Сетевое ПО Лекция 9 (1061296), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Лекция 9 (2014 г.)o подпрограммаотложенноговызовапроцедуры(DeferredProcedure Call, DPC), аналогичная подпрограмме обработкипрерывания, но выполняемая только после того, как приоритетпроцессора будет снижен до определенного уровня.2 Сетевая поддержка ввода-вывода2.1 Основные компонентыВ системе ввода-вывода операционной системы Windows имеютсявстроенные средства сетевой поддержки, основой которой являются двакомпонента — редиректор и сетевой сервер, реализованные в виде драйверовфайловой системы.

Они взаимодействуют между собой согласно протоколу CIFS(Common Internet File System — общий протокол доступа к файламИнтернета.Доступ к удаленной файловой системе осуществляется следующимобразом(рис. 4). Если переданное системе ввода-вывода путевое имя файлауказывает на удаленный объект, то, как обычно, создается пакет запроса вводавывода, но этот пакет передается не драйверу локального устройства, аредиректору Последний имитирует для клиентов локальную файловую систему,храня данные открытых файлов и поддерживая сетевое соединение. Подостижении второго компьютера запрос передается сетевому серверу. Реализацияэтого сервера не в виде отдельного многопоточного процесса, а в виде драйвераобеспечивает эффективную передачу пакетов запроса внутри системы вводавывода.Редиректор может кэшировать получаемые по сети данные, для чегозапрашивает у сервераразрешениена оппортунистическуюблокировку,позволяющую избегать обращения к серверу при каждой операции.

Блокировкадругого вида, называемая пакетной, дает возможность кэшировать содержимоефайла от его закрытия до следующего открытия. Это удобно в случае, когдафайлы открываются часто и на непродолжительное время.6Сетевое ПО. Лекция 9 (2014 г.)2.2 Архитектура драйвера файловой системыДрайвер файловой системы (file system driver, FSD) управляет форматомфайловой системы.Хотя FSD выполняются в режиме ядра, у них есть целый рядособенностей по сравнению со стандартными драйверами режима ядра.Важной особенностью является то, что они работают под управлениемдиспетчера ввода-вывода и интенсивно взаимодействовуют с диспетчерамипамяти и кэша.В Windows имеется два типа драйверов файловых систем:локальные FSD, управляющие дисковыми томами, подключенныминепосредственно к компьютеру;сетевыеFSD,позволяющиеобращатьсякдисковымтомам,подключенным к удаленным компьютерам.2.2.1 Локальные FSDНа рис. 5 показана упрощенная схема взаимодействия локальных FSD сдиспетчером ввода-вывода и драйверами устройств внешней памяти.Локальный FSD должен зарегистрироваться у диспетчера ввода-вывода.После регистрации FSD диспетчер ввода-вывода может вызыватьего для распознавания томов при первом обращении к ним системы или одногоиз приложений.Процесс распознавания включает анализ загрузочного сектора томаи, как правило, метаданных файловой системы для проверки еецелостности.Распознав том, FSD создает объект «устройство», представляющийсмонтированную файловую систему.Диспетчер ввода-вывода связывает объект «устройство» тома,созданный драйвером устройства внешней памяти (далее - объект тома), собъектом «устройство», созданным FSD (далее - объект FSD), через блокпараметров тома (VPB).7Сетевое ПО.

Лекция 9 (2014 г.)Это приводит к тому, что диспетчер ввода-вывода перенаправляетчерез VPB запросы ввода-вывода, адресованные объекту тома, на объект FSD.ДлябольшейпроизводительностилокальныеFSDобычноиспользуют диспетчер кэша, который кэширует данные файловойсистемы, в том числе ее метаданные.Они также интегрируются с диспетчером памяти, что позволяеткорректно реализовать проецирование файлов.ЛокальныеFSDтакже поддерживают операциидемонтированияфайловой системы, позволяющие операционной системе отсоединять FSD отобъекта тома.Демонтирование происходит каждый раз, когда приложениенапрямую обращается к содержимому тома или когда происходит сменаносителя, сопоставленного с томом.Припервомобращенииприложениякносителюпоследемонтирования диспетчер ввода-вывода повторно инициирует операциюмонтирования тома для этого носителя.2.2.2 Удаленные FSDУдаленные FSD состоят из двух компонентов: клиента и сервера(рис.

6).Удаленный FSD на клиентской стороне позволяет приложениямобращаться к удаленным файлам и каталогам.Клиентский FSD принимает запросы ввода-вывода от приложений итранслирует их в команды протокола сетевой файловой системы, посылаемыечерез сеть удаленному FSD, находящемуся на серверной стороне.Серверный FSD принимает команды, поступающие по сетевомусоединению, и выполняет их. При этом он выдает запросы на ввод-выводлокальному FSD, управляющему томом, на котором расположен нужный файлили каталог.Windows включаетудаленный FSD-клиент(LANMan Redirected (редиректор),и удаленный FSD-сервер(LANMan Server (сервер).8Сетевое ПО.

Лекция 9 (2014 г.)Редиректор реализован в виде комбинации порт- и минипортдрайверов,порт-драйвер представляет собой библиотеку подпрограмм,мини-порт-драйвер использует сервисы, реализуемые порт-драйвером.Модель « порт-мини порт» упрощает разработку редиректора, потомучто порт-драйвер, совместно используемый всеми минипорт-драйверамиудаленных FSD, берет на себя многие рутинные операции, требуемые привзаимодействии между клиентским FSD и диспетчером ввода-вывода Windows.Для форматирования сообщений, которыми обмениваются редиректор исервер, Windows использует протокол CIFS (Common Internet File System).Как и локальные FSD, удаленные FSD на клиентской стороне обычноиспользуют сервисы диспетчера кэша для локального кэширования файловыхданных, относящихся к удаленным файлам и каталогам.3 Протокол CIFSCIFS (Common Internet File System) представляет собой протокол,используемый в Windows для разделения файлов.Поскольку приложенияобращаютсякудаленнымфайламчерезстандартные Win32-функции файлового ввода-вывода, они не используютпротокол CIFS напрямую, но этот протокол задействован в обработке запросовна ввод-вывод.CIFS определяет правила доступа к сетевым принтерам, что такжеиспользуется в Windows Хотя CIFS не является API, но его сервисыпредоставляются приложениям через Win32 API.CIFS — открытый стандарт Microsoft (документированный в PlatformSDK), который позволяет другим платформам взаимодействовать с файлсерверами и клиентами Windows.Совместное использование (разделение) файлов в Windows базируется наFSDредиректоракоторыйвыполняетсянаклиентскоймашинеивзаимодействует с FSD сервера.

Чтобы выполнить запрос клиента, редиректорперехватывает ввод-вывод, направленный в файлы, расположенные на сервере,9Сетевое ПО. Лекция 9 (2014 г.)и передает CIFS-сообщения файловой системе сервера.Сервер получает CIFS-сообщения и преобразует их обратно в запросы наоперации ввода-вывода, которые он выдает локальным FSD, работающим насервере, например NTFS.Взаимодействие между редиректором и сервером иллюстрирует рис.7.FSD редиректора иFSD серверанапрямую взаимодействуют странспортами TDI и локальными FSD.Для доступа к удаленным файлам приложения могут использоватьстандартные Win32-функции файлового ввода-вывода, например CreateFile,ReadFile и WriteFile.В Windows редиректор и сервер используют стандартные правилаименованиясетевыхресурсов,применяемыевсемифайл-серверамииклиентскими программами режима ядра.

Если подключение к сетевому ресурсупроизводится по букве диска, имена сетевых файлов указываются так же, как илокальных. Однако редиректор поддерживает и UNC-имена.4 Драйверы протоколов(транспорт TDI(Transport DriverInterface)4.1 Состав драйверов протоколовДрайверы сетевых API должны транслировать запросы в низкоуровневыезапросы сетевых протоколов для передачи по сети.ДрайверыAPIвыполняюттрансляциюспомощьюдрайверовтранспортных протоколов в режиме ядра.Отделение API от нижележащих протоколов придает сетевой архитектурегибкость, позволяющую каждому API использовать множество различныхпротоколов.В Windows входят следующие драйверы протоколов:DLC (Data Link Control),NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface),TCP/IP10Сетевое ПО. Лекция 9 (2014 г.)NWLink.Можно установить и другие протоколы — например, протокол AppleTalkустанавливается с Services For Macintosh в системах под управлениемсерверных версий Windows.Краткое описание каждого из этих протоколов.DLC является относительно примитивным протоколом, которыйиспользуется некоторыми мэйнфреймами IBM и сетевыми принтерами HewlettPackard.

Этот протокол не может быть использован сетевыми API напрямую.Приложения, которым нужен DLC, должны взаимодействовать с драйверомтранспорта DLC.IBM и Microsoft внедрили NetBEUI в 1985 году, и Microsoftприняла NetBEUI в качестве стандартного протокола для LAN Manager иNetBIOS API. С тех пор Microsoft усовершенствовала NetBEUI, но этомупротоколу все равно присущ ряд ограничений, в частности он не поддерживаетмаршрутизацию и показывает низкую производительность в WAN. NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface) получил свое название из-за теснойинтеграции с NetBIOS API, но драйвер протокола Microsoft NetBEUI реализуетформат NetBIOS Frame (NBF). NetBEUI включен в Windows с единственнойцелью — для взаимодействия с унаследованными Windows-системами(Windows NT 4 и потребительскими версиями Windows).Развитие Интернета и популярность TCP/IP обусловили статус этихпротоколов как основных в Windows.

Характеристики

Список файлов лекций