電腦詞典/網路環境中的檔案系統 File Systems in the Network Environment
【名稱】：網絡環境中的文件系統 File Systems in the Network Environment
【解釋】： File Systems in the Network Environment 網絡環境中的文件系統 文件系統用于在物理介質如磁盤上存儲和檢索文件。其他介質還包括光盤和磁帶，但大多數操作系統需要特殊的驅動程序對這些介質進行讀寫。我們的討論集中于磁盤存儲系統，關于分布式文件系統特征的討論請參見“Distributed File System(分布式文件系統)”。
磁盤驅動器有可以前後移動的讀寫頭，讀寫頭下面的磁盤旋轉形成磁道。數據就被寫入磁道並從磁道讀出。妳可以聯想壹個音樂唱片，但是磁盤並不是從外到內的螺旋線，每個磁道都是個封閉的圓，並被分成若幹個扇區。每道上的扇區數幾乎都在8到50個之間。每個扇區由磁盤控制器使用磁標志標識。
操作系統處于上壹級，扇區和磁道的管理由磁盤控制器完成。然而操作系統以簇或塊將信息傳送到磁盤上，簇/塊的大小是可變的，究竟是多少取決于操作系統類型和安裝操作系統時設定的值。簇/塊長可依據妳存到磁盤上的文件類型，在大多數操作系統安裝時設定。例如，若磁盤要存放小文件，則小的簇/塊長比較好。若要存儲大文件，最好使用大的簇/塊。這都關系到讀寫操作的效率。如果壹個小文件被操作系統使用大簇/塊寫到磁盤上，那麽大部分空間就浪費了。但如果壹個大文件用小簇/塊寫到磁盤上，文件就必須分成幾個部分，這些部分最終可能分散于整個磁盤上，使讀寫操作的效率降低。
需要使用壹種方法跟蹤磁盤上的文件和存儲位置。另外被分成碎片的文件由于其不能用相鄰簇存放而可能分散于整個磁盤，操作系統必須跟蹤文件碎片的位置，在後面幾個部分中將討論幾個流行的操作系統：
DOS File Allocation Table(FAT) DOS的文件分配表(FAT)
FAT是磁盤操作系統(DOS)的壹部分。FAT跟蹤磁盤上的簇和它們屬于的文件。當産生壹個文件請求時DOS檢查FAT來定位文件的第壹個簇。壹個文件的簇可能分散在磁盤上，文件被分成碎片。這是由于DOS在存新文件時可以使用被刪除文件的可用空間。如果壹個文件在壹個可用空間放下它就“被分成碎片。簇中包含著下壹簇的地址信息。
FAT是個效率不高的磁盤文件存儲機制。它必須經常更新。由于FAT存放于磁盤的固定位置，讀/寫頭就必須頻繁地來回以刷新簇分配信息。OS/2操作系統的高性能文件系統(HPFS)是Microsoft公司對這些問題的壹個解決方法。
FAT有兩份拷貝——壹份作爲萬壹第壹份壞了時的備份。這份FAT也存放在固定位置，因此系統初啓時可以定位引導文件。
DOS使用壹個8字符文件名和3個字符擴展名的文件名格式。文件存放于目錄中，目錄中還可以有子目錄。文件屬性有只讀、隱含、系統和檔案四種。
High Performance File System(HPFS) 高性能文件系統(HPFS)
HPFS是爲OS/2這壹DOS的增強形式設計的文件系統。提供了更長的文件名和DOS FAT所沒有的增強的性能特性。它同時提供對大容量硬盤的訪問、更有組織的特性和改進的安全特性。其他特性包括：
HPFS保留了DOS中使用的FAT系統，但增加了按文件名的目錄自動排序。
DOS中的簇分配方法被512字節的簡單物理扇區分配代替，這有助于減少由文件定位而不能用的磁盤空間。
目錄項中有修改、建立和訪問日期、時間等信息。
HPFS的目錄項指向FNODE，FNODE包含文件數據或指向文件數據位置的指針
HPFS有熱修複功能，可將寫到損壞扇區的數據移至另壹區域。
NT Fik System(NTFS)NT文件系統(NTFS)
NTFS是Windows NT操作環境和Windows NT高級服務器網絡操作系統環境的文件系統。NTFS有如下功能：
通過可恢複性(事務跟蹤)和熱修複等這樣的容錯特性帶來的可靠性。
壹個增加功能性的平台。
支持可移植操作系統接口(POSIX)的要求。
消除了FAT和HPFS文件系統的局限。
NTFS提供了更長的文件名、數據保護和恢複及通過目錄和文件許可權達到的安全性。NTFS支持大容量磁盤和文件的多硬盤存儲(這叫做跨盤文件卷宗)，例如壹個公司的數據庫可能太大以致要跨幾個驅動器存儲。
NTFS提供可控制文件所有權和訪問的內置安全特征。NTFS卷宗中文件不能從DOS或其他操作系統訪問。這是Windows NT安全系統的壹部分，但只是在妳使用NTFS時是這樣。
NTFS允許文件名可長達256個字符。盡管DOS用戶不能訪問NTFS卷宗，但NTFS文件卻可以被拷到DOS卷宗下。每個NTFS文件包含壹個DOS可讀的遵循DO3文件名格式的文件名。這個文件名由NTFS截取長文件名的前幾個字符生成。
NerWare File System NetWare文件系統
NetWare文件系統高效快捷。它的容量高達32T字節(1TB=10↑3GB=10↑6MB)，壹個文件(如數據庫)可以大到4GB。卷宗是硬盤的組成部分，而必要時卷宗又可跨接多個磁盤，最多可跨32個硬盤 它也支持多萬個並發記錄或文件鎖定。信息以塊方式存放並使用文件分配表(FAT)跟蹤塊。FAT和DOS中的壹樣，跟蹤文件在磁盤上的位置。使用目錄項表(DET)存放文件名、屬性、用戶權限和其他信息。
嵌入Novell的NetWare網絡操作系統的文件系統叫做NetWare核心協議(NCP)。
NetWare文件系統在文件名方式和目錄結構生成方式上與DOS相似。文件系統可容錯，支持磁盤鏡象和雙工。壹個叫SFT LevelⅢ的可選産品提供服務器雙工。還提供下列增強性能的特征(根據推出的版本)。
電梯查找 基于讀寫磁頭的位置優化對陸續到來的讀請求的響應。
文件高速緩存 將常用信息放到高速緩沖存儲器以減少磁盤訪問。
後台寫 爲提高性能將磁盤讀和磁盤寫分開。
並行查找 如果使用磁盤鏡象，磁盤讀請求可以來自兩個磁盤。
快速FAT 將文件分配表放到內存加快訪問速度。
文件壓縮 在NetWare 4．x上，文件可被壓縮以擴大磁盤可用空間。
塊再分配 用單獨的磁盤塊存儲小文件或文件碎片以擴大磁盤可用空間。
Distributed File Systems分布式文件系統
下面有四個主要的分布式文件系統，其基本思想是相似的。
網絡文件系統(NFS)這是Sun微系統公司專門爲分布式計算環境設計的開放式操作系統，它的規範已准備采用，可供任何供應商實現。事實上，其他網絡操作系統的許多特性都來源于NFS。其文件系統叫虛擬文件系統(VFS)，VFS作爲操作系統與文件系統的接口。Sun的實現使用傳輸控制協議/Internet網協議(TCP/IP)並爲用戶提供用戶對UNIx系統小型計算機，大型計算機和其他分布式系統服務的透明訪問。NFS的設計是使網上所有用戶可以共享壹個文件集。用戶可以建立到文件服務器的暫時或永久連結訪問這些文件。客戶機/服務器計算是NFS的強大功能。
Andrew文件系統(AFS)這是卡內基·梅隆大學開發的與NFS很相似的文件系統。AFS系統使用相同的VFS接口訪問文件，但AFS使用與NFS不同的客戶高速緩存特性。使用客戶高速緩存，信息被放到客戶機的本地驅動器上以使客戶可以在那裏與之交互操作，當任何其他用戶改變了這些數據時再由服務器告訴客戶。在NFS中，客戶必須定期檢查服務器，看自己從服務器上緩存的信息是否被改動了。
分布式文件系統(DFS) 這是開放軟件基金會(OSF)的分布式計算環境(DCE)的文件系統部分。DFS與AFS相似，但客戶通過訪問數據的令牌可以從服務器獲得對那個特定範圍數據的控制。當壹個客戶擁有令牌時，其他客戶不能改變那裏的數據。
文件傳輸訪問和管理(FTAM) FTAM是OSI環境中實現的文件傳輸服務。它允許客戶(稱爲起動者)與服務器(稱爲響應者)交換文件。FTAM設計用于幫助用戶在支持OSI協議的分散系統上訪問文件。用戶可以在記錄級處理文件(FTAM就是以記錄形式存放文件的)。細節請見“File Transfer Access and Management(文件傳輸訪問和管理)”條目。
分布式文件系統的詳細論述在“Distributed File Systems分布式文件系統”條目中。
Apple Talk Filing Protocol(AFP)App1eTa1k文件編整協議(AFP)
AppleTa1k文件編整協議(AFP)存在于AppleTalk協議棧的表示層和應用層。AFP允許用戶與AppTalk文件服務器通信。它將用戶命令下傳到更低層協議，這些低層協議處理系統間連結的建立和數據流控。AFP有下列特性：
AFP爲用戶建立壹個環境，使遠程文件服務器上的文件就象在本地壹樣使用。
除了用戶必須在開始時建立到遠程文件服務器的連結外，對文件服務器的訪問和對本地文件的訪問使用相同的過程。
AFP提供限制用戶訪問文件的安全特權。
AppleShare基于AFP，Macintosh系統可以通過內置的App1eShare客戶機軟件訪問AppleShare服務器。Macintosh System7的文件共享實用程序，通過允許用戶訪問其他用戶系統上的文件或使自己系統上的文件爲其他用戶所用，增加了分布式文件服務的功能。
File Tromsfer Protocol(FTP)文件傳輸協議 (FTP)
FTP是在象Internet那樣的TCP/IP環境中用于文件傳輸的協議。在其中用戶作爲壹個客戶機可以從遠程服務器上卸下文件。FTP是每個TCP/IP系統的核心部分並在相對于OSI協議模型的應用層實現。它的操作基于Telnet程序和TCP協議。FTP可以在許多計算機系統上采用並作爲系統間文件傳輸的公用協議。
相關條目：Apple Talk Filing Protocol AppleTalk文件編整協議；Distributed File Systems分布式文件系統；File Transfer Protocol文件傳輸協議；High Performance Filing Systems高性能文件系統；NTFS Windows NT文件系統。
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