Descargar la presentación
La descarga está en progreso. Por favor, espere
Publicada porEduardo Guzmán San Segundo Modificado hace 8 años
1
1 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos Sistemas Operativos (Tema 18 en apuntes prof. Rovayo)
2
22 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos Índice: 1.Servidores de Archivos 2.Medidas adicionales de seguridad 3.Concurrencia con archivos 4.Transacciones
3
33 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos Índice: 1.Servidores de Archivos 2.Medidas adicionales de seguridad 3.Concurrencia con archivos 4.Transacciones
4
4 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Arquitectura cliente servidor: posibilidades… Compartición información Puestos de trabajo sin discos Movilidad de usuarios Gestión centralizada de copias de seguridad Protección contra virus …
5
5 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Modelos de diseño: Servidor de discos virtuales Servidor de archivos físicos Servidor de archivos lógicos Sistemas múltiples Diferencia: dónde se encuentra el administrador de archivos Servidor de discos virtuales Cada usuario/cliente tiene asignado un conjunto de bloques del disco en servidor usuario 1 usuario 2 usuario 3 usuario 4 usuario 5
6
6 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de discos virtuales (cont.) Servidor: simula las operaciones de leer y escribir bloques Clientes: tienen un administrador de archivos completo cliente servidor Administrador de Archivos Gestor de disco virtual en red Gestor de red Gestor de disco Adaptador de peticiones Gestor de red
7
7 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de discos virtuales (cont.) Ventajas: Muy fácil de incorporar a un SO bien estructurado Cada usuario tiene garantizado su espacio en disco, pudiendo elegir el sistema de archivos que quiera usar Protección entre usuarios: aislamiento total Inconvenientes: Aislamiento total Dificultad para ampliar espacio asignado a cada usuario
8
8 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de archivos físicos El servidor soporta archivos planos No soporta estructuras de directorios ni operaciones sobre sistema de archivos Exclusivamente: creación, destrucción, y operaciones sobre contenido ArchivoTamañoBloques 1234124 1355334 ………
9
9 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de archivos físicos (cont.) Servidor: parte de la administración de archivos Criterios de asignación, Gestión de espacio libre y ocupado, operaciones sobre archivos Clientes: Resto de la administración de archivos cliente servidor Administrador de Archivos (directorios) Lectura y escritura de archivos Gestor de red Gestor de disco Administrador de archivos físicos Gestor de red
10
10 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de archivos físicos (cont.) Ventajas: Espacio asignado a cada usuario/cliente ya no es fijo Inconvenientes: Fallo entre creación de archivo y registro de su referencia por cliente: archivo perdido Difícil de detectar esta situación Aislamiento entre usuarios
11
11 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de archivos lógicos Servidor: contiene administrador de archivos completo Clientes: si acaso, servidor de archivos mínimo con reserva de bloques Justificación: optimizar tráfico a través de red cliente servidor Administrador de Archivos (bloques) Adaptador de peticiones Gestor de red Gestor de disco Administrador de Archivos Gestor de red
12
12 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Servidor de archivos lógicos (cont.) Ventajas: Se pueden compartir archivos (todos los clientes comparten el mismo sistema de archivos) Es posible cambiar Sistema Operativo de clientes conservando los archivos del servidor Inconvenientes: Más carga de trabajo en servidor: posible cuello de botella
13
13 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Sistemas múltiples Normalmente, los clientes también tienen sus propios discos locales Acceso a sistemas de archivos remotos: Forma 1: Identificaciones de archivo ampliadas: \\servidor\directorio\archivo Forma 2: discos remotos como locales, con nombres de unidades especiales o montados sobre árbol de directorio F:\directorio\archivo
14
14 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 1. Servidores de Archivos Sistemas múltiples Estructura de los sistemas operativos clientes: Administrador local de archivos Adaptador de servicios de red Gestor de red Sistema virtual de archivos Cliente de archivos de red Gestor de red Administrador local de archivos Forma 1 Forma 2
15
15 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos Índice: 1.Servidores de Archivos 2.Medidas adicionales de seguridad 3.Concurrencia con archivos 4.Transacciones
16
16 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2. Medidas adicionales de seguridad 1.Actualización Indivisible 2.Almacenamiento estable 3.Sistemas multicopia
17
17 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2. Medidas adicionales de seguridad 1.Actualización Indivisible 2.Almacenamiento estable 3.Sistemas multicopia
18
18 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2.1 Actualización indivisible Posible problema: si un proceso aborta durante la actualización de un archivo, dicho archivo puede quedar incoherente Ventas Actualización Almacen Actualización indivisible: Mediante transacciones Mediante archivos de versión múltiple
19
19 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2.1 Actualización indivisible Archivos de versión múltiple: Se genera una copia de seguridad en el momento de abrir para modificar Cuando se cierra archivo: se elimina copia Si archivo no se cierra correctamente: se puede restaurar copia Ventas Actualización Almacen Copia de Almacen
20
20 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2. Medidas adicionales de seguridad 1.Actualización Indivisible 2.Almacenamiento estable 3.Sistemas multicopia
21
21 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2.2 Almacenamiento estable Posible problema: ¿Qué ocurre si la información se degrada por culpa del soporte? Almacenamiento estable: dos discos idénticos Para actualizar un sector… 1.Actualizar primer disco 2.Leer y comprobar que no tiene errores 3.Si está correcto, actualizar segundo disco Administrador de archivos 1 2 3
22
22 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2. Medidas adicionales de seguridad 1.Actualización Indivisible 2.Almacenamiento estable 3.Sistemas multicopia
23
23 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 2.3 Sistemas multicopia Combinación de ideas anteriores: varias grabaciones del mismo archivo en cada entrada de directorio Probabilidad casi nula de que se dañe el mismo bloque en todas las grabaciones del mismo archivo ¡Cada copia en un soporte diferente! Directorio de un sistema UNIX multicopia: NombreNodos-i Datos1151730 Prueba3465589 Prog_A120397 …………
24
24 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos Índice: 1.Servidores de Archivos 2.Medidas adicionales de seguridad 3.Concurrencia con archivos 4.Transacciones
25
25 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 3. Concurrencia con archivos Se da no solo en servidores, sino en cualquier sistema multiprogramado Servicios para el control de la concurrencia con sobre archivos Apertura exclusiva Apertura compartida Bloqueo (LOCK) y desbloqueo (UNLOCK) Registros Zonas del archivo (posición y número de bytes) Si se intenta abrir un archivo en modo incompatible con restricciones actuales: error Si se intenta bloquear parte de un archivo bloqueado Error Espera
26
26 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 3. Concurrencia con archivos Pasos para actualizar cualquier información: bloquearleeractualizardesbloquear Posibles problemas: De programación De ejecución Problemas de programación Actualizar sin bloquear Idea 1: obligar a que sólo se pueda actualizar un área si está bloqueada bloquearleeractualizardesbloquear
27
27 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 3. Concurrencia con archivos bloquearleer actualizar desbloquear Problemas de programación (cont.) Actualizar sin bloquear (cont.) Idea 2: obligar además a que sólo se pueda leer si previamente se ha bloqueado bloqueardesbloquear No levantar bloqueo Idea: Limitar en el tiempo la duración de los bloqueos Fallo: eso es hacer una suposición sobre la velocidad relativa de los procesos
28
28 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 3. Concurrencia con archivos Problemas de ejecución Proceso aborta y deja bloqueos sin levantar Si archivo es local: administrador de archivos levanta los bloqueos Si archivo es remoto: administrador de archivos local lo detecta e informa a servidor para que levante bloqueos Si cae la máquina en que se ejecuta proceso: servidor detecta que el cliente ha caído y levanta todos los bloqueos de sus procesos.
29
29 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos Índice: 1.Servidores de Archivos 2.Medidas adicionales de seguridad 3.Concurrencia con archivos 4.Transacciones
30
30 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4. Transacciones Transacción = conjunto de actualizaciones que se realizan de manera atómica O se realizan todas o no se realiza ninguna Primitivas: BEGIN_TRANSACTION END_TRANSACTION / COMMIT CANCEL_TRANSACTION / ABORT / ROLLBACK
31
31 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4. Transacciones 1.Propiedades de las transacciones 2.Realización de las transacciones 3.Concurrencia con transacciones
32
32 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4. Transacciones 1.Propiedades de las transacciones 2.Realización de las transacciones 3.Concurrencia con transacciones
33
33 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.1 Propiedades de las transacciones Propiedades: Serialidad Indivisibilidad Permanencia Serialidad El resultado final de realizar varias transacciones en paralelo debe coincidir con el resultado de ejecutar las transacciones secuencialmente en algún orden A || B = A → B B → A ó
34
34 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.1 Propiedades de las transacciones Serialidad (cont.) Ejemplo: BEGIN_TRANSACTION x= 0; x= x+1; END_TRANSACTION A BEGIN_TRANSACTION x= 0; x= x+2; END_TRANSACTION B BEGIN_TRANSACTION x= 0; x= x+3; END_TRANSACTION C Esquema de Planificación Valor Final x=0;x=x+1x=0;x=x+2x=0;x=x+33 x=0; x=x+1;x=x+3x=0;x=x+22 x=0; x=x+1;x=0;x=x+2;x=x+35 …………………
35
35 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.1 Propiedades de las transacciones Indivisibilidad Si se completa la transacción se realizan todos los cambios. En caso contrario, no se realiza ninguno Consecuencia 1: Procesos ajenos a la transacción no deberían poder observar los estados intermedios Consecuencia 2: Procesos ajenos a la transacción siguen viendo estado inicial hasta que se completa transacción
36
36 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.1 Propiedades de las transacciones Permanencia Si se acepta la primitiva END_TRANSACTION, se garantiza que los cambios se hacen permanentes Consecuencia: Fallos posteriores a END_TRANSACTION no deben afectar a dicha permanencia ¿Y si hay anidamiento de transacciones? Anidamiento de transacciones: una transacción (transacción madre) puede tener como operación otra transacción (subtransacción) Esto atenta contra la propiedad de permanencia
37
37 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4. Transacciones 1.Propiedades de las transacciones 2.Realización de las transacciones 3.Concurrencia con transacciones
38
38 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.2 Realización de las transacciones Realización individual: Copia de información Registro de escritura anticipada Realización de transacciones mediante copia Idea: Se mantiene la información original y se hace copia local para la transacción Si transacción se valida: se sustituye original por copia Si transacción se cancela: se borra la copia Inconveniente: volumen de la información que potencialmente puede ser modificada
39
39 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.2 Realización de las transacciones Realización de transacciones mediante copia (cont.) Bloques sombra: Método aplicable en sistemas en que se usan tablas de referencias a bloque Si se modifica un bloque → se crea bloque sombra … B0 B1 B2 B3 B4 B5 … Archivo Original … B0 B1 B2 B3 B4 B5 … Archivo Modificado
40
40 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.2 Realización de las transacciones Realización de transacciones mediante copia (cont.) Ventajas de bloques sombra: Eficiente: sólo se copian los bloques que contienen información modificada Los procesos ajenos a la transacción no ven los estados intermedios Inconvenientes bloques sombra: ¿Y si sistema de archivos no utiliza tablas de referencias a bloques?
41
41 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.2 Realización de las transacciones Realización mediante registro de escritura anticipada Al iniciar cada transacción se crea un archivo de log ANTES de cada actualización, se escribe en log: Valor original que se va a modificar Valor por el que se sustituye Si transacción se valida: se borra archivo de log Si transacción se cancela: se recorre archivo de log en sentido inverso, deshaciendo cambios Tras recuperarnos de un fallo: se detecta si había transacciones en vuelo por sus archivos de log
42
42 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.2 Realización de las transacciones Realización mediante reg. de escr. anticipada (cont.) Ventajas: Eficiente: necesita mantener sólo copia de la información implicada en la actualización Se puede implementar en cualquier sistema de archivos Inconvenientes: Procesos ajenos a la transacción ven estados intermedios
43
43 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4. Transacciones 1.Propiedades de las transacciones 2.Realización de las transacciones 3.Concurrencia con transacciones
44
44 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.3 Concurrencia con transacciones Objetivo: garantizar seriabilidad y atomicidad Dos métodos: Bloqueos automáticos Control optimista Bloqueos automáticos Idea: cada dato leído o modificado en la transacción se bloquea automáticamente desde que se toca hasta que termina transacción Peligro: ¡riesgo de interbloqueos!
45
45 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.3 Concurrencia con transacciones Bloqueos automáticos (cont.) Solución: sistema asigna un número de orden a cada transacción Mayor preferencia a menor número de orden (mayor antigüedad) Formas de hacer valer la preferencia: Herir-Esperar Esperar-Morir Herir-Esperar: Si transacción solicitante más antigua: aborta la otra Si transacción solicitante menos antigua: espera Dato Más reciente Más antigua Dato Más antigua Más reciente
46
46 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.3 Concurrencia con transacciones Bloqueos automáticos (cont.) Esperar-Morir: Si transacción solicitante más antigua: espera a la otra Si transacción solicitante menos antigua: aborta Dato Más reciente Más antigua Dato Más antigua Más reciente Ventajas ambos métodos: Simplicidad Facilidad adaptación a servidores y sistemas distribuidos Inconvenientes ambos métodos: ¡Se abortan transacciones por el mero hecho de detectar un conflicto!
47
47 Tema 16: Servidores de Archivos y otros Conceptos 4.3 Concurrencia con transacciones Bloqueos automáticos (cont.) Idea: si de detecta conflicto, aplicar método de detección de interbloqueo y abortar sólo si se ha producido Control Optimista No se realiza bloqueo alguno de información Se mantiene un registro de escritura Tras terminar transacción, se comprueba si ha habido conflicto Si es así, se aborta transacción En caso contrario, se valida la transacción
48
48
Presentaciones similares
© 2024 SlidePlayer.es Inc.
All rights reserved.