分布式OS分布式文件系统.ppt

分布式操作系统

DistributedOS;提纲;7.1分布式文件系统的要求

;存取透明性：不知道文件的分布。

位置透明性：全局文件名空间。

并发存取透明性：一个用户修改不影响另一用户。

故障透明性：客户端或服务器端故障时不影响其它的正确操作。

性能透明性：不会因距离而产生过多的性能衰减。;此外，分布式系统必须满足两个主要条件：

系统的异构性：必须定义系统的接口，体现开放性。

扩展性：系统能够增量扩展。

当系统包括大量源节点时，需要考虑透明性：

复制透明性：某个文件在不同站点可有多个副本。

迁移透明性：文件迁移不会导致程序和系统管理表的变化。

细粒度分布式数据的支持：对子单元的数据进行共享。

网络分割：可能由于误操作所致，。;分布式文件系统包括3个组件—展开文件服务、目录服务和客户组件：;三个组件的功能定义如下：

展开文件服务涉及到实现对文件内容的操作。文件的惟一标识符（UFID）在展开文件服务操作请求中用来标识文件。文件服务和目录服务的功能就是根据UFID（长整型、唯一性）划分；

目录服务提供文件文本名到UFID的映射。当创建文件时，客户组件把文件的标识符连同文本名记录在目录里。用户就可以通过把文件的文本名提交给目录服务，从而获得文件的惟一标示符。目录服务提供了生成、修改目录以及从目录中取得文件标识副的功能。;单一的客户组件运行在每一台客户机上。它集成并扩展了适合客户机上用户程序的单一编程接口下的展开文件服务和目录服务操作。此外，客户组件还能通过在客户机上高速缓存最近使用的文件块而达到满意性能。;分布式文件系统至少应具有与常规文件系统相同的功能、通用性，而具有更高的性能。它们需要适合于特定用户，实现不同用户间高层上的系统共享。

1.展开文件服务。设计成能提供简单、通用目标的操作集合。

2.容错性。在客户或服务器故障时必须能够继续工作。

3.目录服务。创建和修改单级目录结构的基本目录服务。其它功能包括分析路径名，将目录组织成多级结构并执行搜索。

4.客户组件。把展开文件服务中远程过程调用接口所使用的文件惟一标示符及???录服务从用户层的应用程序中隐藏起来。当需要时，客户组件根据文件标示符定位文件。;可以通过对接口过程的简单描述来描述这些系统接口。过程名、输入参数、结果、错误条件的产生以及操作如下：;下面接口是客户组件使用的RPC接口。如果服务器处理请求时文件不存在或者操作所要求的存取权限不正确时，文件的惟一标识符是无效的。;这里讨论的接口与UNIX文件系统中的原语在功能上等价。与UNIX接口相比，展开文件服务没有打开和关闭文件操作。展开文件接口与UNIX文件系统接口最主要的区别在于容错性：

重复性操作：除了Create操作外，所有的操作都是幂等的。Create的重复执行使得每个请求都将产生一个新文件，造成空洞问题。

不稳定的服务器：对不稳定的服务器来说，执行接口的功能是可行的。在故障发生后，客户和服务器不需要恢复到以前的状态就可以重新启动并继续执行。

展开文件服务的使用：服务接口可用于构建客户组件或用户包。它可用于提供应用程序所需的各种高级接口，为了简单描述文件系统的操作，使用了类似展开文件服务中文件操作的模型，忽略了GetAttributes和SetAttributes两个操作，增加了length函数。;1目录服务的任务。其主要任务是完成文件的文本名到惟一标识符的转换。为完成此转换，它保存了含有文本名到惟一标识符映射关系的目录文件。各目录服务跟一般的文件一样被保存，并有惟一的文件标识符。（文件系统的客户）。

改变目录有3种操作：AddName、ReName和UnName。AddName向目录增加一个条目并使文件属性记录的引用计数值增大。ReName更改文件的文本名，UnName删除文件。;2构建一个分层文件系统。类Unix分层文件系统由排成树结构的目录组成。每个目录含有自身可以存取到的文件和其他目录的名字。

一个类UNIX文件命名系统可以由采用了展开文件服务和目录服务的客户组件实现。树形目录可以这样实现：叶节点是文件，其他节点是目录。这种方法可以用AddName操作和属性记录中的引用数值来实现。;1文件组的作用。

文件组是安装在服务器计算机上文件的集合。一个服务器可以包含多个文件组，文件组可以在服务器上移动，但文件不能改变其所属的组。文件组最初是为了支持不同计算机上可拆卸磁盘上文件集间的移动。分布式文件系统中，文件组支持文件服务器以更大的逻辑单元收集文件，以及实现文件在多个服务器上的存放。;2空间漏洞。

当事件的序列发生在对系统永久性不可存取的存储空间时，系统中就会产生空间漏洞。文件和目录的分离所造成的缺陷是磁盘空间漏洞产生的原因。

当创建文件的应用程序终止时，没有把文件的惟一标识符写入目录或者删除该文件，就会