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Sistemas de Archivos Distribuidos - Coggle Diagram
Sistemas de Archivos Distribuidos
Los sistemas de archivos distribuidos (SDFS) difieren de los sistemas de archivos convencionales al formar parte de un sistema operativo distribuido.
Deben gestionar múltiples usuarios, aplicaciones y solicitudes de acceso a los archivos.
La integridad y disponibilidad de los archivos son aspectos cruciales en los sistemas de archivos distribuidos.
La comunicación entre las computadoras interconectadas es esencial para llevar a cabo diferentes procesos en los sistemas distribuidos.
Los SDFS permiten el acceso a los archivos por parte de varios usuarios de forma simultánea o en diferentes momentos.
La administración de múltiples usuarios y peticiones requiere una cuidadosa gestión por parte de los sistemas de archivos distribuidos.
Los SDFS buscan garantizar la integridad y disponibilidad de los archivos en un entorno distribuido.
Los tipos de sistemas de archivo que pueden existir son los
siguientes
ARQUITECTURA CLIENTE SERVIDOR
En esta arquitectura, los clientes envían solicitudes al servidor, que es responsable de procesarlas y devolver las respuestas correspondientes.
El servidor se encarga de gestionar los recursos y proporcionar los servicios solicitados por los clientes de manera eficiente.
Sistemas de archivo distribuidos basados en cluster
En este tipo de sistemas, un conjunto de computadoras interconectadas, conocido como cluster, funciona como una sola entidad para llevar a cabo tareas en paralelo
A diferencia de otros sistemas distribuidos, en los sistemas de archivos distribuidos basados en clusters, las computadoras trabajan en conjunto y colaboran para procesar y analizar los datos de manera eficiente
El Sistema de Archivos de Red (NFS)
Es un protocolo de nivel de aplicación que permite acceder de forma remota a archivos y directorios en una red de computadoras.
El funcionamiento de NFS se basa en un modelo cliente-servidor, donde el servidor NFS comparte los recursos de archivos y los clientes NFS pueden acceder a ellos a través de la red
En comparación con otros protocolos de sistemas de archivos, NFS se destaca por su simplicidad y su capacidad de compartir archivos en entornos heterogéneos
Google File System (GFS)
Escalabilidad: GFS está diseñado para manejar conjuntos de datos extremadamente grandes, que pueden alcanzar varios petabytes.
Tolerancia a fallos: GFS está diseñado para operar en entornos de hardware propensos a fallos
Alta velocidad de lectura y escritura: GFS está optimizado para lograr un alto rendimiento tanto en operaciones de lectura como de escritura.
Metadata simplificado: GFS utiliza un modelo de metadatos simplificado en el que se asigna un único identificador único a cada archivo y sus bloques
Funcionamiento
Los sistemas de archivos distribuidos comparten similitudes con los sistemas de archivos de los sistemas operativos convencionales en cuanto a la administración de archivos del sistema y el aprovechamiento de las unidades de memoria.
En los sistemas distribuidos, los archivos pueden almacenarse en múltiples nodos del sistema.
Para el usuario, accederá al archivo como si fuera un documento normal en su computadora, aunque desconocerá su ubicación exacta.
Esto se logra mediante técnicas como la replicación de datos, el particionamiento de datos y el manejo de conflictos.
El particionamiento de datos permite dividir los archivos en partes más pequeñas.
El manejo de conflictos se refiere a los procesos de bloqueo que evitan que varios usuarios modifiquen un mismo archivo simultáneamente y aseguran la integridad de los datos.
Estas técnicas tienen similitudes con otros elementos informáticos convencionales, como el control de acceso en sistemas operativos
Sincronización
La sincronización es un aspecto crítico en los sistemas distribuidos, especialmente cuando se maneja una gran cantidad de información y datos.
Es necesario controlar meticulosamente los flujos de información para mantener la integridad de los archivos.
Una técnica común es la replicación de lectura-escritura
Esto garantiza que solo una versión del archivo sea modificada. Una vez que se completa una operación de escritura, se actualizan todos los demás nodos para mantener la consistencia de los datos.
Otra técnica es el uso de un protocolo de bloqueo distribuido.
Este protocolo coordina el acceso a los archivos, colocando bloqueos en los archivos cuando un usuario intenta acceder a ellos.
Una vez que el usuario ha terminado de editar y modificar el archivo, se libera el bloqueo para permitir que otros usuarios accedan a él.
Estas técnicas permiten rastrear y gestionar diferentes versiones de un archivo
Incluso en los sistemas distribuidos, se utilizan técnicas de control de versiones para garantizar que los cambios se realicen de manera controlada y segura
Andrew File System (AFS)
es un sistema de archivos distribuido que permite el almacenamiento y compartición de datos entre múltiples computadoras y sistemas operativos
AFS proporciona características como escalabilidad, tolerancia a fallos y seguridad
Consiste en un conjunto de servidores de archivos que almacenan los datos y un conjunto de máquinas cliente que acceden a esos datos
Una característica clave de AFS es su capacidad para replicar datos en varios servidores.
AFS también ofrece funciones integradas de seguridad, como autenticación y cifrado, para proteger los datos contra accesos no autorizados.
AFS es un sistema de archivos distribuido utilizado para administrar grandes cantidades de datos compartidos entre múltiples computadoras y sistemas operativos.