[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/09\/geclustertes-dateisystem-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/09\/geclustertes-dateisystem-wikipedia\/","headline":"Geclustertes Dateisystem \u2013 Wikipedia","name":"Geclustertes Dateisystem \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Dezentrales Dateisystem “Netzwerk-Dateisystem” und “Parallel-Dateisystem” leiten hierher weiter. 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Informationen zum Sun NFS-Protokoll finden Sie unter Network File System.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4EIN geclustertes Dateisystem ist ein Dateisystem, das geteilt wird, indem es gleichzeitig auf mehreren Servern gemountet wird.  Es gibt mehrere Ans\u00e4tze f\u00fcr das Clustering, von denen die meisten kein geclustertes Dateisystem verwenden (nur Direct Attached Storage f\u00fcr jeden Knoten).  Geclusterte Dateisysteme k\u00f6nnen Funktionen wie ortsunabh\u00e4ngige Adressierung und Redundanz bereitstellen, die die Zuverl\u00e4ssigkeit verbessern oder die Komplexit\u00e4t der anderen Teile des Clusters reduzieren.  Parallele Dateisysteme sind eine Art geclustertes Dateisystem, das Daten auf mehrere Speicherknoten verteilt, normalerweise aus Gr\u00fcnden der Redundanz oder Leistung.[1]Table of ContentsShared-Disk-Dateisystem[edit]Beispiele[edit]Verteilte Dateisysteme[edit]Designziele[edit]Geschichte[edit]Beispiele[edit]Netzwerkgebundener Speicher[edit]\u00dcberlegungen zum Entwurf[edit]Vermeidung von Single Point of Failure[edit]Performance[edit]Gleichzeitigkeit[edit]Geschichte[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Weiterlesen[edit]Shared-Disk-Dateisystem[edit]EIN Shared-Disk-Dateisystem verwendet ein Storage Area Network (SAN), um mehreren Computern den direkten Festplattenzugriff auf Blockebene zu erm\u00f6glichen.  Die Zugriffskontrolle und die \u00dcbersetzung von Operationen auf Dateiebene, die Anwendungen verwenden, zu Operationen auf Blockebene, die vom SAN verwendet werden, m\u00fcssen auf dem Clientknoten erfolgen.  Der gebr\u00e4uchlichste Typ eines geclusterten Dateisystems, das Shared-Disk-Dateisystem \u2013 bietet durch das Hinzuf\u00fcgen von Mechanismen zur Parallelit\u00e4tssteuerung eine konsistente und serialisierbare Ansicht des Dateisystems, wodurch Besch\u00e4digungen und unbeabsichtigter Datenverlust vermieden werden, selbst wenn mehrere Clients versuchen, auf dieselben Dateien zuzugreifen gleichzeitig.  Shared-Disk-Dateisysteme verwenden im Allgemeinen eine Art Fencing-Mechanismus, um Datenbesch\u00e4digungen bei Knotenfehlern zu verhindern, da ein nicht eingez\u00e4untes Ger\u00e4t Datenbesch\u00e4digungen verursachen kann, wenn es die Kommunikation mit seinen Schwesterknoten verliert und versucht, auf dieselben Informationen zuzugreifen, auf die andere Knoten zugreifen .       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Das zugrunde liegende Storage Area Network kann beliebige Protokolle auf Blockebene verwenden, einschlie\u00dflich SCSI, iSCSI, HyperSCSI, ATA \u00fcber Ethernet (AoE), Fibre Channel, Network Block Device und InfiniBand.Es gibt verschiedene Architekturans\u00e4tze f\u00fcr ein Shared-Disk-Dateisystem.  Einige verteilen Dateiinformationen \u00fcber alle Server in einem Cluster (vollst\u00e4ndig verteilt).[2]Beispiele[edit]Verteilte Dateisysteme[edit]Verteilte Dateisysteme teilen Sie keinen Zugriff auf Blockebene auf denselben Speicher, sondern verwenden Sie ein Netzwerkprotokoll.[3][4]    Diese werden allgemein als Netzwerkdateisysteme bezeichnet, obwohl sie nicht die einzigen Dateisysteme sind, die das Netzwerk zum Senden von Daten verwenden.[5]    Verteilte Dateisysteme k\u00f6nnen den Zugriff auf das Dateisystem abh\u00e4ngig von Zugriffslisten oder F\u00e4higkeiten sowohl auf den Servern als auch auf den Clients einschr\u00e4nken, je nachdem, wie das Protokoll entworfen ist.Der Unterschied zwischen einem verteilten Dateisystem und einem verteilten Datenspeicher besteht darin, dass ein verteiltes Dateisystem den Zugriff auf Dateien mit denselben Schnittstellen und derselben Semantik wie lokale Dateien erm\u00f6glicht \u2013 zum Beispiel Mounten\/Unmounten, Auflisten von Verzeichnissen, Lesen\/Schreiben an Bytegrenzen, systemeigenes Berechtigungsmodell.  Im Gegensatz dazu erfordern verteilte Datenspeicher die Verwendung einer anderen API oder Bibliothek und haben eine andere Semantik (meistens die einer Datenbank).[6]       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Designziele[edit]Verteilte Dateisysteme k\u00f6nnen in vielerlei Hinsicht auf “Transparenz” abzielen.  Das hei\u00dft, sie sollen f\u00fcr Client-Programme “unsichtbar” sein, die ein System “sehen”, das einem lokalen Dateisystem \u00e4hnlich ist.  Hinter den Kulissen \u00fcbernimmt das verteilte Dateisystem das Auffinden von Dateien, den Transport von Daten und m\u00f6glicherweise die Bereitstellung anderer unten aufgef\u00fchrter Funktionen.Zugangstransparenz: Clients wissen nicht, dass Dateien verteilt werden und k\u00f6nnen auf sie genauso zugreifen wie auf lokale Dateien.Standorttransparenz: Es existiert ein konsistenter Namespace, der sowohl lokale als auch entfernte Dateien umfasst.  Der Name einer Datei gibt nicht ihren Speicherort an.Gleichzeitigkeitstransparenz: Alle Clients haben die gleiche Ansicht \u00fcber den Zustand des Dateisystems.  Das bedeutet, dass, wenn ein Prozess eine Datei \u00e4ndert, alle anderen Prozesse auf demselben System oder Remote-Systemen, die auf die Dateien zugreifen, die \u00c4nderungen in koh\u00e4renter Weise sehen.Fehlertransparenz: Der Client und die Client-Programme sollten nach einem Serverausfall ordnungsgem\u00e4\u00df funktionieren.Heterogenit\u00e4t: Der Dateidienst sollte \u00fcber verschiedene Hardware- und Betriebssystemplattformen hinweg bereitgestellt werden.Skalierbarkeit: Das Dateisystem sollte in kleinen Umgebungen (1 Maschine, ein Dutzend Maschinen) gut funktionieren und auch auf gr\u00f6\u00dfere (Hunderte bis Zehntausende von Systemen) elegant skalieren.ReplikationstransparenzHinweis: Clients sollten die Dateireplikation nicht kennen, die \u00fcber mehrere Server hinweg durchgef\u00fchrt wird, um die Skalierbarkeit zu unterst\u00fctzen.Migrationstransparenz: Dateien sollten ohne Wissen des Clients zwischen verschiedenen Servern verschoben werden k\u00f6nnen.Geschichte[edit]Das inkompatible Timesharing-System verwendete in den 1960er Jahren virtuelle Ger\u00e4te f\u00fcr den transparenten Dateisystemzugriff zwischen Maschinen.  In den 1970er Jahren wurden weitere Dateiserver entwickelt.  1976 entwickelte die Digital Equipment Corporation den File Access Listener (FAL), eine Implementierung des Data Access Protocol als Teil von DECnet Phase II, das das erste weit verbreitete Netzwerkdateisystem wurde.  1985 entwickelte Sun Microsystems das Dateisystem namens “Network File System” (NFS), das das erste weit verbreitete Internetprotokoll-basierte Netzwerkdateisystem wurde.[4]    Andere bemerkenswerte Netzwerkdateisysteme sind Andrew File System (AFS), Apple Filing Protocol (AFP), NetWare Core Protocol (NCP) und Server Message Block (SMB), auch bekannt als Common Internet File System (CIFS).1986 k\u00fcndigte IBM Client- und Serverunterst\u00fctzung f\u00fcr Distributed Data Management Architecture (DDM) f\u00fcr die System\/36-, System\/38- und IBM-Mainframe-Computer mit CICS an.  Darauf folgte die Unterst\u00fctzung f\u00fcr IBM Personal Computer, AS\/400, IBM Gro\u00dfrechner unter den Betriebssystemen MVS und VSE sowie FlexOS.  DDM wurde auch die Grundlage f\u00fcr die verteilte relationale Datenbankarchitektur, auch bekannt als DRDA.Es gibt viele Peer-to-Peer-Netzwerkprotokolle f\u00fcr verteilte Open-Source-Dateisysteme f\u00fcr Cloud- oder Closed-Source-Cluster-Dateisysteme, z. B.: 9P, AFS, Coda, CIFS\/SMB, DCE\/DFS,  WekaFS, Glanz, PanFS, Google-Dateisystem, Mnet, Akkordprojekt.Beispiele[edit]Netzwerkgebundener Speicher[edit]Network Attached Storage (NAS) bietet sowohl Speicher als auch ein Dateisystem, wie ein gemeinsam genutztes Plattendateisystem auf einem Storage Area Network (SAN).  NAS verwendet normalerweise dateibasierte Protokolle (im Gegensatz zu blockbasierten Protokollen, die ein SAN verwenden w\u00fcrde) wie NFS (beliebt auf UNIX-Systemen), SMB\/CIFS (Server Message Block\/Common Internet File System) (verwendet mit MS Windows-Systemen) , AFP (verwendet mit Apple Macintosh-Computern) oder NCP (verwendet mit OES und Novell NetWare).\u00dcberlegungen zum Entwurf[edit]Vermeidung von Single Point of Failure[edit]Der Ausfall der Festplattenhardware oder eines bestimmten Speicherknotens in einem Cluster kann zu einem Single Point of Failure f\u00fchren, der zu Datenverlust oder Nichtverf\u00fcgbarkeit f\u00fchren kann.  Fehlertoleranz und hohe Verf\u00fcgbarkeit k\u00f6nnen durch die eine oder andere Art von Datenreplikation bereitgestellt werden, sodass die Daten trotz des Ausfalls eines einzelnen Ger\u00e4ts intakt und verf\u00fcgbar bleiben.  Beispiele finden Sie in den Listen verteilter fehlertoleranter Dateisysteme und verteilter paralleler fehlertoleranter Dateisysteme.Performance[edit]Eine \u00fcbliche Leistungsmessung eines geclusterten Dateisystems ist die Zeit, die ben\u00f6tigt wird, um Dienstanforderungen zu erf\u00fcllen.  In herk\u00f6mmlichen Systemen besteht diese Zeit aus einer Plattenzugriffszeit und einer kleinen Menge an CPU-Verarbeitungszeit.  In einem geclusterten Dateisystem verursacht ein Remote-Zugriff jedoch aufgrund der verteilten Struktur zus\u00e4tzlichen Overhead.  Dies umfasst die Zeit zum \u00dcbermitteln der Anforderung an einen Server, die Zeit zum \u00dcbermitteln der Antwort an den Client und f\u00fcr jede Richtung einen CPU-Overhead zum Ausf\u00fchren der Kommunikationsprotokollsoftware.Gleichzeitigkeit[edit]Die Parallelit\u00e4tskontrolle wird zu einem Problem, wenn mehr als eine Person oder ein Client auf dieselbe Datei oder denselben Block zugreift und diese aktualisieren m\u00f6chte.  Daher sollten Aktualisierungen der Datei von einem Client den Zugriff und Aktualisierungen von anderen Clients nicht beeintr\u00e4chtigen.  Dieses Problem ist bei Dateisystemen aufgrund gleichzeitiger \u00fcberlappender Schreibvorg\u00e4nge komplexer, bei denen verschiedene Schreiber gleichzeitig in \u00fcberlappende Bereiche der Datei schreiben.[7]  Dieses Problem wird normalerweise durch Parallelit\u00e4tskontrolle oder Sperren behandelt, die entweder in das Dateisystem integriert oder durch ein Zusatzprotokoll bereitgestellt werden k\u00f6nnen.Geschichte[edit]IBM Mainframes in den 1970er Jahren konnten physische Festplatten und Dateisysteme gemeinsam nutzen, wenn jede Maschine eine eigene Kanalverbindung zu den Steuereinheiten der Laufwerke h\u00e4tte.  In den 1980er Jahren enthielten die TOPS-20- und OpenVMS-Cluster der Digital Equipment Corporation (VAX\/ALPHA\/IA64) gemeinsam genutzte Plattendateisysteme.[8]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ Saify, Amina;  Kochhar, Garima;  Hsieh, Jenwei;  Celebioglu, Onur (Mai 2005). “Verbesserung von Hochleistungs-Computing-Clustern mit parallelen Dateisystemen” (PDF). Dell Stromversorgungsl\u00f6sungen.  Dell Inc.  Abgerufen 6. M\u00e4rz 2019.^ Mokadem, Riad;  Litwin, Wittold;  Schwarz, Thomas (2006). “Festplattensicherung durch algebraische Signaturen in skalierbaren verteilten Datenstrukturen” (PDF).  DEXA 2006 Springer.  Abgerufen 8. Juni 2006.^ Silberschatz, Abraham;  Galvin, Peter;  Gagne, Gregor (2009). “Betriebssystemkonzepte, 8. Auflage” (PDF). Universit\u00e4t von Babylon.  John Wiley & Sons, Inc. S. 705\u2013725.  Abgerufen 4. M\u00e4rz 2019.^ ein b Arpaci-Dusseau, Remzi H.;  Arpaci-Dusseau, Andrea C. (2014), Das Netzwerkdateisystem von Sun (PDF), Arpaci-Dusseau-B\u00fccher^ Sandberg, Russel (1986). “Das Sun Network Filesystem: Design, Implementierung und Erfahrung” (PDF). Tagungsband der USENIX Fachtagung und Ausstellung im Sommer 1986.  Sun Microsystems, Inc.  Abgerufen 6. M\u00e4rz 2019. NFS wurde entwickelt, um die gemeinsame Nutzung von Dateisystemressourcen in einem Netzwerk von nicht homogenen Maschinen zu vereinfachen.^ Sobh, Tarek (2008). Fortschritte in Computer- und Informationswissenschaften und Ingenieurwesen.  Springer Wissenschaft & Wirtschaftsmedien.  S. 423\u2013440.^ Pessach, Yaniv (2013). Verteilter Speicher: Konzepte, Algorithmen und Implementierungen. ISBN 978-1482561043.^ Murphy, Dan (1996). “Ursprung und Entwicklung von TOPS-20”.  Dan Murphy.  Ehrgeizige Pl\u00e4ne f\u00fcr Jupiter.  Abgerufen 6. M\u00e4rz 2019. Letztendlich haben sowohl VMS als auch TOPS-20 diese Art von F\u00e4higkeit geliefert.Weiterlesen[edit]     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/06\/09\/geclustertes-dateisystem-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Geclustertes Dateisystem \u2013 Wikipedia"}}]}]