Chương 1 : Tổng quan về hệ phân tán. Định nghĩa

NFS là hệ thống client-server truyền thống trong đó client yêu cầu một file server để thực thi những thao tác trong file. Ở NFS phiên bản 2,3 giao thức NFS không đòi hỏi rằng server phải duy trì trạng thái của bất kỳ một client nào. Phương pháp này đơn giản.

Ở NFS phiên bản 4 giao thức NFS đã loại bỏ phương pháp trên vì nó được sử dụng trên phạm vi rộng do đó phải có khả năng che giấu tốt, phải lưu trữ các thông tin về các client. Hơn nữa, NFS hỗ trợ thủ tục gọi lại (callback) nhờ đó mà server có thể thực hiện một RPC tới một client.
10.1.4 Định danh.

Trong bất kì hệ phân tán nào, định danh luôn đóng vai trò quyết định. Nó giúp cho client có thể truy cập một cách trong suốt tới hệ thống file ở server.

Mục tiêu nền tảng cảu định danh trong mô hình NFS là cung cấp cho các máy khách một đường dẫn đầy đủ rõ ràng tới hệ thống dữ liệu từ xa được duy trì bởi một máy chủ. Điều này đạt được bằng việc cho phép máy khách có thể ghép một hệ thống dữ liệu từ xa vào hệ thống dữ liệu nội bộ của nó

Việc định danh có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm kiếm. Phân rã tên trong NFS phiên bản 3 hay những phiên bản trước đó là sự lặp lại, nghĩa là chỉ có một tên file trong một thời gian được tìm kiếm và người dùng chịu trách nhiệm hoàn toàn cho việc thực thi giải pháp đường dẫn định danh. Ở NFS phiên bản 4 bất cứ khi nào một tìm kiếm được thực hiện trên một thư mục mà hệ thống file khác được gắn kết vào, thao tác tìm kiếm sẽ trả lại con trỏ file của thư mục đó. Việc đọc sau đó là thư mục có thể trả lại nội dung gốc của nó. Client có thể kiểm tra rằng thao tác tìm kiếm đi qua một điểm gắn nhờ kiểm tra file hệ thống định danh của con trỏ file. Nếu cần, client có thể gắn kết cục bộ hệ thống file đó

Việc gắn kết các thư mục có thể thực hiện tự động. Mỗi người dùng có một thư mục địa phương là /home được sử dụng để gắn kết thư mục home của những người dùng khác.

Các thuộc tính file :

Thuộc tính	Mô tả
ACL	Một danh sách điều khiển truy nhập kết hợp với file
FILEHANDLE	Server-cung ứng con trỏ file của file
FILEID	Một hệ thống file duy nhất xác định file đó
FS_LOCATIONS	Định vị trong mạng mà hệ thống file có thể được tìm thấy.
OWNER	Ký tự xâu tên của chủ sở hữu file.
TIME_ACCESS	Thời điểm mà một file dữ liệu được truy nhập lần cuối
TIME_MODIFY	Thời điểm mà một file dữ liệu được thay đổi lần cuối
TIME_CREATE	Thời điểm mà file được tạo ra

Để đảm bảo cho các file chia sẻ trong hệ thống file phân tán là nhất quán, việc đồng bộ là cần thiết. Nếu file được theo dõi tại server tập trung, việc đồng bộ là đơn giản, tuy nhiên nó lại dẫn đế vấn đề hiệu năng. Do đó, các client thường được phép giữ một bản sao cục bộ của file khi chúng đang đọc hoặc ghi nội dung file.

Thao tác khóa được sử dụng để yêu cầu một khóa đọc hay viết trên một dãy liên tiếp các đơn vị thông tin trong một file.Trong NFS, khóa file được thực hiện bởi một bộ quản lý khóa. Ở NTFS phiên bản 3, khóa file thực hiện rất phức tạp. Trong phiên bản 4 của NFS, việc khóa file đã được tích hợp vào trong giao thức truy cập file NFS. Khóa file trong NFS phiên bản 4 là đơn giản, chỉ gồm 4 thao tác liên quan đến việc khóa file. NFS cũng phân biệt khóa đọc và khóa viết. Bốn thao tác khóa file được liệt kê trong bảng sau đây

Đệm dữ liệu trong phiển bản 3 của NGS nằm ngoài giao thức. Phương pháp này dẫn tới việc thực thi các chính sách đệm khác nhau mà không đảm bảo tính nhất quán. Phiên bản 4 đã giải quyết được vấn đề nhất quán này nhưng vẫn để cho tính nhất quán phụ thuộc vào sự thực hiện. Mỗi client có một bộ nhớ đệm chứa dữ liệu đã đọc từ server lúc trước, như minh họa trong hình sau:

Hình 77 Client Caching trong NTFS

Điểm mới trong đặc tả của NFS đó là một server có thể ủy quyền một vài khả năng của nó cho client khi file đang được mở. Nhờ đó, các client trên cùng một máy với client được ủy quyền có thể thực hiện được các thao tác đóng và mở trên file mà không cần phải kết nối với server. Một vấn đề quan trọng của việc ủy thác cho máy khách là máy chủ cần phải có thể gọi lại được lệnh ủy thác khi một máy khách khác trong một bộ máy khác muốn có được quyền truy cập vào dữ liệu


Replica Server

NFS phiên bản 4 cũng hỗ trợ việc tạo bản sao cho các file nhưng chỉ cho phép toàn bộ hệ thống file có thể tạo bản sao. Tính năng này được cung cấp dưới dạng thuộc tính khuyến nghị FS_LOCATIONS cho mỗi file.

Hầu hết các phiên bản của NFS đều không đưa ra vấn đề che giấu lỗi. Đến NFS phiên bản 4 mới đưa ra vấn đề này

Khi một hệ NFS dùng kĩ thuật RPC sẽ nảy sinh vấn đề khi client gửi nhiều lần một yêu cầu tới server. Nếu không có phương pháp giải quyết sẽ xảy ra hiện tượng một yêu cầu lại được thực hiện nhiều lần gây lãng phí. Sau đây sẽ là các giải pháp cho một số trường hợp sau:

Hình 78.a : Client gửi yêu cầu đến server đồng thời cũng kích hoạt một đồng hồ. Khi đồng hồ đã về giá trị 0 mà vẫn không thấy kết quả trả về từ server thì client sẽ gửi lại yêu cầu đó với cùng giá trị XID. Trong trường hợp này, client không nhận được trả lời từ server là bởi vì server chưa thực hiện xong công việc. Vì thế, server chỉ cần bỏ qua yêu cầu gửi lại đó, tiếp tục thực hiện công việc và trả lời khi nào hoàn thành.

Hình b : khi server vừa gửi đi trả lời cho client thì nó nhận được yêu cầu truyền lại từ client. Nếu thời điểm server nhận được yêu cầu truyền lại gần với thời điểm nó trả lời cho client thì nó cũng bỏ qua yêu cầu gửi lại đó.

Hình c: client không nhận được trả lời từ server là do bị mất gói tin trả lời trong quá trình truyền. Lúc này, khi nhận được yêu cầu truyền lại từ client, server chỉ việc lấy kết quả từ trong bộ nhớ đệm nhanh và truyền lại cho client.

Khóa file trong NFS phiên bản 3 được xử lý thông qua một máy chủ riêng. Trong NFS phiên bản 4. Để khóa một dữ liệu, một máy khách phát ra một lệnh khóa ở máy chủ. Nếu sử dụng khóa, chúng ta có thể gặp phải những rắc rối khi máy khách hoặc máy chủ sụp đổ. Để giải quyết trường hợp client ngừng hoạt động, một hợp đồng được lập khi yêu cầu khóa được chấp nhận. Đối với trường hợp server ngừng hoạt động và khôi phục lại, giải pháp là thêm vào một khoảng thời gian mà client có thể phục hồi lại khóa đã được chấp nhận từ trước.

Tương tự trên, tính năng ủy quyền mở cũng gặp rắc rối trong trường hợp client hoặc server ngừng hoạt động. Nếu là client, việc khôi phục lại toàn bộ file là không thể nếu như client không ghi lại những cập nhật trên file vào kho chứa của nó. Nếu là server, cách khắc phục tương tự như trường hợp khóa file, client được ủy quyền sẽ phục hồi lại sự ủy quyền khi server được khôi phục lại.

Có 3 cách để thực hiện xác thực:

1. 
   Xác thực hệ thống: Client gửi user ID và group ID tới server.
   
2. 
   Sử dụng trao đổi khóa Diffie-Hellman để thiết lập khóa phiên.
   
3. 
   Giao thức Kerberos.