифікації файлу після його створення. Зазвичай, файли можуть модифікуватися, але в деяких розподілених системах єдиними операціями з файлами є лише створення і читання. Такі файли називаються незмінними. Для незмінних файлів набагато легко здійснити кешування файлу і його реплікацію (тиражування), оскільки виключається всі проблеми, що пов'язані з оновленням всіх копій файлу при його зміні.

Файловий сервіс може бути двох типів в залежності від того, яку модель він підтримує: модель завантаження-вивантаження (протокол FTP, File Transfer Protocol) або модель видаленого доступу (протокол NFS, Network File Server).

В моделі завантаження-вивантаження користувачу пропонуються засоби читання або запису файлу цілком. Ця модель припускає наступну схему обробки файлу: читання файлу з сервера на машину клієнта, обробка файлу на машині клієнта і запис оновленого файлу на сервер. Перевагою цієї моделі є її концептуальна простота і передача файлу є доволі ефективною. Головним недоліком тут є вимоги до дискового простору клієнтів. До того ж, неефективно переміщати весь файл, якщо потрібна його маленька частина.

Інший тип файлового сервісу відповідає моделі віддаленого доступу, яка надає велику кількість операцій над файлами: відкривання/закривання файлів, читання/запис частин файлу, позиціонування у файлі, перевірка/зміна атрибутів файлу тощо.

Якщо в моделі завантаження-вивантаження файловий сервер забезпечує лише збереження і переміщення файлів, тут вся файлова система виконується на серверах, а не на клієнтських машинах. Перевагою такого підходу є низькі вимоги до дискового простору на клієнтських машинах, а також позбавлення необхідності передачі цілого файлу, коли потрібна лише його частина.

NFS - протокол мережної файлової служби. Це відкритий стандарт на надання користувачу віддаленого доступу до файлових систем. Створені на його основі централізовані файлові системи полегшують щоденне виконання таких завдань, як резервне копіювання або перевірка на віруси, а об'єднані дискові розділи простіше обслуговувати, ніж множину невеликих і розподілених. Система NFS призначена для застосування в клієнт-серверній архітектурі. Клієнт отримує доступ до файлової системи, що експортується сервером NFS, за допомогою точки монтування на клієнті.

FTP — протокол, що призначений для передачі файлів в комп'ютерних мережах. FTP дозволяє підключатися до FTP-серверів, проглядати вміст каталогів і завантажувати файли з сервера або на сервер; крім того є можливий режим передачі файлів між серверами. Команди і дані, на відміну від більшості інших протоколів передаються по різних портах. Порт 20 використовується для передачі даних, порт 21 для передачі команд. Протокол не шифрується, при аутентифікації передає логін і пароль відкритим текстом.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Контрольні питання	\|	Служба друку

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.012 сек.