东北大学分布式操作系统课件4

第4章分布式命名管理东北大学信息学院于戈2006年3月2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理主要内容4.1命名实体和名称空间4.2名称的解析4.3名称空间的实现4.4移动实体的定位4.5删除不再引用的实体2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理4.1命名实体和名称空间实体（entity）：系统中的任何对象–物理资源型：主机、文件、打印机、磁盘–逻辑抽象型：进程、用户、邮箱、新闻组、主页、报文、会话实体的名称（Name）:一个位串或字符串，可唯一地标识一个实体–如主机名、文件名、进程名、用户名命名（Naming）:赋予名称2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字与地址实体访问点（accesspoint）：用于访问该实体的接口–可以有多个访问点–实体可以改变访问点–访问点可赋给另一个实体地址（address）：–实体访问点的名称，指向实体的一个访问点–例如：服务器地址：IP+端口号位置独立性–实体的名称与它的地址无关学号姓名电话2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字与标识符标识符（Identifier）1.一个标识符最多引用一个实体2.每个实体被一个标识符所引用3.一个标识符总是引用同一个实体（不准重用）机器可读的名称–数字位串，如网卡地址：0020AF0B9876h用户友好的名称（human-friendlyname）–有意义的字符串，如目录名“home”2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名称空间(1)一个名称空间可表示为用带标号的有向图–叶子节点：命名实体的信息（地址、状态）–目录节点：边标号，节点标识符，目录表–根节点：只有出边，没有入边。通常只有一个。2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名称空间(2)路径名：对应于边的标号序列–N:标号1，标号2，…，标号n–绝对路径名:从根节点开始，如n0:home,steen,mbox–相对路径名路径的表示–/home/steen/mbox名称的种类–全局名（global），绝对名，适用于整个系统–局部名（local），相对名，与具体目录有关2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字空间(3)UNIX文件系统的一般结构–目录节点：表示文件目录–叶子节点：表示文件–引导块（bootblock）:操作系统加载信息–超级块（supperblock）：文件系统信息2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字空间(4)UNIX文件系统的i-node结构–64个字节，每块1KB–小文件=10个块–中文件≈10*16个块≈160KB–大文件≈102*162个块≈25.4MB–大文件≈103*163个块≈4GB2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理4.2名称解析名称解析（Resolution）–找到名字所对应实体，进而可访问关于实体的信息封闭机制(Closure)–知道如何以及从何处开始名称解析–从名称空间中选择开始名称解析的初始节点–例：02483683113命名系统–实现命名和名称解析2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理链接别名（alias）：同一个实体的其他名称别名实现：链接(link)–硬链接（hard）：存储节点标识。用目录节点表示2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理链接方法–符号链接(symbolic)：存储路径名。用叶子节点表示。2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理安装安装（mount）：合并两个不同的名称空间外地名称空间（foreignnamespace）安装基座点（mountpoint）–存储外地节点标识符的本地目录节点安装点（mountingpoint）–需安装的外地名字空间的目录节点外地NS本地NS2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理安装方法分布式系统中安装的实现–访问协议的名称–服务器的名称–外地名称空间中安装点的名称名称的表示–URL名，如东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理安装方法(1)使用专门访问协议，安装远程名称空间–例：SUNNFS系统，–协议:nfs；服务器:flits.cs.vu.nl；目录:/home/steen2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理安装方法(2)DECGlobalNameService的结构–增加一个新根节点，形成新的名字空间–建立映射表（子根节点ID,新名称）2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理4.3名字空间的实现名称服务–添加、删除和查找名字名称服务器–实现名称服务的软件系统区域(zone):不相交的子空间–每个区设有一个名称服务器，负责本区的名称服务名称空间的层次–全局层(global)：根节点，稳定不变–行政层(administrational)：目录节点，很少改变–管理层(managerial)：底层节点，可能经常改变2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名称空间的分布(1)DNS名称空间的三层划分.2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名称空间的分布(2)不同层次上名称服务器之间的比较项目全局层行政层管理层网络的地理范围全世界组织部门总的节点个数少许多个巨量查找响应性秒毫秒立即更新传播滞后立即立即副本的个数多个无或少许无客户端缓存?是是有时2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字解析的实现(1)名称解析器(NR)–客户端执行名称解析的程序迭代式方法–名称解析器从根名字服务器开始，逐个与名称服务器交互，实现名称的解析递归式方法–名称解析器委托根名称服务器，由各个名称服务器之间交互，实现名称的解析NRNS1NS2NRNS1NS2NS3NS32006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字解析的实现(2)例：迭代式名称解析–root:nl,vu,vs,ftp,pub,global,index.txt2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字解析的实现(3)例：递归式名称解析–root:nl,vu,vs,ftp,pub,global,index.txt2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字解析的实现(4)解析中的缓存作用–举例：递归式名称解析nl,vu,cs,ftp节点服务器解析查找传给子节点接收和缓存返回给请求者csftp#ftp----#ftpvucs,ftp#csftp#ftp#cs#cs,ftpnivu,cs,ftp#vucs,ftp#cs#cs,ftp#vu#vu,cs#vu,cs,ftprootni,vu,cs,ftp#nlvu,cs,ftp#vu#vu,cs#vu,cs,ftp#nl#nl,vu#nl,vu,cs#nl,vu,cs,ftp2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理名字解析的实现(5)递归式和迭代式在通信代价方面的比较2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理DNS:InternetDomainNameSysemDNS:–Internet中查找主机和email服务器地址DNS名称空间–一个有根树–域（domain）:一个子树–域名：从根节点开始的路径名–区域（zone）：域的划分，对应一个名称服务器–资源纪录：节点包含的内容2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理DNS名称空间资源记录记录类型管理实体描述SOAZone保留所表示区域的有关信息AHost包含该节点表示的主机的IP地址MXDomain指向用于处理发给该节点的邮件的邮件服务器SRVDomain指向处理专门服务的服务器NSZone指向实现所表示区域的名称服务器CNAMENode所表示节点的主名称的符号连接PTRHost包含主机的规范名称HINFOHost保留该节点表示的主机的信息TXTAnykind包含实体有用的特别信息2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理DNS实现(1)例：有关区域cs.vu.nl的DNS数据库的摘录2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理DNS实现(2)不同区域（zone）之间的引用–例：vu.nl域的描述部分包含cs.vu.nldomain域.NameRecordtypeRecordvaluecs.vu.nlNISsolo.cs.vu.nlsolo.cs.vu.nlA130.37.21.12006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理OSIX.500目录服务X.500:–国际电信联盟（ITU）关于目录服务的建议标准目录服务–客户可使用实体的属性查找实体目录信息库(DIB)–所有目录项的集合–目录项:（属性，值）–相对区别名（RDN）：记录的命名属性–全局唯一的记录名：RND值序列目录信息树(DIT)–用于描述目录项集合的层次结构，命名图2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理X.500名字空间(1)举例：X.500目录项属性缩写值CountryCNLLocalityLAmsterdamOrganizationLVrijeUniversiteitOrganizationalUnitOUMath.&Comp.Sc.CommonNameCNMainserverMail_Servers--130.37.24.6,192.31.231,192.31.231.66FTP_Server--130.37.21.11名字空间(2)举例：局部的目录信息树2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理X.500名字空间(3)例：使用Host_Name作为RDN.目录项1目录项2属性值属性值CountryNLCountryNLLocalityAmsterdamLocalityAmsterdamOrganizationVrijeUniversiteitOrganizationVrijeUniversiteitOrganizationalUnitMath.&Comp.Sc.OrganizationalUnitMath.&Comp.Sc.CommonNameMainserverCommonNameMainserverHost_NamestarHost_NamezephyrHost_Address192.31.231.42Host_Address192.31.231.662006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理X.500目录的实现目录系统代理(DSA)–管理子DIB的服务器目录用户代理(DUA)–代表用户访问目录目录访问协议(DAP)–DSA与DUA之间通信目录系统协议(DSP)–DSA之间通信应用:.Net,Novel,OracleDSADSADSADSADUADUADUADUADIB2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理4.4移动实体的定位固定实体：固定位置移动实体（mobileentity）：可变位置位置改变后，需查找DNS数据库，进行更新•记录地址–更新效率低•记录名称–查找效率低DNS数据库用户名地址2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理命名与实体定位(a)传统方法：在名称和地址之间的直接的单级映射.(b)新方法：使用标识符的T-级映射--〉定位服务2006-3-28东北大学软件所于戈第四章分布式命名管理广播和多播方法广播方法（br