分散式档案系统

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1、分散式系統分散式檔案系統1大綱系統設計檔案服務介面目錄服務介面命名通透檔案共享系統實作檔案與目錄結構服務形式2大綱快取快取機制快取一致性檔案複製根本概念複製方法摘要3系統設計分散式檔案系統的重點就是將各部電腦的儲存裝置整合在一起分散式檔案系統架構中有兩個重要的概念檔案服務(fileservice)檔案伺服器(fileserver)分散式檔案系統必須讓使用者感覺上是在使用傳統的集中式檔案系統典型的分散式檔案系統服務可以分為兩部份檔案服務目錄服務4檔案系統檔案系統的工作就是如何快速找出一個檔案的實際位置，以維護整個檔案目錄的架構。檔案會有一些附加屬性：檔案的擁有者、檔案大

2、小、建檔日期與取用權限等。有些檔案服務能夠讓使用者可以自己更改或新增。分散式檔案系統中保護檔案的作法與集中式檔案系統相同。都是使用存取控制清單(AccessControlList,ACL)，每一個檔案都有一份清單，記錄所有可以使用檔此檔案的使用者。5檔案是否可以被修改對於檔案系統設計的困難度影響也很大。修改檔案時必須備份以防止意外發生。有些分散式檔案系統只提供建立新檔和讀取檔案兩種操作，設計上也比較簡單，通常也很容易支援檔案快取和檔案複製。6檔案服務介面分散式檔案系統是使用存取控制清單來記錄所有可以使用此檔案的使用者檔案服務可分為上兩類傳／下載模式，系統只提供讀取檔案

3、和寫入檔案遠端存取模式，伺服端提供大量的檔案操作功能7上傳／下載模式示意圖檔案檔案當客戶端確定寫入檔案時，檔案才回傳給伺服端檔案傳到客戶端客戶端伺服端所有修改動作皆在客戶端完成8遠端存取模式示意圖檔案伺服端客戶端修改檔案是藉由大量的操作訊息通知伺服端，由伺服端代為完成9目錄服務介面目錄服務介面主要是提供建立與刪除目錄、檔案命名與改名、檔案搬移等功能集中式檔案系統中的目錄介面可在目錄下建立子目錄而形成樹狀結構在分散式環境下檔案很可能分散在不同電腦上，所以分散式檔案系統的目錄結構又更為複雜10集中式檔案系統示意圖ABCDE伺服器11分散式檔案系統示意圖ABCDE12110

4、伺服器Ａ伺服器Ｂ計數器12目錄服務介面是否要讓所有客戶端都看到相同的目錄結構是設計分散式目錄服務時一個重要議題根本上有兩種做法一種做法是讓客戶端看到相同的目錄結構另一種做法是讓客戶端看到不同的目錄結構13分散式目錄服務示意圖檔案伺服器1客戶端1客戶端1(c)顯示不同的目錄結構ABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCD客戶端2客戶端2EFG檔案伺服器2(a)兩部檔案伺服器(b)顯示相同的目錄結構根目錄根目錄根目錄根目錄14命名命名是邏輯與實質物體間之對映使用者所處理的是由檔案名稱所代表之理輯資料物體，而系統則是直接操作儲存於磁軌上的實質資料區段。使

5、用者通常以一個文字名稱來使用一個檔案。該文字名稱對映至一個低階的數值識別字，而識別字再對映至磁碟區段。此種多層次之對映提供使用者一種檔案抽象化概念，而將檔案實際上如何及在何處儲存之細節均隱藏起來。15命名通透性命名通透性就是檔案的命名〔包含路徑〕是否會影響檔案系統的設計分散式檔案系統中設計目錄結構有以下二種考量位置通透性檔案路徑並不會顯示出檔案伺服器的實際位置檔案之命名不應洩漏該檔案實質儲存地點位置獨立性當檔案實際所在位置搬移時，不必更改檔案路徑也可以使用原本的檔案當檔案實質儲存地點改變時，該檔案之名稱並不需要改變16命名通透性在分散式檔案系統中實作檔案和目錄命名有三

6、種常用的方法掛載遠端檔案系統到本地端檔案目錄結構中NFS:NetworkFileSystem電腦名稱加上路徑名稱:“/server/user/file1〞，也就是「電腦名稱/路徑名稱」系統將所有資源整合起來，使用統一的目錄結構，讓所有電腦看到的會是相同的目錄結構17檔案存取與保護預防磁碟實體上的資料損毀最常見的方法就是定期地備份整個檔案系統中的資料。檔案存取權限的管制對於檔案，讀取、寫入以及執行等使用權限的設定。18檔案存取最常使用的檔案存取方法有以下三種：循序存取利用檔案指標從頭開始往後移動，便可循序讀取整個檔案內容。檔案結尾（endoffile）讀或寫檔案開頭（b

7、eginoffile）檔案指標（filepointer）19檔案存取(續)檔案存取的方法隨機存取檔案由多個大小固定的區塊所組成，可直接將檔案指標移動到某個特定的區塊，並一次讀取整個區塊。區塊區塊區塊區塊區塊檔案指標檔案開頭檔案結尾20檔案存取(續)檔案存取的方法索引存取針對檔案事先做好的索引結構來進行讀取。姓名指標王二李四張三編號性別年齡2476男1221存取權限檔案系統會加以管制的幾種檔案存取權限：讀取(Read)寫入(Write)執行(Execute)擴展(Append)刪除(Delete)表列(List)將一個檔案可能會進行的存取權限分門別類之