Verteilte Dateisysteme und mobile Clients

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Josef Wolf
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1 Studiendepartment Informatik Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg 12. Juni 2007

2 Inhalt 1 Szenario Arbeitsumgebung Anforderungen 2 Manuelle Synchronisation Verteilte Dateisysteme 3 Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration 4

Arbeitsumgebung Anforderungen Arbeitsumgebung Arbeitsgerät Notebook Dateien liegen auf Fileservern im Netz persönliche Dateien gemeinsam genutzte

3 Arbeitsumgebung Anforderungen Arbeitsumgebung Arbeitsgerät Notebook Dateien liegen auf Fileservern im Netz persönliche Dateien gemeinsam genutzte Dateien Arbeiten überall Büro mit LAN Anbindung Hotel mit Modem Anbindung Bahn ohne Netzanbindung zu Hause mit DSL... Abbildung: überall arbeiten [3]

4 Arbeitsumgebung Anforderungen Anforderungen Dateizugriff bei guter/schlechter Serveranbindung ohne Serveranbindung (offline) (möglichst) automatische Synchronisation mit dem Server Zugriff möglichst transparent

Manuelle Synchronisation Verteilte Dateisysteme Manuelle Synchronisation 1 ohne Versionierung EMail kopieren (z.b.

5 Manuelle Synchronisation Verteilte Dateisysteme Manuelle Synchronisation 1 ohne Versionierung kopieren (z.b. scp [13]) rsync [10] unison [15]... 2 mit Versionierung CVS [6] Subversion [14] arch [7] Mercurial [11]... Abbildung: Arbeiten ohne Netzwerkverbindung ( c Gaich Muramatsu) [2]

6 Manuelle Synchronisation Verteilte Dateisysteme Automatische Synchronisation manuelle Synchronisation periodisch ausführen lassen Ist die neueste Version lokal verfügbar? Wann sollen die letzte Änderungen repliziert werden? Sind alle Änderungen versioniert?... problematisch bei schlechter Leitungsqualität Können Operationen fortgesetzt/erneut ausgeführt werden? Ist das System trotz geringer Bandbreite nutzbar?

7 Manuelle Synchronisation Verteilte Dateisysteme Verteilte Dateisysteme I Eigenschaften und Anbindung mobiler Knoten NFS [12] permanente Verbindung zum Server notwendig breitbandige Serveranbindung notwendig sehr problematisch bei unzuverlässiger Verbindung Server muss bekannt sein Zugriffsberechtigungen ungenügend keine Benutzerauthentifizierung SMB [8] permanente Verbindung zum Server/Domäne notwendig problematisch bei unzuverlässiger Verbindung breitbandige Serveranbindung notwendig Profil-Synchronisation, erfordert Neuanmeldung und Windows-Domäne

8 Manuelle Synchronisation Verteilte Dateisysteme Verteilte Dateisysteme II Eigenschaften und Anbindung mobiler Knoten AFS [4], OpenAFS [5] permanente Verbindung zum Namensraum bisher notwendig Anbindung auch mit schmaler Bandbreite möglich unterstützt mehrere tausend Clients erweiterte Zugriffsberechtigungen und sichere Authentifizierung Unterstützung mobiler Clients für Q geplant [9] hervorgegangen aus AFS, daher viele Ähnlichkeiten Unterstützung mobiler Clients Ausfallsicherheit durch 1 Replikation der Server 2 Cache auf dem Client

9 Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration Architektur I Abbildung: Architektur [1]

10 Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration Architektur II Zugriff auf Dateien über Namensraum (Volume) Transaktions-Semantik für Operationen Client propagiert Änderungen an alle Server (ROWA mit Hilfe von MultiRPC) Server benachrichtigt alle Clients über Änderungen lokaler Cache enthält immer komplette Dateien Replizieren und Horten (Füllen des lokalen Caches)

Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration verbindungsloser Modus lokales Vorhalten ausgewählter Daten eines Volumes ohne Serververbindung

11 Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration verbindungsloser Modus lokales Vorhalten ausgewählter Daten eines Volumes ohne Serververbindung emuliert lokaler Cache den Server automatisches Replizieren der Daten bei Wiederherstellen der Verbindung Abbildung: Cache und sticky Daten ( c Gaich Muramatsu) [2]

12 Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration Replikation und Reintegration I Abbildung: Replikation/Reintegration nach Netzwerkfehler [1]

13 Architektur Verbindungsloser Modus Replikation und Reintegration Replikation und Reintegration II automatische Reintegration der Änderungen bei erneuter Verbindung Konflikte bei der Reintegration werden automatisch gelöst zusätzlich manuelle Konfliktlösung mittels application-specific-resolvers (ASRs) Volumes werden über mehrere Server (Volume Storage Group) repliziert jeder Server speichert Version der anderen Server (-Versionsvektor)

14 Dateizugriff guter/schlechter Serveranbindung arbeiten ohne Serveranbindung (offline) Änderungen werden automatisch mit Server synchronisiert Server-Zugriff transparent Server- und Client-Installation notwendig Forschungsprojekt und daher wenig verbreitet

15 Literatur I Andrew S. Tanenbaum and Marten van Steen. Verteilte Systeme. Pearson Studium, P. J. Braam. The Distributed File System. PDF: coda-www/researchwebpages/docdir/lj98.pdf [letzter Zugriff: 27. Juli 2007]. S. Bratt. The Mobile Web Initiative.

16 Literatur II Carnegie Mellon University and IBM Pittsburgh Labs. AFS. Carnegie Mellon University, IBM Pittsburgh Labs, et al. OpenAFS. Free Software Foundation. Concurrent Versioning System. Free Software Foundation. GNU arch.

17 Literatur III IBM, Microsoft, and Samba Team. Server Message Block. M. Satyanarayanan and Carnegie Mellon University Students.. P. Mackeras, A. Tridgell, and W. Davison. rsync. Mercurial Developers. Mercurial.

18 Literatur IV S. Microsystems. Network File System. OpenBSD. OpenSSH. Subversion Development Team. Subversion. unison Development Team. unison.

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