DFS

Wprowadzenie

Wstęp

System DFS, będący kontynuacją systemu AFS, był tworzony od 1989r. przez firmę Transarc. System DFS został przyjęty przez Open Software Foundation za podstawę rozproszonego systemu plików w środowisku DCE (ang. Distributed Computing Environment). Główne ulepszenia w stosunku do systemu AFS to:

• ten sam komputer może być jednocześnie serwerem i klientem
• UNIXowa semantyka
• lepsza współpraca z innymi systemami plików (choć najlepiej współpracuje z systemem plików Episode, lokalnym dla serwerów DFS)

Omówienie systemu DFS

Architektura DFS

Architektura systemu DFS podobna jest do architektury AFS (stanowy model klient-serwer, lokalny system plików klienta jako pamięć podręczna, baza danych położenia woluminów).
Nowością w systemie DFS jest zastosowanie interfejsu v-węzłów w klientach i serwerach, co umożliwia lepszą komunikację z innymi systemami plików. Ponadto użytkownicy lokalni na serwerze mają dostęp do systemu plików DFS. Porozumiewanie pomiędzy klientami a serwerami odbywa się za pomocą protokołu DCE RPC (możliwość używania trybu synchronicznego i asynchronicznego, uwierzytelnianie przy użyciu mechanizmu Kerberos).

Rysunek: Architektura DFS.

Klienci działają podobnie jak w systemie AFS, znacząco różni się natomiast działanie serwerów, gdyż oddzielono od siebie protokół dostępu do plików z samym systemem plików. Dzięki temu możliwe jest eksportowanie rodzimego systemu plików serwera jak też dostęp do eksportowanego systemu plików aplikacjom na serwerze. Dodatkowe funkcje wspierające woluminy i listy kontroli dostępu dostarcza rozszerzony interfejs vfs, nazywany VFS+, który ma pełne wsparcie systemu Episode.
Eksporter protokołu zajmuje się obsługą zleceń klientów DFS i utrzymuje informacje o stanie każdego klienta, natomiast warstwa spajająca w interfejsie vfs ma za zadanie utrzymywanie zgodności pomiędzy eksporterem protokołu a innymi metodami dostępu do pliku.

1. Pamięć podręczna

   Zarządca żetonów na serwerze DFS, znajdujący się w warstwie spajającej interfejsu v-węzłów (właśnie tam, aby dobrze działało współistnienie z innymi metodami dostępu do pliku np. przez NFS), zajmuje się utrzymywaniem spójności pamięci podręcznej klientów, a tym samym wspiera UNIXową semantykę dostępu do plików. Są 4 rodzaje żetonów, każdy związany z innymi operacjami na plikach:

   • żetony danych
     
     Są ich 2 rodzaje: odczytu i zapisu. Jeśli np. klient ma żeton zapisu, to może modyfikować dane w swojej pamięci podręcznej bez konieczności przesyłania ich do serwera.
   • żetony stanu
     
     Są 2 rodzaje: odczytu i zapisu. Dotyczą atrybutów plików będących w pamięci podręcznej. Jeśli np. klient ma żeton zapisu, to inni klienci nie mogą zmienić atrybutów pliku ani nic do niego zapisać.
   • żetony blokad
     
     Klient posiadający dany żeton ma gwarancję, że inny klient nie założy konfliktowej blokady.
   • żetony otwarcia
     
     Są 4 rodzaje: odczytu, zapisu, wykonania i zapisu wyłącznego. Jeśli np. klient ma żeton wykonania to ma gwarancję, że inny klient nie zmodyfikuje pliku.

2. Inne usługi

   Dodatkowe usługi oferowane przez system DFS oprócz eksportera protokołu i zarządcy pamięci to:

   • baza danych położenia zestawów plików
     
     Jak w AFS globalna replikowalna baza danych położeń woluminów.
   • serwer zestawu plików
     
     Implementacja operacji na zestawach plików, czyli np. migracji.
   • serwer uwierzytelniający
     
     Realizacja uwierzytelniania mechanizmu Kerberos.
   • serwer zwielokrotniania
     
     W DFS można replikować (zwielokrotniać) zestawy plików. Są 2 formy zwielokrotniania: wersji (klienci jawnie uaktualniają repliki) oraz planowane (automatyczne uaktualnianie).

3. Wnioski

   System DFS ma wiele udogodnień i korzystnych założeń, które jednak są trudne i skomplikowane w implementacji np. w porównaniu z protokołem NFS (zwłaszcza wcześniejsze wersje).