Filerendszerek

1. Filerendszerek • Mi a filerendszer? • Fat és NTFS alapvető jellemzői • Linux és a filerendszerek • Redundáns adattárolás (RAID)

2. A Filerendszer • filerendszer = az operációs rendszer azon szolgáltatása, hogy egy adattároló eszközön több, egymástól függetlenül elérhető tárterületet biztosít. • általában: • – adattároló eszköz: fix méretű, véletlen elérésű, “block device” • – független tárterület: “file” • – file-ok név szerinti elérése, fa-szerű hierarchia, könyvtárak “directory” • filerendszer = az adattárolón található (adminisztrációs) adatstruktúra, és a működést megvalósító algoritmusok

3. Filerendszerek olyan szabálygyűjtemény, mely leírja mit, hol találunk meg a file-ban. • adatok hozzáférését segítik • nyilvántartási feladatok: • file-hoz tartozó blokkok • szabad blokkok • könyvtár szerkezet helye • adminisztratív adatok • külső tördelés

4. Filerendszerek • File-ok attribútumai: • Név • Típus • Jogosultságok • Indexelő filerendszer • Naplózás

5. Követelmények • megbízhatóság • biztonság • hibatűrés • hagyományos lemezek, file-ok lekezelése

6. Szolgáltatások • Több adatfolyam (egy file-hoz) • Reporse point (több filerendszer csatlakoztatás) • Titkosítás (file rendszeren belül) • Sparefile-ok (üres file) • kvótrarendszerek • Tömörítések

7. Jogosultságok • Mappa megnyitása (file végrehajtása) • Mappa listázása (file olvasása) • Attribútumok olvasása • Kiterjesztett attribútumok olvasása • File létrehozása • Mappa létrehozása (file-okhoz hozzáfűzés) • Attribútumok írása • Kiterjesztett attribútumok írása • Könyvtárak és file-ok törlése • Törlés • Jogosultságok olvasása/törlése • Saját tulajdonba vétel

8. Fat és NTFS alapvető jellemzői • A FAT a régi MS-DOS alapú gépeken használt filerendszernek egy továbbfejlesztett variánsa • Miket kell figyelembe vennünk a FAT használatánál? • Név választása fileoknak • A hozzáférési jogosultságrendszer (hiánya) • A maximális file és partícióméret

9. A következő kritériumokat kell betartani egy FAT partíciónál • A filenév a teljes elérési úttal együtt maximum 255 karakter lehet • A név alfanumerikus karakterrel kezdõdik, és akármilyen karakterbõl állhat (kivéve: " / \ [ ] : ; | = , ^ * ? ) • A név tartalmazhat akár több egymás melletti SPACE karaktert is • A név tartalmazhat több pontot, az utolsó pont utáni rész kiterjesztésként értelmezendõ • A kisbetûk és a nagybetûk külön kóddal vannak letárolva (de a nevekre való hivatkozásánál az operációs rendszer nem különbözteti meg őket)

10. A FAT filerendszerrel kapcsolatos egyéb megjegyzések • A FATnek minimális fejlécre van szüksége (kevesebb, mint 1 MB) • A FAT a 400 MB-nál kisebb partíciók esetén a leghatékonyabb filerendszer • A hatékonyság a fileok számának növelésével visszaesik • A maximális file és partíció méret FATen 4 GB

11. NTFS Filerendszer • Az NTFS a leginkább robosztus (stabil, biztonságos) és titkos filerendszer • File-ok és könyvtárak neve a kiterjesztésekkel együtt legfeljebb 255 karakter lehet • Általában a neveknél nem számít a kisbetû/nagybetû különbség, bár külön vannak letárolva

12. AZ NTFS jogosultsági rendszere • NTFS támogatja a hozzáférési jogok beállítását, valamint a birtoklási privilégiumokat • A megosztásoknak is lehetnek különféle jogaik • A fileoknak és a könyvtáraknak is lehetnek hozzárendelt jogosultságai (függetlenül attól, hogy meg vannak-e osztva)

13. Maximális file- és partícióméret • NTFS nagyobb file- és partícióméretet támogat, mint a FAT (elméletileg 16 Exabyte is lehet mindkettő) • A maximális fileméret 4 GB és 64GB közt van a számítógép hardware kiépítésétől függően • A müködő legnagyobb partícióméret 2 Terabyte

14. A UNIX filerendszer • könyvtárakból álló fa-szerkezet, gyökérkönyvtár • “minden file”: egy filenév bármilyen objektumot jelölhet - file, könyvtár, symbolic link, eszközfile • inode(i=index): egy ilyen objektumot leíró struktúra a diszken • symbolic link: objektumra mutat, de filenév alapján • mount, umount: a UNIX-ban tetszőleges könyvtárra felcsatolható (mount)

15. A UNIX jogosultságkezelése • inode-ban tárolt adatok: • file típusa (file, könyvtár, symbolic link, eszközfile) • hozzáférési jogok: tulajdonos, tulajdonos csoport, “permission bit”-ek • a hozzáférési jog az inode-hoz, nem a linkhez tartozik

16. A UNIX jogosultságkezelése • hozzáférési jogok: • egy felhasználó a fileműveletek szempontjából háromféle kategóriába tartozhat: user, group, others (ugo) • egy művelet háromféle lehet: rwx - read,write,execute • így 3x3 azaz 9 “permission bit” • így szokás írni: ugo-rwx sorrendben: pl. 644, 600, 755

17. Jogosultság Példákkal -rw------- 1 vipera users 0 2006-11-14 01:30 file_600 -rw-r--r-- 1 vipera users 0 2006-11-14 01:31 file_644 -rwxr-xr-x 1 vipera users 0 2006-11-14 01:31 file_755

18. Naplózó filerendszerek • tranzakció: atomi műveletek olyan sorozata, amit vagy teljesen végre kell hajtani, vagy semmilyen részét sem szabad végrehajtani (pl. file törlése) • tranzakció naplózással: beírni a naplóba, hogy milyen műveleteket fog csinálni (hova mit fog írni), végrehajtja a műveleteket, beírja a naplóba, hogy végzett • fsck mindössze annyi, hogy a befejezetlen tranzakciókat újra (elölről) végre kell hajtani

19. Linux és a filerendszerek • ext2: “A Linux filerendszer.” (volt sokáig) • ext3: az ext2-re épülő, vele kompatibilis, naplóállományt használó naplózó filerendszer • reiserfs: teljesen nulláról tervezett naplózó filerendszer. Mindent (könyvtárakat és a fileokat is) kiegyenlített fákban tárol. Blokk-töredékeket egy blokkban tárol, sok kis file esetén minden szempontból verhetetlen.

20. Quota • melyik user, group hány blokkot ill. inode-ot foglalhat el? • quota support linuxon: ext2, ext3, reiserfs, XFS • inode limit: hány inode (file) lehet a tulajdonában? • block limit: hány blokkot (byteot) foglalhat? • hard limit: nem lépheti túl, minden további inode/blokk foglalási kísérlet sikertelen • soft limit: túllépheti, az első túllépéstől ketyeg a “grace time” ha az idő lejár, utána hard limitként viselkedik

21. Redundáns adattárolás • redundancia: plusz erőforrás használatával a hiba elfedése • RAID: Redundant Arrays of Inexpensive Disks • 0: stripe - nincs redundancia, a diszkeken a blokkokat felváltva használja. Egyenlő méretű diszkek kellenek. íráskor, olvasáskor egyaránt gyorsabb • 1: mirror - két lemez egymás pontos másolata. Az egyik hibáját elfedi. Olvasáskor gyors, íráskor lassú.

22. Redundáns adattárolás • 0+1: stripe + mirror • 4: stripe + paritás: 1 diszk hibáját elfedi, paritásdiszk íráskor szűk keresztmetszet • 5: elosztott paritás. Nincs szűk keresztmetszet, íráskor is gyors. • implementáció: HW - egy diszknek látszik. SW - az OS végzi