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앤드루 파일 시스템

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목차

1. 개요

앤드루 파일 시스템(AFS)은 보안과 확장성을 개선한 네트워크 파일 시스템으로, Kerberos 인증, 접근 제어 목록, 로컬 파일 캐싱, 그리고 볼륨 개념을 특징으로 한다. AFS는 파일의 읽기/쓰기 작업을 로컬 캐시에서 수행하고, 콜백 메커니즘을 통해 캐시 일관성을 유지하며, 파일 잠금 방식을 사용하여 데이터베이스와 같은 사용에는 적합하지 않다. AFS는 볼륨을 사용하여 디렉토리 트리를 구성하고, 읽기 전용 복제를 지원하며, 썬 마이크로시스템즈의 NFSv4 및 DCE/DFS에 영향을 미쳤다. OpenAFS와 Arla는 AFS의 구현체이며, 리눅스 커널에도 AFS 클라이언트가 포함되어 있다. AFS는 조회, 삽입, 삭제, 관리 권한을 포함한 접근 제어 목록을 통해 파일 및 디렉토리에 대한 세밀한 권한 제어를 제공한다.

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앤드루 파일 시스템
기본 정보
유형분산 파일 시스템
개발 시작1983년
개발 중단2005년
최신 버전3.1 (2001년 12월)
운영 체제유닉스 계열, 리눅스, 마이크로소프트 윈도우
라이선스IBM 공중 라이선스
개발
개발자카네기 멜런 대학교
작성 언어C
기타
상태중단됨

2. 특징

AFS는 기존의 네트워크 파일 시스템에 비해 특히 보안, 확장성 등 여러 가지 측면에서 이점을 제공한다.[3]


  • 보안: Kerberos 인증을 사용하고, 디렉토리별 접근 제어 목록을 구현한다.[4]
  • 확장성: 모건 스탠리의 AFS 배포는 25,000명 이상의 클라이언트를 수용할 정도로 뛰어난 확장성을 제공한다.[4] 클라이언트 측 캐싱은 빠른 파일 접근과 서버 부하 감소에 기여하며, 서버나 네트워크 중단 시에도 제한적인 파일 시스템 접근을 가능하게 한다.[3]
  • 일관성 모델: 약한 일관성 모델을 사용하며, 콜백 메커니즘으로 캐시 일관성을 유지한다.[5]
  • 파일 잠금: 파일 잠금 전략은 여러 클라이언트 간 공유 파일 내 대규모 데이터베이스 업데이트를 지원하지 않지만, 대학 환경의 요구에 맞춘 설계이다.[5]
  • 볼륨: AFS 마운트 지점의 트리인 볼륨은 유연한 파일 관리를 제공하며, 관리자는 사용자에게 알리지 않고 볼륨을 이동할 수 있다.[3]
  • 복제: 읽기 전용 복제를 통해 데이터 가용성을 높이고, 클라이언트는 복제본 위치를 알 필요 없이 접근할 수 있다.[3]
  • 파일 이름 공간: '공유' 및 '로컬' 이름 공간 분할은 모든 워크스테이션에서 동일한 공유 이름 공간을 제공하고, 로컬 이름 공간은 워크스테이션별 설정을 관리한다.[3]


AFS는 썬 마이크로시스템즈의 네트워크 파일 시스템(NFS) 버전4에 큰 영향을 미쳤으며, AFS의 파생인 DCE 분산 파일 시스템(DCE/DFS)은 오픈 소프트웨어 재단의 분산 컴퓨팅 환경(DCE) 일부로 채택되었다. AFS(버전 2)는 Coda 파일 시스템의 전신이었다.[3]

2. 1. 보안

AFS는 Kerberos 인증을 사용하여 사용자 인증을 수행하고, 사용자 및 그룹에 대한 디렉토리별 접근 제어 목록을 구현한다.[4]

2. 2. 확장성

AFS는 대규모 사용자 환경을 지원하도록 설계되었다. 예를 들어 모건 스탠리의 AFS 배포는 25,000명 이상의 클라이언트를 수용한다.[4] 각 클라이언트는 로컬 파일 시스템에 파일을 캐시하여 동일한 파일에 대한 후속 요청 속도를 높이고 서버 부하를 줄인다. 이는 서버 충돌 또는 네트워크 중단 시에도 제한적인 파일 시스템 접근을 허용한다.[3]

2. 3. 일관성 모델

AFS는 약한 일관성 모델을 사용한다.[5] 열린 파일에 대한 읽기 및 쓰기 작업은 로컬에 캐시된 복사본으로만 전달된다. 수정된 파일을 닫으면 변경된 부분이 파일 서버로 다시 복사된다. 캐시 일관성은 콜백 메커니즘으로 유지된다. 파일이 캐시되면 서버는 이를 기록하고 다른 사용자가 파일을 업데이트하는 경우 클라이언트에게 알리겠다고 약속한다. 콜백은 클라이언트, 서버 또는 네트워크 오류(타임아웃 포함)가 발생한 후 삭제되고 다시 설정해야 한다. 콜백을 다시 설정하는 것은 상태 확인을 포함하며 파일을 다시 읽을 필요는 없다.

2. 4. 파일 잠금

AFS는 파일 잠금 전략을 사용하기 때문에, 여러 클라이언트 시스템에서 공유되는 파일 내의 대규모 데이터베이스나 레코드 업데이트를 지원하지 않는다. 이는 대학 컴퓨팅 환경의 예상 요구 사항을 기반으로 설계된 것이다. 예를 들어, 앤드루 프로젝트의 초기 이메일 시스템인 앤드루 메시지 시스템은 mbox와 같이 메일함당 단일 파일 대신 maildir와 같이 메시지당 단일 파일을 사용했다.[5] 공유 데이터베이스 처리에 대해서는 AFS 및 버퍼링된 I/O 문제를 참조하라.

2. 5. 볼륨

AFS의 중요한 특징은 볼륨인데, 이는 AFS 마운트 지점(다른 AFS 볼륨에 대한 링크)의 파일, 하위 디렉터리 및 트리이다.[3] 볼륨은 관리자에 의해 생성되며 AFS 셀의 특정 명명된 경로에 연결된다. 일단 생성되면 파일 시스템 사용자는 볼륨의 물리적 위치에 관계없이 평소와 같이 디렉터리와 파일을 만들 수 있다. 볼륨은 사용된 공간의 양을 제한하기 위해 할당량이 할당될 수 있다. 필요에 따라 AFS 관리자는 사용자에게 알릴 필요 없이 해당 볼륨을 다른 서버 및 디스크 위치로 이동할 수 있으며, 해당 볼륨의 파일이 사용 중인 동안에도 작업을 수행할 수 있다.[3]

2. 6. 복제

AFS 볼륨은 읽기 전용 복사본으로 복제될 수 있다. 읽기 전용 볼륨의 파일에 접근할 때 클라이언트 시스템은 특정 읽기 전용 복사본에서 데이터를 검색한다. 어떤 시점에서 해당 복사본을 사용할 수 없게 되면 클라이언트는 나머지 복사본을 찾는다. 해당 데이터의 사용자는 읽기 전용 복사본의 위치를 알지 못한다. 관리자는 필요에 따라 이러한 복사본을 만들고 재배치할 수 있다. AFS는 모든 읽기 전용 볼륨이 읽기 전용 복사본이 생성된 시점에 원본 읽기-쓰기 볼륨의 정확한 복사본을 포함하도록 보장한다.[3]

2. 7. 파일 이름 공간

앤드루 워크스테이션의 파일 이름 공간은 '공유' 및 '로컬' 이름 공간으로 분할된다. 공유 이름 공간(일반적으로 유닉스 파일 시스템에서 /afs로 마운트됨)은 모든 워크스테이션에서 동일하다. 로컬 이름 공간은 각 워크스테이션에 고유하며, 워크스테이션 초기화에 필요한 임시 파일과 공유 이름 공간의 파일에 대한 심볼릭 링크만 포함된다.[3]

3. 구현

OpenAFS는 2000년에 IBM(트랜스아크)이 출시한 소스를 기반으로 구축되었다.[15] 트랜스아크 소프트웨어는 더 이상 사용되지 않으며 지원이 중단되었다. Arla는 1990년대 후반과 2000년대 초반에 스톡홀름에 있는 왕립 공과대학교에서 개발된 AFS의 독립적인 구현체였다.[16][17]

AFS 클라이언트의 네 번째 구현체는 버전 2.6.10 이상부터 리눅스 커널 소스 코드에 존재한다.[18] 레드햇이 개발하였으며, 2013년 1월 현재 아직 불완전한 매우 간단한 구현체이다.[19]

4. 권한 종류

AFS는 접근 제어 목록(ACL)을 통해 권한을 제공한다. 주요 권한은 다음과 같다.


  • 조회(l): 디렉토리 내용 나열, ACL 검사, 하위 디렉토리 접근
  • 삽입(i): 디렉토리에 새 파일이나 하위 디렉토리 추가
  • 삭제(d): 디렉토리에서 파일이나 하위 디렉토리 제거
  • 관리(a): 디렉토리 ACL 변경 (사용자는 홈 디렉토리에 대해 항상 이 권한을 가짐)
  • 읽기(r): 파일 내용 보기, 하위 디렉토리 파일 나열 (유닉스 파일 권한 설정 필요)
  • 쓰기(w): 파일 수정 (유닉스 파일 권한 설정 필요)
  • 잠금(k): 파일 잠금 프로그램 실행


AFS는 또한 파일 접근에 영향을 주지 않는 애플리케이션 ACL (A)-(H)를 포함한다.

4. 1. 디렉토리 권한

다음은 접근 제어 목록(ACL)으로 부여할 수 있는 권한이다.

  • 조회(l): 사용자가 AFS 디렉토리의 내용을 나열하고, 디렉토리와 관련된 ACL을 검사하며, 하위 디렉토리에 접근할 수 있다.
  • 삽입(i): 사용자가 디렉토리에 새로운 파일이나 하위 디렉토리를 추가할 수 있다.
  • 삭제(d): 사용자가 디렉토리에서 파일과 하위 디렉토리를 제거할 수 있다.
  • 관리(a): 사용자가 디렉토리의 ACL을 변경할 수 있다. 사용자는 실수로 ACL에서 자신을 제거하더라도 항상 자신의 홈 디렉토리에 이 권한을 갖는다.[1]


파일 및 하위 디렉토리에 영향을 미치는 권한은 다음과 같다.

  • 읽기(r): 사용자가 디렉토리의 파일 내용을 보거나 하위 디렉토리의 파일을 나열할 수 있다. 소유자를 포함하여 모든 사용자에게 읽기 권한을 부여하려면 표준 유닉스의 파일 권한도 적절하게 설정되어 있어야 한다.
  • 쓰기(w): 사용자가 디렉토리의 파일을 수정할 수 있다. 소유자를 포함하여 모든 사용자에게 쓰기 권한을 부여하려면 표준 유닉스의 파일 권한 설정을 해야 한다.
  • 잠금(k): 프로세서가 디렉토리의 파일을 "flock" 해야 하는 프로그램을 실행할 수 있다.[1]


AFS에는 파일 접근에 영향을 미치지 않는 애플리케이션 ACL (A)-(H)도 포함되어 있다.[1]

4. 2. 파일 권한

;읽기(r)

: 사용자가 파일 내용을 보거나 하위 디렉토리의 파일을 나열할 수 있다. 소유자를 포함하여 모든 사용자에게 읽기 권한을 부여하려면 표준 유닉스의 "소유자 읽기" 파일 권한을 설정해야 한다.[1]

;쓰기(w)

: 사용자가 파일 내용을 갱신할 수 있다. 소유자를 포함하여 모든 사용자에게 쓰기 권한을 부여하려면 표준 유닉스의 "소유자 쓰기" 파일 권한 설정을 해야 한다.[1]

;잠금(k)

: 프로세서가 flock을 사용하는 프로그램을 실행할 수 있다.[1]

4. 3. 기타 권한

AFS에는 파일 접근에 아무런 영향을 미치지 않는 애플리케이션 ACL (A)~(H)가 포함되어 있다.[1]

참조

[1] 웹사이트 What is Andrew http://www.cmu.edu/c[...] 2011-09-09
[2] 뉴스 Ripples Across the Academic Market http://simson.net/cl[...] 1989-05
[3] 저널 Scale and Performance in a Distributed File System 1988-02
[4] 웹사이트 When Your Business Depends On It — The Evolution of a Global File System for a Global Enterprise http://www-conf.slac[...] 2004
[5] 서적 Distributed Storage Amazon 2013
[6] 웹사이트 Opening Up AFS https://web.archive.[...]
[7] 저널 Arla-a free AFS client 1998
[8] 저널 Porting the Arla file system to Windows NT 2000
[9] 웹사이트 Linux kernel AFS documentation for 2.6.10 https://archive.toda[...]
[10] 웹사이트 Linux kernel AFS documentation for 6.7.1 https://lxr.linux.no[...] 2024-01-07
[11] 웹사이트 Linux kernel AFS documentation for 2.6.10 http://lxr.linux.no/[...]
[12] 웹사이트 Linux kernel AFS documentation for the latest kernel version http://lxr.linux.no/[...]
[13] 웹사이트 What is Andrew http://www.cmu.edu/c[...] 2011-09-09
[14] 뉴스 Ripples Across the Academic Market http://simson.net/cl[...] 1989-05
[15] 웹사이트 Opening Up AFS https://web.archive.[...]
[16] 저널 Arla-a free AFS client 1998
[17] 저널 Porting the Arla file system to Windows NT 2000
[18] 웹사이트 Linux kernel AFS documentation for 2.6.10 https://archive.toda[...]
[19] 웹인용 Linux kernel AFS documentation for 6.7.1 https://lxr.linux.no[...] 2024-01-07


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