Network File System

1. Az NFS-rõl általában

Az NFS (Network File System) állományok és könyvtárak megosztását teszi lehetővé a hálózaton keresztül. Az NFS alkalmazásával a programok és a felhasználók képesek szinte úgy elérni a távoli rendszereken található készleteket, mintha helyben lennének. Az NFS a fogyasztói réteg szolgáltatása, ami bármiféle kapcsolatrendszerben funkcionál, ami TCP és UDP protokollokat használ. A NIS-tõl teljesen különálló, de ha együtt használjuk vele, a NIS adatbázisait, szolgáltatásait kihasználja.

Íme az NFS néhány legjelentősebb előnye:
• A lokális munkaállomások kevesebb tárterületet használnak, mivel az együttes adatokat csak egyetlen gépen tároljuk és megosztjuk mindenki között.
• A felhasználóknak nem kell a hálózat minden gépén külön felhasználói könyvtárral rendelkezniük. Ugyanis az NFS segítségével akár egy szerveren is beállíthatóak és elérhetővé tehetőek a hálózaton keresztül.
• A különböző háttértárak, például CD-ROM és USB-meghajtók más gépek által is használhatók a hálózaton keresztül. Ezzel csökkenteni tudjuk a hálózatunkban elengedhetetlen cserélhető lemezes eszközök számát.

Az NFS a Unix alapú struktúrákhoz létrehozott első hálózati fájlrendszer eredmények egyike. A legtöbb Unix tipus, továbbá a Microsoft Windows, MacOS X, OpenVMS is támogatja. Megjelenésekor (1980-as évek), a Unix alapú rendszereknél TFTP vagy egyéb, nem túl könnyedén alkalmazható protokollok szolgáltak a fájlcserélésre. Az NFS elsődleges célpontja a helyi és a távoli fájlok használati módja közti határ elmosása, a távoli fájlok elérésének egyszerűsítése volt.
Ennek tulajdonságaként a Unix rendszerek sajátosságaira építkeztek a korai verziók, olyan elméleteket és metodikákat vettek igénybe, amik más operációs rendszerek alatt ésszerűtlennek, vagy nehezen implementálhatónak tűnhetnek.
A fájlrendszer előállitásának alapötlete egyszerű volt: vegyünk egy távoli eljáráshívó szerkezetet, ami felett biztosítsunk olyan felületet, mint a kernel VFS interfésze. A szerver oldal aránylag egyszerű, olyan hívásokat kell implementálnunk mint a LOOKUP (fájlnév - inode konverzió), GETATTR (fájltulajdonságok lekérése), stb. A kliens oldal is könnyen implementálható, ugyanis illeszkedik a felépítés a Unix rendszerek VFS interfészéhez. Csak a zárolás és a cache-elés okoz kisebb fennakadásokat.

Version 1

Az NFS 1-es verzióját a Sun Microsystems fejlesztette ki, és csak házon belüli kísérletezésre használták. Sosem adtak ki belőle mindenki által elérhető változatot.

Version 2

A 2-es verzió UDP alapú megoldás volt. A fejlesztők célul tűzték ki, hogy a protokoll állapot nélküli legyen, így a zárolást a protokollon kívül oldották meg, az úgynevezett NLM (network lock manager, hálózati zárolás manager) segítségével.

Version 3

A 3-as verzió leginkább az akkori technológia által megkövetelt újdonságokkal való kiegészítése volt a korábbi protokolnak. Támogatta a 64 bites offszet és méret értékeket, így 4 GB-nál nagyobb fájlokat is létrehozhattunk. Lehetséges továbbá aszinkron írások végrehajtása a szerver felé, így a rendszer kicsit javult. Az addigi csomag definíciókat kiegészítették extra fájl és könyvtár attribútumok visszatérésének képességével, hogy azokat ne kelljen külön lekérdezni. Ez könyvtárlistázások esetén okozott problémákat a korábbi verziójú protokollok használatakor, ugyanis minden egyes fájl esetén külön le kellett kérni a fájl attribútumait, ami fájlonként egy RPC hívást takart. Ebben a verzióban vált hivatalosan is elérhetővé, a TCP feletti működés, melyet több gyártó már a 2-es verzióhoz is implementált. A protokoll specifikáció eddig erősen Unix specifikus fogalmakat használt. A 4-es verzióban a platformfüggetlenségre való törekvés miatt ügyeltek arra, hogy minél általánosabb fogalmakat használjanak. Ezen verzió ráadásul a portmapper szolgáltatást is használta, ami nagyon nehézkessé tette a tűzfalakon való áthaladást. A portmapper gyakorlatilag egy olyan adatbázist tartott nyilván, hogy mely szolgáltatások, milyen porton figyelnek. A kliens először a portmapperhez fordult, hogy megkérdezze a portszámot, majd a válasz alapján csatlakozott a távoli géphez. Ezen megoldás hátránya az, hogy egy NAT tűzfalnak az összes csomagot elemeznie, kell és csak átírás után továbbíthatja azokat, a kérők felé. Ezen karakterisztikák miatt az NFSv3 főleg kisméretű hálózatok esetén terjedt el. A WAN alapú használat feltételeit az NFSv4 teremtette meg.

Version 4

A 4-es verzió szakított az állapot nélküliség koncepciójával, így tartalmaz egy csatolással (mount) és egy zárolással (locking) kapcsolatos alrendszert is. A fejlesztők kölcsönöztek ötleteket mind az AFS, mint a CIFS fájlrendszerektől, például a sebesség optimalizációkat, erős biztonság megkövetelését. Ez a protokoll elméletileg képes a több szerveren replikált fájlok hibatűrő elérésére is.

Forrás

http://turip.web.elte.hu/bead/diploma/alpha/2-NFS.doc
http://sugo.ubuntu.hu/10.04/html/serverguide/hu/network-file-system.html
http://atheneszki.hu/tananyag/tananyagok/H%C3%81L%C3%93ZATOK/NSF/NFS_txt.html