تاپيك ويژه خرابي و تعميرات هاردديسك

[glc_engineer]

مخفف NT File System است و امن ترین و قوی ترین سیستم فایل برای ویندوزهای NT، 2000، XP و Vista است. این سیستم فایل با پشتیبانی از کنترل دسترسی و امتیازات مالکیت، ایجاد امنیت می کند. به این معنا که می توانید برای يك گروه از کاربران یا فردی اجازه ی دسترسی به فایل های خاصی را تعیین کنید.

در حال حاضر در سیستم عامل های مایکروسافت دو نوع NTFS مورد استفاده قرار می گیرند. NTFS 4.0 سیستم فایلی است که در ویندوز NT4.0 بکار می رود. و NTFS 5.0 كه همراه با ویندوز 2000 آمد و در ویندوز XP نیز استفاده می شود. NTFS 5.0 قابلیت های اضافه تری فراهم می کند که در NTFS 4.0 وجود نداشت. هر دو نسخه ی NTFS در ویژگی های زیر مشترک اند:

- NFTS از فشرده سازی فایل ها و فولدرهای منفرد پشتیبانی می کند. و درحالیکه این فایلها فشرده شده اند می توانند خوانده و نوشته شوند (Read & Write).

- NTFS فایل سیستمی قابل بازیابی است، به این معنا که می تواند در مورد عملیاتی که با مشکلاتی از قبیل اختلال سیستم یا کمبود انرژی برق روبرو شده اند، آخرین عمل انجام شده را خنثی کند یا آخرین عمل خنثی شده را مجدداً اعمال نماید (undo or redo).

- NTFS از فایل های مکینتاش پشتیبانی می کند.

علاوه بر ویژگی های فوق، NTFS 5.0 (که در ویندوز 2000 و XP استفاده می شود) فواید زیر را نیز فراهم می سازد:

[glc_engineer]

- سهمیه بندی دیسک (Disk quotas): کاربران مدیر (Administrators) می توانند میزان دسترسی و استفاده ی کاربران از دیسک را براساس واحد حجم تعیین کنند. سطوح مختلف سهمیه بندی عبارتند از: Off (غیر فعال)، Tracking (پیگردی) و Enforced (اجباری).

- رمز گذاری (Encryption): سیستم فایل NTFS می تواند بطور خودکار داده های فایل را هنگام خواندن یا نوشتن بر روی دیسک رمزگذاری یا کشف رمز کند.

- فایل های پراکنده: این ویژگی به برنامه ها اجازه می دهد فایل های بسیار بزرگی ایجاد کنند، اما فقط به اندازه ی مورد نیاز از دیسک استفاده کنند.

- USN Journal:این مورد ثبت پیوسته ای از کلیه ی تغییرات انجام شده بر روی فایل ها ایجاد می کند. این ویژگی یکی از دلایلی است که کنترل کننده ی Domain (دامنه ی) ویندوز 2000 باید از پارتیشن NTFS 5.0 به عنوان پارتيشن سیستمی استفاده کند.

اگر بخواهید بوت دوگانه (Dual-boot) بین NT 4.0 و ویندوز 2000 یا XP ایجاد کنید، می بایست حداقل سرویس پک 4 را برای ویندوز NT نصب کرده باشید. هنگام نصب ویندوز XP یا 2000 کلیه ی پارتیشن های NTFS به NTFS 5.0 تبدیل می شوند. بدون سرویس پک 4، ویندوز NT نمی تواند NTFS 5.0 را شناسایی کند، و بنابراین کامپیوتر نمی تواند ویندوز NT را بوت کند. همچنین باید توجه داشته باشید که قابلیت های اضافه ی NTFS 5.0 فقط در ویندوزهای 2000 و XP موجود هستند و این امکانات در ویندوز NT عمل نمی کنند.

با در نظر گرفتن عملکرد FAT و NTFS، می توان گفت FAT در حجم های پایین تر بهتر کار می کند، اما NTFS در حجم های بالا کارایی و عملکرد بسیار برتری نسبت به FAT دارد و این تفاوت حدوداً از 500MB مشخص می شود.

[glc_engineer]

سيستم فايل NTFS چيست ؟

حتما تا كنون با عناويني همچون FAT16 و FAT32 آشنا هستيد . اين دو از سيستم هاي فايلي مايكروسافت هستند كه در حال حاضر با توجه به گسترش زمينه هاي مختلف سيستم هاي كامپيوتري ناكارآمد و غير قابل اطمينان هستند.
يكي از مهمترين مشكلات امنيتي در سيستم FAT16 و FAT32 عدم توانايي در تعريف سطوح مجوز دسترسي به فايل ها و يا پوشه ها مي باشد . كه اين امر مي تواند به عنوان يكي از دلايل ناكارآمدي و قابل اطمينان نبودن اين سيستم ها در سطوح شبكه باشد .
بر اين اساس مايكروسافت سيستم فايلي جديدي تحت عنوان NTFS را ايجاد نمود كه از يك ساختار 64 بيتي پشتيباني مي كند و از اين رو كاربران مي توانند فايل هايي ايجاد كنند كه طول نام آنها تا 256 كاركتر باشد .
چهار مجوز استاندارد در سيستم NTFS براي فايل ها و پوشه ها وجود دارند :
1- No Access: با انتخاب اين گزينه كاربران هيچگونه مجوزي براي خواندن ، نوشتن و ... فايل يا پوشه مربوطه نخواهند داشت .
2- Read : با توجه به آنكه اجزاه خواندن يك فايل شامل اجراي آن نيز مي باشد ،از اين رو كاربري كه اين سطوح از دسترسي را داشته باشد مي تواند فايل را اجرا كرده و آن را بخواند .
3- Change : اين سطح دسترسي و مجوز ، كاربر را قادر مي كند تا فايل را خوانده و در صورت لزوم تغييرات خود را در آن انجام دهد يا حني فايل را حذف كند .
4- Full Control : با فعال بودن اين گزينه كاربران داراي مجوز مي توانند فايل را خواند ، تغييرات مورد نياز را درآن ايجاد كرده و يا حذف كنند . در واقع تمام امكانات و اختياراتي كه كاربر در حالت Change دارد در اين قسمت نيز وجود دارد و فرق اين دو سطح مجوز در آن است كه با داشتن مجوز Full Control ، كاربر مي تواند حتي براي ساير كاربران سيستم دسترسي تعريف كند و يا دسترسي كاربر ديگر را از آن پوشه و يا فايل حذف كند .
از لحاظ امنيتي بهتر است حتي الامكان از اين مجوز استفاده نكنيد ، زيرا داشتن مجوز Change بالاترين سطح دسترسي را به كاربران مي دهد مگر آنكه واقعا بخواهيد كاربري امكان تعريف يا حذف مجوز براي سايرين را داشته باشد .
البته مجوزه هاي ديگري نيز چون Read Only ، No Execute، Execute Only ، Write Only و ... نيز قابل تعريف مي باشند .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

[glc_engineer]

تعيين مجوز براي منابع اشتراكي شبكه
مجوزهاي بررسي شده در فوق در واقع براي تعيين سطح دسترسي كاربراني است كه از يك سيستم بطور مشترك استفاده مي كنند . اما ممكن است سيستم شما در بين چندين سيستم ديگر و در يك شبكه قرار گرفته باشد و شما بخواهيد با تعيين سطح دسترسي هاي مشخص امكان دسترسي به يك يا چند كاربر بدهيد . پس از تعريف منابع اشتاركي در سيستم تان كه مي تواند فايل ها ، پوشه ها ، درايو ها ، چاپگر ، اسكنر و ... باشد ، كاربران داراي مجوز مي توانند به اين منابع دسترسي داشته باشند . با توجه به آنچه گذشت مي توان سطوح دسترسي كاربران در سطح شبكه را نيز به شكل زير تعريف كرد:
1- No Access: نازلترين سطح دسترسي (دسترسي وجود ندارد)
2- Read : اجرا و خواندن
3- Change : اجرا ، خواندن و اعمال تغييرات
4- Full Control : اجرا ، خواندن ، نوشتن و اعمال تغييرات ، تغيير در سطح مجوز ها
با توجه به اين توانايي ها شما مي توانيد براي يك فايل و يا پوشه در هر دو وضعيت سيستم محلي و شبكه ، مجوزلازم را به كاربران بدهيد . مثلا با تعيين مجوز Change براي يك فايل در سيستم محلي ، به كاربراني كه در پشت سيستم شما مي نشينند امكان اعمال تغييرات را در فايل بدهيد و با تعيين مجوز Read در سطح شبكه تنها امكان خواندن را به كاربراني كه از شبكه استفاده مي كنند بدهيد . البته در صورت جابجايي اين سطوح ، يعني تعيين مجوز Change, در سطح شبكه و Read در سطح سيستم محلي ، تنها مجوز Read كه حداقل سطح دسترسي بين اين دو است به كاربران داده مي شود و كاربران شبكه نيز تنها مي توانند فايل را خوانده و اجرا كنند . شكل زیر ، بوت سكتور يك ولوم قالب دار را با يك NTFS را شرح مي دهد .وقتي يك ولوم NTFS را قالب بندي مي كنيد ، برنامه قالب بندي اولين 16 قسمت را براي بوت سكتور و كد بوت استرپ اختصاص مي دهد.

Byte Offset

Field Length

Field Name

0x00

3 bytes

Jump Instruction

0x03

LONGLONG

OEM ID

0x0B

25 bytes

BPB

0x24

48 bytes

Extended BPB

0x54

426 bytes

Bootstrap Code

0x01FE

WORD

End of Sector Marker

در ولوم هاي NTFS ، اطلاعات رشته هايي هستند كه BPB ها را از يك BPB گسترده شده دنبال مي كند . ان اطلاعات كه در رشته ها قرار دارند Ntldr( برنامه لود كننده NT ) را قادر مي سازند تا ليست هاي فايل هاي اصلي ( MTF) را در طول شروع ، پيدا كنند. در ولوم هاي NT ، MFT در يك سكتور از پيش تعريف شده ، محدود نشده اند . اين موضوع در مورد ولوم هاي FAT16 و FAT32 نيز صادق است . به همين خاطر اگر سكتور بدي در محل نرمال آنها قرار گيرد ، MFT ها مي توانند جابه جا شوند. اگر اطلاعات خراب شده باشد ، MFT نمس تواند مستقر شود و ويندوز NT/2000 فرض را بر اين خواهد گذاشت كه ولوم قالب بندي نشده است .

مثال زير روشن خواهد كرد كه چگونه يك بوت سكتور ولوم NTFS هنگامي كه وندوز 2000 در حال اجراست ، قالب بندي مي شود . در اين قسمت نتيجه چاپي قالب بندي شده است .

در جدول زير قسمت هاي BPB وBPB گسترش يافته در ولوم NTFS شرح داده شده است .

به دليل اينكه يك سيستم در حال كار نرمال در بوت اسكوتر ها به دليل دسترسي به ولوم وجود دارد، بيشترين توصيه ما اين است كه ديسك مرورگر با قائده اي را مانند chkdsk نصب كنيد اين كار بسيار بهتر از اين است كه از همه اطلاعات خود BACK UP بگيريد تا از پاك شدن اطلاعات ضروري خود جلوگيري كنيد .

MFT

هر فايل در يك ولوم NTFS به وسيله ركوردي در يك فايل مخصوص به نام فهرست فايل اصلي يا ( MFT) نشان داده مي شود .
NTFS اولين 16 ركورد را در يك فهرست براي اطلاعات مخصوص رزرو مي كند . اولين ركورد از اين فهرست ، فهرست فايل اصلي را توصيف مي كند و خود به وسيله يك ركورد بازتابي MFT پيروي مي شود .اگر اولين ركورد MFT خراب شده باشد ،NTFS ركورد دوم را مي خواند تا بتواندركورد بازتابي MFT را كه اولين ركورد آن مانند اولين ركورد MFT است را پيدا كند مكان هاي اطلاعات كه به بخش هاي ركورد بازتابي MFT و MFT تقسيم شده اند ، در بو ت سكتور ها ثبت شده اند .نسخه اي ديگر از بوت سكتور در مركز منطقي ديسك محدود شده است . سومين ركورد MFT فايل ثبت كننده وقايع است كه براي ترميم فايل ها به كار برده مي شود . هفدهمين ركورد و ركوردهاي زيرين فهرست فايل اصلي براي هر كدام از فايل ها هستند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

فهرست فايل اصلي مقدار مشخصي از فضا را براي هر كدام از فايل هاي ركورد اختصاص مي دهد . خصوصيات يك فايل در فضاي اختصاص يافته در MTF نوشته مي شود .فايل ها كوچك و ديركتور ها ( معمولا 1500 بايتي و يا كوچكتر ) مانند فايلي كه در شكل بعد نشان داده شده است، مي توانند كاملا در داخل ركورد فهرست فايل اصلي جاسازي شوند .

اين طراحي دسترسي به فايل ها را بسيار سريع مي كند .براي مثال سيستم فايل FAT كه از يك فهرست فايل اختصاصي براي ليست كردن اسامي و آدرسها هر فايل استفاده مي كند FAT راهنما ، محتوي يك شاخص را به داخل يك فهرست فايل اختصاصي ثبت مي كند . وقتي شما بخواهيد يك فايل را ببينيد ، در ابتدا FAT فهرست فايل اختصاصي را مي خواند و مطمئن مي شود كه آن فايل وجود دارد . سپس FAT فايل ها را به وسيله زنجيره اي از واحد هاي اختصاصي اتصال يافته به آن فايل ، بازيافت مي نمايد .

ركورد هاي راهنما در داخل فهرست فايل اصلي قرار گرفته اند . بجاي اطلاعات ، راهنما ها محتوي اطلاعات شاخص هستند . ركورد هاي راهنماي كوچك ، كاملا در داخل ساختمان MFT مستقر هستند . راهنماهاي بزرگتر اساسا در داخل B-trees هستند و داراي ركوردهاي همراه اشاره گر هستند كه براي دسته هاي خروجي محتوي راهنماهاي ثبت كننده اي كه نمي توانند در داخل ساختمان MTFباشند ، مناسب هستند .

فايل NTFS نسبت داده شده :

سيستم فايل NTFS هر فايل و فولدر را مانند يك فايل نسبت داده شده مي بيند . عناصري مانند نام فايل و يا اطلاعات امنيتي خود فايل و حتي اطلاعات خود همه به عنوان فايل نسبت داده شده هستند . هر نسبت داده شده اي به وسيله يك نوع كد نسبت داده شده و يا اختيارا به وسيله يك اسم نسبت داده شناسايي ميگردد . هنگامي كه يك نسبت گر فايل بتواند در داخل ركورد فايل MFT متناسب شود ، به نام نسبت دهنده مقيم ناميده مي شوند .براي مثال اطلاعاتي از قبيل نام فايل ونشان زماني ، اغلب اوقات شامل ركورد فايل MTFمي گردند . هنگامي كه همه اطلاعات يك فايل براي متناسب بودن با ركورد فايل MTF بسيار بزرگ است ، بعضي از نسبت داده شده هاي آن غير ساكن مي شوند . نسبت داده شده هاي غير ساكن در جاي ديگرفضاي ديسك در ولوم به صورت دسته هاي يك يا بيشتر اختصاصي مي شوند .

NTFS ليست نسبت داده شده ها را ايجاد مي كند و آ نها را براي توضيح مكان ركوردهاي نسبت داده شده ، نسبت مي دهد .

فهرست 3-5 همه فايل هاي نسبت داده شده را كه به وسيله سيستم فايلNTFS تعريف شده است ليست وار نشان مي دهد. اين ليست قابليت وسعت بيشتر را دارد به دين معنا كه فايل هاي نسبت داده شده ديگري در آينده مي توانند تعريف شده و به اين ليست اضافه شوند .

[glc_engineer]

اگر شما احتياجات ذخيره سازي خود را بررسي كنيد ، مي توانيد بعضي از پارامتر هاي سراسري NTFS را براي به دست آوردن افزايش قدرت اجرا يي CD تنيظم كنيد .

فاكتور هاي بسيار ديگري نيز موجود دارد ( ما در اينجا از ذكر نوع CD درايو و يا rpm خود داري مي كنيم )كه مي توانند بر روي اجراي NTFS تاثير بگذارند مانند : سايز دسته ، موقعيت ، قابليت ريز شدن فهرست فايل اصلي (MTF ) و فايل هاي صفحه بندي ، ولوم فشرده NTFS ، منبع ولوم NTFS ( كه به وسيله ولوم وجودي FAT به وجود مي آيند و يا معكوس مي شوند .

[glc_engineer]

دسته يك واحد اختصاص يافته است . اگر شما به طور مثال فايلي به اندازه 1 بايت ايجاد كنيد ، حداقل يك دسته بايد در سيستم فايل FAT اختصاص بيابد. اگر فايلي در NTFS به حد كافي كوچك باشد ،مي تواند بدون استفاده از دسته هاي ويرايشگر خود درركورد MFTزخيره شود . هنگامي كه فايل دورتر از مزر دسته بزرگ مي شود ، دسته ديگري اختصاصي مي شود . اين بدين معني است كه سايز دسته بزرگتر ، فضاي ديسك بيشتري را به خود اختصاص خواهد داد و در نتيجه اجرا بهتر است .

فهرست زير ارزش پيشفرض را كه ويندوز NT/2000/XP براي قالب بندي NTFS استفاده مي كند را نشان مي دهد :

بهرحال هر گاه شما فرمت ها را به صورت دستي قالب بندي كنيد ، مي توانيد سايز دسته را در جعبه فرمت محاوره به 512 بايت ، 1KB، 2KB ،4KB، 8KB، 16KB،32KB، 64KB تعيين كنيد . اين عمل چه چيزي به ما مي دهد ؟

ما به كمك اين عمل مي توانيم ميانگين سايز فايل را تعيين كنيم ونتيجتا بخش ها را فرمت نماييم . چگونه مي توانيم تعيين كنيم ؟ را ه آسان ( ولي ناهموار ) اين است كه شماره هاي فايل در يك درايو را به وسيله ديسك هاي نهايي كه دركيلوبايت ها استفاده مي شود ، تقسيم بندي كنيم . راه ديگر اين است كه به اطلاعاتي بپردازيد كه مي خواهيد آنها را در درايو قبل از قالب بندي ذخيره نماييد . هنگامي كه مي خواهيد مولتي مديا ها را كه در سايز بسيار بزرگ هستند ، دسته را بزرگتر كنيد تا يك اجرا توسعه پيدا كند . و اگر داري صفحات وب كوچك و يا مدارك مقاله اي هستيد ، سايز دسته را كوچك تر كنيد تا فضاي زيادي را از ديسك اشغال نكند . توجه : در ولوم ها ، داشتن سايز دسته ها بيش از 4 KB تراكم حمايت نمي شود . ذخيره و قسمت شدن MFT محتويات MFT مكررا سيستم هاي فايل و شاخص ها را استفاده مي كند . بنابراين اجراي MFT تاثير بسيار زيادي بر روي اجراي بي عيب ولوم مي گذارد. به وسيله قسمت ذخيره خطايNTFS ، حدود 12.5% سايز ولوم براي MFT خواهد بود يعني جائيكه به MFT اجازه داده مي شود تا بزرگ شود و به كاربر اين اجازه را نمي دهد كه اطلاعات را در آنجا بنويسد.براي مثال هنگامي كه فايل هاي بسياري به داخل درايو جابه جا مي شوند، MFT مي تواند دورتر از قسمت ذخيره بزرگ شده و تبديل به قسمت هايي شود . دليل ديگر اين است كه هنگامي كه شما فايل ها را حذف مي كنيد ، NTFS اكثر اوقات از فضاي خود در MTF براي ذخيره سازي فايل هاي جديد استفاده نمي كند و فقط مدخل MTF مانند هنگامي كه مدخل جديدي را براي فايل جديد حذف يا اختصاصي مي كند ، نشانه گذاري مي نمايد . اين عمل بعضي از اجرا ها و نتايج بازيافتي را داراست و به هر حال اين نيرو را به MFT مي دهد تا بتواند قسمت شود .

انتخاب فايل سيستم در ويندوز XP زياد ساده نيست و البته چيزيست كه بارها بايد انتخاب كنيم ! اصولا براي انتخاب فايل سيستم از ما در مورد دو نوع FAT32 و NTFS ميپرسند در حاليكه اين گونه در 3 بخش هست كه بايد بهش FAT رو هم اضافه كنيم ... در مورد FAT بايد بگم كه ماكزيموم 2 GB گنجايش براي هر درايو هست و از MS-DOS حمايت ميكند برا همينم اين گزينه رو كنار ميزاريم و ميريم سر اصل موضوع : اما اينكه صريحا بشه انتخاب كرد كه از كدوم نوع بايد استفاده كرد نميشه جواب داد چون هر كدام بسته به كارايي خودشون بايد مورد استفاده قرار بگيرند ...در مورد امنيت و اعتبار خوب بحثي نيست كه NTFS خيلي بهتر است . مجموعه نظر هاي بعضي شركت ها رو در زير در مورد قياس اين دو با هم ميارم :

امنيت: FAT32 براي فراهم اوردن امنيت بسيار ضعيف است چراكه كاربري كه به درايو خاصي دسترسي دارد به تمام فايلهاي ان درايو دسترسي خواهد داشت. NTFS به كاربران با مجوزهاي متفاوتي اجازه استفاده از فايلها و فولدر هاي درايو را ميدهد كه پيچيدگي سيستم را بالا ميبرد. ويندوز XP Professional از اين گزينه و پنهاني كردن ان حمايت ميكند .

سازگاري : ارزشهاي NTFS با ويندوز95/98/Me نميتوانند مشخص شوند . كه تنها مرتبط با وقتيستكه از دابل بوت كردن يا بوت چندگانه استفاده مي شود . FAT32 فقط موقعي مورد دسترسي هست كه كامپيوتر بايكي از اين سه ويندوز بالا بياد . FAT32 ميتواند به NTFS كانورت شود اما NTFS نميتواند بدون فرمت شدن كانورت شود .

[glc_engineer]

بازدهي فضايي : NTFS ميتونه ديسك رو سهميه بندي كنه براي هر كاربر و ميتواند از فايلهاي كمپرس استفاده كند اما FAT32 نميتونه . در XP ‌ماكزيموم پارتيشن 32 GB هست روي FAT32 و اين عمل با NTFS به 16 TB Terabyte ميرسه اعتبار : FAT32 استعداد error گيريش خيلي زياد هست NTFS داراي لوگ فايل هست كه براي تعمير اتوماتيك فايل سيستم هست. NTFS از كلاسترهاي ديناميك حمايت ميكنه به اينصورت كه سكتورهاي خراب رو مشخص ميكنه كه ديگه براي دفعات بعدي استفاده نشوند.

[glc_engineer]

خلاصه
دانشمندان علوم کامپيوتر از کامپيوترهای عظيم موازی به منظور شبيه سازی رويدادهايی که در دنيای واقعی رخ می دهند استفاده می کنند.
اين اعمال در چنين مقياس بزرگی جهت درک بهتر نمودهای علمی يا پيش بينی رفتارها لازم و ضروری می باشند. در اغلب موارد منابع محاسباتی يک فاکتور محدود کننده در حوزه اين شبيه سازی ها محسوب می گردند.
منابع محدود تنها شامل CPU و حافظه نمی شوند، بلکه اين منابع زيرسيستم های ورودی/خروجی را نيز در بر می گيرند، چرا که چنين برنامه هايی معمولا حجم زيادی از داده را توليد و يا پردازش می نمايند. برای اينکه روند شبيه سازی با سرعت بالا اجرا شده و ادامه يابد، سيستم ورودی/خروجی بايستی قادر به ذخيره صدها مگابايت داده در هر ثانيه باشد، و در اين عمليات بايد ديسک های زيادی مورد استفاده قرار گيرد. نرم افزاری که اين ديسک ها را به صورت يک سيستم فايل مرتبط سازماندهی می کند يک "سيستم فايل موازی" ناميده می شود.
سيستم های فايل موازی بويژه به منظور فراهم نمودن ورودی/خروجی های بسيار سريع در مواقعی که بايستی توسط پردازش های زيادی در يک لحظه مورد دسترسی قرار گيرند طراحی شده اند. اين پردازش ها ميان چندين کامپيوتر مختلف، يا ميان گره ها(nodes)، که کامپيوتر موازی را تشکيل می دهند توزيع گرديده است. شکل 1 يک نمای سطح بالا از يک کامپيوتر موازی به همراه يک سيستم فايل موازی را نمايش می دهد. گره هايی که کار محاسبه را انجام می دهند به يکديگر متصل شده اند و از سوی ديگر توسط شبکه کلاستر به گره های سرور ورودی/خروجی مرتبط هستند، و داده را بر روی ديسک های الصاقی به گره های سرور ذخيره می نمايند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

لازم نيست که شما برای بهره بردن از يک سيستم فايل موازی در يک لابراتوار ملی، که دارای يک کلاستر 1000 گره ای است، مشغول به کار باشيد. برای سالها سيستم فايل موازی مجازی (PVFS) مخصوص کلاسترهای لينوکس در دسترس بوده است، که به هر شخصی امکان برپا کردن و استفاده از همان سيستم فايل موازی که در حال حاضر بر روی کلاسترهای بزرگ فراوانی در سراسر دنيا مورد استفاده قرار می گيرند را می دهد. اخيرا يک سيستم فايل موازی کامل تر و جديدتر بنام PVFS2 عرضه شده است. اين سيستم فايل جديد دارای انعطاف پذيری بيشتری بوده، و بهره بيشتری از سخت افزار موجود در کلاسترهای امروزی می برد، با کلاسترهای بزرگتر مطابقت بيشتری دارد، و مديريت آن نسبت به نسل قبل ساده تر است.

[glc_engineer]

وروالدز در طراحي سيستم‌عامل آزمايشي خود در سال 1991 از سيستم فايلMinix استفاده كرد. سيستم فايلMinix جوابگوي نيازهاي توروالدز بود و به خوبي در سيستم‌عامل جديد جا افتاد. با به‌وجود آمدن يك جنبش اينترنتي براي توسعه اين سيستم‌عامل جديد و تبديل آن به يك سيستم‌عامل اپن‌سورسِ قابل استفاده براي عامه مردم، نارسايي و مشكلات سيستم فايلMinix ظهور كرد و نياز به طراحي يك سيستم فايل جديد توسط مشتاقان لينوكس حِس شد. دو مشكل عمده Minix در سيستم فايل عبارت بودند از كوچك بودن نام فايل‌ها (حداكثر 14 كاراكتر) و فضاي حافظه بسيار محدود (بلوك آدرس‌دهي فقط 16 بيتي بود يعني 216=46 مگابايت) طراحي Virtual File System) VFS) توسط <كريس پروون زنو> راه را براي خلق يك سيستم فايل جديد با توانايي و كارايي بهتر ازMinix هموار ساختVFS . يا همان لايه مجازي سيستم‌ فايل توسط خود آقاي توروالدز توسعه داده شد و به كرنل لينوكس اضافه گرديد. بلافاصله در آوريل 1992 سيستم‌ فايل جديد،Extended File system ، در نسخه 96/0 لينوكس به‌جاي سيستم فايلMinix استفاده شد. در واقع بنيان‌گذارانEXT fs عبارتند از Remy Card از آزمايشگاه ماساچوست، "Theodor Ts o" از انجمن تكنولوژي ماسوچوست و Stephan Tweedie از دانشگاه رادينبرگ.

Minix

Ext Fs

Ext2 Fs

Xia Fs

Max FS Size

64 MB

2 GB

2 GB

2 GB

Max File Size

64 MB

2 GB

2 GB

64 MB

Max File Name

16/30 c

255 c

255 c

248 c

3 time Support

no

no

yes

yes

Extensible

no

no

yes

no

var. block size

no

no

yes

no

Maintained

yes

no

yes

?

ويژگي مهم EXT fs حافظه دو گيگا بايتي براي سيستم فايل و نامگذاري 255 كاراكتري فايل‌ها است. همراه ساير بخش‌هاي لينوكس كه روح توسعه در آن‌ها جريان داشت، در ژانويه 1993،EXT fs بهSecond Extended File system ارتقاء داده شد. EXT مشكلاتي داشت كه مي‌بايست برطرف مي‌شدند. مانند عدم كارايي مناسب Inode ها وLink List ها و عدم امكان استفاده از Time stamps (ثبت زمان‌هاي مربوط به هر فايل) EXT2 fs نسبت به نگارش قبلي خود بسيار بهتر و مطمئن‌تر بود و مشكلات و باگ‌هاي موجود برطرف شده بودند.
ولي از پايداري لازم برخوردار نبود. همزمان باEXT2 fs ، سيستم فايلي هم براساس ساختارMinix به نام Xia طراحي شد كه يك سيستم فايل مطمئن و پايدار بود. در نسخه‌هاي بعديEXT2 fs ، پايداري آن هم به حد مناسب رسيد و به عنوان سيستم فايل مخصوص لينوكس معرفي و عرضه شد. پس از مدت زيادي كه از زمان عرضه و استفاده EXT3 fs گذشت، نسل جديدEXT به نامEXT3 fs طراحي شد. پررنگ‌ترين ويژگي 3EXT استفاده از فناوري journaling است. Journaling روشي براي ثبت وقايع هر فايل است تا انسجام و سازگاري داده‌ها با سيستم براي هميشه تضمين شود.Vfs اين توانايي را هم ايجاد كرده است كه لينوكس بتواند با ديگر سيستم‌ فايل‌هاي موجود نيز در تعامل باشد و سيستم‌ فايل‌هاي ديگري هم براي عمليات‌خود تعريف كند. همان‌طور كه در تاريخچه گفته شد، اولين نسخه‌‌هاي لينوكس همراه با سيستم فايلMinix عرضه شدند كه يك سيستم فايل مناسب و كارا مي‌نمود ولي پيشرفت پروژه گنو و طراحي يك سيستم‌عامل اپن‌سورس فراگير، نيازمند سيستم‌ فايل جديدتري بود.
كليد سيستم فايلext به وسيله طراحي ساختارVFS رقم خورد. براي شناخت بيشتر اين سيستم فايلي، ابتدا لايه مجازي سيستم فايل استفاده شده در لينوكس را بررسي مي‌كنيم.

[glc_engineer]

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

لينوكس از يك لايه مجازيVFS براي سيستم فايل خود استفاده مي‌كند. اين لايه مجازي ميان سيستم فايل در كرنل و لايه فراخواني فرايندهاي كاربران لينوكس واقع شده است (شكل فوق). همان‌طور كه شكل نشان مي‌دهد،VFS بر روي سيستم فايل قرار گرفته و با گرفتن توابع فراخواني پروسس‌هاي كاربران، اطلاعات تجزيه و تحليل شده را به سمت يك بلوك سيستم‌ فايل هدايت مي‌كند. هر پروسس در وضعيت كاري كاربر با اين لايه سيستم فايل در ارتباط است نه به‌صورت مستقيم با رويه‌هاي سيستم فايل. هسته سيستم‌عامل با به‌كارگيريVFS اين توانايي را به كرنل مي‌دهد كه بدون هيچ نگراني از فرمت‌هاي گوناگون پشتيباني كند، مانند فرمت فايل يونيكس و ويندوز. همچنينVFS باعث تسريع در عمليات‌هاي سيستم فايل شده و در هر فراخواني فقط نياز به دسترسي به يك بلوك است. مفاهيم اوليهext Extendedfs از مفاهيم يونيكس براي ساختاربندي خود استفاده مي‌كند. مهم‌ترين اين مفاهيمInode ،Directories وLink List ها مي‌باشند. Inode براي هر فايل يك ساختار بلوك مانندInode وجود دارد و هر فايل در لايه فيزيكي سيستم‌عامل تبديل به يكInode مي‌شود. هرInode از بخش‌هاي مختلفي تشكيل مي‌شود كه هر بخش شامل يك سري اطلاعات است. نوع فايل، اندازه فايل،owner يا مالك فايل، مجوزها و خصوصيات فايل، تاريخ‌هاي ثبت شده براي فايل مانند تاريخ ايجاد، آخرين دسترسي، اصلا‌ح و اشاره‌گرها، مهم‌ترين اطلاعات هرInode را تشكيل مي‌دهند. داده‌هاي هر فايل درData Block ها ذخيره و نگهداري مي‌شوند كه هر Inode تعدادي اشاره‌گر به اين ديتابلوك‌ها دارد. هر فرايندي در سطح سيستم‌عامل كه نياز به فايلي مشخص دارد كافيست شماره آن فايل را به دست بياورد و با رجوع بهInode فايل تمام اطلاعات لازم را در اختيار خواهد داشتInode .ها ساختاري همانند شكل زیر دارند.

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]