Plattenlose Workstations

Spezielle plattenlose Workstations (diskless workstations) wurden von der Firma Sun in den 1990er jahren Angeboten. Ein spezieller Kernel kann dann über NFS bereits auf das Wurzel-Laufwerk unter Unix zugreifen.Workstations können über NFS ganz ohne Plattenlaufwerk betrieben werden. Das Betriebssystem und die Betriebsparameter können über Protokolle wie BOOTP und TFTP geladen werden.

Bei vielen Clients wird der server jedoch stark belastet, außerdem sind die Zugriffszeiten über Netzwerk in den meisten Fällen langsamer.Vorteil ist ein verringerter Wartungsaufwand, gemeinsame Nutzung von Plattenplatz sowie einfachere und preiswerte Client-Workstations (Thin-Clients).

design der frühen versionen des Systems

Ein Programm greift auf das Dateisystem über Systemaufrufe zu. Unter UNIX sind die wichtigsten Systemaufrufe:.

• open,close - Öffnen und Schließen einer Datei
• read, write - Lesen und Schreiben
• create, unlink - Erzeugen und Löschen
• mkdir, rmdir - Erzeugen und Löschen eines Verzeichnisses
• readdir - Lesen von Verzeichniseinträgen

Ein Netzwerkdateisystem muss diese Aufrufe in Netzwerkpakete verpacken und an einen server senden. Dieser antwortet dann mit der entsprechenden information oder einem Fehler.

Die Entwickler von Sun Microsystems entschieden sich zunächst für ein Remote Procedure Call-Modell. Das XDR setzt die Parameter in ein maschinenunabhängiges Format um, die Zugriffe werden dann über RPC wie ein normaler Unterprogrammaufruf behandelt.

Er ist also zustandslos. Bei vielen Clients wären die server dann schnell überlastet, da die Maschinen Mitte der 1980er Jahre noch relativ wenig Speicher hatten.Die Systemaufrufe werden aber nicht direkt in RPC-Aufrufe umgesetzt, da dann eine über open geöffnete Datei auch auf dem server geöffnet werden müsste. Die Aufgaben des servers wurden daher so einfach wie möglich gehalten, der server merkt sich keine Dateiinformationen zwischen zwei RPC-Aufrufen.

Dieser liefert ein Datei-"Handle", das die Inodenummer und die gerätenummer des Massenspeichers auf dem server enthält.Statt open wird ein Lookup-Aufruf implementiert. Über dieses Handle kann eine Datei auf dem server eindeutig identifiziert werden. Unter Unix steht über diese beiden Nummern die Dateiinformation effizient ohne suche eindeutig zur Verfügung.

Die weiteren Aufrufe wie read oder write müssen stets ein Offset übergeben, so dass der server auch hier ohne Kenntnis früherer Operation die gewünsche information eindeutig liefern kann.

weitere Eigenschaften des Protokolls sind.

• nur kurze Cachezeiten (wenige Sekunden) für Verzeichnisinformationen und Dateiattribute
• kein Datencache
• verwendung des verbindungslosen User Datagram protocols UDP
• Lock- und Mount-Operationen über zusätzliche Hilfsprotokolle
• verwendung von Unix-Dateiattributen (zum Beispiel Benutzer-uid)

Trotz des einfachen designs läuft NFS in normalen Umgebungen gut:.

• lokales Netzwerk mit kurzen Antwortzeiten
• Ausführen von Programmen über das lokale Netzwerk
• Normale Benutzeraktivitäten (Editieren, Programme übersetzen)
• server mit relativ wenig Arbeitsspeicher

Weniger gut ist das Verhalten bei.

• gemeinsamer Nutzung von Dateien
• verwendung über das internet (lange Antwortzeiten)
• verwendung von Firewalls (UDP, kein fester Port wegen Portmapper)

Ein NFS-server kann auf solchen Maschinen aufgrund des designs trotzdem effizient betrieben werden.Das Protokoll wurde Ende der 1980er Jahre entwickelt. Auch teure Workstations hatten zu dieser Zeit nur wenige Megabytes Arbeitsspeicher, typisch etwa 4 bis 8 MB.

Programme stürzen nicht ab und Benutzer müssen dann einfach warten, bis der server wieder verfügbar ist.Wegen des zustandslosen servers kann dieser ohne Datenverlust heruntergefahren und neu gestartet werden.