bài giảng hệ điều hành mạng nâng cao chương iii hệ thống file phân tán

63 378 0
bài giảng hệ điều hành mạng nâng cao chương iii hệ thống file phân tán

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

H H ệ ệ đi đi ề ề u h u h à à nh m nh m ạ ạ ng ng nâng cao nâng cao Gi Gi ả ả ng viên: Ho ng viên: Ho à à ng Xuân D ng Xuân D ậ ậ u u Email: dauhoang@vnn.vn Email: dauhoang@vnn.vn Khoa Công ngh Khoa Công ngh ệ ệ thông tin 1 thông tin 1 H H ọ ọ c vi c vi ệ ệ n Công ngh n Công ngh ệ ệ BC BC - - VT VT HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 2 2 III. III. H H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n • Hệ thống file và hệ thống file phân tán • Đặt tên và tính trong suốt • Các ngữ nghĩa của việc chia sẻ • Các phương pháp truy nhập từ xa • Các vấn đề về khả năng chịu lỗi • Các vấn đề về khả năng mở rộng • Giới thiệu hệ thống file phân tán của Google (Google Distributed File System) HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 3 3 H H ệ ệ th th ố ố ng file v ng file v à à h h ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n • Hệ thống file (FS - file system) • Hệ thống file phân tán (DFS - distributed file system) • Các khái niệm về hệ thống phân tán và hệ thống file phân tán. HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 4 4 H H ệ ệ th th ố ố ng file ng file • Hệ thống file (file system) l à một phương pháp tổ chức và lưu trữ các file và dữ liệu của chúng. • Hệ thống file cho phép người sử dụng dễ dàng tìm kiếm và truy nhập các file. • Hệ thống file có thể sử dụng: – Các thiết bị lưu trữ (đĩa cứng, đĩa mềm, CD) để lưu trữ files, hoặc – Cho phép truy nhập đến dữ liệu trên máy chủ file thông qua một giao thức mạng (NFS, SMB, …) HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 5 5 H H ệ ệ th th ố ố ng file (ti ng file (ti ế ế p) p) • Các loại hệ thống file: – Disk File System: s ử dụng các thiết bị lưu trữ có kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với máy tính để lưu trữ file (phổ biến là đĩa). • Các loại Disk FS thông dụng là FAT, NTFS, ext2, ext3, ISO 9960 và UDF (Universal Disk Format). – Database file system: s ử dụng các khái niệm của CSDL để quản lý files. Thay vì các files được quản lý theo cấu trúc phân cấp (cây), các files được nhận dạng bằng các thuộc tính, như loại file, chủ đề, tác giả hoặc mô tả file. HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 6 6 H H ệ ệ th th ố ố ng file (ti ng file (ti ế ế p) p) • Các loại hệ thống file: – Transactional file system: L à loại hệ thống file chuyên dụng, dùng để lưu trữ các giao dịch. Thường được dùng nhiều trong ngành Ngân hàng. – Network file system: l à một hệ thống file cho phép truy nhập các files trên máy chủ. NFS hoạt động như là một client của một giao thức truy nhập file từ xa. NFS còn được gọi là Distributed File System (DFS). • Ví dụ: NFS (Sun), AFS (Andrew FS), GFS (Google FS), FTP. – Special purpose file system: L à các hệ thống file không phải là DFS và NFS. • Ví dụ: trong các hệ thống mà các files được quản lý động bởi các phần mềm phục vụ cho giao tiếp giữa các tiến trình, hoặc dành cho không gian lưu tr ữ tạm thời. HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 7 7 H H ệ ệ th th ố ố ng file (ti ng file (ti ế ế p) p) • Hệ điều hành – Hệ thống file sử dụng: – MS-DOS: • FAT (FAT12, FAT16) – Windows 95, 98, Me: • VFAT (FAT32) – NT4, 2000, XP, 2003: • NTFS – Unix, Linux: • ext2, ext3 – Mac OS: • HFS (Hierachical FS) HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 8 8 H H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n • Hệ thống file phân tán (Distributed File System - DFS) là một hệ thống file hỗ trợ chia sẻ files và các tài nguyên trên mạng. • Về mặt hình thức và với người dùng, DFS hoàn toàn tương tự như hệ thống file cục bộ. • Các DFS phổ biến: – NFS (Sun), – AFS (Andrew FS) v à – Common Internet File System (CIFS) – dựa trên giao thức SMB (Server Message Blocks). HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 9 9 H H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n (ti n (ti ế ế p) p) • Nhu cầu cần có DFS: – Nhu cầu chia sẻ dữ liệu của các users (khoảng cách, sự tiện lợi) – Yêu cầu lưu trữ khối lượng dữ liệu khổng lồ cho web, database, audio, video, … • 101,435,253 websites v ào tháng 11/2006 • 1991-1997 tăng 850%/năm • 1998-2001 tăng 150%/năm • 2002-2006 tăng 25%/năm – Tính sẵn dùng ở mọi lúc, mọi nơi – DFS có khả năng mở rộng tốt và khả năng chịu lỗi cao. – Theo nghiên cứu của IDC, năm 2006, loài người tạo ra 161 tỷ GB thông tin, và dự báo con số này sẽ tăng 6 lần, đạt 988 tỷ GB vào năm 2010. HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 10 10 H H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n (ti n (ti ế ế p) p) • Lịch sử phát triển – 1980s: Chia sẻ file dùng đĩa mềm (copy-vận chuyển- copy) – 1980s: Chia sẻ file dùng FTP: vẫn cần 2 lần copy và user phải biết địa chỉ vật lý của ftp server – SPRITE network OS: Gi ữa những năm 1980 tại ĐH University of California at Berkerly – 1983: AFS: Thực hiện tại ĐH Carnegie Mellon v ới sự hỗ trợ của IBM. – 1985: Sun NFS [...]... riêng cho t ừng máy HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 25 Các phương ph áp đặt tên (ti ếp) • Không gian cấu trúc tên toàn cục cho tất cả các file trong toàn hệ thống – Cung cấp không gian tên đồng nhất cho tất cả các máy khách – Không gian cấu trúc tên toàn cục nên tương tự như không gian cấu trúc tên cục bộ HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 26 Các phương... từ tên file sang tên nhận dạng mức thấp, và thường được thực hiện bằng một thủ tục tìm kiếm đệ quy HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 29 Dịch tên đư ờng dẫn HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 30 Dịch tên đư ờng dẫn • Ví dụ: thủ tục tìm kiếm tên /a/b/c như trong hình 1 – Hình 1 minh hoạ một phần không gian cấu trúc tên được hình thành từ 3 đơn vị thành phần... các file có thể di chuyển HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 22 Phân bi ệt trong su ốt và độc lập vị trí • Cấu trúc: – Độc lập vị trí phân tách cấu trúc phân cấp tên khỏi cấu trúc các thiết bị lưu trữ và cấu trúc liên kết các máy chủ – Trong suốt về vị trí có tính tương đồng giữa đơn vị thành phần và đơn vị máy Hệ thống máy được cấu hình tương tự như hệ thống tên HĐH mạng nâng cao. .. không hợp lệ do file đã bị di chuyển thì client phải truy nhập location server để tìm vị trí của file – Các DFS như AFS và Sprite đều sử dụng hint HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 35 Các cơ ch ế mount • Cơ chế mount là việc kết hợp các hệ thống file từ xa vào hệ thống file cục bộ để tạo thành một cấu trúc tên toàn cục • Thao tác mount liên kết gốc của một hệ thống file (nguồn)... việc máy nào trong mạng được phép liên kết đến một thư mục trong không gian tên của nó HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 27 Các kỹ thuật thực hiện đặt tên • Dịch tên đường dẫn (Pathname translation) • Tên nhận dạng có cấu trúc (Structured Identifiers) • Thông tin gợi ý (Hints) • Các cơ chế mount (Mount mechanism) HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 28 Dịch... của DFS phải tương đương với hiệu năng của hệ thống file cục bộ • Khả năng chịu lỗi (Fault Tolerrence): hệ thống vẫn có khả năng cung cấp dịch vụ nếu một số thành phần của nó gặp trục trặc • Khả năng mở rộng (Scalability): khả năng thích nghi với việc tăng tải HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 12 DFS - Các khái niệm • Hệ thống phân tán (Distributed System): – Một tập hợp các... thành từ một tập các thao tác trên file (tạo, xoá, đọc, ghi) • DFS là một FS mà trong đó các máy khách, máy chủ và các thiết bị lưu trữ nằm rải rác trong các máy tính của một hệ thống phân tán – Do vậy, các hoạt động dịch vụ file phải được thực thi trên mạng, thay vì trên một kho lưu trữ tập trung như trong 1 hệ thống đơn lẻ HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 15 Đặt tên v à tính trong... bộ để tạo thành một cấu trúc tên toàn cục • Thao tác mount liên kết gốc của một hệ thống file (nguồn) vào một thư mục của một hệ thống file khác (đích) • Hệ thống file nguồn được ẩn và được xem như một nhánh của hệ thống file đích HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 36 ... tác này cấu thành giao diện máy khách (client interface) – Các máy khách thường xây dựng các giao diện phù hợp với các ứng dụng bậc cao, hoặc cho phép người sử dụng trực tiếp truy nhập HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 14 DFS - Các khái niệm (tiếp) • Một hệ thống file cung cấp các dịch vụ về files cho các máy khách • Giao diện máy khách cho một dịch vụ file được hợp thành từ một... tính mới: đặc tính ẩn vị trí của file được lưu trữ trong mạng • Trong các hệ thống file cục bộ: ánh xạ tên là một địa chỉ trong một đĩa, còn trong DFS, ánh xạ tên bao gồm cả máy chứa đĩa lưu trữ file HĐH mạng nâng cao mạ III Hệ thống file phân tán Hệ thố tá 18 Tính trong su ốt và tính độc lập về vị trí • Hai phương pháp ánh xạ tên file: – Trong suốt vị trí: Tên của một file không biểu thị một thông tin . nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 2 2 III. III. H H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n • Hệ thống file và hệ thống file phân. phân tán và hệ thống file phân tán. HĐH m HĐH m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 4 4 H H ệ ệ th th ố ố ng file ng file • Hệ thống file. m ạ ạ ng nâng cao ng nâng cao III. H III. H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n 8 8 H H ệ ệ th th ố ố ng file phân t ng file phân t á á n n • Hệ thống file phân tán (Distributed File

Ngày đăng: 22/07/2014, 20:52

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan