Sistemas de Archivos Distribuidos

Sistemas de Archivos

Un sistema de archivos distribuidos permite a los procesos el acceso transparente y eficiente de archivos que permanecen en servidores remotos. Se encargan de la organización, almacena-miento, recuperación, nominación, comparti-miento y protección de los archivos.

Diseño de los Sistemas de Archivos Distribuidos

Un sistema de archivos distribuido consta de dos partes:

     El servicio de archivos, el cual se encarga de las operaciones en los archivos individuales, como pueden ser la escritura, la lectura o la adición.

     El servicio de directorios, cuya función es la de crear y administrar directorios, añadir y eliminar archivos de los directorios, etc. , es decir, mantener los directorios actualizados. Los directorios pueden dividirse a su vez en subdirectorios en lo que se conoce como sistema jerárquico de archivos.

Implementación de un Sistema de Archivos Distribuidos.

La interfaz del servicio de archivos

      Un aspecto importante del modelo de archivo es si éstos se pueden modificar después de su creación. Existen algunos sistemas distribuidos que permiten únicamente las operaciones de archivos CREATE Y READ. Una vez creado un archivo no se puede modificar. Se dice que tal archivo es inmutable. Estos archivos facilitan el ocultamiento y duplicación de archivos, puesto que esto elimina todos los problemas asociados con la actualización de todas las copias de un archivo cada vez que éste se modifique.

La interfaz del servidor de directorios

     Proporciona las operaciones para crear y eliminar directorios, nombrar o cambiar el nombre de archivo y mover esto de un directorio a otro.

    El servicio de directorios define un alfabeto y una sintaxis para formar los nombres de archivos( y directorio ). Lo usual es que los nombres de archivos tengan de uno hasta un cierto numero de letras, números y ciertos caracteres especiales. Algunos sistemas dividen los nombres de archivo en dos partes, a menudo separada por un punto. La segunda parte del nombre llamada la extensión de archivo identifica el tipo de este. Otros sistemas utilizan un atributo explícito para este fin, en vez de utilizar una extensión dentro del nombre.

Nombre de dos niveles

     La mayoría de los sistemas distribuidos utilizan cierta forma de nombres con dos niveles. Los archivos tienen nombres simbólicos, como prog.c, para uso de las personas, pero también pueden tener nombres binarios internos, para uso del propio sistema. Lo que los directorios hacen en realidad es proporcionar una asociación entre estos dos nombres. Para las personas y los programas, es conveniente utilizar nombres simbólicos, pero para el uso dentro del propio sistema, estos nombres son muy grandes y difíciles. Cuando un usuario abre un archivo o hace referencia a un nombre simbólico, el sistema busca de inmediato en el directorio apropiado para obtener el nombre binario, el cual utilizará para localizar en realidad al archivo.

     Los nombres binarios varían mucho de un sistema a otro. En ciertos sistemas el nombre binario puede ser sólo un número de un nodo-i , en Unix.

Semántica de los Archivos compartidos

Si dos o más usuarios comparten el mismo archivo, es necesario definir con precisión la semántica de la lectura y escritura para evitar problemas.

                                  

Tendencias en los Sistemas de Archivos Distribuidos

Entre los sistemas de archivos distribuidos más populares que existen en la actualidad, tenemos los que nos proporciona Netware, tales como:

•     Remote Filke Sharing (RFS en UNIX)
•     Network File System (de Sun Microsystems)
•     Andrew File System (AFS)

     Veremos a continuación algunos aspectos en los que podrían presentarse cambios en un futuro no muy lejano, teniendo en cuenta que los cambios tecnológicos se producen día a día y en desmesurado avance.

Hardware reciente

     Existen muchos dispositivos hardware que en los últimos años están abaratando sus costos, tales como las memorias. Esto mejoraría circunstancialmente los actuales servidores de archivos puesto que se podrá adquirir gran cantidad de gigabytes de memoria, aunque todavía se presente el problema de que la memoria sea volátil, es decir, que cuando se apaga el sistema se borran los archivos.

     Una nueva innovación en hardware son los discos ópticos que ahora pueden ser utilizados más de una vez. Aunque son un poco más caros que las cintas de video siempre han sido un aporte importante para los sistemas de archivos, principalmente en el soporte de backups.

     Otro desarrollo importante en hardware son las redes de fibra óptica de alta velocidad que agilizarían la transferencia de archivos y se podría prescindir de la memoria caché. Esto también simplificaría en mucho el software a utilizarse en los sistemas de archivos distribuidos.

     Existen muchas más innovaciones tecnológicas que poco a poco harán más eficiente el manejo y administración de los sistemas de archivos, por lo que en el futuro se podría aun encontrar diversos tipos de soluciones específicas para un sistema determinado por sus propias características y requerimientos.

Escalabilidad

       El concepto de escalabilidad propone que cualquier computador individual ha de ser capaz de trabajar independientemente como un sistema de archivos distribuido, pero también debe poder hacerlo conectado a muchas otras máquinas.

      Un sistema de archivos debería funcionar tanto para una docena de equipos como para varios millares. Igualmente no debería ser determinante el tipo de red utilizada (LAN o WAN) ni las distancias entre los equipos.

Aunque este punto sería muy necesario, puede que las soluciones impuestas para unos cuantos equipos no sean aplicables para varios otros. De igual manera, el tipo de red utilizada condiciona el rendimiento del sistema, y podría ser que lo que funcione para un tipo de red, para otro necesitaría un diseño diferente.

      Además, como todavía no se cuenta con un ancho de banda mayor, la transferencia de archivos se hace aun mucho más lenta. Se espera que en el futuro existan mejores ventajas para que sobresalga este de desarrollo tecnológico que los últimos ha demostrado tener una verdadera tendencia a seguir creciendo.

Tolerancia de fallas

      En la actualidad, la mayor parte de los sistemas de cómputo no presentan tolerancia a fallas. Es común escuchar en las agencias bancarias la frase: "No hay sistema", por lo que tomamos este hecho como algo absolutamente normal. Salvo algunos sistemas especializados como los que se utilizan para el control de tráfico aéreo, otros sistemas no presentan este comportamiento que debería ser el óptimo.

       Para que los sistemas de archivos cumplan con este requisito, deberá existir o implementarse una consistente infraestructura de hardware lo cual permita a los sistemas ser realmente confiables y seguros en cuanto a tiempo de funcionamiento efectivo se refiere.