halo_archi Documentation

Átírás

1 halo_archi Documentation Release 1.0 Varsanyi Peter January 15, 2013

2

3 CONTENTS 1 Halozati architekturak A hálózati programozás alapjai Hálózati és elosztott operációs rendszerek elméleti kérdései Virtuális párhuzamos gépek hálózaton UNIX-ismeretek Ismeretek a UNIX belső működéséről Novell Netware Windows NT/ Halozat Indices and tables 35 i

4 ii

5 Contents: CONTENTS 1

6 2 CONTENTS

7 CHAPTER ONE HALOZATI ARCHITEKTURAK 1.1 A hálózati programozás alapjai Hasonlítsa össze az üzenetküldéses és az ügyfél-kiszolgáló programozási paradigmát! Üzenetküldés: (message passing) Bármelyik folyamat bármikor küldhet üzenetet. Minden folyamatnak mindig figyelnie kell. A h Előny: nagyon heterogén lehet a rendszer Ügyfél kiszolgáló (client server) modell Kiszolgáló folyamatok: Állandóan fülelnek, várják az ügyfél kérését. Ügyfél folyamatok: Kezdeményeznek, utána várják a választ a kiszolgálótól Mit jelent a távoli eljáráshívás és mit a funkció áttelepítése? Távoli eljáráshívás (RPC Remote Procedure Call ) Különválasztja a hálózatkezeléstől az alkalmazás logikáját. A programtesztelés első fázisában a távoli eljárásokat helyi eljárásokkal pótolva külön ellenőrizhető az alkalmazás logikája Mi a DSM és a brokering elv? DSM: DSM: Distributed, Shared Memory Elosztott, virtuálisan megosztott memória (DSM: Distributed, Shared Memory) Erőforrásigényes, időigényes, terheli a hálózatot időbe telik amíg megjelennek a változások. 3

8 Egyoldalú műveletekkel kezelhető a hálózat Memória írás, olvasás. A Memory Management System software a hálózaton üzeneteket küldözget, gondoskodik a virtuálisan megosztott memória területek tartalmának egyezőségéről (konzisztenciájáról). Brokering: Közvetítő alkalmazása (Brokering) Az ügyfél a brókeren keresztül éri el a kiszolgálót. A bróker tud a kiszolgálóról, az ügyfélnek nem kell követni a változásokat. Pl.: CORBA (Common Object Request Broker Architecture) 1.2 Hálózati és elosztott operációs rendszerek elméleti kérdései A kölcsönös kizárás fogalma és tokenes megvalósítása elosztott rendszerben Kölcsönös kizárás: Kritikus erőforrás: egyszerre csak egy folyamat használhatja Kritikus szakasz: amikor a folyamat a kritikus erőforrász használja A kritikus szakaszba egyszerre csak egy folyamat léphet be. Token passing: Token = zseton (ez egy üzenet vezérjel ) A zsetont a folyamatok körbeadják (logikai kör) Az léphet be a kritikus szakaszba, akinél a zseton van Ha nem akar belépni, továbbadja Ha kilép, akkor is továbbadja Nincs kiéhezés, megvalósítják a kölcsönös kizárást A zsetonduplázást vagy eltűnést is le kell kezelni Oszthatatlan tranzakciók elosztott rendszerekben. A 2PC eljárás. Oszthatatlan tranzakció: Vagy teljes egészében lezajlanak, vagy egyáltalán nem 2PC: Mindegyik gépen van egy tranzakció-koordinátor (folyamat). Minden tranzakciónál van egy kezdeményező hely (gép). A kezdeményező-koordinátor szétosztja a feladatot, az egyes gépek előkészítik a tranzakciót (mindent kiszámítanak hozzá, de egyelőre nem juttatják érvényre) Mindegyik hely minden üzenetet naplóz A kölcsönös kizárás fogalma és teljesen elosztott megvalósítása elosztott rendszerben kolcsonos kizaras Teljesen elosztott megvalositasa: Itt nincs koordinátor Ha egy folyamat be akar lépni a kritikus szakasz -ba, az összes folyamatnak (saját magának is) küld egy REQUEST-et (időbélyeggel) Akkor léphet be, ha az összes többi folyamattól megkapja a REPLY-t. Ha egy folyamat kap egy REQUEST-et: ető maga nincs bent a kritikus szakaszban és nem is akar belépni: elküldi a REPLY-t. REPLYő maga nincs bent a kritikus szakaszban, de be akar lépni: Ha a saját REQUESTjének régebbi az időbélyege, akkor megvárja a többitől a REPLY-t, belép, majd kilépés után küld REPLY-t. Ha a saját időbélyege későbbi, akkor azonnal REPLY-t küld. küldha ő maga bent van a kritikus szakaszban: Elhalasztja a REPLY küldését. Kilépés után elküldi az összes elhalasztott REPLY-t. Nagy rendszerben ez a módszer nem alkalmas: 2*(n-1) üzenet kritikus szakaszonként minden folyamatnak tudni kell az összes többi folyamatról. Olyan rendszerekben jó, ahol nem túl sok és eléggé állandó folyamat van A kölcsönös kizárás fogalma és koordinátoros megvalósítása elosztott rendszerben kolcsonos kizaras 4 Chapter 1. Halozati architekturak

9 Koordinatoros megvalositas: Koordináló folyamat: engedélyezi, hogy melyik folyamat léphet be a kritikus szakaszba Ha egy folyamat be akar lépni: üzenetet küld (REQUEST) a koordináló folyamatnak Ha nincs senki a kritikus szakasz -ban, megkapja a REPLY választ a koordinátortól és belép a kritikus szakasz -ba Amikor kilép, RELEASE üzenetet küld a koordinátornak Ha a koordinátor kap egy REQUEST-et: Megnézi, hogy van-e valaki a kritikus szakaszban. Ha nincs senki, akkor REPLY-t küld, különben sorba állítja a kérést Ha RELEASE üzenetet kap: a sorból kiveszi a következő kérést, és annak elküldi a REPLY-t Ha a koordináló-processz meghal, új koordináló folyamatot kell választani. Ez lekérdezéssel megállapítja, hogy melyik folyamat van a kritikus szakasz -ban, és rekonstruálja a sort Ismertesse az előbb történt relációt és eseményszámlálós megvalósítását! Elobb tortent relacio: A, B események A előbb történt, mint B: A reláció tulajdonságai: 1. Egy folyamaton belül az események sorrendje kötött: ha A-t előbb hajtja végre a processzor, akkor A -> B 2. P és Q folyamatok (esetleg különböző hostokon): A esemény: P folyamat üzenetet küld a Q folyamatnak B esemény: Q folyamat veszi az üzenetet Ekkor A -> B 3. Tranzitivitás Ha A -> B és B -> C akkor A -> C Konkurens események: nem találunk közöttük előbb történt relációt nem tudjuk megmondani a sorrendjüket (Nem azt jelenti, hogy egyszerre történnek!) Példák p1 -> q2 r0 -> q4 p1 -> q4 mert p1 -> q2, q2 -> q4. q0 és p2 konkurensek, r0 és q3 konkurensek r0 és p3 konkurensek 1.2. Hálózati és elosztott operációs rendszerek elméleti kérdései 5

10 q3 és p3 konkurensek Megvalósítás: Időbélyeget (sorszám) rendelünk minden rendszereseményhez Ha A -> B, akkor A időbélyege kisebb legyen mint B-é Logikai óra minden folyamatban van. Ez egy monoton növekvő érték. Az időbélyeget beletesszük az üzenetbe. Ha az üzenetben az időbélyeg (pl. 200) nagyobb, mint a vevő folyamat logikai órájának állása a vételkor (pl. 195), akkor a vevő folyamat átállítja a logikai óráját a vett időbélyeg + 1-re (201). Csak előre lehet álltani, visszafelé nem szabad! Milyen okból jöhet létre csatolás (függőség) két folyamat között? csatolas kialakulhat: közösen használnak erőforrásokat, bár nem ugyanazon a feladaton dolgoznak együttműködő folyamatok: közös változóik lehetnek kommunikálhatnak egymással Mit jelent a folyamatok szinkronizációja? A közös erőforrások használata, valamint a folyamatok közötti közös memóriás információcsere biztonsága és helyessége érdekében a folyamatok aszinkron szabadonfutását esetenként korlátozni kell. A műveletvégrehajtásra vonatkozó időbeli korlátozásokat nevezzük szinkronizációnak. A korlátozások alapesetei a következők: kolcsonos kizaras(mutex) egyidejuseg(randevu) Különböző folyamatokban elhelyezett műveletekre előírhatjuk, hogy azok várják be egymást és egyidejűleg hajtódjanak végre. Kellően finom időléptékben természetesen az egyidejűség értelmezése problematikus. prevendencia Különböző folyamatok kijelölt műveletei között végrehajtási sorrendet írhatunk elő. Legyen például P1 folyamat egy utasítása S1, P2 egy utasítása pedig S2. Az S1 => S2 precedencia előírása azt jelenti, hogy S1 végrehajtásának be kell fejeződnie, mielőtt S2 végrehajtása megkezdődik. Ha az egyébként aszinkron futású P1 és P2 úgy hajtódna végre, hogy S2 hamarabb kerülne sorra, P2-nek meg kell várnia, míg P1-ben S1 végrehajtása befejeződik Mit jelentenek a kritikus erőforrás, a kritikus szakasz és a kölcsönös kizárás kifejezések? Kritikus erőforrás: egyszerre csak egy folyamat használhatja Kritikus szakasz: amikor a folyamat a kritikus erőforrász használja A kritikus szakaszba egyszerre csak egy folyamat léphet be. kolcsonos kizaras Mi a szemafor, hogyan valósítható meg a kölcsönös kizárás szemaforral? Szemafor (közös változó a kölcsönös kizáráshoz) Dijkstra (1965) szemafor: pozitív egész számot tartalmazó közös változó és egy várakozási sor Szemaforon két atomi operáció. Atomi: Egy időben csak egy processz operálhat egy szemaforon. Blokkolódásból felébredő processz végrehajtja azt az operációt, amin előzőleg blokkolódott. DOWN (P: Passeren) - ezen blokkolódhat. UP (V: Vrijgeven [vrejhéfen]) - ez szignáloz. 6 Chapter 1. Halozati architekturak

11 Hasonlítsa össze az állapotot tároló (stateful) és az állapotot nem tároló (stateless) file-kiszolgálót! Todo stateful stateless file kiszolgalo Ismertesse az elosztott file-kezelés helyi átmeneti tárban végzett műveletekkel való megvalósításának előnyeit és hátrányait a távoli eljáráshívással szemben! Todo eloszott file kezeles Magyarázza meg röviden az alábbi fogalmakat: elosztott operációs rendszer, hálózati operációs rendszer, adatvándorlás, feldolgozás vándorlása, folyamatvándorlás, elosztott rendszer hibatűrése, állapotot nem tároló filekiszolgáló Halozati operacios rendszer: Távoli gépek, erôforrások elérésének biztosítása. Elosztott operációs rendszer: Az operációs rendszer elelrejti az elosztott hardvert. adatvandorlas: adatvándorlás, adott csomópontba másolja az adatot, majd vissza a helyére, számítás-vándorlás: a tevékenység végrehajtását telepítjük át (pl. nagytömegű adaton egyszerű műveletek) folyamat-vándorlás: az előző kiterjesztett változata.(terheles elosztas, szamitas gyorsitasa, csompopont sw/hw ellatottsaga) Hibatűrő, ha képes a hibákat felismerni és kezelni úgy, hogy a funkcionalitása ne változzon (ill. csak korlátozott mértékben) Miért kell kerülni a központosított szolgáltatásokat az elosztott rendszerekben? Milyen problémát okoz a file-ok többszörös tárolása? Todo kozpontositott szolgaltatasok az elosztott rendszerekben 1.3 Virtuális párhuzamos gépek hálózaton Ismertesse a PVM és az MPI rendszereket, különbségeiket! PVM: Elég elterjedt, népszerű szegény ember szuperszámítógépe oktatási célokra jól alkalmazható 1.3. Virtuális párhuzamos gépek hálózaton 7

12 Egy alkalmazás task-okból áll. minden PVMD mindegyikkel kommunikál (UDP alapú) TCP alapon túl sok erőforrást igényelne a task-ok TCP kapcsolatot hoznak létre egymással, ha szükséges A virtuális gépen résztvevő host-ok listája változhat az alkalmazás futása közben. A task-ok száma is változhat futás közben (1 task-ot elindítok és szükség esetén indul a többi is) Task-ot indítanak és ő telepíti (SPAWN) a többi task-ot PVM működési alapja az üzenetküldés, ennek oka: rugalmas rugalmashordozható heterogén rendszerekben is használható A gépek között lehetnek többprocesszoros gépek is, sőt nagymértékben (massively paralel) párhuzamos gépek is. MPI [Message Passing Interface (üzenetküldéses könyvtárspecifikáció)] párhuzamos gépek (virtuális / igazi) számára cluster-ek (fürtök) számára Céljai: hibatűrés skálázhatóság, erőforrások összegződése Külön bizottság (konzorcium) specifikálta / találta ki. Heterogén rendszerekben való működés is cél volt Hatékonyság magas legyen Hogyan csoportosíthatjuk a fürtöket? NoW: személyhez kötödő számítógépek együttműködése hálózaton a gépek szabad ciklusainak kihasználásaára a többi gépen futó programok által cél: a szabad erőforrások kihasználása a prioritás a gép gazdájáé Dedikalt klaszter: * cél: feladatok optimális megoldása * a gépek közösek * továbbra is helyi hálózat * megoldások minden géphez munkahely tömbösítve, csak néhány munkahely nappal labor, éjszaka klaszter Mi a metaszámítógép és a GRID? Metacomputing (metaszámítógép) - világméretű virtuális gépek Hagyományos szuperszámítógépek Speciális architektúra speciális belső összeköttettéssel Cluster-ek (fürtök, klaszterek) kommersz számítógépek kommersz hálózaton összekötve 1.4 UNIX-ismeretek Röviden ismertesse a kernel és a shell fogalmát és szerepét! shell: Parancsértelmező és programfuttatási környezet. Egyike a rendszerprogramoknak. Az erőforrásokat a kernelen keresztül éri el. kernel: 8 Chapter 1. Halozati architekturak

13 hardver kezelese rendszerhivasok file kezeles folyamat kezeles cpu utemezes memoriakezeles Mit tartalmaznak a UNIX-ban a directory file-ok és mit az inode-ok? Ismertesse a hard link elvét! A Unixban a katalógusok is valódi fájlok, tartalmuk az alájuk tartozó fájl- és alkönyvtárnevek, amelyek mindegyikéhez egy mutató (inode-szám) tartozik: Az inode-számok azt mutatják meg, hogy az inode-területen hányas számú inode tartalmazza az adott file jellemzőit (a file mérete, tulajdonosa, a kiemelt jogokkal rendelkező felhasználói csoport neve, a fájlhoz rendelt jogok, a létrehozás dátuma, stb.). Ugyancsak az inode tartalmazza az indextáblát, amelynek bejegyzesei azt jelzik, hogy a fájl első, második,... blokkjait a lemez mely adatblokkjai tartalmazzák (indextáblás lemezblokk-allokáció). Ha ugyanarra az inode-ra több fájlnévnél is hivatkozunk, hard linkről (szoros láncolásról) beszélünk Ismertesse a láncolási (link) fájlok és a láncolási szám szerepét! Az inode-hoz tartozó fáljnevek számát az inode-ban található láncolási szám tartja nyilván. A szimbolikus láncolás egy külön link fájl segítségével történik, amely a fájl eredeti katalógusbejegyzésére mutat Hogyan jönnek létre a folyamatok a Unixban? Melyek üzemezésük alapelvei? A folyamat (process) egy elindított, futó program, amelyet a kernel nyilvántart, memóriaterületet és esetenként más erőforrásokat is rendel hozzá. A folyamatok egy másik (úgynevezett szülő-) folyamat elágazásával jönnek létre, és visszacsatlakozásukkal szűnnek meg. A processek látszólag egyszerre futnak, valójában a kernel felváltva juttatja őket CPU-időhöz (ütemezés). A folyamatoknak prioritási száma is van, mely a nagyobb prioritású folyamatok esetén kisebb (a fontos rendszerfolyamatoké egyes Unix-változatokban negatív). Az ütemezés prioritásos-időosztásos elven működik. A futásra kész folyamatok közül a legnagyobb prioritású (ha több ilyen van, akkor közülük a legrégebben várakozó) jut hozzá egy időszelethez. A régen várakozó folyamatok prioritása növekszik (öregítés), ezáltal egy bizonyos idő elteltével mindenképpen CPUidőhöz jutnak, nem léphet fel kiéheztetés A paging és a swapping szerepe és megvalósítása a UNIX-ban. Demand paging (igény szerinti lapozás): Egy folyamat elindulásakor a hozzá tartozó memóriaterületnek csak egy része töltődik be. Ha a futás során be nem töltött programrész, vagy adat címződik ( laphiba ), akkor ezt pótlólag betölti a rendszer; ha nincs szabad hely, akkor egy hosszabb ideje nem használt memórialapot feláldoz. A használatot egy rendszer-háttérfolyamat, ún. démon figyeli. Hardver segítséget nem vesz igénybe, így a mai legegyszerűbb gépeken is működik. A paging daemon másodpercenként többször megvizsgálja, hogy mely memórialapok nincsenek használatban. A nem használt lapokat megjelöli, a már korábban megjelölteket szabad listára teszi. Laphiba eseten innen kerül ki az áldozat UNIX-ismeretek 9

14 Swapping: Ha a demand paging során túl gyakran történnek lapcserék (vergődés), akkor a rendszer egy, vagy több folyamatot felfüggeszt, vagyis további intézkedésig nem ad CPU-időt, a folyamathoz tartozó memóriaterületet pedig felszabadítja (a háttértárra menti). A vergődést egy másik démon, a swapping daemon, vagy más néven scheduler daemon figyeli, amely néhány másodpercenként fut Mi az a shell-script és hogyan futtathatjuk le? Hogyan hivatkozhatunk a shell scriptben paraméterekre? Szövegfájlba írt parancssorozatok, amelyekre végrehajtási jogot adunk, így a nevük (és a paramétereik) beírásával futtathatjuk őket. Egyszerűbb programokat gyakran írnak ilyen módon. Lehetőség van elágazások és ciklusok szervezésére és a parancssori paraméterek átvételére a pozícionális paramétereknek nevezett shell-változók segítségével.. filenev./filenev $1 $ Mi a szerepe az IP, az UDP és a TCP protokolloknak? Jellemezze mindegyiket! A TCP/IP létező fizikai hálózatokra (Ethernet, X.25, stb) épül. A hálózatok fizikai kezelését elvégző adatkapcsolati protokollokra épül rá a hálózatközi kommunikáció alsó rétegében az IP (Internet Protocol), amely a több fizikai hálózatra is kapcsolódó, azokat összekötő, forgalomirányító feladatot is ellátó ROUTER gépeken keresztül továbbítja egyik fizikai hálózatról a másikra az adatcsomagokat. Az IP kapcsolat nélküli, nem megbízható szolgáltatást végez hostok (számítógépek) között. Az adatcsomagok (datagramok) hibátlan megérkezését és eredeti sorrendjét nem biztosítja; sőt, egy csomag esetleg többször is megérkezhet. Az UDP (user datagram protocol), amely az IP-re épül, nem egyszerűen hostok, hanem a hostokon futó folyamatok között továbbítja az IP-datagramokat ún. portok közvetítésével. Hibavédelmet nem biztosít, ez az UDP-t igénybe vevő alkalmazás protokolljának feladata. A TCP (transmission control protocol) szintén az IP-re épül és szintén portok (közvetve: folyamatok) között továbbít adatokat, de virtuális kapcsolatot épít ki (azaz a két host TCP-t megvalósító programja három üzenet segítségével kapcsolatba lép egymással) és megbízható átvitelt biztosít oly módon, hogy a vevő oldal az adatcsomag hibátlan vétele esetén nyugtázó üzenetet küld az adónak. Ha ésszerű időn belül nem érkezik nyugtázó üzenet, akkor az adó megismétli az adatcsomagot. A TCP az őt igénybe vevő alkalmazást tehát mentesíti a hibavédelem feladata alól. Az alkalmazás felől nézve nem adatcsomagokat, hanem adatfolyamot kezel; a vevő oldalon tehát sorba is rakja az esetleg felcserélődött sorrendben érkező adatokat Ismertesse a TELNET, az FTP, az SSH és a WWW szolgáltatás feladatát és jellemzőit A TELNET szolgáltatás és protokoll a TCP-re épül. Lehetővé teszi a hálózaton keresztül egy másik (távoli) számítógépre való bejelentkezést és ott programok futtatását, szolgáltatások igénybevételét. Ilyenkor a helyi számítógépünk a terminál szerepét játssza. A bejelentkezéshez szükséges, hogy a távoli gépen legyen bejegyzett felhasználói nevünk, kivéve, ha nyilvános szolgáltatást veszünk igénybe. A TELNET virtuális terminált definiál, a kapcsolat felvételekor képesség-egyeztetés történik. A TELNET kapcsolat illetéktelen hozzáférés szempontjából nem biztonságos, ezért napjainkban inkább csak intézményen belül használatos; kívülről a legtöbb intézmény hálózata az SSH (secure shell) szolgáltatással vehető igénybe. Az FTP szolgáltatás és protokoll (file transfer protocol) file-ok átvitelét teszi lehetővé két folyamat között a hálózaton keresztül. A TCP-re épül. (Létezik egy egyszerű változata is TFTP - trivial FTP - néven, amely az UDP-re épül és pl. háttértár nélküli gépek rendszerletöltésére használják.) Az FTP indításakor létrejön egy vezérlő kapcsolat a parancsok és állapotinformációk átvitelére, amely a kapcsolat lebontásáig megmarad. Az FTP programban egy 10 Chapter 1. Halozati architekturak

15 ablakból kezelhetjük a helyi és a távoli gépet (könyvtárváltás, -listázás, stb.). A file-ok átvitelére a put (helyi > távoli), ill. a get (távoli > helyi) parancsok szolgálnak, amelyek kiadásakor egy újabb kapcsolat épül ki a file-tansfer idejére. WWW 80 porton megy HTTPS Jellemezze az XWindow rendszert! A TCP-re épül az XWindow hálózatorientált ablakozó rendszer is, mely szintén az ügyfél-kiszolgáló modell szerint működik. Az ügyfélprogramok az ablakokat igénybe vevő folyamatok, a kiszolgálók pedig az ablakokat szolgáltató programok. A kiszolgálók ún. eseményeket jeleznek az ügyfeleknek (pl. egérmozgatás, egérgomb megnyomása, billentyűleütés, kitakarás). Ezek az események vezérlik az XWindow ügyfélprogram futását. A UNIX grafikus kezelői felületei az XWindow rendszeren alapulnak, de még nem egészen egységesek. Az X-terminálok, amelyek ma már visszaszorulóban vannak, kizárólag ablakok szolgáltatására (valamint a billentyűzet és az egér kezelésére) alkalmas berendezések. Jellemzok: hálózatorientált grafikus felület nincsenek operációs rendszer funkciói socket-eken keresztül működik UNIX domain-eken (gépen belül) Hálózaton nem kell tudnia, hogy a helyi vagy távoli gépen fognak megjelenni az ablakok X-protokoll Mi a feladata az XWindow ügyfélnek, és mi a kiszolgálónak? kiszolgalo: ablakokat szolgaltat, kezeli az inputokat, billentyuzet eger stb ugyfel: alkalmazoi program forditott megoldas(gyakorlatilag server fut a helyi gepen) Ismertesse az XWindow ügyfélprogram felépítését main függvény: felveszi a kapcsolatot (TCP alapú) a kiszolgálóval létrehozza az ügyfél főablakát (a kiszolgáló gyökér-ablakának leszármazottja) létrehoz widget-eket eseményeket rendel hozzájuk az eseményekhez CALLBACK függvényeket rendel belép az esemény hurokba (ha nem történik esemény, csak várakozik) callback függvények: a hozzárendelés szerinti esemény hatására hatódnak végre 1.4. UNIX-ismeretek 11

16 1.5 Ismeretek a UNIX belső működéséről Ismertesse a kernel felépítését, funkcióit! Ebben a szerkezetben a rugalmasságot a blokkos és a karakteres berendezés kapcsolók biztosították. Ezek lehetővé tették, hogy a rendszerben eltérő típusú berendezéseket egy egységes interfészen keresztül lehessen elérni. A réteges szervezésben rejlő előnyöket már ekkor is hatékonyan kihasználták. Az egymásra épülő rétegek a közvetlen felettük lévő réteg szolgáltatásait egy jól definiált interfészen keresztül vehették igénybe. folyamatkezelo felelos a folyamatok letrehozasa/utemezeseert ket vegrehajtasi mod: kernel/user 12 Chapter 1. Halozati architekturak

17 Folyamatkezelés, folyamatok környezete a UNIX-ban Minimum két végrehajtási mód kell: Kernel mód User mód A felhasználói folyamatok virtuális memóriacímzést alkalmaznak. A folyamat felhasználói memóriájának is van egy kernel által használt területe. A kernel használja a user memóriában Kernel stack User area A folyamathoz tartozik egy terület a kernel memóriában is Ismeretek a UNIX belső működéséről 13

18 A folyamatok ütemezése kernel és user módban Kernel módban: nem preemtív, rögzített prioritás. Kölcsönös kizárás durva megvalósítása. Kernel futó állapotban lévő folyamatnak várnia kell valamire akkor lemond a CPU-ról (sleep). A másik folyamat számára ugyanez a kernel funkció működhet. REENTRANT, mert különböző folyamatok számára működve más-más memóriát, verme használ (az u-területen.) Prioritási szintek: 0,1, kernel módú prioritások user módú prioritási szintek Kernel módban a prioritási szintet az határozza meg, hogy a folyamat milyen okból ment aludni. (adta ki a sleep rendszerhívást) (a user módú prioritást azért a rendszer megjegyzi). IT esetén az IT-alprogram a megszakított folyamat környezetében fut, (a folyamat időszeletének terhére). Az IT alprogram lefutása után a megszakított folyamat folytatódik (nincs újraütemezés). User módban: 4 paraméter a prioritás számításához p-pri : aktuális ütemezési prioritás p-userpri: user módú prioritás (ez a kettő user módban megegyezik) p-cpu: CPU használatra vonatkozó szám p-nice: felhasználó által adott kedvezési szám (külső prioritás, lehet mindig 0) Jelzések fogalma, kezelésének alapjai Signals: A folyamatok étesítése eseményekről (esetleg egyik folyamat üzen a másiknak) SIGTERM folyamat leallitasa SIGABRT folyamat megszakitasa SIGSEGM memoriaszegmentalasi hiba Kezeles: Abort jelre, core dump keletkezik a kernel kezeli folyamat kezeli: jelzeskezelo eljaras kezeli ha alszik a folyamat, felebreszti a kernel Állományrendszerek a UNIX-ban. A szabad blokkok és a szabad inode-ok nyilvántartása VFS absztrakcio boot blokk: minden partícióban megvan a helye, de csak a gyökérben van benne adat. Superblokk: A file rendszer mérete Szabad blokkok száma Szabad blokkok listája Következő szabad blokk indexe Inode tábla mérete A szabad inode-ok száma Az inode lista A következő szabad inode indexe Lock mezők Módosítás jelzőbit Az inode tipusmezője ha nulla, akkor az inode szabad. A szabad inode-ok nyilvántartása a szuperblokkban Inode lista a szuperblokkban fix méretü Megjegyzett inode A szabad inode lista feltöltése a végéről kezdődik. Létrehoz egy filet elhasznál egy szabad inodeot, megy a következő indexre. Az inode táblában az elejéről indul. Ha elfogytak a szabad inodeok új feltöltés következik. Az inode táblát a megjegyzett inode-tól kezdve vizsgálja (típusmező nulla-e). File törlés inode felszabadítás A felszabadított inode száma > megjegyzett inode száma, akkor nem kell tenni semmit a szabad inode-ok nyilvántartásában. A felszabadított inode száma< megjegyzett inode száma, akkor a megjegyzett inode számát átírjuk a felszabadított inode számára. Szabad blokk nyilvantartasa: 14 Chapter 1. Halozati architekturak

19 Szabad blokkok fix méretű listája a szuperblokkban Ha felszabadul adatblokk Van hely a szuperblokkbeli szabadblokk listában a szabad helyre beírja Nincs hely: a teli listát beleteszi a frissen felszabadult blokkba és ennek a száma lesz a szuperblokkbeli szabad lista egyetlen eleme 1.6 Novell Netware Mi a file-szerver, a nyomtatószerver és a munkaállomás (kliensgép)? file server: szolgáltatja a tárhelyet hálózaton keresztül nyomtatóserver: nyomtató sor, amely a serverhez kapcsolt nyomtató, vagy egy másik távoli nyomtató sorba teszi a nyomtatandó anyagokat kliens gép: amely felkapcsolodik a serverre, es onnan fut vagy annak segitsegel fut Mik az NLM és az NCF kiterjesztésű file-ok? NLM: Netware Loadable Module: binaris kod, mely egy betoltheto modul NCF: novell netware konfigurációs fájlok Mit jelent az SFT, milyen szintjei vannak? SFT (System Fault Tolerant): hibatűrő rendszer: Hardware hibák software-es korrigálása. 3 szintje van. SFT I.: FAT tábla és directory struktúra duplán van tárolva. Hot fix: menet közben észlelt winchester hibák korrigálása: írás után visszaolvasás, hiba esetén a diszkterület cseréje a telepítéskor lefoglalt tartalékból SFT II.: Lemeztükrözés: két diszkre is felírja az adatokat. Lemezduplázás: két külön lemezvezérlő is van. SFT III.: Teljes szerver duplázás. Külön gyors kapcsolat is van a szerverek között, igen drága- csak 4.x Mi az azonnali javítás (hot fix)? Hot fix: leállás nélküli javítás A lemeztükrözés és a lemezduplázás fogalma, feladata. tükrözés: egyszerre két helyre írunk adatot duplázás: tükrözés, de minden diszknek saját controllere van adatvédelem Tranzakciókövetés a NetWare-ben Transaction Tracking System, TTS, összefüggő adatok egy lépésben való felírása Kötetek és könyvtárak a NetWare szervereken. Maximum nyolc szerver, legfeljebb 32 merevlemezt kezel, a szerver merevlemez(ei)nek kötet mérete maximálisan 255 Mb lehet, Maximum 32 kötet egy szerveren, egy merevlemezen 16 max. Kötetnév 2-15 karakter leheet. Első kötet neve mindig SYS. A következő kötetek állandóak: SYSTEM (rendszerfájlok), PUBLIC (Netware segédprogramok), LOGIN (Bejelentkezéshez), MAIL (felhasználói alkönyvtárak, rendszerfájlokkal, postával) Novell Netware 15

20 Logikai (hálózati) és keresési meghajtók. Logikai és keresési meghajtók: A logikai meghajtókra az ms-dos szerű fájl elérés miatt volt szüksége. Egy angol betű azonosítja őket. Létrehozásuk a SESSION, vagy MAP paranccsal lehetséges. Syntaxis: MAP G:=SERVERSYS:USERUSERNAME > G:USERUSERNAME. Pathbe is rakható. A Novellben max 16 keresési meghajtót hozhatunk létre. (Session,map). Def: MAP S16:=SERVER/SYS:PUBLIC. Mindig a legutolsó log meghajtót hozza létre Az NDS fogalma, jellege ma mar edirectory NDS : egy olyan hálózati szinten egységes, osztottan tárolt, hierarchikus felépítésű adatbázis, amely nyilvántartja a hálózat összes erőforrását és az azokhoz való hozzáférési jogokat. Objektumok (tulajdonságaik vannak) jelképezik az erőforrásokat. Az edirectory dinamikus jogöröklődést használ, amely globális és specifikus hozzáférési irányítást is megengedi Az NDS felépítése, objektumai Root objektumból mindig egyet találhatunk, ő alkotja a fa kiindulópontját. ország, szervezet objektumot tartalmazhat Tároló objektumok (container) más objektumokat tartalmaznak, ezek alkotják a fa elágazásait. Egyik szerepük a hierarchikus struktúra létrehozása, és segítenek a hozzáférési jogok szemléletesebb, egyszerűbb kialakításában. Container objektumok: Country (nem javasolt a használata): közvetlenül a root objektum alatt helyezkedhet el. Levél objektumok (leaf) a fastruktúra ágának a legvégén találhatók. Ezek képviselik a tulajdonképpeni erőforrásokat. Nem tartalmazhatnak más objektumot. Leaf objektumok: Felhasználókkal kapcsolatos: User: felhasználó, több csoportnak is tagja lehet Group: közös jogokkal bíró userek csoportja, egyik tulajdonsága a tagnévsor Organizational Role: nem személyhez, hanem pillanatnyi szerephez kötött (pl. ügyeletes) Profile: speciális login script (lásd a login scriptek ismertetésénél) Szerverekkel kapcsolatos: Netware Server Volume: kötet Nyomtatással kapcsolatos: Printer Printer Server Print Queue Levelezési rendszerrel kapcsolatos objektumok: Messaging Server Distribution list: Levelezési lista, egyik tulajdonsága a névsor Az objektumnevek megadása Az objektumok megnevezése: Útvonal is kell az NDS-fában Típusos megadás: CN(common name)=rnagy.ou=d.o=szgti Típus nélküli megadás:.rnagy.d.szgti Csak akkor adható meg típus nélkül, ha nincs country objektum. Könnyített megadás: Aktuális konténer állítható be CONTEXT CX.d.szgti Login rnagy 16 Chapter 1. Halozati architekturak

21 Jogok az NDS-ben Jogok a Novell NetWare-ben: File rendszer jogok: Könyvtár File NDS jogok: Objektum jogok: objektumhoz való hozzáférés szabályozása (pl.: törlés, átnevezés) Tulajdonság jogok: objektum tulajdonságaihoz való hozzáférést szabályozza. (pl.: user jelszavát ki írhatja át) Az NDS tárolása. Nagy rendszerek esetén partíciókra lehet osztani. Egymást nem fedik át, de együtt lefedik az egész NDS-t. A partíciókat több példányban tároljuk. Replicák: master replica; read/write replica; read only replica. Egy egy szerveren néhány partíciót tárolnak Az idő egyeztetése Kis hálózat esetén diktatórikus módszer. Single Reference Time Server: A hálózat idejét egyedül szolgáltatja. Secondary time server: időmeghatározást végző szervertől átveszi a pontos időt. Nagy hálózat esetén demokratikus módszer. Az időt a szerverek egy csoportja közösen állapítja meg bizonyos időközönként. Primary Time Server: Több lehet belőle a hálózatban. Amint az időszavazással elkészültek, mindegyik a megállapított időre állítja be az óráját. Reference Time Server: Primary Serverekkel együtt vesz részt a hálózat idejének a meghatározásában. Két órája van. Az egyiket átállítja, ezt alkalmazza. A másik a szavazó óra: nem állítja át (ez nagy pontosságú időforrás: rádióvevő, esetleg atomóra). Secondary time server: átveszi az előbbiek szerint megszavazott időt Context az NDS-ben, a CX parancs. CX: Aktuális konténer állítható be CONTEXT aktuális konténer megnézése, módosítása A szerver indulása Todo server inditasa Melyik diszk-partíción találhatók a SERVER.EXE, a STARTUP.NCF és az AUTOEXEC.NCF file-ok? Mi a feladatuk? Bejelentkezés: Indítás Server oldalon server.exe (Autoexecben), Cliens oldalon: hálózati meghajtó, ipx, hájprogram, netx, shell.cfg /CONFIG.SYS LASTDRIVE fontos/ Ha minden ok és benn van a PATHben ami kell akkor az F:LOGIN könyvtárból a LOGIN szó begépelésével jelentkezhetünk be. Itt egy felhasználói nevet és egy jelszót kell megadnunk, amelyet a rendszergazda biztosít számunkra Novell Netware 17