Armazenamento Distribuàdo

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1 88 Armazenamento Distribuàdo Protocolo (ciöncia da computaåço) Na ciãncia da computaåéo, um protocolo á uma convenåéo ou padréo que controla e possibilita uma conexéo, comunicaåéo ou transferãncia de dados entre dois sistemas computacionais. De maneira simples, um protocolo pode ser definido como "as regras que governam" a sintaxe, semüntica e sincronizaåéo da comunicaåéo. Os protocolos podem ser implementados pelo hardware, software ou por uma combinaåéo dos dois. Propriedades tüpicas î difàcil generalizar sobre protocolos pois eles variam muito em propäsito e sofisticaåéo. A maioria dos protocolos especifica uma ou mais das seguintes propriedades: detecåéo da conexéo fàsica subjacente ou a existãncia de um nä; handshaking (estabelecimento de ligaåéo); negociaåéo de vñrias caracteràsticas de uma conexéo; como iniciar e finalizar uma mensagem; como formatar uma mensagem; o que fazer com mensagens corrompidas ou mal formatadas; como detectar perda inesperada de conexéo e o que fazer em seguida; tármino de sesséo ou conexéo Importáncia O uso difundido e a expanséo dos protocolos de comunicaåéo á ao mesmo tempo um prá-requisito e uma contribuiåéo para o poder e sucesso da Internet. O par formado por IP e TCP á uma referãncia a uma coleåéo dos protocolos mais utilizados. A maioria dos protocolos para comunicaåéo via Internet á descrita nos documentos RFC do IETF. Geralmente apenas os protocolos mais simples séo utilizados sozinhos. A maioria dos protocolos, especialmente no contexto da comunicaåéo em rede de computadores, séo agrupados em pilhas de protocolo onde as diferentes tarefas que perfazem uma comunicaåéo séo executadas por nàveis especializados da pilha. Enquanto uma pilha de protocolos denota uma combinaåéo especàfica de protocolos que trabalham conjuntamente, um modelo de referãncia á uma arquitetura de software que lista cada um dos nàveis e os serviåos que cada um deve oferecer. O modelo clñssico OSI, em sete nàveis, á utilizado para conceitualizar pilhas de protocolo.

2 Protocolo (ciãncia da computaåéo) 89 Exemplos de protocolos de comunicaåço em rede IP (Internet Protocol) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) TCP (Transmission Control Protocol) HTTP (Hypertext Transfer Protocol) FTP (File Transfer Protocol) Telnet (Telnet Remote Protocol) SSH (SSH Remote Protocol) POP3 (Post Office Protocol 3) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) IMAP (Internet Message Access Protocol) ProgramaÅÇo orientada a objeto A programaåéo orientada a objeto estendeu a utilizaåéo do termo protocolo para incluir os protocolos de programaåéo para disponibilizar conexçes e comunicaåéo entre objetos. TCP/IP + Protocolos Internet (TCP/IP) O TCP/IP á um conjunto de protocolos de comunicaåéo entre computadores em rede (tambám chamado de pilha de protocolos TCP/IP). Seu nome vem de dois protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de TransmissÉo) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de InterconexÉo). O conjunto de protocolos pode ser visto como um modelo de camadas, onde cada camada á responsñvel por um grupo de tarefas, fornecendo um conjunto de serviåos bem definidos para o protocolo da camada superior. As camadas mais altas estéo logicamente mais perto do usuñrio (chamada camada de aplicaåéo) e lidam com dados mais abstratos, confiando em protocolos de camadas mais baixas para tarefas de menor nàvel de abstraåéo. Protocolos para internet Os protocolos para internet formam o grupo de protocolos de comunicaåéo que implementam a pilha de protocolos sobre a qual a internet e a maioria das redes comerciais funcionam. Eles séo algumas vezes chamados de "protocolos TCP/IP", jñ que os dois protocolos: o protocolo TCP - Transmission Control Protocol (Protocolo de Controle de TransmissÉo); e o IP - Internet Protocol (Protocolo de Internet) foram os primeiros a serem definidos. O modelo OSI descreve um grupo fixo de sete camadas que pode ser comparado, a grosso modo, com o modelo TCP/IP. Essa comparaåéo pode causar confuséo ou trazer detalhes mais internos para o TCP/IP. O modelo inicial do TCP/IP á baseado em 4 nàveis: Host/rede; Inter-rede; Transporte; e AplicaÅÉo. Surgiu, entéo, um modelo hàbrido, com 5 camadas, que retira o excesso do modelo OSI e melhora o modelo TCP/IP: Fàsica; Enlace; Rede; Transporte; e AplicaÅÉo. Resumidamente, o modelo á o que podemos chamar de uma "soluåéo prñtica para problemas de transmisséo de dados". Textualmente isto pode parecer muito genárico, pois na realidade para melhor compreenséo de um protocolo TCP/IP deveremos usar exemplos prñticos. Segundo Tanenbaum o Modelo TCP/IP possui somente quatro camadas e néo cinco como mostra o quadro abaixo.

3 TCP/IP 90 Camadas da pilha dos protocolos Internet O modelo TCP/IP de encapsulamento busca fornecer abstraåéo aos protocolos e serviåos para diferentes camadas de uma pilha de estruturas de dados (ou simplesmente pilha). No caso do TCP/IP, a pilha possui cinco camadas: Camada 5 - AplicaÅÇo (camadas OSI 5 atñ 7) 4 - Transporte (camadas OSI 4 e 5) 3 - Internet ou Inter - Rede (camada OSI 3) 2 - Interface de rede ou Link de dados (camada OSI 2) 1 - Interface com a Rede (camada OSI 1) Exemplo HTTP, FTP, DNS, Socket (protocolos de routing como BGP e RIP, que, por uma variedade de razöes, sço executados sobre TCP e UDP respectivamente, podem tambñm ser considerados parte da camada de rede) TCP, UDP, RTP, SCTP (protocolos como OSPF, que Ñ executado sobre IP, podem tambñm ser considerados parte da camada de rede) Para TCP/IP o protocolo á IP, MPLS (protocolos requeridos como ICMP e IGMP Ñ executado sobre IP, mas podem ainda ser considerados parte da camada de rede; ARP nço roda sobre IP) ARP Ethernet, Wi-Fi,Modem, etc. As camadas mais präximas do topo estéo logicamente mais perto do usuñrio, enquanto aquelas mais abaixo estéo logicamente mais perto da transmisséo fàsica do dado. Cada camada tem um protocolo de camada acima e um protocolo de camada abaixo (exceto as camadas da ponta, obviamente) que podem usar serviåos de camadas anteriores ou fornecer um serviåo, respectivamente. Enxergar as camadas como fornecedores ou consumidores de serviåo á um mátodo de abstraåéo para isolar protocolos de camadas acima dos pequenos detalhes de transmitir bits atravás, digamos, de ethernet, e a detecåéo de coliséo enquanto as camadas abaixo evitam ter de conhecer os detalhes de todas as aplicaåçes e seus protocolos. Essa abstraåéo tambám permite que camadas de cima forneåam serviåos que as camadas de baixo néo podem fornecer. Por exemplo, o IP á projetado para néo ser confiñvel e á um protocolo best effort delivery. Isso significa que toda a camada de transporte deve indicar se irñ ou néo fornecer confiabilidade e em qual nàvel. O TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de TransmissÉo), á um protocolo orientado a conexçes confiñvel que permite a entrega sem erros de um fluxo de bytes. O UDP fornece integridade de dados (via um checksum) mas néo fornece entrega garantida; jñ o TCP fornece tanto integridade dos dados quanto garantia de entrega (retransmitindo atá que o destinatñrio receba o pacote). ComparaÅÇo com o modelo OSI Existe alguma discusséo sobre como mapear o modelo TCP/IP dentro do modelo OSI. Uma vez que os modelos TCP/IP e OSI néo combinam exatamente, mas néo existe uma resposta correta para esta questéo. Alám do mais, o modelo OSI néo á realmente rico o suficiente nas camadas mais baixas para capturar a verdadeira diviséo de camadas; á necessñrio uma camada extra (a camada internet) entre as camadas de transporte e de rede. Protocolos especàficos para um tipo de rede que rodam em cima de estrutura de hardware bñsica precisam estar na camada de rede. Exemplos desse tipo de protocolo séo ARP e o Spanning Tree Protocol (usado para manter pontes de rede redundantes em "espera" enquanto elas séo necessñrias). Entretanto, eles séo protocolos locais e operam debaixo da funcionalidade internet. Reconhecidamente, colocar ambos os grupos (sem mencionar protocolos que séo logicamente parte da camada internet, mas rodam em cima de um protocolo internet, como ICMP) na mesma camada pode ser um tanto confuso, mas o modelo OSI néo á complexo o suficiente para apresentar algo melhor.

4 TCP/IP 91 Geralmente, as trãs camadas mais acima do modelo OSI (aplicaåéo, apresentaåéo e sesséo) séo consideradas como uma ånica camada (aplicaåéo) no modelo TCP/IP. Isso porque o TCP/IP tem uma camada de sesséo relativamente leve, consistindo de abrir e fechar conexçes sobre TCP e RTP e fornecer diferentes nåmeros de portas para diferentes aplicaåçes sobre TCP e UDP. Se necessñrio, essas funåçes podem ser aumentadas por aplicaåçes individuais (ou bibliotecas usadas por essas aplicaåçes). Similarmente, IP á projetado em volta da idáia de tratar a rede abaixo dele como uma caixa preta de forma que ela possa ser considerada como uma ånica camada para os propäsitos de discusséo sobre TCP/IP. As camadas O que segue á uma descriåéo de cada camada na pilha da suàte IP. A camada de aplicaåço A camada de aplicaåéo á a camada que a maioria dos programas de rede usa de forma a se comunicar atravás de uma rede com outros programas. Processos que rodam nessa camada séo especàficos da aplicaåéo; o dado á passado do programa de rede, no formato usado internamente por essa aplicaåéo, e á codificado dentro do padréo de um protocolo. Alguns programas especàficos séo levados em conta nessa camada. Eles provãem serviåos que suportam diretamente aplicaåçes do usuñrio. Esses programas e seus correspondentes protocolos incluem o HTTP (navegaåéo na World Wide Web), FTP (transporte de arquivos), SMTP (envio de ), SSH (login remoto seguro), DNS (pesquisas nome <-> IP) e muitos outros. Uma vez que o dado de uma aplicaåéo foi codificado dentro de um padréo de um protocolo da camada de aplicaåéo ele serñ passado para a präxima camada da pilha IP. Na camada de transporte, aplicaåçes iréo em sua maioria fazer uso de TCP ou UDP, e aplicaåçes servidoras séo frequentemente associadas com um nâmero de porta. Portas para aplicaåçes servidores séo oficialmente alocadas pela IANA (Internet Assigned Numbers Authority) mas desenvolvedores de novos protocolos hoje em dia freqçentemente escolhem os nåmeros de portas por eles mesmos. Uma vez que á raro ter mais que alguns poucos programas servidores no mesmo sistema, problemas com conflito de portas séo raros. AplicaÅÇes tambám geralmente permitem que o usuñrio especifique nåmeros de portas arbitrñrios atravás de parümetros em tempo de execuåéo. AplicaÅÇes cliente conectando para fora geralmente usam um nåmero de porta aleatärio determinado pelo sistema operacional. O pacote relacionado ë camada de aplicaåéo á chamado Mensagem. A camada de transporte Os protocolos na camada de transporte podem resolver problemas como confiabilidade (o dado alcanåou seu destino?) e integridade (os dados chegaram na ordem correta?). Na suàte de protocolos TCP/IP os protocolos de transporte tambám determinam para qual aplicaåéo um dado qualquer á destinado. Os protocolos dinümicos de routing, que tecnicamente cabem nessa camada do TCP/IP, séo geralmente considerados parte da camada de rede. Como exemplo tem-se o OSPF (protocolo IP nåmero 89). O TCP, nåmero 6 do protocolo IP, á um mecanismo de transporte "confiñvel", orientado ë conexéo e que fornece um stream de bytes confiñvel, garantindo assim que os dados cheguem àntegros (néo danificados e em ordem). O TCP tenta continuamente medir o quéo carregada a rede estñ e desacelera sua taxa de envio para evitar sobrecarga. Alám disso, o TCP irñ tentar entregar todos os dados corretamente na seqçãncia especificada. Essas séo as principais diferenåas dele para com o UDP, e pode se tornar desvantajoso em streaming, em tempo real ou aplicaåçes de routing com altas taxas de perda na camada internet.

5 TCP/IP 92 Recentemente criou-se SCTP (Stream Control Transmission Protocol, Protocolo de TransmissÉo de Controle de Stream), que tambám consiste em um mecanismo de transporte "confiñvel". Ele provã suporte a multihoming, onde o final de uma conexéo pode ser representada por måltiplos endereåos IP (representando måltiplas interfaces fàsicas), de maneira que, se algum falhar, a conexéo néo á interrompida. Ele foi desenvolvido inicialmente para transportar SS7 sobre IP em redes telefänicas, mas tambám pode ser usado para outras aplicaåçes. O UDP (User Datagram Protocol), nåmero 17 do protocolo IP, á um protocolo de datagrama sem conexéo. Ele á um protocolo de "melhor esforåo" ou "néo confiñvel". NÉo porque ele á particularmente néo confiñvel, mas porque ele néo verifica se os pacotes alcanåaram seu destino, e néo dñ qualquer garantia que eles iréo chegar na ordem. Se uma aplicaåéo requer estas caracteràsticas, entéo ela mesma terñ que provã-las ou usar o protocolo TCP. O UDP á tipicamente usado por aplicaåçes como as de màdia de streaming (Ñudio, vàdeo etc), onde a chegada na hora á mais importante do que confiabilidade, ou para aplicaåçes de simples requisiåéo/resposta como pesquisas de DNS, onde o overhead de configurar uma conexéo confiñvel á desproporcionalmente largo. O DCCP estñ atualmente em desenvolvimento pelo IETF. Ele provã controle de fluxo das semünticas do TCP, enquanto mantám o modelo de serviåo de datagramas do UDP visàvel para o usuñrio. O DHCP á incrementado automaticamente sem intervenåéo do usuñrio. Tanto o TCP quanto o UDP séo usados para transmitir um nåmero de aplicaåçes de alto nàvel. As aplicaåçes em qualquer endereåo de rede séo distinguidas por seus endereåos de porta TCP ou UDP. Por convenåéo, certas portas "bem conhecidas" estéo associadas com aplicaåçes especàficas. O pacote da camada de transporte á chamado Segmento. A camada do servidor Como definido anteriormente, a camada de rede resolve o problema de obter pacotes atravás de uma rede simples. Exemplos de protocolos séo o X.25 e o Host/IMP da ARPANET. Com o advento da internet novas funcionalidades foram adicionadas nesta camada, especialmente para a obtenåéo de dados da rede de origem e da rede de destino. Isso geralmente envolve rotear o pacote atravás de redes distintas que se relacionam atravás da internet. Na suàte de protocolos para a internet, o IP executa a tarefa bñsica de levar pacotes de dados da origem para o destino. O protocolo IP pode transmitir dados para diferentes protocolos de nàveis mais altos, esses protocolos séo identificados por um ånico nâmero de protocolo IP. Alguns dos protocolos transmitidos por IP, como o ICMP (usado para transmitir informaåéo de diagnästico sobre a transmisséo IP) e o IGMP (usado para gerenciar dados multicast) séo colocados acima do IP mas executam funåçes da camada internet. Isso ilustra uma incompatibilidade entre os modelos da internet e OSI. Todos os protocolos de routing, como o BGP, o OSPF e o RIP séo tambám parte da camada de internet, muito embora eles possam ser vistos como pertencentes a camadas mais altas na pilha. O datagrama (PDU) da camada de rede á geralmente conhecido como "pacote". Lembrando que todas as camadas tem seu PDU que variam o nome em : Dados (AplicaÅÉo), Segmento (Transporte), Pacote (Rede), Quadros (Enlace) e Bits (Fàsica e LLC que á sub-camada de enlace) A camada de enlace A camada da pele enlace néo á realmente parte do modelo TCP/IP, mas á o mátodo usado para passar quadros da camada de rede de um dispositivo para a camada de internet de outro. Esse processo pode ser controlado tanto em software (device driver) para a placa de rede quanto em firmware ou chipsets especializados. Esses iréo executar as funåçes da camada de enlace de dados como adicionar um header de pacote para preparñ-lo para transmisséo, entéo de fato transmitir o quadro atravás da camada fàsica. Do outro lado, a camada de enlace irñ receber quadros de dados, retirar os headers adicionados e encaminhar os pacotes recebidos para a camada de internet. Essa camada á a

6 TCP/IP 93 primeira normatizada do modelo, á responsñvel pelo endereåamento, roteamento e controle de envio e recepåéo.ela néo á orientada ë conexéo, se comunica pelos datagramas (pacotes de dados). Entretanto, a camada de enlace néo á sempre téo simples. Ela pode tambám ser um VPN (Virtual Private Network, Rede Privada Virtual) ou tånel, onde pacotes da camada de internet, ao invás de serem enviados atravás de uma interface fàsica, séo enviados usando um protocolo de tunneling e outra (ou a mesma) suàte de protocolos. O VPN ou tånel á usualmente estabelecido alám do tempo, e tem caracteràsticas especiais que a transmisséo direta por interface fàsica néo possui (por exemplo, ele pode criptografar os dados que passam atravás dele). Esse uso recursivo de suàte de protocolos pode ser confuso uma vez que a "camada" de enlace á agora uma rede inteira. Mas á um mátodo elegante para implementar funåçes freqçentemente complexas. Embora seja necessñrio muito cuidado para prevenir que um pacote jñ empacotado e enviado atravás de um tånel seja mais uma vez empacotado e reenviado pelo mesmo. O pacote da camada de enlace á conhecido como Quadro. A camada füsica A camada fàsica do Protocolo TCP/IP trata das caracteràsticas elátricas e mecünicas do meio, como tipos de conectores e cabos utilizado para estabelecer uma comunicaåéo. ImplementaÅÑes Hoje, a maioria dos sistemas operacionais comerciais incluem e instalam a pilha TCP/IP por padréo. Para a maioria dos usuñrios, néo hñ nenhuma necessidade de procurar por implementaåçes. O TCP/IP á incluàdo em todas as versçes do Unix e Linux, assim como no Mac OS e no Microsoft Windows. LigaÅÑes externas RFC 1180 A TCP/IP Tutorial - from the Internet Engineering Task Force (January 1991) TCP/IP FAQ [1] A Study of the ARPANET TCP/IP Digest [2] TCP/IP Sequence Diagrams [3] The Internet in Practice [4] Ateneo Network Research Group [5] : a TCP/IP research at the Ateneo de Manila University. Livros sobre TCP/IP Joseph G. Davies and Thomas F. Lee. Microsoft Windows Server 2003 TCP/IP Protocols and Services. ISBN Craig Hunt. TCP/IP Network Administration. O'Reilly (1998) ISBN W. Richard Stevens. The Protocols (TCP/IP Illustrated, Volume 1). Addison-Wesley Professional; 1st edition (December 31, 1993). ISBN

7 TCP/IP 94 ReferÖncias [1] / www. itprc. com/ tcpipfaq/ [2] / www. columbia. edu/ ~rh120/ other/ tcpdigest_paper. txt [3] / www. eventhelix. com/ RealtimeMantra/ Networking/ [4] / www. searchandgo. com/ articles/ internet/ internet-practice-4. php [5] / cng. ateneo. edu/ cng/ wyu/ classes/ cs197/ Network-Attached Storage Network-Attached Storage ou NAS, em informñtica, á um dispositivo dedicado ao armazenamento de arquivos dentro de uma rede, provendo acesso heterogãneo aos dados para os clientes desta rede. DescriÅÇo Uma unidade NAS á essencialmente um servidor conectado a rede, com a funcionalidade ånica de promover serviåos de armazenamento de dados para outros dispositivos da rede. Estas unidades néo séo desenvolvidas para tarefas computacionais em geral, apesar de tecnicamente ser possivel executar outros softwares nelas. Geralmente, as unidades néo possuem teclado ou monitor, e séo configuradas pela rede, normalmente atravás de um browser. Sistemas NAS podem conter mais de um HD, podendo tambám contar com a tecnologia RAID (Redundant Arrays of Independent Disks), centralizando a responsabilidade de servir os arquivos em uma rede e deste modo liberando recursos de outros servidores desta rede. Os protocolos utilizados pelo NAS séo o NFS, popular em sistemas UNIX, ou CIFS/SMB (Common Internet File System/Server Message Block) em ambientes Windows, assim como o tradicional FTP. O NAS disponibiliza armazenamento e sistema de arquivos, contrastando com o SAN (Storage Area Network), que sä realiza armazenamento e deixa ao cliente a tarefa de lidar com o sistema de arquivos. A principal distinåéo entre os dois sistemas de armazenamento á que o NAS fornece protocolos de arquivo, e o SAN protocolos de camada. Raramente vã-se o sistema SAN sendo utilizado fora de grandes redes de computadores. Equipamentos NAS estéo a ser usados pelo mundo corporativo hñ algum tempo, porám com a reduåéo dos custos destes dispositivos e com a popularizaåéo de redes domásticas, diversos produtos NAS surgiram para o mercado pessoal. Estes dispositivos NAS de uso domástico séo baseados em processadores baratos rodando uma verséo embarcada de Linux. Alám do baixo custo, estes aparelhos tãm baixo consumo de energia e tãm uma instalaåéo relativamente simples. Existem alternativas open source para implementaåçes caseiras de NAS, como o FreeNAS, o Openfiler e o NASLite. HistÄria O termo Network-Attached Storage foi introduzido com os primeiros sistemas operacionais para servidores de compartilhamento de arquivos NetWare da Novell e com o protocolo NCP em No mundo UNIX, o lanåamento do NFS da Sun Microsystems permitiu que os servidores de rede compartilhassem espaåo de armazenamento de dados com os clientes de sua rede. O 3Server [1] e o 3+Share [2] da 3Com foram os primeiros servidores feitos especificamente para esta funåéo (incluindo hardware proprietñrio, software, e discos multiplos), e a empresa liderou o segmento de mercado de 1985 atá o inàcio dos anos 90. A 3Com e a Microsoft desenvolveriam o software LAN Manager e o protocolo para entrar neste novo mercado. Inspirados pelo sucesso dos servidores de arquivos da Novell, IBM e Sun, vñrias empresas desenvolveram servidores dedicados para armazenamento de dados. Enquanto a 3Com estava entre as primeiras empresas a fabricar NAS dedicados para sistemas operacionais de desktop, a Auspex Systems foi a primeira a desenvolver um servidor NFS dedicado para uso com UNIX. Um grupo de engenheiros da Auspex se separou da empresa no inàcio dos anos 90 para criar o filtro integrado NetApp, o qual suportava tanto o

8 Network-Attached Storage 95 CIFS (Windows) quanto o NFS (UNIX), e tinha escalabilidade superior e maior facilidade de instalaåéo. Aqui inicia o mercado para dispositivos NAS proprietñrios. BenefÜcios A disponibilidade de dados pode aumentar consideravelmente com NAS se o dispositivo utilizar RAID e clustering. A performance dos outros servidores pode ser melhorada usando NAS, visto que o compartilhamento de arquivos á feito pelo NAS e néo por um servidor tambám responsñvel por alguma outra tarefa. A performance das unidades NAS porám, dependem da velocidade e do trñfego de rede, e da quantidade de memäria cache (RAM) dos dispositivos NAS. Deve-se notar que NAS á um servidor por si präprio, com a maioria dos componentes de um PC comum - CPU, placa mée, RAM, etc.. - e sua confiabilidade á o quéo bem ele foi projetado internamente. Um dispositivo NAS sem redundüncia no acesso de dados, controles redundantes, fontes redundantes de energia, á provavelmente menos confiñvel do que um DAS [3] (Direct Attached Storage) conectado a um servidor que possui redundüncia para a maioria de seus componentes. Pontos negativos Devido ao seu suporte a vñrios protocolos, e ë reduzida camada de CPU e SO, o NAS possui mais limitaåçes do que um sistema DAS/FC. Se um NAS estñ carregado com muitos usuñrios, muitas operaåçes de E/S, ou a tarefa sendo executada exige muita CPU, o NAS alcanåa suas limitaåçes. Um sistema de servidores comum á facilmente melhorado adicionando um ou mais servidores no cluster, enquanto o NAS á limitado ao seu präprio hardware, o qual geralmente néo á possàvel fazer upgrades. NAS tambám falha ao expor serviåos conhecidos que séo tàpicos de um servidor de arquivos, ou habilita-os de um jeito néo muito eficiente. Como exemplos temos: a habilidade de computar usagem de disco em diretärios separados, a habilidade de indexar arquivos rapidamente (encontrñ-los), e a habilidade de trabalhar eficientemente com o rsync. î possàvel trabalhar com o rsync, mas atravás de um cliente NFS; esse mátodo falha em enumerar hierarquias na velocidade de um disco local e aumenta consideravelmente o trñfego de rede. A principal diferenåa entre DAS e NAS á que um DAS á simplesmente uma extenséo de um servidor existente, e néo á incluido na rede, enquanto o NAS entra nada rede como sua präpria entidade. î mais facil compartilhar arquivos com NAS, porám geralmente estes dispositivos possuem menos poder de CPU e de I/O comparado ao DAS. Lista de fabricantes de dispositivos de armazenamento Aberdeen LLC ACMA Computers Inc Agami Systems Allnet AMAX Engineering Inc AV-NAS (Avante Digital) Asus / www. asus. com [4] Attune Systems BlueArc Buffalo Broadberry Data Systems Cisco Systems / www. cisco. com. br [5]

9 Network-Attached Storage 96 CLAXAN Comgears Technology D-Link / www. dlink. com [6] Dell / www. dell. com [7] DotHill EMC EqualLogic Exanet Fantom Drives Flepo FortuNAS Freecom HP / www. hp. com [8] Hitachi IBM / www. ibm. com [9] IOGEAR Infrant Intellinet Intel / www. intel. com [10] Intradisk Iomega Isilon ixsystems LaCie Linksys Longshine MOSCHIP Buffalo/Melco MicroNet MPC Computers Netgear Network Appliance ONStor Open-E Ovislink Panasas Pillar Data Systems Planex Communication Inc. Plextor PowerFile QNAP RELDATA Sans Digital Seagate/Maxtor SERCOMM SGI SMC

10 Network-Attached Storage 97 Sun Microsystems Synology TEAC T-Com Thecus Tritton Tyrone Systems U.S. Robotics V-Gear Western Digital Vantec Thermal Technologies Ximeta ZyXEL ReferÖncias [1] / en. wikipedia. org/ wiki/ 3Server [2] / en. wikipedia. org/ wiki/ 3+ Share [3] / en. wikipedia. org/ wiki/ Direct_Attached_Storage [4] / www. asus. com [5] / www. cisco. com. br [6] / www. dlink. com [7] / www. dell. com [8] / www. hp. com [9] / www. ibm. com [10] / www. intel. com

11 Network File System 98 Network File System + Protocolos Internet (TCP/IP) NFS (acrönimo para Network File System) á um sistema de arquivos distribuàdos desenvolvido inicialmente pela Sun Microsystems, Inc., a fim de compartilhar arquivos e diretärios entre computadores conectados em rede, formando assim um diretärio virtual. O protocolo Network File System á especificado nas seguintes RFCs: RFC 1094, RFC 1813 e RFC 3530 (que tornou obsoleta a RFC 3010). Finalidade O cliente NFS tem por finalidade tornar o acesso remoto transparente para o usuñrio do computador, e esta interface cliente e servidor, executada pelo NFS atravás dos protocolos Cliente-Servidor, fica bem definida quando o usuñrio ao chamar um arquivo/diretärio no servidor, lhe parece estar acessando localmente, sendo que estñ trabalhando com arquivos remotos. Para que os clientes tenham acesso aos arquivos, á feita uma requisiåéo ao servidor que, dependendo das permissçes do cliente, responde confirmando a requisiåéo. A partir desse ponto a hierarquia de diretärios e arquivos remotos passa a fazer parte do sistema de arquivos local da mñquina. Existe neste ponto uma relaåéo com o Sistema de NomeaÅÉo de Arquivos, pois hñ a necessidade de se criar o endereåo daqueles arquivos ou diretärios. Este sistema cuida de identificar a localizaåéo de um determinado arquivo ou diretärio, quando se á fornecido seu nome ou caminho. Para isso o sistema deve oferecer uma resoluåéo por nomes (mapeamento de nomes de arquivos legàveis por humanos Ä strings, para nomes de arquivos legàveis por mñquinas Ä nåmeros manipulñveis por mñquinas) ou resoluåéo por localizaåéo (mapeamento de nomes globais para uma determinada localizaåéo), ou ainda, ambas. UtilizaÅÇo Um exemplo da utilizaåéo do NFS á a disponibilizaåéo das Ñreas de trabalho dos usuñrios em toda a rede e, quando o este efetua o login, seu diretärio de trabalho pode ser acessado via NFS. Supondo que o usuñrio mude de estaåéo de trabalho, o seu diretärio pode ser disponibilizado novamente nesta estaåéo e sem que nenhuma configuraåéo adicional seja realizada. Sua interface á påblica e muito utilizada para o compartilhamento de leituras e organizaåçes acadãmicas, pelas vantagens de, entre outras: transparãncia; unificaåéo de comandos; reduåéo de espaåo local; independãncia de sistemas operacionais e hardware. Para um sistema cliente-servidor, o cliente pode sempre que logar na mñquina "importar" automaticamente os diretärios e arquivos que o mesmo criou na sua Ñrea pessoal, por exemplo (para implementar esse sistema de importacéo de arquivo associado a um usuñrio em especàfico á necessñrio ter configurado um Sistema com LDAP ou NIS, alám do NFS).

12 Network File System 99 ImplementaÅÇo Para que os clientes possam acessar o servidor NFS á necessñrio que os seguintes daemons estejam executando [1] : nfsd - daemon NFS, que atende requisiåçes dos clientes NFS. mountd - daemon de montagem NFS, que executa as solicitaåçes que o nfsd lhe passa. portmap - daemon portmapper, permite que clientes NFS descubram qual porta o servidor NFS estñ utilizando. LigaÅÑes externas RFC NFS Version 4 Protocol Specification (em inglãs) RFC NFS Version 3 Protocol Specification (em inglãs) RFC NFS Version 2 Protocol Specification (em inglãs) Sistemas de InformaÅÉo Distribuàdos/Infraestrutura [2] (em portuguãs) ReferÖncias [1] FreeBSD Handbook - NFS ( www. openit. com. br/ freebsd-hb/ network-nfs. html) (em portuguãs) [2] / pt. wikibooks. org/ wiki/ Sistemas_de_Informa%C3%A7%C3%A3o_Distribu%C3%ADdos/ Infraestrutura#Servidores_de_arquivos_distribu. C3. ADdos Server Message Block Nos computadores em rede, Server Message Block (SMB) funciona como um aplicativo de nàvel rede, protocolo-aplicado principalmente para o acesso aos arquivos compartilhados, impressoras, portas seriais, e diversas comunicaåçes entre nodos em uma rede. Ela tambám fornece um mecanismo de autenticaåéo Inter-Process Communication. A maioria dos usos de SMB envolve computadores que executam o Microsoft Windows em ambientes de rede, muitas vezes sem que os usuñrios saibam que o serviåo á nomeado como "Microsoft Windows Network". Ao discutir SMB, deve diferenciar: O protocolo SMB Os serviåos SMB que funcionam sobre o protocolo Os serviåos DCE / RPC que utilizam o SMB como um canal autenticado de comunicaåéo entre processos (sobre pipes nomeados) Os protocolos da funcionalidade "Meus locais de rede" que principalmente (mas néo exclusivamente) executam como serviåos de datagrama diretamente no transporte NetBIOS.

13 Storage area network 100 Storage area network Na computaåéo, um Storage Area Network (Ñrea de armazenamento em rede) ou SAN á uma rede projetada para agrupar dispositivos de armazenamento de computador. Os SANs séo mais comuns nos armazenamentos de grande porte. Existem duas variaåçes de SANs: 1. Uma rede na qual o propäsito principal á a transferãncia de dados entre computadores e dispositivos de armazenamento. Um SAN consiste em uma infra-estrutura de comunicaåéo que provã conexçes fàsicas com uma camada de gerenciamento, que organiza as conexçes, os dispositivos de armazenamento e os computadores, tornando a transferãncia de dados robusta e segura. 2. Um sistema de armazenamento formado por dispositivos de armazenamento, computadores e/ou aplicaåçes, e todo um controle via software, comunicando-se atravás de uma rede de computadores. DefiniÅÇo Os storage networks, ou redes de armazenamento, diferenciam-se de outras formas de armazenamento em rede pelo mátodo de acesso em baixo nàvel que eles apresentam. O trñfego de dados nessas redes á bastante similar ëqueles usados internamente em discos, como ATA e SCSI. Em uma rede de armazenamento, o servidor envia pedidos por blocos especàficos ou segmentos de dados de discos especàficos. Esse mátodo á conhecido como block storage (armazenamento de blocos). O dispositivo age similarmente a um drive interno, acessando o bloco especàfico e enviando a resposta atravás da rede. Em alguns mátodos de acessos de arquivos mais tradicionais, como SMB/CIFS ou NFS, o servidor envia pedidos para um arquivo abstrato como o componente de um grande sistema de arquivos, gerenciados por um computador intermediñrio. O intermediñrio, entéo, determina o local fàsico do tal arquivo abstrato, obtám acesso a um dos drives internos e, por fim, envia o arquivo completo pela rede. A maioria dos SANs usam o protocolo SCSI para a comunicaåéo entre servidores e dispositivos, embora néo usem o baixo nàvel da interface SCSI.444. BenefÜcios Compartilhar o armazenamento normalmente simplifica a administraåéo e proporciona flexibilidade, uma vez que cabos e dispositivos de armazenamento néo precisam ser movidos fisicamente para mudar armazenamento de um servidor para outro, por exemplo. Note que, no entanto, com a exceåéo do sistema de arquivos SAN e clusters, o SAN ainda á de relaåéo um-a-um. Ou seja, cada dispositivo no SAN á de propriedade de um ånico computador. Oposto a isso, o NAS (Network-Attached Storage) permite que vñrios computadores acessem ao mesmo conjunto de arquivos em uma rede. Os SANs tendem a aumentar a capacidade de armazenamento, uma vez que måltiplos servidores podem compartilhar a mesma reserva de crescimento. Outros benefàcios incluem a habilidade de permitir que servidores efetuem boot pelo präprio SAN. Isto permite uma rñpida e fñcil reposiåéo de servidores defeituosos, uma vez que o SAN pode ser reconfigurado para que o servidor de reposiåéo use o LUN (Logical Unit Number, ou nåmero lägico de unidade) do servidor defeituoso. Esse processo pode levar pouco mais de 30 minutos e á uma idáia relativamente nova que estñ sendo implantada em novos data centers. Os SANs tambám tendem a ser mais efetivos em processos de recuperaåéo de dados. Um SAN pode replicar dados de vñrios servidores para uma Ñrea de armazenamento secundñria, que pode ser remota ou local.

14 Storage area network 101 Tipos Os SANs normalmente séo construàdos em uma infra-estrutura especialmente projetada para comportar grande trñfego de dados originados de armazenamento. Assim, eles proporcionam um acesso mais rñpido e estñvel do que protocolos de alto-nàvel como os NAS. A tecnologia mais comum para SAN á a rede de fibra Äptica com o conjunto de comandos SCSI. Um canal de fibra Äptica SAN padréo á feita de alguns switches que estéo interligados, formando uma rede. Uma alternativa, e mais recente (2003), de protocolo SAN á o iscsi, que usa o mesmo conjunto de comandos SCSI sobre TCP/IP (e, tipicamente, Ethernet). Nesse caso, os switches, cabos e hubs seriam de protocolo TCP/IP. Conectado ao SAN estaréo um ou mais servidores (hosts) e uma ou mais coleåçes de discos, arquivos de fita ou outros dispositivos de armazenamento. Existem dois tipos de SANs - SAN centralizado ou SAN distribuàdo. NÜveis de Raid As implementaåçes mais comuns séo as que dispçem de Raid padréo, como os nàveis 1, 5, 6 e 1/0. Algumas famàlias apresentam modelos especiais como o vraid da HP, na linha EVA e o Raid DP, nos equipamentos da NetApp. LigaÅÑes externas FreeNAS [1], SoluÅÉo Open Source para armazenamento em rede. SoluÅÉo de Storage Global Crossing [2], em Global Crossing Site Oficial do Storage EMC [3], em EMC Site Oficial do Storage NetApp [4], em NetApp Site Oficial do Storage Hitachi [5], em Hitachi Fibre Channel e Storage Area Network [6], em GTA/UFRJ Site Oficial do Storage Supermicro [7], em Supermicro ReferÖncias [1] / freenas. org/ [2] / www. globalcrossing. com/ LATAM/ pr/ enterprise/ data_storage/ data_storage. html [3] / www. emc. com [4] / www. netapp. com [5] / www. hitachi. com [6] / www. gta. ufrj. br/ grad/ 08_1/ san/ [7] / www. supermicro. com

15 Disco virtual 102 Disco virtual Disco virtual á um espaåo oferecido por empresas a seus clientes. Estes podem enviar e baixar arquivos como se estivessem usando um disco local, como por exemplo o präprio disco ràgido (HD) instalado no computador. Alguns s podem servir como disco virtual pessoal ou compartilhado. Estes discos séo espaåos para armazenagem que ficam em algum HD de algum servidor na Internet. Discos Virtuais seguros podem ser utilizados para compartilhar arquivos, fazer back up, acessar arquivos quando néo se estñ no local do seu computador como por exemplo do escritärio ou viagens. Exemplos de Discos Virtuais Gratuitos Yupeebox [1] (em portuguãs) DropBox [2] (em inglãs) ZumoDrive [3] (em inglãs) icloud [4] (em portuguãs) Saiba Mais Fonte: / bloginfogeeks. blogspot. com/ 2010/ 12/ voce-sabe-o-que-e-um-disco-virtual. html Fonte: / www. yupee. com. br/ yupeebox ReferÖncias [1] / www. yupee. com. br [2] / www. dropbox. com/ [3] / www. zumodrive. com/ [4] / www. cloudme. com/ pt

16 Dropbox 103 Dropbox Dropbox á um serviåo para armazenamento de arquivos. î baseado no conceito de "computaåéo em nuvem" ("cloud computing"). A empresa desenvolvedora do programa disponibiliza enormes e poderosas centrais de computadores que conseguem armazenar os arquivos de seus clientes ao redor do mundo. Uma vez que os arquivos sejam devidamente copiados para os servidores da empresa, passaréo a ficar acessàveis a partir de qualquer lugar que tenha acesso ë internet. O princàpio á o de manter arquivos sincronizados entre dois computadores que tenham o Dropbox instalado. LigaÅÑes externas Site Oficial [1] Tenha seus arquivos sempre ë méo com Dropbox [2] (em portuguãs) ReferÖncias [1] / www. dropbox. com/ [2] / www. tecnotrix. com. br/ backup/ tenha-seus-arquivos-sempre-a-mao-com-dropbox/