Информационные технологии

Сетевые файловые системы

Ключевым компонентом распределенной операционной системы (ОС) является сетевая файловая система. Сетевая файловая система поддерживается одним или несколькими компьютерами, хранящими файлы.

Сетевые файловые системы играли, играют и будут играть важную роль в информационной инфраструктуре. Несмотря на растущую популярность серверов приложений, файловый сервис остается универсальным средством организации коллективного доступа к информации. Более того, многие серверы приложений одновременно выступают и в роли файловых серверов.

Несмотря на разнообразие сетевых файловых систем, безусловными лидерами являются системы NFS (Network File System, дословный перевод – сетевая файловая система) и SMB (Service Message Block). Целью данной работы будет сравнение этих файловых систем.

Изначально сетевые возможности использовались для передачи данных от одной машины к другой. Позже это получило свое развитие в обеспечении подключения пользователей удаленно к другим машинам. Следующим логическим шагом было предоставление данных пользователю, а не приближение пользователя к данным – так родились сетевые файловые системы. Пользователи, работающие локально, не ощущают сетевых задержек при каждом нажатии клавиши, так что они получают более удобное рабочее окружение.
Критерии оценки сетевых файловых систем можно оценить следующими параметрами:
•    прозрачность;
•    производительность;
•    коллективный доступ;
•    надежность;
•    безопасность;
•    оформление протокола.

Сравним две самые популярные сетевые файловые системы – NFS компании Sun Microsystems и SMB компании Microsoft.

Компания Sun Microsystems представила NFS в 1985 году как средство обеспечения прозрачного доступа к удаленным файловым системам. Помимо публикации протокола Sun лицензировала его базовую реализацию, которая была использована различными поставщиками для портирования NFS на разные операционные системы. NFS получила широкое распространение в мире UNIX, и количество ее инсталляций исчисляется десятками миллионов.

NFS реализована в соответствии с моделью клиент – сервер. Машина, подсоединенная к сети, является сервером NFS, если она способна предоставить свою файловую систему другим машинам; говорят, что она «экспортирует» свою файловую систему.

Архитектура NFS позволяет иметь произвольное множество клиентов и серверов на произвольных ЭВМ локальной или широкомасштабной сети.

SMB – это аббревиатура для протокола Server Message Block (блок сообщений сервера) – стандартного протокола, который Windows NT использует для совместного использования файловых и принтерных сервисов.

SMB реализует:
•    установление сессии,
•    файловый сервис,
•    сервис печати, сервис сообщений.

В отличие от NFS сервис SMB отслеживает состояние канала связи, поскольку он использует концепцию виртуального канала. С одной стороны, это упрощает сервис, но с другой – служба NFS гораздо более терпима к отказам серверов.

Несмотря на коммерческий статус протокола SMB, существует свободно распространяемый программный пакет Samba, обеспечивающий поддержку сервисов SMB для ОС Unix/Linux.

SMB/CIFS – это протокол для соединения компьютеров с ОС типа Windows 95/98 и NT между собой или с сервером Samba.

При рассмотрении данных сетевых файловых систем видно, что они отвечают критериям оценки.

NFS шагал в ногу с колоссальными изменениями, которые происходили в компьютерных технологиях в течение прошлого десятилетия. За это время была повышена его эффективность, созданы файл-серверы, ориентированные на NFS, что позволило получать готовые решения, а его спецификации были адаптированы к требованиям Web. Эти нововведения помогли протоколу стать «долгожителем».

Microsoft имеет далеко идущие планы в отношении CIFS. Так, в ОС Windows NT 5.0 корпорация намерена реализовать функционирование CIFS непосредственно через TCP/IP без всяких там NetBIOS.
Распределенные файловые системы обладают многими свойствами, делающими их полезным инструментом для организации единой файловой системы в гетерогенных сетевых средах, что подтверждается их широким распространением. Тем не менее, предлагаемые сегодня распределенными файловыми системами подходы оказываются неработоспособными при переходе к сетям большого масштаба. Главная проблема – масштабируемость. В этой области проводятся интенсивные исследования, имеющие целью создание сетевой файловой системы в рамках всей сети Internet.

А.Е. Карманова