Sistemas operativos distribuidos

Sistemas Operativos Distribuidos

Sistemas de ficheros distribuidos

Contenidos del tema
• • • • • • • • Introducción Estructura de un SFD Resolución de nombres Acceso a los datos Gestión de cache Gestión de cerrojos Estudio de ejemplos: NFS, AFS y Coda Sistemas de ficheros para clusters

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Fernando Pérez Costoya José María Peña Sánchez

Conceptosbásicos
• Sistema de ficheros distribuido (SFD)
– Sistema de ficheros para sistema distribuido – Gestiona distintos dispositivos en diferentes nodos ofreciendo a usuarios la misma visión que un SF centralizado – Permite que usuarios compartan información de forma transparente – Misma visión desde cualquier máquina

• Numerosos aspectos similares a SF centralizados • Algunos aspectos específicoscomo por ejemplo:
– Traducción de nombres involucra a varios nodos – Uso de cache afecta a múltiples nodos – Aspectos de tolerancia a fallos
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Características deseables del SFD
• Aplicables las correspondientes al SD global:
– Transparencia, fiabilidad, rendimiento, escalabilidad, seguridad.

•Específicamente:
– – – – Espacio de nombres único Soporte de migración de ficheros Soporte para replicación Capacidad para operar en sistemas “desconectados”
• Una red “partida” o un cliente que usa un sistema portátil

– Soporte de heterogeneidad en hardware y S.O. – Integración de nuevos esquemas de almacenamiento (SAN) – Paralelismo en acceso a datos de un fichero

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Estructura del SFD
• Cliente (nodo con aplicación) – Servidor (nodo con disco) • ¿Cómo repartir funcionalidad de SF entre cliente y servidor? • Arquitectura “tradicional”
– servidor: proporciona acceso a ficheros almacenados en sus discos – cliente: pasarela entre aplicación y servidor
• con más o menos funcionalidad (clientes fat o thin)

•Arquitectura “alternativa”
– servidor: proporciona acceso a bloques de disco – cliente: toda la funcionalidad del SF – Utilizada en sistemas de ficheros para clusters
• se estudiará más adelante
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Arquitectura del SFD
• Solución basada en arquitectura tradicional parece sencilla:
– SF convencional en servidor –Exporta servicios locales para abrir, cerrar, leer, escribir, cerrojos,...

• ¿Asunto zanjado? No todo está resuelto:
– Resolución de nombre de fichero:
• Cliente y varios servidores involucrados. ¿Cómo se reparten trabajo?

– Acceso a los datos:
• ¿se transfiere sólo lo pedido? ¿más cantidad? ¿todo el fichero? • Uso de cache en el cliente. Coherencia entre múltiples caches.

– Gestiónde cerrojos:
• ¿Qué hacer si se cae un cliente en posesión de un cerrojo?

– Otros: migración, replicación, heterogeneidad, ...
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Operaciones sobre los ficheros
• Apertura del fichero: Traducción del nombre
– Gestión de nombres

• Lecturas/escrituras sobre el fichero
– Acceso a datos – Uso de cache

•Establecimiento de cerrojos sobre el fichero

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Gestión de nombres
• Similar a SF convencionales:
– Espacio de nombres jerárquico basado en directorios – Esquema de nombres con dos niveles: – Directorio: Relaciona nombres de usuario con internos
• Nombres de usuario (pathname) y Nombres internos

• Nombresde usuario

– Deben proporcionar transparencia de la posición
triqui.fi.upm.es:/home/fichero.txt

• Nombre no debe incluir identificación del nodo donde está

• Nombres internos

– Identificador único de fichero (UFID) utilizado por el sistema
• Puede ser una extensión del usado en SF convencionales. • Por ejemplo:
id. de máquina + id. disco + id. partición + id. inodo

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