BAB 5 File Service

File Service

1.      File adalah kumpulan informasi yang berhubungan dan tersimpan dalam secondary storage.

Tipe  File :

•      Data (character, numeric, binary)

•      Program

Atribut File

•      Nama yaitu menentukan nama file yang dimaksud

•      Tipe

•      Lokasi, yaitu merupakan pointer atau penunjuk ke device dan lokasi file pada device tersebut berada

•      Ukuran, yaitu ukuran file pada saat itu, baik dalam byte, huruf ataupun blok

•      Waktu pembuatan dan identitas pembuat, yaitu menentukan kapan file terakhir dimodifikasi

•      Proteksi, berisi informasi mengenai kontrol akses, misalnya siapa saja yang boleh membaca, menulis dan mengeksekusi file

Operasi pada File

•      Membuat ( Create )

•      Menulis ( Write )

•      Membaca ( Read )

•      Menghapus

•      Reposition dalam file

•      Menghapus dengan menyisakan atribut ( Truncate )

Contoh Tipe File

2.      Layanan File (File Service)

File service adalah suatu perincian atau pelayanan dari file sistem yang ditawarkan pada komputer client. 

File System merupakan struktur logika yang digunakan untuk mengendalikan akses terhadap data yang ada pada disk. File System terdiri dari dua bagian:

•      Kumpulan        file       yang    masing-masingnya      menyimpan     data-data        yang berhubungan

•      Struktur direktori yang mengorganisasi dan menyediakan informasi mengenai seluruh file dalam system

File System merupakan interface yang menghubungkan sistem operasi dengan disk. Ketika program aplikasi yang sedang dijalankan memerlukan pembacaan file dari hard disk, sistem operasi meminta file system untuk membuka file yang diinginkan. File system harus mengetahui lokasi penyimpanan file yang dibaca. Setelah menemukan lokasinya, file system membaca data yang ada dan mengirimkan data tersebut pada sistem operasi.

Karakteristik File System

File system bertugas dalam organisasi, storage, retrieval (memperbaiki), penamaan, sharing, dan proteksi terhadap files. File dikirim ke dalam disk atau non-volatile storage media lainnya. File meliputi data dan atribut.  File system didesain untuk menyimpan dan mengatur banyak dan besar file dengan fasilitas untuk membuat, memberi nama dan menghapus file. File system juga bertanggung jawab untuk pengontrolan dari akses file, akses terbatas ke file oleh user yang berhak dan tipe-tipe dari akses yang diminta.

Struktur File System

Kebutuhan File System Terdistribusi

1. Transparency

Keseimbangan antara flesibilitas dan skalabilitas terhadap kompleksitas dan performansi dalam desainnya. Client tidak menyadari adanya lingkungan terdistribusi. Transparency dalam File System Terdistribusi:

-Access Transparency

-Location Transparency

-Concurrency Transparency

-Failure Transparency

-Heterogenity

-Scalability

-Replication Transparency

-Migration Transparency 

2. Concurrent File Updates

Perbaruan file serentak bersamaan antara file server dan client.

3. File Replication

Replikasi dapat untuk share load, untuk mempertinggi fault tolerance, dan untuk mempertinggi scalability.

4. Hardware dan Operating Systems

Heterogenitas atau kesamaan adalah kebutuhan yang sangat penting dalam melayani keterbukaan.

5. Fault Tolerance

Service harus terus menerus beroperasi walaupun terjadi kesalahan atau error pada client ataupun server

6. Consistency 7. Security

Semua sistem melayani mekanisme akses kontrol berbasiskan daftar akses kontrol (access control lists)

8. Efficiency

Sistem harus dapat melayani perbandingan performance apakah lebih baik atau tidak.

Pilihan Desain dalam File Service 

1.      Stateful

–        server menyimpan informasi tentang file yang terbuka, dan posisi file sekarang (current position).

–        Open (dibuka) sebelum access dan kemudian ditutup

–        Menyediakan file locks

2.      Stateless

–        server tidak menyimpan state informasi

–        operasi file harus mengandung semua yang diperlukan (memuat pesan yang lengkap).

–        Dapat dengan mudah di-recovery apabila terjadi client ataupun server crach

–        Membutuhkan extra lock server untuk mempertahankan state

Arsitektur File Service 

•         Layanan Flat File (Flat file service)

–        Beroperasi pada isi file

–        Unique File Identifier (UFID)

•         Layanan Directori (Directory Service)

–        Menyediakan pemetaan antara nama sebagai teks ke UFIDs

•         Modul Client 

–        Menyediakan aplikasi untuk mengakses layanan file jarak jauh secara transparan

–        Menyimpan status (state): open files, positions

–        Mengetahui lokasi jaringan dari flat file dan directory server

Contoh File System NFS (Network File System)

Network File System (NFS) merupakan sebuah protokol yang dikembangkan oleh Sun Microsystem pada tahun 1984 dan NFS didefinisikan dalam RFC 1094, 1813 dan 3530 sebagai “DFS” yang mengijikan sebuah komputer untuk mengakses file melalui network serasa akses file di disk local. NFS merupakan protokol yang sangat mendukung dalam pengaplikasian suatu file system yang terdistribusi.

Tujuan dari NFS adalah untuk memungkinkan terjadinya pertukaran sistem berkas secara transparan antara mesin-mesin bebas tersebut.

NFS didesain agar dapat beroperasi di lingkungan ataupun jaringan yang heterogen yang meliputi mesin, platform, sistem operasi, dan arsitektur jaringan. Ketidaktergantungan ini didapat dari penggunaan RPC primitif yang dibangun diatas protokol External Data Representation (XDR). 

Protokol NFS

NFS umumnya menggunakan protokol Remote Procedure Call (RPC) yang berjalan di atas UDP dan membuka port UDP dengan port number 2049 untuk komunikasi antara client dan server di dalam jaringan. Client NFS selanjutnya akan mengimpor sistem berkas remote dari server NFS, sementara server NFS mengekspor sistem berkas lokal kepada client. 

Mesin-mesin yang menjalankan perangkat lunak NFS client dapat saling berhubungan dengan perangkat lunak NFS server untuk melakukan perintah operasi tertentu dengan menggunakan request RPC. Adapun operasi-operasi yang didukung oleh NFS adalah sebagai berikut: 

a.       Mencari berkas di dalam direktori.

b.      Membaca kumpulan direktori.

c.       Memanipulasi link dan direktori.

d.      Mengakses atribut berkas.

e.       Membaca dan menulis berkas.

Perlu diketahui bahwa server NFS bersifat stateless , yang artinya setiap request harus mengandung argumen yang penuh dan jelas sebab server NFS tidak menyimpan sejarah informasi request . Data yang dimodifikasi harus di commit ke server sebelum hasilnya di kembalikan ke client . NFS protokol tidak menyediakan mekanisme concurrency-control. 

Beberapa manfaat NFS diantaranya ialah

–        Lokal workstations menggunakan ruang disk lebih kecil

–        Pemakai tidak harus membagi direktori home pada setiap mesin di jaringan

–        Direktori home dapat di set up pada NFS server dan tersedia melalui jaringan

–        Device penyimpanan seperti floppy disk, CDROM drives, dll dapat digunakan oleh mesin lainnya

Kerugian /Kelemahan NFS

–        Desain awal hanya untuk jaringan yang lokal dan tertutup

–        Security 

–        Congestion (Traffic yang tinggi bisa menyebabkan akses lambat)

AFS (Andrew File System)

Ada persamaan dan perbedaan antara AFS dan NFS. 

Persamaan:

AFS sama seperti NFS menyediakan akses menuju shared files secara transaparant. Akses menuju ke file AFS adalah melalui normal unix file primitives (tanpa modifikasi atau rekompilasi). AFS kompatibel dengan NFS. 

Perbedaan:

Secara desain dan implementasi, AFS berbeda dengan NFS, perbedaan utama, NFS didesain untuk dapat menangani active users dengan jumlah yang lebih banyak daripada distributed file systems yang lain. Kunci AFS untuk menangani jumlah active users yang besar terletak pada kemampuan caching seluruh files pada client node.

Karakter AFS

AFS mempunyai dua karakter desain yang unik :

•Whole file serving

Seluruh konten dari direktori dan file dikirim kepada komputer client oleh AFS servers (di AFS3, file yang ukurannya lebih dari 64kbytes ditransfer dalam 64kbyte chunks).

•Whole file caching

Copy dari sebuah file chunk yang telah ditransfer di komputer client disimpan dalam cache pada local disk.Cache disini mengandung ratusan file yang sering dipakai di dalam sebuah komputer.

3. Access Control

ƒ  Dalam sistem file UNIX

–        hak akses diperiksa berdasarkan mode akses (read,write,execute) ketika membuka file

–        identitas user diperiksa ketika login

ƒ  Dalam sistem file terdistribusi

–        hak akses harus diperiksa pada server

–RPC unprotected

–        dimungkinkan melakukan pemalsuan identitas, tapi ini merupakan resiko keamanan

–        user ID biasanya dikirim dengan setiap request

–        stateless

4. Layanan Direktori

Tugas utama dari layanan direktori adalah memetakan nama teks ke UFIDs Operasi pada layanan direktori

Lookup(Dir, Name) -> FileId	Locates the text name in the directory and returns the
— throw NotFound	relevant UFID. If Name is not in the directory, throws an exception
AddName(Dir, Name, File)	If Name is not in the directory, adds (Name, File) to the
— throw NameDuplicate	directory and updates the file’s attribute record. If Name is already in the directory: throws an exception.
UnName(Dir, Name)	If Name is in the directory: the entry containing Name is
— throw NotFound	removed from the directory. If Name is not in the directory: throws an exception.
GetNames(Dir, Pattern) -> NameSeq	Returns all the text names in the directory that match the

regular expression Pattern.