Серверные технологии хранения данных в среде Windows® 2000 Windows® Server 2003 - Наик Дайлип

Массовая проверка списков управления доступом может применяться и в других случаях. Например, для определения действий, которые пользователь может выполнять с указанным набором файлов.

10.2.9.4 Файл журнала изменений

Файловая система NTFS отслеживает все вносимые изменения по двум причинам.

Для восстановления целостности данных в случае неисправностей в работе, что обеспечивается занесением в журнал информации обо всех операциях перед их выполнением.

Для предоставления приложениям информации об изменившихся файлах и каталогах.

В журнале изменений записываются только модификации, внесенные в файловую систему. Информации из журнала недостаточно для отмены выполненной операции. Файл журнала изменений «выживает» на протяжении нескольких перезагрузок операционной системы. Если этот файл окажется переполненным или удаленным, приложения смогут определить, что некоторая информация об изменениях будет потеряна. Затем приложения проводят, например, повторное сканирование всех необходимых файлов и каталогов. Описанный механизм имеет особое значение для приложений репликации и резервного копирования.

10.2.9.5 Переименование потоков в NTFS

Файловая система NTFS в Windows NT всегда предоставлялась с поддержкой нескольких потоков данных на один файл. Примером приложения, поддерживающего многопоточный ввод-вывод, служит программный сервер Windows NT Macintosh. До появления Windows 2000 не существовало способа переименования потока данных после его создания. Можно было создать новый файл с новым именованным потоком данных и скопировать в него содержимое старого файла, однако такой подход недостаточно эффективен. Файловая система NTFS в Windows 2000 предоставляет специальный интерфейс, который позволяет приложениям переименовывать существующие именованные потоки данных.

10.2.9.6 Идентификаторы объектов и отслеживание ссылок

Операционная система Windows 2000 позволяет отслеживать ссылки. Это могут быть ярлыки файлов или объекты OLE, в частности документы Excel или PowerPoint, включенные в другой файл, например в документ Word. Приложение может отслеживать ссылки, даже если документ – источник ссылки перемещается различными способами, например:

документ переносится в рамках того же тома на компьютере под управлением Windows NT;

документ переносится между томами одного и того же компьютера под управлением Windows NT;

документ переносится с одного компьютера под управлением Windows NT на другой компьютер под управлением Windows NT в рамках одного домена;

весь том, содержащий документ, переносится с одного на другой компьютер под управлением Windows NT в рамках одного домена;

переименовывается сервер под управлением Windows NT с монтированным томом, который содержит документ;

■ переименовывается общий сетевой ресурс сервера под управлением Windows NT, который содержит документ;

■ переименовывается документ;

ш выполняется любая комбинация описанных действий.

– Каждый файл в Windows 2000 (и более поздних версиях Windows NT) может иметь (но не обязательно) уникальный идентификатор объекта. Для отслеживания файла приложение ссылается на него по уникальному идентификатору. Если ссылка на файл не может быть найдена, на помощь вызывается служба отслеживания ссылок пользовательского режима (служба вызывается Windows NT). Служба стремится найти файл с помощью идентификатора объекта методом «проб и ошибок», обрабатывая все описанные выше сценарии.

10.2.9.7 Разреженные файлы NTFS

В Windows NT 3.51 была реализована функция сжатия файловой системы. Предполагалось, что будут сжиматься файлы, содержащие большие диапазоны, состоящие из одних нулей. Но сжатие и распаковка занимали определенное время, и сжатые данные все равно занимали некий объем жесткого диска. Рассмотрим файл, который имеет логический размер 1 Гбайт, но содержит только 4 Кбайт данных в начале файла и 4 Кбайт данных – в конце. В Windows 2000 такой файл, если его отметить в качестве разреженного, будет занимать всего 8 Кбайт дискового пространства (при соответствующем размере дискового кластера).

Файловая система NTFS упорядочивает внутренние структуры данных для распознавания отсутствующих блоков и при получении от приложения запроса на чтение данных из этих блоков и заполняет нулями буфер приложения. Приложение даже не «догадывается», что файл обладает определенными свойствами, и проводит с ним обычные операции чтения/записи. Разреженные файлы обладают атрибутом, управляемым пользователем, который может быть установлен для индикации разреженности файла. Приложения при этом работают обычным образом, однако система функционирует менее эффективно, так как определенное, время затрачивается на возврат нулей для данных, которые находятся в невыделенных блоках файла. Приложения, обрабатывающие атрибут разреженного файла, могут пропускать операцию чтения невыделенных кластеров файла.

Функция перечисления файлов и каталогов (например, FindFirst и FindNext) возвращает флаг FILE_ATTRIBUTE_SPARSE_FILE. Функции Win32 API BackupRead, BackupWrite, CopyFile и MoveFile обновлены для работы с разреженными файлами (например, функция CopyFile сохраняет разреженное состояние файла и не выполняет операции чтения и записи, которые преобразуют файла в неразреженное состояние).

10.2.9.8 Дисковые квоты

Отслеживание и управление дисковыми квотами реализованы в NTFS, которая предоставляется в Windows 2000. Дисковые квоты отслеживаются для пользователей и для томов. При этом системный администратор может:

отключить эту функцию;

использовать ее для отслеживания объемов дискового пространства;

задействовать ее для отслеживания и принудительного применения политик, которые ограничивают объем дискового пространства, выделенного пользователю.

Дисковые квоты отслеживаются на основе идентификатора безопасности пользователя (SID). Этот уникальный идентификатор назначается каждому пользователю, зарегистрированному на компьютере под управлением Windows NT (в качестве пользователя может выступать другой компьютер или системная учетная запись – по сути, тот же пользователь с набором привилегий, отличных от набора привилегий для стандартного пользователя). Каждый файл и каталог содержит идентификатор безопасности своего владельца. Дисковые квоты указываются для каждого тома, а утилиты администрирования позволяют реплицировать политику квот на другие тома.

Как уже неоднократно отмечалось, Windows 2000 позволяет возвращать список файлов, принадлежащих определенному пользователю. Эта функция предоставляет собой элемент технологии отслеживания дисковых квот, так как при отслеживании квот вычисляется общий объем дискового пространства, которое выделено определенному пользователю на хранение его файлов.

10.2.9.9 Оптимизация утилиты CHKDSK

В файловой системе NTFS для Windows 2000 уменьшено количество случаев, требующих запуска утилиты CHKDSK, что намного сокращает время работы данной утилиты. Будет уместным вспомнить выражение «конечный результат может отличаться от продемонстрированного», так как реальные результаты зависят от размера тома и типа повреждения. Для томов, содержащих миллионы файлов, утилита CHKDSK может работать быстрее на порядок.

10.2.9.10 Дефрагментация

В Windows 2000 предоставляется утилита дефрагментации, которая на самом деле является «облегченной» версией утилиты DiskKeeper от компании Executive Software. Как и в Windows NT 4.0, в Windows 2000 поддерживаются специальные API дефрагментации. Встроенная утилита дефрагментации обладает определенными ограничениями, которые не свойственны большинству полноценных приложений дефрагментации, например:

встроенная утилита не может дефрагментировать главную таблицу файлов NTFS (MFT) или файл подкачки;

встроенная утилита не может дефрагментировать каталоги;

встроенная утилита не поддерживает систему Microsoft Cluster Server.

10.2.10 Точки повторной обработки

Появление точек повторной обработки (reparse points) значительно усовершенствовало архитектуру файловой системы NTFS и подсистемы ввода- вывода Windows NT. Обратите внимание, что реализация точек повторной обработки потребовала изменения подсистемы ввода-вывода и NTFS. Возможности точек можно внедрить и в другие файловые системы, отличные от NTFS. Кроме того, точки повторной обработки обеспечивают работу следующих важнейших функций Windows:

символьные ссылки;

точки соединения каталогов;

точки монтирования томов;

служба SIS (Single Instance Storage);

служба удаленного хранения HSM (Hierarchical Storage Management).

Все эти возможности рассматриваются в разделах 10.2.10.1–10.2.10.4.