NetWare与UNIX的互联方法与实现

1、NetWare与UNIX的互联方法与实现异型网络之间的互联是当今计算机网络技术开展的热点问题之一。随着计算机技术的深化开展与网络的不断普及,异型机与异型网络的互相连接、互相共享资源已经成为人们需要迫切解决的问题了。如今广泛流行的网络操作系统Netare与同样为人们所喜欢的UNIX系统之间的互联问题正是在这种背景下提出来的。由于Nvell公司已经成功地使Netare支持TP/IP协议,而UNIX的联网正是建立在TP/IP协议之上的,所以一些基于TP/IP协议的应用层协议,就自然成为解决Netare与UNIX互联问题的较好方法了。网络文件系统(NFS)正是这些协议中,应用较广、技术较为成熟的协议之

2、一,而且如今市场上已经推出了几十种NFS产品。它们被广泛地应用于Netare与UNIX的互联之中。本文将通过对NFS的概念和实现方法的讨论,来说明Netare与UNIX之间是如何通过NFS实现互联的。一、网络文件系统概述Sunirsystes公司是以其高品质的工作站而享誉计算机界的。其工作站现已广泛地应用于多种领域,如AD、仿真、图形处理等。SUN工作站采用的是开放式的系统构造,它们大都是基于UNIX操作系统之上的,并且支持TP/IP协议作为其网络的体系构造。也正是由于对TP/IP协议的支持,使得SUN工作站可以很方便地在Ethernet上,基于TP/IP进展通讯。同时,又由于TP/IP协议在

3、网际互联上的优越性能,使得SUN工作站与其它异种机之间的通讯实现起来较为方便和容易。为了实现网络上的文件效劳,SUN公司提出了网络文件系统(NetrkFileSyste,NFS)的概念。它提供了异种机、异种操作系统之间的透明在线(n-Line)共享文件的手段。NFS允许用本地操作系统的I/调用方式访问远地文件,并且这与文件存放的物理位置和使用何种操作系统无关。从用户的角度看,NFS是不可见的。用户可以运行一独占的程序并且可以对独享文件进展I/操作,而这时用户并不清楚它们是本地的还是远程的程序或文件。使用NFS的好处很多。NFS允许多台机器使用同一个数据文件,所以文件的数据对网络上的各机器来说都

4、是可存取的。而且NFS可以通过将大的文件存储在一台机器上而由大家来共享的方式,使存储的费用明显的降低。尤其是在数据库应用系统中,你可以把数据文件可靠、统一地集中在一起,既可共享使用又可以进展方便的统一管理。NFS目前已经得到开放系统组织的成认,成为今天的分布式文件系统的工业标准。NFS不仅可以支持SUN工作站之间的连接,而且可以支持来自主要计算机厂家的产品。尤其是大多数UNIX操作系统,诸如SUNIX,都提供了支持NFS协议的软件,以实现UNIX与其它操作系统之间的通讯。二、从网络的体系构造来说明NFS的实现T8S08900.GIF;图1NFS在一个操作系统中的详细形式如图1。当一个应用程序运

5、行时,它可以通过系统调用翻开一个文件,并对其进展存取访问。这时的文件存取系统可以接收用户的各种恳求,并且可以自动判断将该恳求发往何处,即是本地文件系统还是NFS客户效劳局部。这种判断是根据被恳求的文件是在本地存储介质上还是在远程的计算机上而做出的。当一个被恳求文件在远地时,NFS客户效劳软件利用NFS协议与远地机器上适当的NFS效劳器获得联络,并且进展相应的恳求操作。在远地效劳器对恳求做出答复后,客户效劳软件获得结果,将它传送给应用程序。从程序员的角度来看,NFS协议本身并没有提供什么特别的调用过程。一旦管理员将NFS设置完成后,程序员就可以对远地和本地的文件进展同样的存取操作,它们之间并无明

6、显的差异。对于NFS,设计者并没有将它设计成为解决所有文件传输的综合性协议,而是将NFS的实现分成三个相对独立的局部:NFS协议本身、远程过程调用(RetePredureall,RP)机制和外部数据表示(eXternalDataRepresentatin,XDR)。假如将它们与IS/SI的推荐标准相对照的话,可以看出RP对应于会话层,XDR对应于表示层,而NFS协议本身那么对应于应用层,见图2。从这个体系构造可以看出,真正的NFS效劳是建立在外部数据表示XDR和远程过程调用RP所提供的效劳功能之上。T8S08901.GIF;图2在网络环境中,RP为运行在不同机器、不同操作系统上的程序(过程)互

7、相调用、传递参数及回送结果等提供一种标准的方法。RP为实现网络上的客户/效劳器形式提供了支持。比方,一个程序员可以把他的程序分解成为客户、效劳器两局部,在客户方面,程序员设计了一些过程,如rete,并将RP码插入到这些过程之中;而效劳器方面,应用RP的其他功能,实现了一些处理该种调用的过程。当一个运行中的客户程序发出远程调用时,RP软件自动对变元的值进展搜集,并打成数据包(essage)发往远地效劳器,启动调用过程,最后返回结果。整个调用过程如同调用本地过程一样。PR实际上是ISR会话层协议的详细实现,该机制将下层协议的细节掩盖了起来,使程序员抛开通信协议的详细过程,就可以设计出分布式程序。X

8、DR是数据描绘和编码的一种标准,是表示层的详细实现。它提供了在不同体系构造的计算机之间进展数据传输时,数据表示的标准方法。比方,对于32-bit的整数表示方法来说,各种机器并不一样,有的将整数的主要字节放在高位地址局部,有的那么刚好相反,所以在网络上要使数据在这两种整数表示法的机器之间进展传送,就必须进展适当的转换,否那么数值在传输后会发生变化。XDR就提供了这种转换功能。XDR采用的是IS推荐的抽象语言法表示记法1,即ASN.1,作为内部数据传送的标准语法表示。互相通信的两方XDR进展本地语法表示与ASN.1之间的转换与逆转换。RP和XDR提供的这种网络效劳为构造NFS这样的分布式数据处理系

9、统奠定了基矗由此可见,由NFS协议本身、RP和XDR三者相结合,在TP/IP或UDP/IP之上,实现了NFS概念的全部。它们互为基储互相配合,实现了基于NFS的异种设备、异种操作系统之间的透明在线共享文件的访问功能。三、举例说明NFS的工作过程为了详细直观地说明NFS的工作过程,我们以SUN工作站上的UNIX操作系统为例,来说明NFS的详细工作过程,包括什么是文件阶层(Hierahies)、如何理解效劳器和客户、效劳器如何使其它机器共享其文件以及如何对远程机器上的文件阶层进展访问等。1.文件阶层当通过某安装点(untpint),从一个本地硬盘来安装一个文件系统时,可以将整个文件系统安装上并从它

10、的根(rt)来启动。例如,有两个文件系统rt和usr,在不同的硬盘分区中。如今可以将usr文件系统安装到rt文件系统的/usr目录上,并通过/usr目录对usr分区进展访问。与上述原理相似,也可以将不同机器上的某个文件系统安装到本地硬盘上,甚至可以将另外一台机器上的文件系统中的某个目录安装到本地,而不必将整个文件系统都安装过来,如图3。T8S08902.GIF;图32.效劳器与客户的概念一个文件效劳器是一台用于共享的机器,其它机器可以用它安装(unt)文件系统。一个客户机是一台至少从一个文件效劳器继承了一个文件阶层的机器。任何机器(除非没有硬盘)都可以同时既作为NFS效劳器,又作为NFS客户机

11、来使用。3.效劳器与输出(Exprting)在一台UNIX工作站上,exprtfs系统程序、rp.untd以及nfsd守候进程(dean)一同来控制NFS。一旦NFS文件效劳器将文件阶层进展输出(exprt)后,此效劳器上的相应目录可由其它的机器来访问。文件效劳器上的/et/exprfs文件列出了这些可用的目录、可以访问它们的客户、以及存取权限。当你启动exprtfs程序时,/et/r.1a1就会自动激活exprtfs程序。该程序检查/et/exprtfs文件并通知效劳器内核有关所输出的每个文件阶层的特权。在效劳器启动后,还可以利用exprt命令将一个文件阶层分解成输出和非输出局部,或者改变一

12、个已经输出的文件阶层的特权。4.客户与安装(unting)客户对文件效劳器上的exprt目录进展存取是通过unting来进展的。客户在安装目录时,不是复制该目录,而是通过一系列的远程调用来实现unting进程,它使用户可以对效劳器硬盘上的相应目录进展透明存龋运行在文件效劳器上的RP以一定的格式承受信息,即XDR格式。由rp.untd守候进程来处理这些信息并允许或制止对一个文件阶层进展安装。一旦客户将远程目录安装后,客户即可以使用“D目录名命令进入相应的目录下进展操作了,就如同操作本地硬盘一样。客户对有exprt信息的文件效劳器进展定位,并在它与效劳器之间建立连接,此连接进程称为binding,

13、NFS的装订是发生在NFS安装的时候。客户在自举时可以对一目录进展安装,也可以用unt命令来显式地安装,或者通过自动安装器(Autunter)来进展。/et/fstab文件中列出了在客户启动时安装的所有文件阶层。由此可见,NFS的工作是由NFS效劳器和NFS客户进程共同实现的。只有在NFS效劳器上规定了输出的目录或者文件系统,在NFS的客户机上才能对其进展继承,并通过对这些目录或者文件系统的安装来实现客户对效劳器的透明访问。四、Netare与UNIX工作站之间通过NFS互联的实现自从SUN公司实现了NFS以后,它实际上已经成为UNIX产品的分布式文件系统。市场上有众多的NFS产品出现,这里将以

14、当今最流行的两种操作系统UNIX、DS之间通过NFS进展透明访问为例,来看一看NFS在互联中的详细实现。我们这里所要介绍的产品是NetareNFS、NetareNFSGateay和P-NFS。前两者是由Nvell网络公司推出的,后者那么是SunirSystes公司的产品。由于这两个公司对待UNIX与DS互联问题的角度和出发点不同,因此它们所实现的产品也就有很大的区别了。NetareNFS和NetareNFSGateay是Nvell公司从自己的Netare网络操作系统出发,基于DS的考虑所研制、开发出来的。它提供应UNIX工作站透明访问Netare效劳器的机制以及由DS工作站通过Netare效劳

15、器来共享UNIX资源的手段。而P-NFS那么是SUN公司从UNIX工作站的观点出发,提供应S-DS或S-inds用户的、用以实现UNIX的NFS客户方的软件,使P机用户共享UNIX的资源。1.NetareNFSNetareNFS是将UNIX系统透明地集成到Netare3.11环境之上。它可以使得Netare效劳器具有NFS效劳器的功能。一旦安装了NetareNFS之后,享有NFS客户效劳的UNIX工作站就可以与Netare上的DS工作站一起共享效劳器上的文件资源。它提供有NFS、FTP等可装载模块(NL)为UNIX客户提供效劳。NetareNFS同时也在Netare和UNIX之间提供双向的打印

16、网关以及与X/ind应用相交互,允许X客户从远程来管理Netare效劳器。其协议的体系构造如图4。T8S08903.GIF;图4NetareNFS与其他UNIX系统一样,需要使用TP/IP作为根本的支撑协议,并籍此完成NFS上的各种功能。它的特点是:(1)使UNIX用户访问Netare利用NetareNFS,UNIX客户可以访问并从Netare效劳器上安装(unt)文件系统,就如同它从一个典型的NFS效劳器上所做的一样。这使得UNIX用户可以在保存了自身的操作系统优势的同时,使用Netare上的文件。(2)将Netare环境与UNIX环境集成NetareNFS将网络文件系统的概念引入到Neta

17、re的联网环境中来,使得UNIX工作站可以与其它的Netare客户系统,例如,aintsh、DS、inds以及S/2共享文件。FTP效劳可以使TP/IP客户系统利用FTP协议从/向Netare效劳器传送文件。它提供了完好的打印集成:UNIX用户可以利用Netare打印机进展打印,而Netare用户也可以在TP/IP网络上可以访问的打印机上进展打樱它同时使Netarev3.11成为一个功能强大的UNIX工作组中NFS效劳器。对于用户输入的操作命令,可以有很短的响应时间和较高的吞吐率。(3)提供用X/ind来管理效劳器NetareNFS提供XNSLE应用程序来使X/ind系统的用户以及VT100/

18、220终端用户从远程来管理Netarev3.11效劳器。比方,可以从一个VT100/220终端或一个UNIX工作站运行X/ind,对Netare效劳器进展远程配置和排除Netare效劳器的错误。利用NetareNFS,UNIX用户在保持其原有系统的功能之外,还获得了Netare效劳器优化技术所带来的好处,如磁盘的高吞吐量、容错技术及其平安措施等。另外,NetareNFS还带来了改良的工作组(rkgrup)的运行效率、资源共享和高效率的网络管理。总之,NetareNFS提供应UNIX工作组以高性能的NFS效劳器,同时Netare操作系统又带给UNIX用户以良好的时间与空间的响应,从而极大地进步了

19、系统的性能价格比。2.NetareNFSGateayNetareNFSGateay所提供的功能与NetareNFS相反,它是一个基于效劳器连接的、使Netare用户可以访问UNIX的方案。该产品可以让DS和inds用户方便地对UNIX上的文件系统进展访问,就象透明访问Netare效劳器一样。Nvell公司研制、开发NetareNFSGateay的目的,就是要给Netare用户一种访问UNIX文件的选择。那些已经习惯于Netare环境的P机用户们,可以使用这种网关来共享本地或者远程UNIX系统上的文件。对于这些共享文件的使用,就象操纵DS或inds的文件一样。通过NetareNFSGateay还

20、可以使P用户共享UNIX上价格昂贵的海量存储资源,如D-R等。NetareNFSGateay的安装与集中的管理都是由效劳器来完成的。TP/IP主机地址、UNIX/Netare记帐信息都是在效劳器上由域名字系统(DainNaeSyste,DNS)和网络信息效劳(NIS)统一管理起来的。这种集中管理的好处在于可以使网络管理员从效劳器上安装和管理系统,以及获得正确的IP地址。也正是由于NFS的文件存取是通过Netare效劳器来完成的,网络用户们因此可以得到Netare保密机制的支持。另外,NetareNFSGateay还提供了XNSLE应用程序,允许X/ind系统的用户以及VT100/220终端用户

21、远程管理Netarev3.11效劳器。Nvell公司的这两种NFS产品,在基于Netare网络操作系统的根底之上,分别从两个方面解决了Netare与UNIX之间的文件共享、打印共享以及透明访问等方面的问题。为局域网与广域网的互联提供了一种可行的解决方案。3.P-NFS通过使用P-NFS,UNIX工作站的硬盘可以被当作为P机上的附加硬盘来使用。P-NFS提供了TP/IP的全部实现,包括FTP、Telnet和其它实用程序,同时还包括将DS恳求重定向至UNIX的才能。P-NFS可以支持以太网、令牌环、串行通信等通讯方式的连接。对于以太网的连接方式,可以把它安装在其默认的一些网络适配卡上,如3的EtherLink系列的网卡、PNI及NI5010等。它同时还支持NDIS及DI技术,这样就使得P-NFS对大多数的流行网卡都可以提供支持。而且,正是由于有了对DI技术的支持,使得P-NFS可以同时支持TP/IP网络和Netare网络,从而成为连接这两种当今广泛使用的网络的纽带。在安装了P-NFS之后,系统通过批文件