Što je NFS? Mrežni datotečni sustav. Protokol za mrežni pristup datotečnim sustavima

Kada je riječ o računalnim mrežama, često možete čuti spominjanje NFS-a. Što znači ova kratica?

Ovo je protokol raspodijeljenog datotečnog sustava, koji je izvorno razvio Sun Microsystems 1984. godine i koji korisniku omogućuje pristup datotekama preko mreže na klijentskom računalu, kao što je pristup lokalnom spremištu. NFS se, kao i mnogi drugi protokoli, temelji na Remote Network Computing Remote Procedure Call (ONC RPC). Drugim riječima, što je NFS? To je otvoreni standard definiran u Zahtjevu za komentare (RFC), koji dopušta svakome da implementira protokol.

Verzije i varijacije

Izumitelj je prvu verziju koristio samo za vlastite eksperimentalne svrhe. Kada je tim razvojnih programera dodao značajne promjene u izvorni NFS i objavio ga izvan Sunčevog autorstva, označili su novu verziju kao v2 tako da mogu testirati interakcije između distribucija i stvoriti opciju za izradu sigurnosne kopije.


NFS v2

Verzija 2 je izvorno radila samo s korisničkim datagramskim protokolom (UDP). Njegovi razvojni inženjeri željeli su zadržati unutarnju stranu bez blokiranja, implementiranih izvan glavnog protokola. Sučelje virtualnog datotečnog sustava omogućuje implementaciju modularne implementacije, prikazane u jednostavnom protokolu. Do veljače 1986. prikazana su rješenja za operativne sustave kao što su System V izdanje 2 DOS i VAX /VMS pomoću Eunice. NFS v2 vam omogućuje čitanje samo prve 2 GB datoteke zbog 32-bitnih ograničenja.

NFS v3

PrvoPrijedlog za razvoj NFS verzije 3 u Sun Microsystems najavljen je ubrzo nakon objavljivanja druge distribucije. Glavni motiv bio je ublažiti problem sinkronog snimanja. Do srpnja 1992. praktična poboljšanja omogućila su rješavanje mnogih nedostataka NFS verzije 2, ostavljajući samo nedovoljnu podršku za datoteke (64-bitne veličine i pomake datoteka). U verziji 3 dodano je sljedeće:
  • podrška za 64-bitne veličine i pomake datoteka za obradu podataka većih od 2 gigabajta (GB);
  • podržavaju asinkrono snimanje na poslužitelju radi povećanja produktivnosti;
  • Dodatni atributi datoteka u mnogim odgovorima koji izbjegavaju njihovu ponovnu ekstrakciju;
  • READDIRPLUS operacija za dobivanje podataka i atributa zajedno s imenima datoteka prilikom skeniranja direktorija;
  • Mnoga druga poboljšanja.
  • Kada je izdana verzija 3, TCP podrška kao protokol transportnog sloja počela je rasti. Koristeći TCP kao način prijenosa podataka pomoću NFS-a putem WAN-a, sada je bilo moguće prenijeti velike veličine datoteka za pregled i pisanje. To je omogućilo programerima da prevladaju ograničenje od 8KB koje nameće UDP protokol.

    Što je NFS v4?

    Verzija 4 razvijena je pod utjecajem End file sustava (AFS) i SMB poslužitelja blokova poruka (koji se nazivaju CIFS), što uključuje poboljšane performanse, bolju sigurnost i zapisivanje u skladu s utvrđenim uvjetima.

    Verzija 4 postala je prva razvijena distribucijau radnoj skupini za projektiranje internetskih inženjerstva (IETF) nakon što je Sun Microsystems prošao razvoj protokola profesionalcima treće strane. NFS verzija 4.1 ima za cilj podržati podršku protokola za klasteriranu implementaciju poslužitelja, uključujući mogućnost pružanja skalabilnog, paralelnog pristupa datotekama distribuiranim između više poslužitelja (pNFS proširenja). Najnoviji protokol datotečnog sustava NFS 4.2 (RFC 7862) službeno je objavljen u studenom 2016. godine.

    Ostala proširenja

    S razvojem standarda pojavili su se i odgovarajući alati za rad s njim. Da, proširenja WebNFS, verzije 2 i 3 omogućuju lakši pristup mrežnim datotekama datotečnim sustavima u web-preglednike i aktivaciju putem vatrozida.
    Različiti protokoli trećih strana također su postali povezani s NFS-om. Od njih, najpoznatije su:
  • Network Lock Manager (NLM) s podrškom za bajt protokol (dodan za podršku API datoteka blokiranja UNIX sustava V);
  • Udaljena kvota (RQUOTAD) koja korisnicima NFS-a omogućuje pregled kvota za pohranu podataka na NFS poslužiteljima;
  • NFS preko RDMA je prilagodba NFS-a koji koristi daljinski izravni pristup memoriji (RDMA) kao sredstvo prijenosa;
  • NFS-Ganesha je NFS poslužitelj koji radi u korisničkom prostoru i podržava CephFS FSAL (apstrakcija datotečnog sustava) koristeći libcephfs.
  • Platforme

    Mrežni datotečni sustav često se koristi s operacijskim sustavima Unix (kao što su Solaris, AIX, HP-UX), Apple MacOS i operativni sustavi slični Unixu (kao što su Linux i FreeBSD). Također je dostupan za platforme kao što su Acorn RISC OS, OpenVMS, MS-DOS, Microsoft Windows, NovellNetWare i IBM AS /400.

    Ostali slični standardi

    Alternativni protokoli za daljinski pristup datotekama uključuju blokove poruka SMB poslužitelja, koji se nazivaju i CIFS), Apple Transfer Protocol (AFP), NetWare Base Protocol (NCP) i OS /400 (QFileSvr.400).

    To je zbog zahtjeva NFS-a, koji su uglavnom usmjereni na školjke slične Unixu. U ovom slučaju, SMB i NetWare (NCP) protokoli koriste se češće od NFS-a, na sustavima na kojima je instaliran Microsoft Windows. AFP se najčešće koristi u Apple Macintosh platformama, a QFileSvr.400 se najčešće nalazi u OS /400.

    Tipična implementacija

    Pretpostavljajući tipičnu Unix-skriptu u kojoj jedno računalo (klijent) treba pristup podacima pohranjenim na drugom (NFS poslužitelju):
  • Poslužitelj implementira procese mrežnog datotečnog sustava koji se izvode nakon Zadano kao nfsd da bi vaši podaci bili javno dostupni klijentima. Administrator poslužitelja definira kako izvesti imena i parametre direktorija, obično koristeći konfiguracijsku datoteku /etc /exports i naredbu exportfs.
  • Upravljanje sigurnošću poslužitelja osigurava da može prepoznati i odobriti verificiranog klijenta. Mrežna konfiguracija osigurava da relevantni korisnici mogu pregovarati s njom kroz bilo koji vatrozidni sustav.
  • Klijentski stroj traži pristup izvezenim podacima, obično izdavanjem odgovarajuće naredbe. On pita poslužitelja (rpcbind), koji koristi port NFS-a, a zatim se spaja na njega.
  • Ako se sve dogodi bez grešaka, korisnici na klijentskom računalu moći će pregledavati iinterakciju s instaliranim sustavima datoteka na poslužitelju unutar dopuštenih parametara. Također treba napomenuti da se može dogoditi i automatizacija procesa mrežnog datotečnog sustava - možda korištenjem etc /fstab i /ili sličnih alata.

    Razvoj do danas

    Do 21. stoljeća, DFS i AFS protokoli nisu postigli značajniji komercijalni uspjeh u odnosu na mrežni datotečni sustav. IBM, koji je prethodno stekao sva komercijalna prava na gore navedene tehnologije, slobodno je prenio veći dio izvornog koda AFS-a zajednici slobodnih programera u 2000. godini. Danas postoji otvoreni AFS projekt. Početkom 2005. IBM je objavio završetak prodaje AFS-a i DFS-a.
    S druge strane, Panasas je u siječnju 2010. ponudio NFS v 4.1 na temelju tehnologije, što omogućuje poboljšanje mogućnosti paralelnog pristupa podacima. Protokol Network File System v 4.1 definira metodu dijeljenja metapodataka datotečnog sustava s mjesta pojedinačnih datoteka. Dakle, on nadilazi jednostavnu podjelu imena /podataka. Što je NFS ova verzija u praksi? Navedena značajka razlikuje je od tradicionalnog protokola koji sadrži nazive datoteka i njihove podatke pod jednom vezom do poslužitelja. Prilikom implementacije Network File System v 4.1 neke datoteke mogu se distribuirati među poslužiteljima s više poslužitelja, ali je sudjelovanje klijenta u podjeli metapodataka i podataka ograničeno. Kada se provodi četvrta distribucija protokola, NFS poslužitelj je skup poslužiteljskih resursa ili komponenti; Pretpostavlja se da ih kontrolira poslužitelj metapodataka. Klijentjoš uvijek se odnosi na jedan poslužitelj metapodataka za zaobilaženje ili interakciju s imenskim prostorom. Kada premjesti datoteke na i sa poslužitelja, može izravno komunicirati s skupom podataka koji pripadaju NFS grupi.
  • Povezane publikacije