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  • Sistemas Operativos Distribuidos Sistemas de ficheros distribuidos
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 2 Contenidos del Tema Introduccin Estructura de un SFD Servicio de directorio Servicio de ficheros Caching Servidor con estado o sin estado Estudio de ejemplos: NFS AFS Caching en Sprite Caching en DFS
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 3 Conceptos bsicos Sistema de ficheros distribuido (SFD) Sistema de ficheros para sistema distribuido Gestiona distintos dispositivos en diferentes nodos ofreciendo a usuarios la misma visin que un SF centralizado Permite que usuarios compartan informacin de forma transparente Misma visin desde cualquier mquina (espacio de nombres nico) Numerosos aspectos similares a SF centralizados Algunos aspectos especficos como por ejemplo: Traduccin de nombres afecta a varios nodos Caching afecta a mltiples nodos Aspectos de tolerancia a fallos
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 4 Estructura del SFD Generalmente arquitectura cliente-servidor. Dos componentes: Servicio de directorio (SD) Traduce nombres de fichero a identificador interno Servicio de ficheros (SF) Proporciona acceso a ficheros a partir de su identificador Gestiona un sistema de ficheros plano Dos alternativas: nico mdulo que ofrece ambos servicios (a lo UNIX) servidor de ficheros incluye ambas funciones directorio es slo un fichero especial Mdulos independientes (p. ej. Amoeba) Servidor de directorios y servidor de ficheros
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 5 Estructura del SFD Coulouris, Dollimore and Kindberg Distributed Systems: Concepts and Design Edn. 3 Addison-Wesley Publishers 2000 Client computerServer computer Application program Application program Client module Flat file service Directory service
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 6 Servicio de directorio Esquema de nombres generalmente con dos niveles: Nombres de usuario y Nombres internos Directorio: Relaciona nombres de usuario con nombres internos Dos niveles de traduccin posibles: De nombre de usuario a interno Servicio de directorio De nombre interno a localizacin del fichero SD puede estar integrado en servicio de nombres genrico No slo ficheros sino todos los objetos del sistema Se corresponde con el siguiente tema de la asignatura
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 7 Nombres de usuario Generalmente el espacio de nombres es jerrquico Nombres son pathnames Debe proporcionar transparencia de la posicin Nombre de fichero no permite saber donde est almacenado Nombre no debe incluir identificacin del nodo donde est Mquina:fichero
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 8 Nombres internos Identificador nico de fichero (UFID) utilizado por el sistema Conveniente independencia de la posicin Nombre de fichero no cambia cuando ste migra Nombre interno sin informacin de mquina que lo almacena Requiere esquema de localizacin Generalmente nombres estructurados Facilita la generacin y resolucin de nombres internos
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 9 Dominios de nombres Espacio de nombres dividido en dominios UFID = [ UID Dominio + UID dentro del dominio ] Cada dominio gestionado por un servidor de directorios Generacin y resolucin de nombres distribuida Cmo generar IDs de dominio nicos? Ejemplo: UID de Dominio = [ Dir. IP nodo creador + fecha ] Dir. IP slo para asegurar nombre nico (el dominio puede migrar) Composicin de dominios (montaje). Alternativas: Montar sistema de ficheros remoto sobre la jerarqua local (NFS) Espacio de nombres diferente en cada mquina Montaje en el cliente nico espacio de nombres en todas las mquinas (AFS) Montaje en el servidor
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 10 Resolucin de nombres De nombre de usuario a interno (servicio de directorio) Traduccin de un pathname Puede implicar a varios servidores de directorio Alternativas en la resolucin: Resolucin iterativa Cliente contacta con sucesivos SDs Resolucin transitiva Cliente contacta con primer SD, ste con 2, ltimo SD responde Rompe el modelo cliente/servidor (no adecuado para RPC) Resolucin recursiva Cliente contacta con primer SD, ste con 2, etc. Primer SD responde al cliente Alternativas aplicables a servicio de nombres genrico
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 11 Resolucin iterativa C 3/4 1/2 5/6 SD1 SD2 SD3SD3
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 12 Resolucin transitiva C 2 1 3 SD1 SD2 SD3SD3 4
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 13 Resolucin recursiva C 2 1/6 3 SD1 SD2 SD3SD3 4 5
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 14 Uso de cache en la resolucin Mantiene ltimas traducciones realizadas en el nodo Reduce la necesidad de contactar con SD Mejora eficiencia y capacidad de crecimiento del sistema La informacin en la cache se trata como una pista mecanismo para detectar que traduccin en cache no es vlida Resolucin iterativa favorece el uso de la cache
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 15 Localizacin de ficheros Cmo localizar un fichero a partir de su UFID? De ID de dominio a nodo donde est almacenado Slo necesario si ID de dominio no contiene dir. de nodo Posibles esquemas de localizacin: Tablas que mantengan la relacin dominio-nodo Uso de broadcast para localizar nodo que contiene dominio Uso de cache de localizaciones en clientes: La informacin en la cache se trata como una pista mecanismo para detectar que informacin en cache no es vlida
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 16 Servicio de ficheros Se encarga de la gestin de ficheros y del acceso a los datos Se analizan los siguientes aspectos: Uso de los ficheros Semntica de utilizacin concurrente Modelo de acceso Caching Servidor con o sin estado
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  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 17 Uso de ficheros La forma de usar los ficheros influye en el diseo de los SFD Estadticas de uso en entornos UNIX de propsito general: Mayora de los ficheros pequeos (
  • Fernando Prez Costoya Jos Mara Pea Snchez Sistemas Operativos Distribuidos 50 Coherencia de cache en DFS (2/2) Si existen mltiples tokens de lectura y llega solicitud de escritura, servidor reclama los tokens Cliente devuelve token e invalida bloques de cache afectados Cuando todos devueltos, servidor manda token de escritura Si hay un token de escritura y llega solicitud de lectura o escritura, servidor reclama el token : Cliente vuelca e invalida bloques de cache afectados Un token tiene un plazo de expiracin (tpico 2 minutos): Pasado el plazo cliente considera que token ya no es vlido Permite tener servidor con estado pero fcil recuperacin: Si tiempo de recuperacin de servidor > plazo de expiracin todos los tokens estn caducados servidor puede atender inmediatamente solicitudes de tokens