Morris et al. 1986 creó un entorno informático distribuido para su uso como sistema informático y de información en el campus de la Universidad Carnegie Mellon (CMU). Las empresas utilizan un AFS para facilitar que las estaciones de trabajo cliente de AFS en diferentes ubicaciones accedan a los archivos del servidor almacenados. Presenta un espacio de nombres de archivos homogéneo e independiente de la ubicación para todas las estaciones de trabajo de los clientes a través de un grupo de servidores confiables. Después de iniciar sesión en las estaciones de trabajo que se comunican dentro de la Infraestructura de Computación Distribuida, los usuarios intercambian datos y programas (DCI). El objetivo es facilitar el intercambio de información a gran escala mediante la reducción de la comunicación cliente-servidor. Esto se logra moviendo archivos completos entre el servidor y las computadoras del cliente y almacenándolos en caché hasta que los servidores obtengan una versión más reciente. Un AFS utiliza un caché local para mejorar la velocidad y minimizar el esfuerzo en redes dispersas. Un servidor, por ejemplo, responde a una solicitud de estación de trabajo almacenando datos en la memoria caché local de la estación de trabajo.
Arquitectura del sistema de archivos de Andrew:
- Vice: Andrew File System proporciona un espacio de nombres de archivo homogéneo y de ubicación transparente para todas las estaciones de trabajo de los clientes mediante el uso de un grupo de servidores confiables conocido como Vice. La distribución de software de Berkeley del sistema operativo Unix se utiliza tanto en clientes como en servidores. El sistema operativo de cada estación de trabajo intercepta las llamadas al sistema de archivos y las redirige a un proceso de nivel de usuario en esa estación de trabajo.
- Venus: este mecanismo, conocido como Venus, almacena en caché archivos de Vice y devuelve versiones actualizadas de esos archivos a los servidores desde los que se originaron. Solo cuando se abre o cierra un archivo, Venus se comunica con Vice; los bytes individuales de un archivo se leen y escriben directamente en la copia en caché, omitiendo Venus
Esta arquitectura de sistema de archivos se inspiró en gran medida en la necesidad de escalabilidad. Para aumentar la cantidad de clientes que un servidor puede atender, Venus realiza la mayor cantidad de trabajo posible en lugar de Vice. Vice solo mantiene las funcionalidades que son necesarias para la integridad, disponibilidad y seguridad del sistema de archivos. Los servidores están configurados como una confederación suelta con poca conectividad entre ellos.
Figura: Sistema de archivos Andrew
Los siguientes son los componentes de servidor y cliente que se utilizan en las redes AFS:
- Cualquier computadora que crea requests de archivos de servidor AFS alojados en una red califica como cliente.
- El archivo se guarda en la caché local de la máquina cliente y se muestra al usuario una vez que un servidor responde y transmite un archivo solicitado.
- Cuando un usuario visita el AFS, el cliente envía todas las modificaciones al servidor a través de un mecanismo de devolución de llamada. La memoria caché local de la máquina cliente almacena archivos de uso frecuente para un acceso rápido.
Implementación de SAF:
- Los procesos del cliente se comunican con un núcleo UNIX a través de llamadas al sistema estándar.
- El núcleo se modifica significativamente para identificar referencias a archivos Vice en actividades relevantes y enrutar requests al proceso de cliente Venus de la estación de trabajo.
- Si falta un volumen de este caché, Venus se comunica con cualquier servidor con el que ya tenga una conexión, solicita la información de ubicación y la ingresa en el caché de mapeo. Venus establece una nueva conexión con el servidor a menos que ya tenga una. A continuación, el archivo o directorio se recupera utilizando esta conexión.
- La autenticación y la seguridad necesitan el establecimiento de una conexión. Se realiza una copia del archivo de destino en el disco local cuando se encuentra y se almacena en caché.
- Venus luego regresa al núcleo, que abre la copia en caché y le da al proceso del cliente el identificador. Tanto los servidores como los clientes de AFS utilizan el sistema de archivos UNIX como sistema de almacenamiento de bajo nivel. En el disco de la estación de trabajo, la memoria caché del cliente es un directorio local. Este directorio contiene archivos con nombres de marcadores de posición para entradas de caché.
- Tanto Venus como los procesos del servidor utilizan los modos de este último para acceder a los archivos UNIX directamente, evitando el costoso método de conversión de nombre de ruta a iNode.
- Cuando se elimina un archivo de la memoria caché, Venus informa al servidor correspondiente que se eliminó la devolución de llamada para ese archivo.
ventajas:
- Los archivos compartidos que no se actualizan con mucha frecuencia y los archivos de usuario locales que no se actualizan con demasiada frecuencia durarán mucho tiempo.
- Establece una gran cantidad de espacio de almacenamiento para el almacenamiento en caché.
- Ofrece un conjunto de trabajo lo suficientemente grande para todos los archivos de un usuario, asegurando que el archivo aún esté en el caché cuando el usuario acceda a él nuevamente.