什么是 DFS – 分布式文件系統？分布式文件系統(DFS) 是一種文件系統，允許用戶通過計算機網絡從多個主機訪問文件存儲，就好像客戶端正在訪問本地存儲一樣。它允許程序以與本地文件相同的方式訪問和存儲遠程數據。此外，它使用戶能夠從任何計算機或網絡系統訪問文件。此外，它允許網絡用戶以允許和規范的方式共享文件和信息。在 DFS 中，服務器控制數據并為用戶提供訪問控制。

嗯， DFS的主要目的是允許物理分布式系統的用戶使用通用文件系統 (CFS)共享他們的信息和資源。DFS文件系統也作為操作系統的一部分運行。它的配置是局域網連接的大型機和工作站的集合。在 DFS 中，創建命名空間對用戶是可見的。讓我們從什么是 DFS – 分布式文件系統開始？（好處解釋）。

每個 DFS 樹結構都包含一個或多個根目標。根目標是執行 DFS 服務的主機服務器。每個樹結構都有一個或多個 DFS 鏈接。所有 DFS 鏈接都指向一個或多個共享文件夾。用戶從命名空間添加、刪除和修改 DFS 鏈接。

此外，DFS 鏈接指向一個或多個稱為目標的共享文件夾。一旦用戶獲得對 DFS 鏈接的訪問權限，DFS 服務器就會根據客戶端的站點數據選擇一組目標?？蛻舳嗽L問集合中的第一個可用目標。這有助于跨可能的目標分發客戶端請求。此外，即使某些服務器發生故障，它也能為用戶提供不間斷的訪問。

DFS 有兩個主要組成部分：

• 位置透明——命名空間組件實現了位置透明。
• 冗余——冗余通過文件同步/復制組件實現。

在負載過重或發生故障時，這兩個組件協同工作以提高數據可用性。它們使來自多個位置的數據共享能夠邏輯地分組在單個文件夾下，稱為 DFS 根目錄。沒有必要同時使用兩個 DFS 組件。用戶可以在不使用文件復制組件的情況下使用命名空間組件。另一方面，客戶端在不使用名稱空間組件的情況下使用服務器之間的文件復制組件。

因此，DFS 系統旨在使用戶能夠共享來自公共文件系統的數據和文件。以下是 DFS 的主要實現：

(NFS)網絡文件系統是一種用于在網絡上存儲文件的結構。它允許客戶端訪問位于孤立計算機上的目錄和文件，并像處理本地目錄和文件一樣處理這些目錄和文件。例如，客戶端應用操作系統命令來寫入、讀取、設置、創建和刪除隔離目錄和文件的文件屬性。

NFS軟件包包括用于 NIS（網絡信息服務）、NFS和其他服務的守護進程和命令。盡管客戶端將 NIS 和 NFS 作為一個包安裝，但每個都是獨立的，并且每個都由客戶端單獨配置和管理。

同樣，CIFS 是IBM 為在互聯網上使用而開發的服務器消息塊文件的公共迭代?；旧?，它是一個獨立的文件系統協議，允許集群在企業內部網或互聯網上共享文檔和協作。

CIFS 是一種開放的多平臺技術，基于 Microsoft Windows平臺的本地文件共享協議。各種平臺，例如 UNIX，都支持CIFS。它支持 Unicode 文件名；用戶可以使用它來將一個獨立的文件系統掛載為本地機器上的驅動器或目錄。CIFS 還具有 NFS 不支持的功能，例如對鎖和預寫的本機支持。

Netware 是由 Novell, Inc 開發的計算機網絡操作系統。雖然 NetWare 已不再使用，但客戶最初將其用于協同多任務處理，以使用 IPX 網絡協議在個人 PC 上執行多項服務。Netware 適合從大型機縮小到 PC 網絡的公司使用。它具有內存保護和低硬件要求。接下來是什么是 DFS – 分布式文件系統？(Benefits Explained)是學習DFS的主要特點。

DFS 具有多種功能。這些包括：

透明度是一種保護文件系統免受其他文件和用戶影響的安全機制。DFS 有四種透明度：

• 結構透明。用戶不需要知道文件服務器和存儲設備的位置或數量。在結構透明性方面，多個文件服務器必須能夠適應和執行。
• 命名透明度。文件名中不應有文件位置的蹤跡。當客戶端將文件從一個節點移動到另一個節點時，文件名不應更改
• 訪問透明度。 必須以相同的方式訪問本地文件和獨立文件。文件系統必須自動找到訪問的文件并將其發送給客戶端
• 應用透明度。當客戶端跨多個節點復制文件時，它們必須將文件副本及其位置從一個節點隱藏到下一個節點。

隨著客戶端將更多機器合并到網絡中或當兩個網絡鏈接在一起時，分布式系統會隨著時間的推移而增加。一個好的 DFS 必須能夠隨著系統的用戶和節點數量的增加而快速擴展。

由于許多用戶通常共享一個文件系統，因此文件系統需要保護傳輸文件中存儲的數據的完整性。并發控制方法必須準確同步多個用戶爭相訪問同一文件的并發訪問請求。合適的文件系統為用戶提供具有高級并發系統的原子事務，以確保數據完整性。

有效的 DFS 必須盡可能降低數據丟失的可能性。用戶不應該因為系統不可靠而被迫創建文件備份。相反，文件系統必須備份重要文件，以便在原始文件出現問題時恢復。為了提高可靠性，許多文件系統采用穩定存儲。

一個好的DFS應該能夠在出現局部故障的情況下正常工作，比如鏈路故障、存儲設備崩潰、節點故障等。

多道程序設計中文件系統的用戶界面應該簡單，文件中的命令最少。

DFS 由兩個主要角色服務組成；復制和命名空間：

DFS復制是一種Windows服務器角色服務，使用戶能夠跨多個站點和服務器復制文件夾。這包括與 DFS 名稱空間路徑關聯的那些。理想情況下，它是一個多主服務器和高效的復制引擎，您可以使用它在有限帶寬的網絡連接上實現服務器之間的同步。DFS 復制取代文件復制服務作為 DFS 命名空間復制引擎。

顯然，DFS 復制使用名為遠程差分壓縮 RDC 的壓縮算法。RDC 識別文件中數據的更改，并允許 DFS復制復制更改的文件塊而不是整個文件。要使用此復制，用戶必須創建復制組并將復制的文件夾包含在組中。

分布式文件系統?(DFS) 命名空間是一種虛擬文件夾或角色服務，允許用戶將不同服務器上的共享文件夾分組到一個或多個邏輯結構化的命名空間中。這讓用戶可以虛擬地查看共享文件夾，其中一個單獨的路徑指向不同服務器上的文件。

命名空間服務器——這是一個 (?VM)或托管 DFS 命名空間的物理服務器。命名空間服務器可以是域控制器，也可以是安裝了 DFS 角色的普通服務器。

命名空間根——這是 DFS 命名空間樹的起點。

文件夾——這是 DFS 命名空間中的一個鏈接，它指向一個包含供用戶訪問的內容的目標文件夾。也有不帶文件夾目標的文件夾，用于組織結構和層級。

文件夾目標——文件夾目標是指向特定文件服務器上的組共享命名空間或文件夾的鏈接，可通過通用命名約定 (UNC) 使用。如果單個文件夾目標位于兩個不同的服務器上并相互復制，則它們可以是指向一個或多個文件夾的鏈接。

DFS有兩種主要的實現方法，它們是：

• 獨立 DFS 命名空間，它在系統注冊表內的根服務器上本地存儲配置元數據和信息。訪問根名稱空間的路徑以根服務器名稱開頭。獨立的 DFS 命名空間不是容錯的，只能駐留在一臺服務器上。如果無法訪問根服務器，則無法訪問整個 DFS 命名空間。
• Domain-based DFS Namespace ，在活動目錄中存儲配置信息和元數據。訪問根名稱空間的路徑通常以域名開頭。用戶可以將基于域的 DFS 命名空間存儲在多臺服務器上，以提高命名空間的可用性。此方法使用戶能夠跨服務器提供負載平衡和容錯。

由于其廣泛的功能和強大的功能，DFS 提供了比非分布式文件系統和其他文件系統更多的優勢。以下是 DFS 的一些好處。

使用 DCE LFS 在異常關閉后重新啟動 DFS 會更快。這是因為 DCE LFS 記錄影響操作的信息，這些操作影響與 DCE LFS 文件集和聚合關聯的元數據。一旦客戶端重新啟動系統，DFS LFS 就會重放日志以重建元數據。與必須執行fsck命令的非 LFS 文件系統相比，它將系統恢復到恒定狀態的速度更快。

由于各種原因，在 DFS 中訪問資源要可靠得多。在分布式文件系統中，多個客戶端（如緩存管理器）可以嘗試同時訪問相似的數據。DFS 使用令牌來確保用戶始終使用文件的最新副本并跟蹤當前正在使用該文件的人員。令牌精確定位客戶端可以對數據執行的操作。它們還充當文件導出器的承諾，如果集中保存的數據副本發生變化，通知用戶；在收到此類通知后，用戶可以在下次請求時檢索數據的最新副本。

DFS 還通過使用戶能夠在多個文件服務器機器上復制最常用的 DCE LFS 文件集來提高數據訪問的可靠性。當用戶復制文件集時，他們會將文件集的精確副本放置在不同的文件服務器機器上。托管文件集的單個服務器不可用不會中斷對該文件集的工作，因為可以從其他機器訪問該文件集。

從數據丟失等嚴重系統故障中恢復更簡單，因為 DFS備份系統使客戶能夠備份其用戶和系統數據。備份信息存儲在備份數據庫中，可用于將用戶和系統數據恢復到特定日期的狀態。

在大多數 UNIX 文件系統中，從系統故障中恢復需要運行fsck命令。這確保沒有損壞的文件系統。此外，它會糾正發生的問題，以免它們影響整個文件系統。在 DFS 中，不需要在每次重新啟動時執行此類措施。在需要時，他們使用 DFS Salvager 來查找和更正 DCE LFS 在沒有幫助的情況下無法恢復的嚴重數據損壞。在某些情況下，文件系統的基本結構可能會出現問題，或者日志可能會損壞。Salvager 允許用戶檢查文件系統并糾正問題，以避免損壞包含文件系統的整個 DCE LFS 聚合。

一旦用戶重新啟動文件服務器機器，文件導出器就會嘗試恢復對機器內數據的一致訪問。重啟后，它會在短時間內阻止所有客戶端為機器上的數據建立新的令牌。在此恢復期間，文件導出器接受重新啟動前持有令牌的用戶的重新建立令牌的請求。這些用戶有機會在另一個用戶可以請求沖突的令牌之前恢復他們的令牌——使用戶能夠在文件服務器機器重啟后重新獲得他們的令牌被稱為令牌狀態恢復。

DFS 中改進的網絡效率和文件可用性是通過三種機制提供的：緩存、復制和多宿主文件服務器。

• 本地數據緩存減少了對數據的訪問時間。緩存是客戶端計算機內存或本地磁盤中專用于臨時數據存儲的區域。緩存數據后，后續對數據的訪問會更快，因為客戶端不需要通過網絡發送請求。因此，緩存減少了網絡流量。
• 多宿主文件服務器提高了文件的可用性并幫助管理員有效地使用他們的網絡。使管理員能夠在子網和文件服務器之間建立連接可以提高網絡效率。每個文件服務器的多個網絡連接也提高了文件可用性，因為一個網絡區域中的問題不太可能導致文件服務器不可用。
• 復制通過在多個服務器機器上復制 DCE LFS 文件集來提高文件可用性；這減少了機器停機的影響。

與標準的非分布式文件系統相比，DFS 中的數據負載平衡效率更高。原因之一是復制的使用，它使來自最常用的 DCE LFS 文件集的 DCE LFS 文件集能夠分布在不同的機器上，確保沒有一臺機器因數據請求而過載。多宿主服務器功能允許每臺機器與網絡建立多個連接，從而可以直接連接到請求最多的子網。這些連接有助于最大限度地減少跨路由器流量。

可以通過 DFS 使用來自非 LFS 系統的數據。用戶可以將非 LFS 磁盤分區導出到 DCE 名稱空間，以供客戶端用作 DCE 中的聚合。盡管在命名空間中可以訪問導出的部分，但它僅包含客戶端交付時包含的一個文件系統。此外，非 LFS 聚合可能不支持 DCE ACL、有關元數據的記錄信息和文件集復制等功能。

DFS 中的 Basic Overseer Server（BOS 服務器）自動監視文件服務器機器上的 DFS 進程。啟動和配置后，Basic Overseer Server 將繼續監視 DFS 服務器進程，而系統管理員的干預最少。具有高客戶端與服務器比率和性能的減少的管理義務使 DFS 成為一個可擴展的系統。用戶可以將客戶端和服務器計算機添加到 DFS 配置中，而對其他客戶端或服務器的影響最小，并且幾乎不需要額外的管理責任。

結論

總而言之，DFS是一種有價值的機制，它不僅有助于保護數據，還有助于提供高可用性和容錯能力。這些功能使其成為廣泛用例的理想選擇，尤其是需要大量讀寫的工作負載。此外，它還是機器學習、計算機模擬和日志處理等數據密集型工作的理想選擇。