Sistemas de Arquivos Distribudos Assuntos Abordados Arquitetura Modelo

Sistemas de Arquivos Distribuídos

Assuntos Abordados Arquitetura; Modelo de Sistemas de Arquivos; Sistemas de Arquivos Baseados em Clusters; Google File System; Arquiteturas Simétricas; Semântica de Compartilhamento de Arquivos; Travamento de Arquivos; Cache; Replicação; Banco de Dados Distribuídos. Oracle Real Application Clusters; Azure Cosmos DB.

Arquitetura Sistema de Arquivo de Redes (Network File System – NFS); Modelo de Acesso Remoto (a) e Modelo de Carga / Atualização (b)

Arquitetura Implementação utilizando o Virtual File System (VFS).

Operações Gerais dos Arquivos Lista incompleta de operações de sistemas de arquivos suportadas por NFS – Operações que apresentam diferença entre as versões NFSv 3 e NFSv 4. Operação v 3 v 4 Descrição Create Sim Não Criar um arquivo comum Create Não Sim Criar um arquivo não comum Symlink Sim Não Criar uma ligação simbólica com um arquivo Mkdir Sim Não Criar um subdiretório em um diretório dado Mknod Sim Não Criar um arquivo especial Rmdir Sim Não Remover um subdiretório Open Não Sim Abrir um arquivo Close Não Sim Fechar um arquivo

Operações Gerais dos Arquivos Lista incompleta de operações de sistemas de arquivos suportadas por NFS – Operações que apresentam diferença entre as versões NFSv 3 e NFSv 4. Operação Descrição Link Criar uma ligação simbólica estrita com um arquivo Rename Mudar o nome de um arquivo Remover um arquivo Lookup Consultar um arquivo por meio de um nome de arquivo Readdir Ler as entradas em um diretório Readlink Ler o nome de caminho armazenado em uma ligação simbólica Getaltr Obter os valores de atributos Setaltr Estabelecer um ou mais valores de atributo para um arquivo Read Ler os dados contidos em um arquivo Write Escrever dados para um arquivo

Sistemas de arquivos distribuídos baseados em clusters (a) Distribuir arquivos inteiros por vários servidores (estrutura irregular) – (b) Desmembrar arquivos em tiras para acesso paralelo (estrutura regular)

Sistemas de arquivos distribuídos baseados em clusters Google File System (GFS)

Arquitetura simétricas Organização do sistema de arquivos distribuído Ivy

RPCs em NFS (a) Leitura de dados: NFSv 3 (duas RPC consecutivas) – (b) Leitura de dados: NFSv 4 (procedimentos compostos)

Subsistema RPC 2 Efeitos colaterais em sistema RPC

Subsistema RPC 2 Envio de mensagens de invalidação uma por vez (a) – Envio de mensagens de invalidação em paralelo

Comunicação orientada a arquivos em Plan 9 Arquivos associados com uma única conexão TCP em Plan 9 Cliente Descrição ctl Enviar comandos de controle à conexão data Usado para ler e escrever dados listen Usado para aceitar requisições de estabelecimento de conexão local Fornecer informações sobre o lado do chamador da conexão remote Fornecer informações sobre o outro lado da conexão status Fornecer informações de diagnóstico sobre o status corrente da conexão

Semânticas de compartilhamento de arquivos (a) Semântica Unix – (b) Cache

Semânticas de compartilhamento de arquivos Quatro maneiras de lidar com os arquivos compartilhados em um sistema distribuído Método Comentário Semântica Unix Toda operação sobre um arquivo é instantaneamente visível para todos os processos Semântica de sessão Nenhuma mudança é visível para outros processos até que o arquivo seja fechado Arquivos imutáveis Nenhuma atualização é possível; simplifica compartilhamento e replicação Transações Todas as alterações são atômicas

Travamento de arquivo Operações NFSv 4 relacionadas com travamento de arquivo Operação Descrição Lock Cria uma trava para uma faixa de bytes Lockt Testa para verificar se foi concedida uma trava conflitante Locku Remove uma trava de uma faixa de bytes Renew Renova o arrendamento em uma trava específica

Travamento de arquivo Quando o cliente requisita acesso compartilhado dado o estado de negação corrente. NONE READ WRITE BOTH READ Bem-sucedido Falha WRITE Bem-sucedido Falha BOTH Bem-sucedido Falha

Travamento de arquivo Quando o cliente requisita um estado de negação dado o estado de acesso a arquivo. NONE READ WRITE BOTH READ Bem-sucedido Falha WRITE Bem-sucedido Falha BOTH Bem-sucedido Falha

Cache em NFS Cache do lado cliente em NFS

Cache em NFS Revogação de delegação de arquivo

Replicação em sistemas de arquivos peer -to-peer Sistemas peer-to-peer não estruturados; Sistemas peer-to-peer estruturados – Balanceamento de carga por replicação em um sistema peer-to-peer; Replicação de arquivos em sistemas de grade.

Real Application Cluster Instância; Área de Memória; SGA; PGA; Processos de Background.

Real Application Cluster Produtos de Alta Disponibilidade: Real Application Cluster; Oracle Data Guard; Oracle Golden Gate.

Real Application Cluster Automatic Storage Management (ASM) Única instância. Múltiplas instâncias

Azure Cosmos DB Distribuição Turnkey

Azure Cosmos DB

Azure Cosmos DB

Azure Cosmos DB Service Level Agreement (SLA) Operação Limite Máximo Todas as operações de configuração da conta do banco de dados 2 minutos Adicionar uma nova região 60 minutos Failover manual 5 minutos Operações de recursos 5 segundos Operações de mídia 60 segundos

Azure Cosmos DB O serviço oferece 99, 99% de garantia: Disponibilidade throughput Latência Consistência Rendimento mensal% = 100% - Taxa média de erro

Exercícios 1 - Quais são as principais características diferenciadoras do RPC 2? Explique? 2 - Explique sobre a semântica de compartilhamento Unix e de Sessão e faça um breve esclarecimento a respeito das vantagens da semântica de sessão em relação a semântica Unix. 3 - Se o estado atual de negação de um arquivo em NFS seja WRITE. É possível que um outro cliente possa primeiro abrir esse arquivo e depois requisitar uma trava de escrita? 4 - O que é o Network File System (NFS) ? O NFS implementa consistência de cache? 5 - Explique se o NFS deve ou não ser considerado um sistema de arquivos distribuídos. 6 - O que é o VFS ? Como funciona o processo de comunicação entre o cliente e o servidor?