Протоколы передачи файлов и файловые системы Интернет.

FTP, SUN NFS и ISO FTAM

 

Администратор системы должен обратить внимание на то, что при разработке технологий Интернет была поставлена задача одновременной работы пользователей с разными файловыми системами и обменом файлами различных форматов. Соответственно были разработаны распределенные файловые системы (NFS) и протоколы обмена файлами между пользователями ИС (FTP). Кроме того, проблемой стандартизации файловых систем и передачи файлов от различных ОС занималась и организация ISO, предложив протокол FTAM. Рассмотрим эти протоколы [52].

FTP (File Transfer Protocol) — простейшая файловая система уровня процессов модели Интернет. Она обычно поддерживается не универсальными ОС, а специализированными ОС сетевых устройств, превращая, например, коммутатор в файл-сервер. FTP позволяет просто перемещать различные файлы между пользователями сети ИС, используя для их хранения оперативную память коммутатора (или другого сетевого устройства, превращенного в файл-сервер). АС должен превращать сетевое устройство в сервер FTP с помощью специализированных средств ОС сетевого устройства. В FTP осуществляются только простейшие операции над файлами (rename, create, delete, modify) и директориями (main, cd, dir). Сервер FTP обычно имеет возможности авторизации и аутентификации пользователя и возможность задания тайм-аута для контроля длительности неактивности пользователя (reset на connection). FTP был первым гетерогенным протоколом передачи файлов, но и теперь он реализован во всех ОС коммуникационной аппаратуры и может применяться администратором системы для простых задач передачи файлов в ИС.

NFS (Network File System) — совокупность спецификаций, разработанных компанией Sun Microsystems в середине 1980-х годов. Спецификации описывают распределенную файловую систему для гетерогенных ИС [52]. Впоследствии они вошли в ОС BSD UNIX. Система NFS позволяет пользователям различных ОС обращаться к удаленной файловой системе (на каком- то другом компьютере со своей операционной системой) без того, чтобы пользователь осваивал специфические сетевые системные средства для выполнения этой операции. Достигается это использованием протоколов XDR (external Data Representation) и RPC (Remote Procedure Call), так же разработанных Sun Microsystems. Протокол XDR позволяет описать данные в машинонезависимом формате и представляет собой совокупность библиотек на языке С для описания структур данных. А RPC — это совокупность библиотек на языке С для осуществления вызовов транспортной среды и обращения к удаленной ОС для операций над файлами. Совокупность использования этих средств (NFS, RPC, XDR) стала промышленным стандартом на организацию обращения к файлам в сетевых системах и называется технологией клиент-сервер. Ее организация обязательна в большинстве ИС. После того как система правильно настроена администратором системы для работы NFS, удаленная файловая система становится для пользователя как бы частью его локального компьютерного оборудования. С учетом NFS сделаны файловые системы большинства современных ОС.

FTAM — универсальный виртуальный метод доступа к файлу [52].

С точки зрения ISO необходим некоторый универсальный способ обращения к файлу, его поддержки и передачи в гетерогенных ИС. При этом все ОС должны реализовывать этот способ. Организация ISO на уровне приложения модели OSI предложила соответствующие протоколы: FTAM (File Transfer Access Method) и DS (Directory System).

FTAM предполагает передачу файлов и способ обращения к ним различных пользователей различных ОС. Он комбинирует функции организации и доступа к данным (NFS) и функции передачи файлов (FTP). FTAM работает с множеством типов файловых систем и умеет обрабатывать файлы в виртуальном формате (virtual filestore). Файлы различных файловых систем могут быть соотнесены с виртуальным форматом хранения файлов, переведены в него перед передачей, переданы и переведены из виртуального формата в формат принимающей ОС. В виртуальном формате файлы имеют множество различных атрибутов (характеристик). Это атрибуты имени файла, разрешенных над файлом операций, хозяина файла, последнего времени доступа и т. д., а также атрибуты доступа:

разрешенные действия над данными файла (чтение, запись и т.д.);

идентификация приложения, обращающегося к файлу;

ограничения на мультидоступ и т.д.

В FTAM реализована попытка полной формализации и стандартизации работы с файловой системой. Доступ к файлу начинается, когда вызывающее приложение ассоциируется с вызываемым процессом при помощи функций ACSE ISO. Процесс ассоциации включает все «переговоры» по соответствию друг другу параметров доступа к файлу формата операционной системы и виртуального формата. После ассоциации файл выбирается и, затем открывается для доступа или передачи. После завершения последних операций файл закрывается, убирается из выборки и ассоциация разрывается. АС должен знать, что FTAM по сути не был реализован многими производителями из-за громоздкости и низкой производительности. Хотя часто он поддерживается ОС коммуникационной аппаратуры.

ISO предложила и свою идею организации директорий в гетерогенных многопользовательских системах. Она базируется на рекомендациях ITU-T (CCITT) Х.500. Мы не будем рассматривать это вопрос в данном учебном пособии, о нем администраторам систем следует прочесть дополнительно.

Дополнительная информация

1. www.faqs.org/rfcs/

a) RFC 959 — File Transfer Protocol;

b) RFC 1094 — NFS: Network File System Protocol specification;

c) RFC 1050 — RPC: Remote Procedure Call Protocol specification;

d) RFC 1057 — RPC: Remote Procedure Call Protocol specification: Version 2;

e) RFC 1832 — XDR: External Data Representation Standard.

2. http:// w w w. r fc - a rc h i ve. о rg/ge t r fc. p h p? rfc = 18 31.

a) RFC 1831 — RPC: Remote Procedure Call Protocol Specification Version 2;

3. http://www.brocade.com/products-solutions/ - информация о центрах хранения данных и дисковых подсистемах ввода/ вывода

4. http://www.tlO.org/ — (стандарты SCSI)

5. http://www.sata-io.org/ — (стандарт SATA)

Контрольные вопросы

1. Когда задаются параметры ядра ОС администратором системы?

2. Перечислите основные подготовительные этапы процесса инсталляции ОС.

3. Что нужно сделать администратору системы для инсталляции ОС файл-сервера?

4. Какие процедуры должен спланировать администратор системы после инсталляции?

5. Что такое канал ввода-вывода?

6. Каковы характеристики технологии SCSI?

7. Перечислите основные интерфейсы дисковых подсистем.

8. Каковы этапы подготовки дисковой подсистемы для установки ОС?

9. Объясните суть технологии RAID, каковы достоинства недостатки технологии RAID 3 и RAID 5?

10. В чем суть метода доступа к файлам FTAM, как он соотносится функционально с FTP и NFS?

Глава 6