Sistema de archivos Andrew

El sistema de archivos Andrew ( AFS ) es un sistema de archivos distribuido que utiliza un conjunto de servidores de confianza para presentar un espacio de nombres de archivo homogéneo y transparente en cuanto a la ubicación a todas las estaciones de trabajo cliente. Fue desarrollado por la Universidad Carnegie Mellon como parte del Proyecto Andrew . ^{[ 1 ]} Originalmente llamado "Vice", ^{[ 2 ]} "Andrew" hace referencia a Andrew Carnegie y Andrew Mellon . Su uso principal es en computación distribuida . Continúa principalmente como OpenAFS .

AFS ^{[ 3 ]} ofrece varias ventajas sobre los sistemas de archivos en red tradicionales , especialmente en lo que respecta a seguridad y escalabilidad. AFS utiliza Kerberos para la autenticación e implementa listas de control de acceso en directorios para usuarios y grupos. Cada cliente almacena en caché los archivos en el sistema de archivos local para aumentar la velocidad en las solicitudes posteriores del mismo archivo. Esto también permite un acceso limitado al sistema de archivos en caso de fallo del servidor o interrupción de la red .

AFS utiliza el modelo de consistencia débil . ^{[ 4 ]} Las operaciones de lectura y escritura en un archivo abierto se dirigen únicamente a la copia almacenada en caché localmente. Cuando se cierra un archivo modificado, las partes modificadas se copian de nuevo al servidor de archivos. La consistencia de la caché se mantiene mediante un mecanismo de devolución de llamada . Cuando un archivo se almacena en caché, el servidor lo registra y se compromete a informar al cliente si otro usuario actualiza el archivo. Las devoluciones de llamada se descartan y deben restablecerse tras cualquier fallo del cliente, del servidor o de la red, incluido un tiempo de espera. Restablecer una devolución de llamada implica una comprobación de estado y no requiere volver a leer el archivo.

Una consecuencia de la estrategia de bloqueo de archivos es que AFS no admite bases de datos compartidas de gran tamaño ni la actualización de registros en archivos compartidos entre sistemas cliente. Esta fue una decisión de diseño deliberada basada en las necesidades percibidas del entorno informático universitario. Por ejemplo, en el sistema de correo electrónico original del Proyecto Andrew, el Sistema de Mensajería Andrew, se utiliza un único archivo por mensaje, como en maildir , en lugar de un único archivo por buzón, como en mbox . Consulte AFS y los problemas de E/S con búfer para obtener información sobre el manejo de bases de datos compartidas.

Una característica importante de AFS es el volumen , una estructura de archivos, subdirectorios y puntos de montaje AFS (enlaces a otros volúmenes AFS). Los administradores crean los volúmenes y los enlazan mediante una ruta específica en una celda AFS. Una vez creados, los usuarios del sistema de archivos pueden crear directorios y archivos con normalidad, sin preocuparse por la ubicación física del volumen. Se puede asignar una cuota a un volumen para limitar el espacio que ocupa. Si es necesario, los administradores de AFS pueden mover ese volumen a otro servidor y ubicación de disco sin necesidad de notificar a los usuarios; incluso puede realizarse mientras se utilizan archivos en ese volumen.

Los volúmenes AFS se pueden replicar en copias clonadas de solo lectura. Al acceder a archivos en un volumen de solo lectura, un sistema cliente recupera los datos de una copia específica. Si en algún momento esa copia deja de estar disponible, los clientes buscarán en cualquiera de las copias restantes. Los usuarios desconocen la ubicación de la copia de solo lectura; los administradores pueden crear y reubicar dichas copias según sea necesario. El conjunto de comandos AFS garantiza que todos los volúmenes de solo lectura contengan copias exactas del volumen original de lectura y escritura en el momento de su creación.

En una estación de trabajo Andrew, el espacio de nombres de archivos se divide en un espacio de nombres compartido y uno local . El espacio de nombres compartido (generalmente montado como /afs en el sistema de archivos Unix) es idéntico en todas las estaciones de trabajo. El espacio de nombres local es único para cada estación de trabajo y solo contiene archivos temporales necesarios para la inicialización de la estación y enlaces simbólicos a archivos en el espacio de nombres compartido.

El sistema de archivos Andrew influyó notablemente en la versión 4 del popular sistema de archivos de red (NFS) de Sun Microsystems . Además, una variante de AFS, el sistema de archivos distribuido DCE (DFS), fue adoptada por la Open Software Foundation en 1989 como parte de su entorno de computación distribuida . Finalmente, AFS (versión dos) fue el predecesor del sistema de archivos Coda .

Además de la original, se desarrollaron otras implementaciones. OpenAFS se basó en el código fuente publicado por Transarc ( IBM ) en 2000. ^{[ 5 ]} El software de Transarc quedó obsoleto y perdió soporte. Arla fue una implementación independiente de AFS desarrollada en el Real Instituto de Tecnología de Estocolmo a finales de la década de 1990 y principios de la de 2000. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Existe una cuarta implementación de un cliente AFS en el código fuente del kernel de Linux desde al menos la versión 2.6.10. ^{[ 8 ]} Esta implementación, realizada por Red Hat , es bastante simple y aún está incompleta a fecha de enero de 2024. . ^{[ 9 ]}

Se pueden otorgar los siguientes permisos de Lista de Control de Acceso (ACL):

Búsqueda (l)

Permite al usuario listar el contenido del directorio AFS, examinar la lista de control de acceso (ACL) asociada al directorio y acceder a los subdirectorios.

Insertar (i)

Permite al usuario añadir nuevos archivos o subdirectorios al directorio.

Eliminar (d)

Permite al usuario eliminar archivos y subdirectorios del directorio.

Administrar (a)

Permite a un usuario modificar la lista de control de acceso (ACL) del directorio. Los usuarios siempre conservan este derecho en su directorio personal, incluso si se eliminan accidentalmente de la ACL.

Los permisos que afectan a los archivos y subdirectorios incluyen:

Leer (r)

Permite al usuario ver el contenido de los archivos en un directorio y listar los archivos en los subdirectorios. Los archivos a los que se les concederá acceso de lectura a cualquier usuario, incluido el propietario, deben tener el permiso estándar de UNIX "lectura del propietario".

Escribir (w)

permite a un usuario modificar archivos en un directorio. Los archivos a los que se les va a otorgar acceso de escritura a cualquier usuario, incluido el propietario, deben tener establecido el permiso estándar de UNIX "escritura del propietario" .

Bloqueo (k)

Permite que el procesador ejecute programas que necesitan bloquear archivos en el directorio.

Además, AFS incluye ACL de aplicación (A)-(H) que no tienen ningún efecto en el acceso a los archivos.

OpenAFS es una implementación de código abierto de AFS. En LinuxWorld el 15 de agosto de 2000, IBM anunció ^{[ 10 ]} sus planes para lanzar una versión de su producto comercial AFS bajo la Licencia Pública de IBM . Esto se convirtió en OpenAFS. Hoy en día, OpenAFS se desarrolla activamente para una amplia gama de familias de sistemas operativos, incluyendo: AIX , MacOS , Darwin , HP-UX , Irix , Solaris , Linux , Microsoft Windows , FreeBSD , NetBSD .

AFS se originó en la Universidad Carnegie Mellon como parte del Proyecto Andrew , ^{[ 36 ]} llamado así por Andrew Carnegie y Andrew Mellon. El desarrollo comenzó alrededor de 1983 (con algunas fuentes citando mediados de la década de 1980), inicialmente bajo el nombre de "Vice" ^{[ 2 ].} El proyecto tenía como objetivo crear un sistema de archivos distribuido escalable y transparente a la ubicación para un entorno informático de todo el campus, haciendo hincapié en características como el almacenamiento en caché del cliente, la escalabilidad a muchos clientes por servidor y la autenticación basada en Kerberos.

Los primeros trabajos implicaron la colaboración con IBM. A la versión 1 de AFS (a veces llamada sistema de archivos distribuidos ITC) le siguió una versión rediseñada de AFS 2 (o simplemente AFS) a finales de la década de 1980, que mejoró la escalabilidad y la consistencia de la caché. ^{[ 37 ]}

• Sistema de archivos global

• Campbell, Richard (1 de febrero de 1998). Managing AFS (1.ª  ed.). Prentice Hall . pág.  479. ISBN 978-0-13-802729-2.
• Milicchio, Franco; Gehrke, Wolfgang (7 de junio de 2007). Servicios distribuidos con OpenAFS (1.ª  ed.). Springer Science+Business Media . pág.  395. ISBN 978-3-540-36634-8.

• OpenAFS
• Wiki de AFS
• Arla

• El sistema de archivos Andrew (2014), Arpaci-Dusseau, Remzi H.; Arpaci-Dusseau, Andrea C.; Libros de Arpaci-Dusseau