Cơ bản về hệ điều hành phân tán (Phần 1) - Chương 6

Hệ thống file phân tánHệ thống tính toán là tập hợp các thao tác xử lý trên đối t-ợng dữ liệu. Các đối t-ợng bền vững cần đ-ợc l-u giữ lâu dài để tìm kiếm. Chúng cần đ-ợc đặt tên và bảo quản trên các thiết bị l-u trữ ổn định, chẳng hạn nh- đĩa từ. Các đối t-ợng dữ liệu có tên đ-ợc gọi là file. Giả sử file là đối t-ợng dữ liệu cơ bản, cấu trúc nội tại và thể hiện chúng đ-ợc coi nh- vấn đề thi hành của đặc tả hệ thống. Hệ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ bản về hệ điều hành phân tán (Phần 1) - Chương 6 Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1) Hµ Quang Thôy ch−¬ng VI. HÖ thèng file ph©n t¸nHÖ thèng tÝnh to¸n lµ tËp hîp c¸c thao t¸c xö lý trªn ®èi t−îng d÷ liÖu. C¸c ®èi t−îngbÒn v÷ng cÇn ®−îc l−u gi÷ l©u dµi ®Ó t×m kiÕm. Chóng cÇn ®−îc ®Æt tªn vµ b¶o qu¶ntrªn c¸c thiÕt bÞ l−u tr÷ æn ®Þnh, ch¼ng h¹n nh− ®Üa tõ. C¸c ®èi t−îng d÷ liÖu cã tªn®−îc gäi lµ file. Gi¶ sö file lµ ®èi t−îng d÷ liÖu c¬ b¶n, cÊu tróc néi t¹i vµ thÓ hiÖnchóng ®−îc coi nh− vÊn ®Ò thi hµnh cña ®Æc t¶ hÖ thèng. HÖ thèng file lµ thµnh phÇnchÝnh trong H§H, cã tr¸ch nhiÖm ®Æt tªn, t¹o míi, xo¸, t×m kiÕm, söa ch÷a vµ b¶o vÖmäi file trong hÖ thèng. File cÇn ®−îc chia xÎ ®Ó dÔ dµng céng t¸c vµ ®−îc ph©n bè t¹ic¸c nót rêi r¹c trong hÖ thèng ph©n t¸n.HÖ thèng file ph©n t¸n (DFS) lµ thi hµnh cña hÖ thèng file, phï hîp víi viÖc ph©n t¸nvËt lý trªn c¸c nót l−u gi÷ song cung cÊp mét c¸i nh×n cña hÖ thèng file tËp trung theotruyÒn thèng cho ng−êi dïng. Sù tån t¹i c¸c file trong ph¹m vi cña hÖ thèng lµ trongsuèt ®èi víi ng−êi dïng. NhiÒu kh¸i niÖm quan träng trong thiÕt kÕ hÖ ph©n t¸n ®−îcs¸ng tá nhê thi hµnh DFS. Thø nhÊt, DFS sö dông nhiÒu khÝa c¹nh cña tÝnh trong suèt.Thø hai, dÞch vô th− môc trong DFS lµ vÝ dô tèt cña dÞch vô tªn, mét thµnh phÇn cètyÕu trong hÖ ph©n t¸n. Thø ba, yªu cÇu vÒ hiÖu n¨ng vµ ®é s½n sµng cÇn ®Õn bé ®Ömcache vµ nh©n b¶n, dÉn tíi bµi to¸n qu¶n lý kÕt dÝnh cache vµ nh©n b¶n. Thø t−, ®iÒukhiÓn truy cËp vµ b¶o vÖ ®èi víi DFS më ra nhiÒu bµi to¸n quan träng trong an toµn hÖph©n t¸n. Ch−¬ng nµy giíi thiÖu nh÷ng vÊn ®Ò nµy (t¹i c¸c ch−¬ng thuéc phÇn 2 tµiliÖu, c¸c vÊn ®Ò nµy sÏ ®−îc nghiªn cøu chi tiÕt h¬n).6.1 §Æc tr−ng cña DFSPh©n t¸n vµ v« sè c¶ vÒ ng−êi dïng vµ file lµ hai ®Æc tr−ng quan träng cña DFS. §akh¸ch ®Þnh vÞ ph©n t¸n truy nhËp file ph©n t¸n (th−êng ®−îc nh©n b¶n). Môc tiªu thiÕtkÕ lµ che dÊu ®i hai ®Æc tr−ng ph©n t¸n vµ v« sè ®èi víi ng−êi dïng. DFS trong suèt cãc¸c tÝnh trong suèt sau: a. Kh¸ch ph©n t¸nNg−êi dïng ®¨ng nhËp t¹i m¸y tÝnh bÊt kú (ng−êi dïng cã quyÒn sö dông m¸y tÝnh ®ã)trong hÖ thèng víi mét thñ tôc ®¨ng nhËp ®ång nhÊt vµ nhËn ®−îc c¸i nh×n ®ång nhÊtvÒ hÖ thèng file mµ kh«ng phô thuéc vµo m¸y tÝnh ®¨ng nhËp. §Æc tÝnh nµy gäi lµtrong suèt ®¨ng nhËp. xxxMçi khi t¹i m¸y chñ, QT kh¸ch ch¹y trªn m¸y côc bé cã c¬chÕ ®ång nhÊt ®Ó truy cËp tÊt c¶ c¸c file trong hÖ thèng, bÊt kÓ file ë côc bé hay ë xa.TÝnh chÊt nµy gäi lµ trong suèt truy nhËp. b. File ph©n t¸nTªn ®−îc ®Æt cho file kh«ng chøa th«ng tin vÒ vÞ trÝ vËt lý cña file, file lµ trong suèt®Þnh vÞ ®èi víi kh¸ch. H¬n n÷a, file cã thÓ di chuyÓn tõ vÞ trÝ vËt lý nµy sang vÞ trÝ vËtlý kh¸c mµ kh«ng ph¶i ®æi tªn. TÝnh chÊt nµy ®−îc gäi lµ ®éc lËp ®Þnh vÞ vµ lµ tÝnhchÊt m¹nh h¬n so víi trong suèt ®Þnh vÞ. c. V« sè ng−êi dïngNhiÒu ng−êi dïng cã thÓ ®ång thêi sö dông mét file. Mét cËp nhËt file cña QT nµykh«ng ®èi nghÞch viÖc thùc hiÖn ®óng ®¾n cña c¸c QT kh¸c ®ang ®ång thêi chia xÎ filenµy. TÝnh chÊt nµy ®−îc gäi lµ trong suèt ®ång thêi. Nh÷ng øng dông-giao dÞch ®ßi háir»ng øng dông tr×nh diÔn truy nhËp file mét c¸ch c« lËp (bÊt chÊp sù truy nhËp filechen ngang cña c¸c øng dông kh¸c). Bµi to¸n tin cËy thùc hiÖn ®ång thêi cña mét giaodÞch ®−îc chØ dÉn nh− ®iÒu khiÓn ®ång thêi trong hÖ CSDL. §©y lµ yªu cÇu tíi DFSnh»m hç trî trong suèt ®ång thêi t¹i møc giao dÞch. - 155- Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1) Hµ Quang Thôy d. V« sè fileFile trong DFS ®−îc nh©n b¶n ®Ó cung cÊp ®é d− thõa ®¶m b¶o tÝnh s½n sµng vµ chophÐp truy nhËp ®ång thêi hiÖu qu¶. DFS víi trong suèt nh©n b¶n thùc hiÖn cËp nhËtnguyªn tö trªn c¸c b¶n sao vµ kh¸ch kh«ng nhËn thÊy sù tån t¹i cña c¸c b¶n sao.D·y tÝnh trong suèt nh− ®−îc giíi thiÖu lµ ®ßi hái quan träng khi thiÕt kÕ DFS. TÝnhchÊt mong muèn kh¸c vÒ ®Æc tr−ng trong suèt lµ thø lçi, ph©n cÊp vµ hçn t¹p cña hÖthèng. Lçi, ch¼ng h¹n ®æ vì c¸c QT phôc vô hoÆc kh¸ch, mÊt th«ng ®iÖp, viÖc chia c¾tm¹ng, lµ kh«ng ¶nh h−ëng tíi ng−êi dïng ngo¹i trõ viÖc lµm gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ hiÖun¨ng hÖ thèng. ViÖc t¨ng tr−ëng file vµ l−îng cËp nhËt kh«ng lµm ng¾t c¸c thao t¸cth«ng th−êng ®èi víi hÖ thèng file. L−u ý lµ vÊn ®Ò trong suèt kh«ng thÓ chØ xÐt tronghÖ thèng file ph©n t¸n mµ cÇn ®−îc xem xÐt trong hÖ thèng ph©n t¸n nãi chung.6.2 ThiÕt kÕ vµ thi hµnh DFSTrong ®o¹n nµy, ®Çu tiªn ®Ò cËp mét sè kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ file vµ hÖ thèng file. VÊn®Ò duy nhÊt trong thiÕt kÕ vµ thi hµnh DFS lµ dùa theo nhu cÇu chia xÎ vµ nh©n b¶nfile. Träng t©m chÝnh cña ch−¬ng lµ c¸c giao thøc ®¹t ®−îc tÝnh trong suèt trong chiaxÎ vµ nh©n b¶n file. 6.2.1 File vµ hÖ thèng fileVíi ng−êi dïng, file gåm 3 thµnh phÇn logic Tªn file Thuéc tÝnh file D÷ liÖuFile ®−îc t¹o ra g¾n víi tªn t−îng tr− ...