Čo je NFS? Systém sieťového súboru. Protokol pre prístup k súborovým systémom v sieti

Pokiaľ ide o počítačové siete, môžete často počuť zmienku o NFS. Čo znamená táto skratka?

Ide o protokol distribuovaného súborového systému pôvodne vyvinutý spoločnosťou Sun Microsystems v roku 1984, ktorý umožňuje používateľovi pristupovať k súborom v sieti v klientskom počítači, napríklad k prístupu do lokálneho úložiska. NFS, podobne ako mnoho iných protokolov, je založené na volaní na diaľku v režime otvorenej siete (ONC RPC). Inými slovami, čo je NFS? Toto je otvorený štandard definovaný v Žiadosti o pripomienky (RFC), ktorá umožňuje komukoľvek implementovať protokol.

Verzie a varianty

Vynálezca použil iba prvú verziu na vlastné experimentálne účely. Keď vývojársky tím pridal významné zmeny pôvodného systému NFS a vydal ho mimo autora spoločnosti Sun, označili novú verziu ako v2, aby mohli otestovať interakcie medzi distribúciami a vytvoriť možnosť zálohovania.


NFS v2

Verzia 2 pôvodne pracovala iba s protokolom User Datagram Protocol (UDP). Jeho vývojári chceli udržať vnútornú stranu bez blokovania, implementovali sa za hlavný protokol. Rozhranie virtuálneho súborového systému umožňuje implementovať modulárnu implementáciu zobrazenú v jednoduchom protokole. Vo februári 1986 boli riešenia demonštrované na operačných systémoch, ako sú System V release 2 DOS a VAX /VMS pomocou Eunice. NFS v2 vám umožňuje čítať len prvý 2 GB súbor kvôli 32-bitovým obmedzeniam.

NFS v3

NajskôrNávrh na vývoj verzie 3 NFS v spoločnosti Sun Microsystems bol vyhlásený krátko po prepustení druhej distribúcie. Hlavnou motiváciou bolo zmiernenie problému synchrónneho záznamu. Do júla 1992 praktické vylepšenia umožnili vyriešiť mnohé nevýhody verzie 2 systému NFS a ponechali len nedostatočnú podporu súborov (veľkosti 64 bitov a posuny súborov). Verzia 3 pridala nasledovné:
  • podpora 64-bitových veľkostí a posunov súborov na spracovanie dát väčších ako 2 gigabajty (GB);
  • podporujú asynchrónne nahrávanie na serveri za účelom zvýšenia produktivity;
  • Ďalšie atribúty súborov v mnohých odpovediach, ktoré zabraňujú potrebe ich opätovného extrahovania.
  • operácia READDIRPLUS na získanie údajov a atribútov spolu s názvami súborov pri skenovaní adresára;
  • Veľa ďalších vylepšení.
  • Keď bola uvoľnená verzia 3, začala sa zvyšovať podpora TCP ako protokolu transportnej vrstvy. Pomocou protokolu TCP ako prostriedku prenosu údajov pomocou NFS cez WAN bolo teraz možné prenášať veľké veľkosti súborov na prezeranie a písanie. To umožnilo vývojárom prekročiť limit 8KB uložený protokolom UDP.

    Čo je to NFS v4?

    Verzia 4 bola vyvinutá pod vplyvom koncových súborových systémov (AFS) a SMB serverových blokov (tiež nazývaných CIFS), ktoré zahŕňajú lepší výkon, lepšiu bezpečnosť a protokolovanie v súlade so stanovenými podmienkami.

    Verzia 4 sa stala prvou vyvinutou distribúciouv pracovnej skupine Task Force pre oblasť inžinierstva na internete (IETF) po tom, ako spoločnosť Sun Microsystems odovzdala vývoj protokolov tretím odborníkom. NFS verzia 4.1 sa zameriava na podporu protokolovej podpory pre zoskupenie nasadzovania serverov vrátane schopnosti poskytovať škálovateľný paralelný prístup k súborom distribuovaným medzi viacerými servermi (rozšírenia pNFS). Najnovší protokol súborového systému NFS 4.2 (RFC 7862) bol oficiálne prepustený v novembri 2016.

    Ďalšie rozšírenia

    Pri vývoji štandardu sa objavili vhodné nástroje na ich prácu. Áno, rozšírenia WebNFS, verzie 2 a 3 umožňujú ľahšie integráciu súborových systémov do webových prehliadačov a aktiváciu cez firewally.
    Rôzne protokoly tretej strany sa tiež stali asociované s NFS. Z nich sú najznámejšie:
  • Network Lock Manager (NLM) s podporou bajtového protokolu (pridaný k podporným blokovacím súborom API UNIX System V);
  • Kvóta na diaľku (RQUOTAD), ktorá umožňuje používateľom NFS zobraziť kvóty na ukladanie údajov na serveroch NFS;
  • NFS prostredníctvom RDMA je prispôsobenie systému NFS, ktorý používa ako prostriedok prenosu vzdialený priamy prístup k pamäti (RDMA);
  • NFS-Ganesha je server NFS, ktorý pracuje v priestore používateľa a podporuje program CephFS FSAL (abstrakcia súborového systému) pomocou libcephfs.
  • platformy

    Network File System bežne používané operačné systémy Unix (ako Solaris, AIX, HP-UX), od Apple MacOS a Unix-like operačné systémy (napríklad Linux a FreeBSD). Je tiež k dispozícii pre platformy ako Acorn RISC OS, OpenVMS, MS-DOS, Microsoft Windows, NovellNetWare a IBM AS /400.
    Ďalšie podobné štandardy
    Alternatívne protokoly pre prístup k vzdialeným súborom zahŕňajú bloky správ serverov SMB, nazývané aj CIFS), protokol Apple Transfer Protocol (AFP), protokol NetWare Base Protocol (protokol NCP) 400 (QFileSvr.400).

    Je to spôsobené požiadavkami NFS, ktoré sú orientované hlavne na shell Unix. V tomto prípade sa protokoly SMB a NetWare (NCP) používajú častejšie ako NFS na systémoch so systémom Microsoft Windows. AFP sa najčastejšie používa v platformách Apple Macintosh a QFileSvr.400 sa najčastejšie nachádza v systéme OS /400.

    Typická implementácia

    Za predpokladu typického skriptu v štýle Unix, v ktorom jeden počítač (klient) potrebuje prístup k údajom uloženým na inom (server NFS):
  • Server implementuje procesy sieťového súborového systému Predvolené ako nfsd, aby sa vaše údaje verejne sprístupnili klientom. Správca servera definuje spôsob exportovania názvov a parametrov adresárov, zvyčajne pomocou konfiguračného súboru /etc /exports a príkazu exportfs.
  • Správa zabezpečenia serverov zabezpečuje, že dokáže rozpoznať a schváliť overeného klienta. Konfigurácia siete zabezpečuje, že príslušní zákazníci môžu s ňou rokovať prostredníctvom systému firewall.
  • Stroj klienta požaduje prístup k exportovaným údajom, zvyčajne vydaním zodpovedajúceho príkazu. Požiada server (rpcbind), ktorý používa port NFS, a potom sa k nemu pripája. Ak sa všetko stane bez chyby, používatelia na klientskom počítači budú môcť prehliadať ainteragovať s nainštalovanými systémami súborov na serveri v rámci povolených parametrov.
  • Treba tiež poznamenať, že automatizácia procesu sieťového súborového systému môže prebiehať aj s použitím nástrojov etc /fstab a /alebo podobných nástrojov.

    Doterajší vývoj

    Do 21. storočia protokoly DFS a AFS nedosiahli žiadny významný komerčný úspech v systéme sieťových súborov. Spoločnosť IBM, ktorá predtým získala všetky obchodné práva na vyššie uvedené technológie, voľne preniesla väčšinu zdrojového kódu AFS na komunitu vývojárov slobodného softvéru v roku 2000. Otvorený projekt AFS existuje dnes. Začiatkom roku 2005 IBM oznámila dokončenie predaja AFS a DFS.
    V januári 2010 spoločnosť Panasas ponúkla NFS v 4.1 na základe technológie, ktorá umožňuje zlepšiť možnosť paralelného prístupu k údajom. Protokol Network File System v 4.1 definuje metódu rozdelenia metadát súborového systému z umiestnenia jednotlivých súborov. Teda presahuje jednoduché rozdelenie mien /údajov. Čo je táto verzia NFS v praxi? Vyššie uvedená funkcia ju odlišuje od tradičného protokolu, ktorý obsahuje názvy súborov a ich údaje pod jedným odkazom na server. Pri implementácii sieťového súborového systému v 4.1 môžu byť niektoré súbory distribuované medzi servermi viacerých serverov, ale účasť klienta v rozdelení metadát a údajov je obmedzená. Pri implementácii štvrtej distribúcie protokolu je server NFS súborom serverových zdrojov alebo komponentov; Predpokladá sa, že sú riadené serverom metadát. Klientstále odkazuje na jeden server metadát, ktorý má obísť alebo interagovať s oborom názvov. Pri presúvaní súborov na server az neho môže komunikovať priamo so súborom údajov patriacich do skupiny NFS.

    Súvisiace publikácie