Giáo trình Hệ điều hành - Chương 6: Các dịch vụ mạng máy tính

CHƯƠNG 6: Các dịch vụ mạng máy tính

6.0. Những quan niệm về dịch vụ mạng máy tính (computer network)

Ngày nay, có những máy tính cở lớn có thể phục vụ đến vài ngàn người và

cũng có những máy tính chỉ phục vụ cho một vài người sử dụng. Nhưng, để có thể

sử dụng dịch vụ hệ thống rộng rãi và để có thể dùng chung các nguồn tài nguyên

do nhu cầu của các công ty, các trường học, các xí nghiệp và nói chung do những

nhu cầu trao đổi thông tin rộng rãi của toàn xã hội, các máy tính nói trên được kết

nối thành mạng.

Đến nay, kiểu phân bổ chức năng khách-chủ là tiện lợi nhất: Những máy tính

chuyên dụng chứa đựng nguồn tài nguyên phong phí được gọi là các máy chủ (file

server) và tạo nên các chức năng bổ sung cho các thành viên của nhóm công tác

(Working group). Với các mạng máy tính hiện hành, máy chủ đã tạo cho người sử

dụng những chức năng dưới sau đây:

 Chia sẽ tệp tin (file sharingo): Mọi người sử dụng (chủ và khách) có thể

cùng nhau tạo lập và cùng nhau sử dụng các tài liệu và các dữ liệu.

 Thư điện từ (elctronic mail): các thông tin điện tử gọi là thư điện tử được

dịch vụ như phương tiện thong tin, cụ thể đó là các phiếu cập nhập thanh toán

hoặc ghi chép giữa các người dụng trên mạng vi tính

 Chia sẽ máy in (printerscharing): Cả nhóm công tác có thể dùng chung một

máy in, do đó, việc in ấn các bản vẽ hay các tài liệu được thực hiện trên một loại

máy in nào đó ở trong mạng, phương pháp này gọi là cách quảng (remote priting),

đã tạo điều kiện giảm thiểu đáng kể phí tổn nếu phải trang bị nhiều máy in.

 Điều hành công việc (job management): Qua việc phân bổ các nhiệm vụ

riêng lẻ trên các máy tính, những thành viên khác nhau của nhóm có thể xử lý

công việc nhanh hơn, rút ngắn thời gian tính toán và thời gian thực hiện chương

trình.

Sự khác nhay giữa các máy tính riêng lẻ và mạng máy tính đối với người sử

dụng thì khó nhìn thấy, khi chúng ta nói về hệ thống máy tính phân bổ. Các chức

năng được kể ở trên đạt được nhờ một sự trình diễn có mục đích của nhiều thành

phần hệ điều hành trên các máy tính khác nhau. Do đó, việc mở rộng mạng máy

tính có thể coi như việc mở rộng hệ điều hành.

Những ưu điểm được mô tả ở trên là có thể thực hiện trên mạng máy tính; mặc

dù vậy, chúng tồn tại nhiều khó khă trở ngại bởi nhiều kiể máy tính được lắp đặt

vào mạng, nhiều loại hệ điều hành và nhiều loại ngôn ngữ lập trình: sự hợp tác của

máy tính cho phép những tiêu chuẩn mạng khác nhau; những tiêu chuẩn này tồn

tại trong cả phần cứng và trong cả phần mềm. Vì vậy, chúng ta mong muốn đón

nhận trong chương này vai trò quan trọng của hệ điều hành; đồng thời, chúng ta

tiếp tục nghiên cứu các nhiệm vụ , các kiểu chức năng cà các giải pháp một cách

đầy đủ hơn, mà một sự kết nối mạng sẽ mang chúng lại cho hệ điều hành.

Để thống nhất hoá một phạm vi rộng lớn, liên hiệp các nhà sản xuất máy tính

đã giới thiệu một thử nghiêmh quan trọng về môi trường máy tính phân bổ

(distributed compting environment: DCE;) nó là cơ sở các phần mềm mở (open

software fundation:OSF) chứa đựng các giải pháp khác nhau về quản lý công việc

vủa hệ thống client/server (khách/ chủ) và về quản lý tệp tin cũng như các cơ chế

bảo vệ.

6.1 Kết nối mạng máy tính

Với phương hướng thưa nhất để các máy tính làm việc độc lập với nhau trong

mạng, có một bộ điều khiển được dẫn vào cho việc nối mạng, giống như một bộ

móc thiết bị phải được lắp vào nhờ bộ kích tạo ở trong nhân hệ điều hành.

Đối vớikiểu kết nối logic của các thông tin, chúng ta có thể áp dụng trở lại các

sơ đồ được nêu ra trong mục 2.4.1 ở đầu chương 2: Đầu tiên, chúng ta tạo ra một

sự kết nối; hoặc là, chúng ta sử dụng địa chỉ người nhận để gởi thông tin, và do đó,

chúng ta đạt được một sự trao đổi thông tin không kết nối. Đối với việc thực hiện

trao đổi hướng kết nối logic, ngưới ta có thể áp dụng hai ý kiến: Một cách vật lý,

chúng ta có thể tạo ra một sưk liên kết cố đinh; sau đó, chúng ta có thể gởi thông

tin qua đường dây điện thoại cố định;hay chúng ta có thể bắt đầu cách nối tiếp vật

lý nhờ các thông tin đặc biệt qua mạng máy tính, tiếp đến, gởi các thông tin trên

con đường vừa chuẩn bị. Việc kết nốicác máy tính tới vavs máy tính riêng lẻ thì

không chỉ tồn tại một dạng vật lý; thực ra, nhiều kết nối như thế có thể sử dụng

đường dây dẫn, mà không hề có trở ngại gì. Đối với việc thực hiện hai ý kiến trên

ở mạng máy tính thì có thể đạt được do việc phân xẻ thông tin thành các gói tin

(daten package) và do việc chuyển liên tục các gói tin tới các địa chỉ người nhận ở

trong mạng

Một cách bình thường, ở kết nối mạng máy tính, thì không tồn tại kiểu kết nối

vật lý điểm tới điểm, mà nhiều máy tính được kết nối với nhau bằng cáp đồng trục.

Để thích hợp cho một máy xác định, trên cáp này, không phải chỉ có các dữ liệu,

mà cả những thông tin địa chỉ cũng truyền tải. Những thông tin quản lý này (chẳng

hạn chiều dài thông tin, tổng ngang để kiểm tra lỗi truyền đat...) được liên kết với

các dữ liệu trong một gói tin. Nhiệm vụ của bộ điều khiển địên tử là thực hiện việc

chuyển đổi giữa các tín hiệu điện tử trong cá và khuôn khổ logic của các gói tin

đối với việc đọc khi nhận, và đối với việc viết khi gởi. Với kiểu dịch vụ này,

những chức năng tiếp theo như việc điều khiển gơie thông tin, tạo lập môtn kết nối

thông tin logic với các máy tính khác phải được tạo lập trong sự trợ giúp của một

dãy tuần tự các gói tin. Kết quả các bước trao đổi thông tin để đạt được một mục

đích định trước gọi là một giao thức (protocol), nó cũng chính là sơ lược các quy

tắc trao đổi thông tin (communicatin).

6.1.1. Các lớp công việc

Việc thiết lập các dịch vụ cao hơn phù hợp với cấu trúc hiện hữu nhờ các cơ

cấu ảo nối ở chương 1 và nó được tiêu chuển hoá kiểu các lớp OSI, gọi là hệ thống

mở kết nối với nhau (Open Sytem Interconnect) của tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế

ISO (Internetional Standards Oganization), xem hình 6.1 ở dưới đây.

hçnh 6.1 trang 215

Các lớp khác nhau được đánh số từ 7 tới 1, có các nhiệm vụ sau đây:

7. Tại lớp áp dụng, các dịch vụ do người sử dụng được chỉ dẫn như các ứng

dụng đồ hoạ, kiểm tra an toàn, trao đổi thông tin (như E-mail)...

6. Tại lớp trình báo, các dữ liệu được tạo dạng và khẳng định việc mã hóa hay

khuôn dạng nén cũng như việc phân nhóm các dữ liệu, thí dụ ở kiểu tạo dạng bản

ghi thù phụ thuộc người sử dụng

5. trên lớp toạ đàm, nó được khẳng định: ai là người gởi và ai là người nhận;

các lỗi được xem xét như thế nào khi trao đổi thông tin... Nói chung, lớp này

thường được bỏ qua

4. Lớp chuyển vận làm thay đổi các dong dữ liệu ở các gói tin, nó lưu ý khi

đánh số và khi nhận thì nhận đúng gói tin. Ở đây, lần đầu tiên, một sự lưu ý đã

được chấp nhận trên phần cứng thuộc cái đó. Các yêu cầu khác nhau của sai số lỗi

được lựa chọn ngay ở đó. Một đại diện kiểu giao thức này là giao thức TCP.

3. Trên lớp mạng, tất cẩ các câu hỏi và các vấn đề còn tồn tại được trao đổi có

lưu ý tới các quan hệ về địa hình và khoảng cách của mạng máy tính. Sự chuyển

hướng của thông tin ở trạng thái chuyển vận trên đoạn đường xác định, cấu hình

thiết bị giới hạn bởi bề rộng băng từ và chiều dài cáp đồng trục, tóm lại, tất cả các

điều kiện ký luật của mạng máy tính được xem xét kỹ càng ở đây. đối với việc trao

đổi thông tin không có kết nối, hầu như giao thức IP (internet protocol) hay một

ấn bản khác của loại đó UDP (uniform datagram protocol) được sử dụng; tuy

nhiên, với cái đó, dãy tuần tự các gói tin trên đường đến người nhận có thể tự

mình tu chỉnh. Ngược lại với cái đó, giao thức nổi tiếng X.25 đã đảm bảo dãy tuần

tự, vì giao thức định hướng kết nối này sử dụng một kiểu kết nối được tạo lập

trước đó cho tất cả các gói tin một cách chặt chẽ.

2. Lớp liên kết dữ liệu đã làm phân đoạn các tập dữ liệu thông tin (có đọ lớn

không đều đặn) thành các gói tin nhỏ riêng lẻ có độ lớn xác định, gởi chúng đi và

lặp lại việc gởi, nếu không có thông báo trở lại hay nếu việc tổng kiểm tra lỗi ở

bên nhận không có vấn đề gì. Bởi lẻ, nó được làm đầy chức năng bảo vệ dữ liệu.

1. Các gói dữ liệu sẽ được biến đổi khi dẫn tới việc gởi trên lớp kết nối vật lý

thành các Bit nhị phân, mà những Bit nhị phân này được mang theo như các xung

điện hay các xung quang trên môi trường chuyển vận.

Việc thực hiện và áp dụng kiểu phân lớp này vẫn còn có sự khác nhau giữa các

nhad chuyên môn, và do đó, vấn đề này vẫn còn tiếp tục trãi qua thực nghiệm...

Trong trường hợp đơn giản, người ta có thể tạo lập một sự kết nối kiểu điểm

tới điểm giữa hai máy tính; trong đó, người ta kết nối chúng bằng dây cáp đồng

trục; sự kết nối này thích hợp với thiết bị tốc độ chậm như máy in. Khi đó, các

chíp vi mạch với các giao diện nối tiếp sẽ thực hiện các chức năng của lớp kết nối

dữ liệu; bộ kích tạo lối ra thì đang ở bước thứ nhất. Đối với một sự trao đổi thông

tin, người ta có thể áp dụng một chương trính KERMIT thông thường. Chương

trình này do trường Đại học Columbia đề xướng, nó chứa đựng nội dung các lệnh

để gởi dữ liệu (lớp 7) như là cơ chế mã hoá thành các gói tin thông tin (lớp 6). Ở

đây, các lớp 5,4 và 3 được bỏ qua một bên, vì nó là kiểu kết nối tận hiến điểm tới

điểm.

Ở các mạng máy tính với các yêu cầu cao hơn như E-mail và cùng nhau sử

dụng các tệp tin, các lớp còn phức tạp hơn nhiều. Do vậy, điều đó đã đảm bảo

rằng, bộ điều khiển không chỉ chứa các chíp, mà chúng thiên luận các lớp 1 và lớp

2; đặc biệt, một hệ thống vi xử lý riêng lẻ với bộ nhớ và một chương trình cố định

trong ROM sẽ làm giảm tải với một môi trường truyền tải đặc biệt (thí dụ Ethenet)

hay với một giao thức đặc biệt (thí dụ một sự kết hợp đặc biệt các giao thức

TCP/IP). Những bộ điều khiển thông minh này có thể cùng làm việc với các bộ

kích tạo của hệ điều hành trên mức đọ cao hơn.

Đối với hệ điều hành, điều quan trọng cần phải hiểu là, những lớp nào và

những dịch vụ nào sẽ tồn tại trong bộ điều khiển và cần được xem xét tốt hơn.

Các lớp trao đổi thông tin ở trong Unix:

Ở trong hệ điều hành Unix, các lớp riêng lẻ thay thế nhau thì rất khác nhau.

Thực ra, lúc đầu Unix không phải thiết kế cho mạng. Vì ngày từ đầu, mã nguồn

của hệ điều hành này được dụng không mất tiền ở các trường đại học, cho nên, nó

đã nhận được sự tham gia rộng rãi và đem lại các ấn bản phát triển cũng như các

ấn bản thiết kế quan trọng đối với mạng máy tính và đã được thực nghiêmh thành

công mỹ mãn trên hệ điều hành Uinx.

Một bản thiết kế mong mỏi với Unix System V đã được dẫn tới việc sắp xếp

các bộ kích tạo thiết bị các lớp. Ý tưởng cơ bản của bản thiết kế này là tạo ra dòng

lư thông (stream) các dữ liệu xuất-nhập của một kết nối nhờ các bậc xủ lý khác

nhau của bộ kích tạo, xem hình 5.2 ở trên. Hệ thông sdòng lưu thông này tạo ra

trên một giao diện đã được chuẩn hoá, để di dịch các bậc xử lý bất kỳ hay để đón

nhận dòng lưu thông. Do đó, nó có thể giảm nhẹ việc trao đổi các lớp của giao

thức và việc lựa chọn liên hiệp các giao thức TCP/IP. Hình 6.2 chỉ ra một lớp chứa

đựng các dịch vụ được nhắc đến ở trong mục 6.2.2 ở dưới đây.

7 Ap dụng

6. Trình báo

Named pipes, rlogin,...

XDS

Giao diện HĐH: socket

Ports, IP address

5. Toạ đàm

4. Chuyển vận

3. Mạng

2. Liên kết dữ liệu

TCP/IP

Ethnet

1. Kết nối vật lý

Hình 6.2. Các lớp của các giao thức thường hay sử dụng ở trong Unix

Gọi hệ thống các dịch vụ vận chuyển ở trong nhân hệ điều hành xảy ra nhờ các

gọi hệ thống đặc biệt. Một áp dụng có thể hoặc là sử dụng trên lớp cao hơn như

named pipes; hoặc là nó có thể thiết đặt trên các dịch vụ hệ điều hành socket() một

cách sâu sắc, do đó đạt được một sự trao đổi thông tin trên mạng.

Các lớp trao đổi thông tin ở trong Windows NT:

Ở hệ điều hành Windows NT, nhiều dịch vụ mạng khác nhau được đem lại.

Những dịch vụ này cho phép tương thích với nhiều giao thức mạng riêng biệt

thuộc hệ điều hành MS-DOS; thí dụ giao thức khối thông điệp máy chủ SMB

(server message block), giao thức hệ thống mạng xuất-nhập cơ bản NetBIOS

(Network Báic Inpit-Output System) đều tương thích với các giao thức dịch vụ của

các nhà sản xuất hệ thống khác. Cấu trúc này được sơ đồ hoá trong hình 6.3 chỉ

cho chúng ta thấy rằng, việc phân lớp theo kiểu IOS-OSI được dẫn ra tương đối

đầy đủ.

7

Ap dụng

File, Named pipes, mail slots

Hệ thống con

6. Đề xuất

Dịch vụ lặp

NetBIOS

NBT Windows-socket

5. Toạ đàm

4. Chuyển vận

Net

BEUI

IPX/

SPX

3. Mạng

TCP/IP

2. Liên kết dữ liệu

Giao thức NDIS

Bộ kích tạo NDIS

1. Kết nối vật lý

Hình 6.3. Mô hình OSI và các thành phần mạng của Windows NT

Lớp chuyển vận được che phủ bởi gia thức đầy quyết định NetBEUI, gọi là

giao thức liên hiệp của giao diện người sử dụng nânng cao kiểu hệ thống xuất-

nhập trên mạng (NetBIOS extended user interface) hau liên hiệp các giao thức

IPX/SPX của công ty Novell hay bởi giao thức thông dụng TCP/IP. Ngoài ra, các

lớp này còn mang trên mình giao diện chuẩn cho bộ điều khiển mạng NDIS

(Network driver interface specification) của hãng Microsoft

Các lớp cao hơn 5,6,7 cũng đã được che phủ bởi lớp SMB, mà lớp này tạo ra

một cách trực tiếp vào các trạng thái sockets theo giao thức NBT và NetBIOS, do

đó đạt được sự trao đổi thông tin.

6.1.2

Các hệ điều hành phân bổ

Một hệ điều hành được kết nối mạng và được tồn tại một cách toàn vẹn thì

được biểu thị là hệ điều hành mạng máy tính. Bây giờ, người ta có thể phân bổ

nhiêmh vụ, chẳng hạn dẫn các tệp tin tới các máy tính ở trong mạng. Liên quan tới

nhiệm vụ này, người ta nói về một hệ phân bổ, cụ thể đó là hệ thống tệp tin phân

bổ. Các chức năng của hệ thống phân bổ bị giới hạn trong trường hợp của một hệ

điều hành mạng máy tính trên các dịch vụ cao và trên các hệ thống chương trình

được chuyên môn hoá cao của người sử dụng.

hçnh 6.4 trang 218

Ngược lại, mỗi thành phần của một hệ điều hành phân bổ tồn tại chỉ một lần

riêng lẻ trên một máy tính. Do đó, tất cả các thành phssn cũng như máy tính phải

làm việc cùng nhau; tất nhiên, chỉ có hệ điều hành là chung cho toàn mạng.

Một hệ điều hành như vậy chỉ sử dụng những lớp thấp nhất của giao thức

chuyển vận, do đó, nó có thể thích ứng với các máy tính khác nhau với dịch vụ

phân bổ nhanh nhạy. Hình 6.4 chỉ ra việc phân lớp đối với nhân của một hệ thống.

Phần nhân của hệ điều hành tồn tại trên mỗi máy là phần nhân tối thiểu

(microkernel). Phần nhân tối thiếu này chỉ chứa đựng những dịch vụ cần thiết để

thực hiện việc trao đối thông tin và các dịch vụ cơ bản cho việc quản lý bộ nhớ và

chuyển đổi tiến trình. Tất cả các dịch vụ khác như quản lý hệ thống tệp tin (file

server), quản lý in ấn (printer server), xây dựng cây thư mục (director server),

điều hành công việc (process server)...được định vị trên các máy tính chuyên môn

hoá. Kiểu hệ điều hành này có những ưu điểm sau đây:

Tính linh hoạt:

Các dịch vụ tiếp theo (như dịch vụ tính toán...) có thể được lấy đi hay được đưa

ra thêm vào yêu cầu khi máy tính hoạt động; hệ thông smáy tính có thể được mở

rộng tăng dần.

Tính biểu trưng:

Với tính biểu trưng của hệ điều hành, các dịch vụ ở trong mạng được mang lại

mà không cần người sử dụng biết điều đó xảy ra ở đâu.

Độ sai số lỗi:

Một cách nguyên tắc, sai số lỗi là điều có thể; do đó, hệ thống máy tính có thể

tái tạo dạng ở bên trong mà không cần người sử dụng biết điều đó.

Việc gia tăng hiệu suất:

Vì tất cả các dịch vụ có thể được dẫn tới sang hành; do đó, nhờ các máy tính bổ

sung, người ta có thể đạt được việc thực thi cao hơn.

Tuy nhiên, nói đúng ra, người ta cũng nhận thấy rằng, các hệ điều hành phân

bổ cũng có nhược điểm vì chi phí phần cứng lớn, thí dụ, nếu một dịch vụ chỉ tồn

tại có một lần và ngay sau đó, loại khỏi máy tính nay. Tóm lại có thể nói rằng,

hoạt động của toàn mạng thì quan hệ với hiệu suất của dịch vụ.

Vẫn đề cơ bản của nhân hệ điều hành phân bổ là sự tổn hao thời lượng đối với

một số dịch vụ qua trao đổi thông tin. Đối với hệ thống hiệu suất, nó thì có lợi để

xử lý những gói tin lớn ngoài khả năng; đa số các hoạt động nhỏ tồn tại trong nhân

hệ điều hành sẽ được thực hiện nhanh hơn trên hệ thống vi xử lý tương ứng.

Đối với các dịch vụ mạng, người ta còn lưu ý một vấn đề, khi các nhân hệ điều

hành được sắp đoạn hay được tái tạo, mà chúng có thể nhận được các chức năng

hệ điều hành một cách tự chủ, khi đó sẽ đem lại những dịch vụ chuyên dụng cao

hơn (thí dụ việc điều khiển truy cập mạng), mà chức năng của chúng được phân

bổ. Vì các dịch vụ cơ bản này được tính toán một phần thuộc hệ điều hành và nó

được chứa đựng trong phạm vi cung cấp của hệ điều hành; do đó, nó được nói về

các hệ điều hành phân bổ nhiều hơn hay ít hơn mà không cần phải làm chủ một

nhân tối thiểu.

Trên cơ sở này, điều cần thiết là phải xem xét sự hoài nghi, liệu, một hệ điều

hành tập trung (main frame) hay một hệ điều hành phân bổ (client server) thì tốt

hơn: Hầu hết các hệ điều hành là một sự pha trộn từ một hệ điều hành mạng thuần

khiết, mà hệ điều hành này tự làm tất cả hay được kết nối một cách rời rạc với một

hệ thống các máy tính khác nhau, chẳng hạn với một hệ điều hành phân bổ thuần

khiết, nó dẫn tới tất cả các dịch vụ trên máy tính được chuyên môn hoá. Phạm vi

của nhân chỉ ra trạng thái quá độ giữa hai điểm cực trị.

Ở mục 6.4.2, chủ đề này được nhắc tới một lần nữa trong thì dụ về máy trên

mạng.

6.2. Trao đổi thông tin trên mạng

Nếu chúng ta mở một kết nối trao đổi thống tin điểm tới điểm và nếu mỗi máy

tính quan hệ với một máy tính khác; do đó, đối với một kết nối có mục đích tới

một máy riêng lẻ, người ta phải làm thích hợp máy tính này với một cái tên hay

một địa chỉ.

6.2.1. Tên mở rộng trọng mạng

Có những quy ước tên mở rộng khác nhau ở trong mạng; các quy ước này

được thay đổi thêm mỗi khi sử dụng. Do đó, chúng ta có thể phân biệt một cách

thô thiển giữa tên được sử dụng rộng rãi ở trong mạng lớn (đặc biệt trọng mạng

Internet) và các tên trong các mạng cục bộ diện hẹp.

Các tên trong mạng diện rộng:

Trong sự lưu thông giữa máy tính diện rộng của mạng Internet, một quy ước

tên được công nhận; nó được phát triển theo lịch sử. Do đó, tất cả các cách tổ chức

ở Hoa Kỳ được phân chia thành các nhóm khác nhau:

Com

Edu

cho các công ty

cho các trường đại học và trường phổ thông;

Gov và mit cho chính phủ và quân đội;

Net

cho người công tác trên mạng;

Ong

cho tất cả các tổ chức cùng sử dụng

Trong một nhóm (top level domain), mỗi thành viên của nhóm (domain) được

phân bổ một cái tên; thí dụ đối với trường đại học Berkeley với nhóm top lever

domain thì tên edu được bổ túc thêm berkeley. Tên đầy đủ cho một mảy tính của

trường đại học được cấu thành tên vùng (domain name) và tên máy tính

(computername), các tên được tách biệt nhau bằng dấu chấm.

Thí dụ về tên máy tính:

Tên đầy đủ của một máy tính Okeeffe của trường đại học Bekeley gọi là:

okeeffe.berkeley.de

Ở đây, việc viết chữ lớn hay chữ nhỏ không cần lưu ý. Đối với phần mở rộng,

có một sự thoả thuận khác được đưa ra. Thay vì viết tên nhóm, có thể dẫn ra tên

viết tắt của quốc gia. Thí dụ một máy tính của bộ môn có tên là diokles, nó được

xác định bởi địa chỉ: diokles.informatic.uni-danang.vn

Một địa chỉ tượng trưng như vậy thì quá dài. Do đó, nó tồn tại đối với mỡi máy

tính một số logic; con số này bao gồm 4 con số đứng liền kề nhau (địa chỉ Internet

là 32 Bit).

Thí dụ về địa chỉ trên mạng Internet:

Một máy tính như nói ở trên có địa chỉ số: 141.2.1.2.

Hai số đầu (141.2) phù hợp với nhóm vùng (domain), đó là uni-danang.vn; và

nó được một cơ quan (ở Mỹ do trung tâm thông tin mạng NIC) trao cho chính xác

như tên vùng (domain name); ở đây, các con số khác cho thấy: con số thứ 3 (.1.)

chỉ mạng con (subnet) và con số thứ 4 (.2.) chỉ máy tính riêng lẻ của một tổ chức

vùng nào đó kết nối vào mạng Internet.

Từ các số logic, người ta chọn ở trong mỗi bộ điều khiển của giao thức TCP/IP

có một con số cố định tương ứng, đó là con số duy nhất đối vơi sbộ điều khiển

này, nó được tạo lập một cách cố định và không thể được thay đổi (khác với các số

logic của địa chỉ IP). Khi tạo lập một sự kết nối; đầu tiên, con số vật lú này được

thạm chiếu, tiếp đến tham chiếu các đặcđiểm logic.

Sự sắp xếp địa chỉ logic tới địc chỉ ảo bẳng các chữ cái phải được giữ lại với sự

trợ giúp của một bảng. Trong các hệ thống Unix, chúng được tìm thấy dưới đường

dẫn /ect/hosts; ở các hệ thống khác nó là một ngân hàng dữ liệu thực thụ.

Một cái tên trong mạg Internet như vậy có thể được sử dụng để yêu cầu một

dịch vụ trên một máy tính

Thí dụ về các dịch vụ trên mạng Internet:

Trên trang WEB (worrd wide web:WWW), để có một dịch vụ trình diễn text

(hypertext presentserive), một giao thức URL (uniform resource locator) được cấu

thành như là một địa chỉ bởi ba thành phần :tên của giao thức dịch vụ (thí

dụ:http://), tên nối mạng của máy tính và tên tệp tin cục bộ. Đối với dịch vụ sao

chép tệp tin, giao thức URL dẫn tới cho máy tính vùng với uni-danang.vn và cho tệp

tin với /public/Text.dat. Như vậy, ta có đường dẫn đầy đủ:

ftp://ftp.infomatic.uni-danang.vn/public/Text.dat

Người ta lưu ý rằng, việc mô tả tên bằng chữ cái boá hay chữ cái thường ở

trong mạng Internet thì không quan trọn; nhưng ở tên tệp tin hay đường dẫn trong

mạng cục bộ thì điều đò không thể được. Máy tính vùng uni-danang.vn cũng có thể

được tìm thấy theo cách viết Uni-Danang.VN , nhưng tệp tin public/Text.dat thì không

thể viết Public/ext.dat.

Việc sắp xếp tên theo địa chỉ IP logic thì không thực hiện tự động, mà nó phải

được cho phép theo một danh sách tên. Ở mạng cục bộ, điều này được hoàn thiện

bởi máy tính chủ quản lý cây thư mục; máy tính này dừng lại ở địa chỉ mong

muốn trực tiếp trong một danh sách tất cả các máy tính nó quản lý; hoặc nó phải

hỏi lại một máy tính khác. Tên máy tính và các dịch vụ toàn cùng của chúng (all

domain) được dẫn ra trong một máy chủ (domain name server) quản lý hệ thống

tệp tin toàn vùng; khiđó, máy tính quản lý vùng này sẽ nhận biết các máy tính kết

nối trực tiếp cũng như các máy tính kết nối trực tiếp cũng như các máy tính quản

lý vùng tiếp theo; tại đây, nó dẫn tiếp các thăm dò tới các máy tình còn chưa biết

rõ.

Cây thư mục trong mạng cục bộ:

Ơ trong mạng Internet, chúng ta đã biết cách tìm tên một máy tính. Ở mạng cục

bộ Lan (local area network), thí dụ với rất nhiều máy tính tồn tai trong một phòng

lớn hay được phân bổ thành nhiều phòng theo từng nhóm công tác; việc quy ứoc

tên rõ ràng thì thật khó khăn. Để chuyển vận một tệp tin từ một máy tính tới một

máy tính khác, người ta phải chỉ ra hai tên máy tính cũng như đường dẫn của hệ

thống tệp tin cục bộ. Tính mềm dẻo này thực ra không cần người sử dụng quan

tâm; vì nhóm công tác của anh ta luôn luôn tồn tại như nhau.

Do đó, mục đích là, để thiết đặt các cơ chế cho hệ điều hành. Mà với cơ chế

này, có thể cho phép truy cập lên một hệ thống tệp tin của một máy tính khác một

cách thông suốt. Nếu có nhiều máy tính cùng làm việc đồng thời trong mạng cục

bộ; do đó, người ta có thể liên kết với nhau các hệ thống tệp tin của các máy tính

(thí dụ trong hình 6.5, đó là các máy tính vùng Hera và Cronos) thành một cây thư

mục. Người ta ký hiệu dấu hhai sọc chéo “//” cho thư mục gốc nối ảo của hệ thống

tệp tin; nó phục vụ như là một khoá cho việc dò hỏi tệp tin.

hçnh 6.5 trang 223

Một phương pháp như vậy đã dấn tới một hệ thống tệp tin trên hai máy tính

tương tự nhau; tất cả các người sử dụng của các máy tính có thể được tham chiếu

cây thư mục như nhau.

Tuy nhiên, còn có những phương pháp khác nữa; thật vậy, chúng ta nhận thấy

rằng, việc tạo ra chỉ kết nối một phía; do đó, ở ví dụ của chúng ta, máy tình

Cronos đã được kết nối với thư mục NewDepartment. Tất cả việc dò hỏi trên máy

tính Hera được dẫn tới máy tính Cronos, được xử lý ở đó hay được đưa trở lại máy

tính Hera. Đối với người sử dụng của máy tính chủ Hera thì được dâng hiến toàn

cảnh hệ thống tệp tin, như đã chỉ trong hình 6.6 dưới đây.

hçnh 6.6 trang 223

Đối với người sử dụng của máy chủ Cronos thì cũng không có gì thay đổi; anh

ta không cần ghi nhớ dịch vụ bổ sung hoặc việc máy tính Cronos thình cầu đối với

máy chủ Hera; anh ta chỉ cần lưu ý tới hệ thống tệp tin được giới hạn; do kiểu kết

nối không đồng đều các hệ thống tệp tin trong mạng cục bộ.

Thí dụ về hệ thống tệp tin phân bổ trong Unix:

Hệ thống tệp tin kiểu AFS (anderew file system), do trường đại học Acrnegie-

Mellon đề xướng, đã trợ giúp một hình dạng tệp tin đồng đều toàn cục và được bổ

trợ bởi hệ thống tệp tin phan bổ DFFS (distribute gile system) cho ccs gói tin

DCE. Đối với mỗi tệp tin, điều được quyết định là; liệu nó tồn tại một cách cục bộ

hay khoảng cách (?) và sau đó, nó được tổ chức truy cập như thế nào (?). Do vậy,

các cờ hiệu thay thế được sử dụng để trao đổi dữ liệu và trao đổi giao thức giữa

các máy tính (xem hình 6.17).

Thí dụ về hệ thống tệp tin mạng ở Unix:

Hệ thống tệp tin mạng NFT (network file system) được công ty máy tính SUN

phát triển cho hệ điều hành Unix và được phổ biến rộng rãi ở các ấn bản khác

nhay của Unix, phần mở rộng của nó được khẳng định hướng theo kiểu không

đồng nhất. Xuất phát điểm là, một hay nhiều máy tính chủ dịch vụ tệp tin tồn tại

trong mạng, chúng sẽ dùng chung một hệ thống tệp tin. Nếu một máy tính muốn

sử dụng một lệnh đặc biệt muont() để phân tán cây thư mục của máy chủ cới một

thư mục xác định.

Vì điều đó có thể xẩy ra tại mỗi máy tính,do đó, cây thư mục thì có thể khác

nhau trên mỗi máy. Cách phô diễn này của hệ thống NFS thì rất cần thiết cho việc

bố trí cây thư mục.

Thí dụ về cây thư mục trong mạng ở Windows NT:

Ở hệ điều hành Windows NT,có hai cơ chế khác nhau để truy cập các tệp tin

của các máy tính khác nhau. Cơ chế thứ nhất dùng dịch vụ kết nối ảo (symbilic

links), mà điều này đã được trình bày trong mục 4.2.2 ở trên. Trong cây thư mục

có các thiết bị có đường dẫn \Device, một bộ kích tạo đặc biệt được treo vào cho

mỗi loại tệp tin mạng (thí dụ: hệ thống tệp tin kiểu giao thức lặp tại MS, hệ thống

tệp tin mạng Novell...); mà phương pháp phân tích của chúng (parse methode) dẫn

tới việc tạo lập một kết nối mạng hay dẫn tới việc đọc chọn hệ thống tệp tin mạng.

Nếu bây giờ, người ta tạo lập một tên gọi cho thiết bị (chảng hạn V: ) ở trên bộ

kích tạo mạng này; do đó, nó sẽ được làm thích ứng một cách tự động khi mở một

tệp tin. Ơ hình 6.7, người ta nhìn thấy kết quả của tên tệp tin được chuyển hướng

kiểu như thế.

hçnh 6.7 trang 224

Cơ chế thứ hau sử dụng khuôn khổ cây thư mục của Microsoft UNC

(Universal naming convention); trong đó, tất cả các tên thư mục của mạng được

bắt đầu bằng ký tự hai dấu gạch xiên phải “\\”. Nếu hệ thống con Windows32 nhận

biết rằng, một cái tên như vậy được sử dụng; do đó, nhờ thiết bị DOS, thư mục

“\\” đã được thay thế bởi thư mục “UNC:” một cách tự động. Do đó, một kết nối

ảo /9symbolic link) được dẫn tới cho bộ kích tạo tên MUP, gọi là bộ đa lo liệu

(multi provide). Bây giờ bộ này dò hỏi với một giao thức IRP tại bộ quản lý đăng

ký tệp tin mạng, tiệu tên đường dẫn phù hợp đã nhận biết chưa(?). Nếu đó là

trường hợp được nhận thấy ở khắp nơi, thì do đó, dãy tuần tự quyết định cho việc

đăng ký của bộ quản lý tệp tin ở trong ngân hàng dữ liệu được đăng ký.

Giải pháp tên tệp tin với thư mục UNC:

Đầu tiên, chúng ta muốn mở tên tệp tin \textserver\public\text.doc. Sau đó, việc

dò hỏi này được chuyển tới UNC:\textserver\public\text.doc. Bây giờ, từ bộ kích

tạo thiết bị MUP, chuỗi ký tự tin textserver\public\text.doc sẽ được chuyển tiếp tục

tới bộ kích tạo vầ gởi lặp (redirector) hệ thống tệp tin mạng... và cũng như

phương pháp phân tích giao dịch thông điệp được gọi tới. Mỗi bộ kích tạo sẽ dò

hỏi về việc kết nối mạng của nó tại máy chủ quản lý tệp tin, liệu tệp tin này có còn

tồn tại không? Nếu có nó xẽ mở cho cái đó một sự kết nối.

Ở cây thư mục của Windows NT cũng như ở tại hệ thống tệp tin NFS, không

có hình dạng thống nhất được đảm bảo ở các hệ thống tệp tin. Đầu tiên, các việc

kết nối mạng được tạo lập giống như ở hệ thống NFS và chúng mới bảo đảm mối

quan hệ giữa máy chủ và máy khách.

6.2.2 Kết nối trao đổi thông tin

Để thực thi việc trao đổi thông tin trong mạng, các kiểu quy ước tên trong

mạng phải sử dụng tới nhiều cơ chế khác nhau. Sau đây chúng ta sẽ lần lượt khảo

sát các cơ chế đó.

Trao đổi thông tin kiểu nối cổng (ports)

Ở đây ý tưởng về các điểm trao đổi thông tin đã chấp nhận: mỗi máy tính

chiếm một điểm cuối của trao đổi thông tin mạng tại hệ thống có nhiều kết nối trao

đổi thông tin. Ở giao diện tới lớp TCP/IP, đó là những cổng (ports) kết nối; những

cổng này đã được đáng số, gọi là địa chỉ số. Vài trong các số cổng 16 Bit được sắp

xếp cho một kết nối một dịch vụ đặc biệt, gọi là Well known oprt number, mà

người ta có thể chuyển thông tin tới đó. Hình 6.8 chỉ ra danh sách số cổng của các

dịch vụ, với sự sắp xếp này, người ta tìm thấy ở trong Unix các dịch vụ tệp tin

/ect/services.

Người ta có thể so sánh một điểm trao đổi thông tin như vậy với một hộp thư

(mailbox), nó cũng giống như việc trao đổi thông tin được dẫn ra ở trong mục

2.4.1 ở trên. Đối với dịch vụ hộp thư, hệ điều hành phải tạo nên hai hàng đợi: một

cho các thông tin kết nối và một cho các thông tin gởi tới. Ngoài ra, mỗi hàng đợi

phải được đảm bảo với một cờ hiệu.

Sự tổng hợp các thư mục này và các cấu trúc dữ liệu tạo thành một lớp, mà lớp

này được ghi lại trên các cổng và nó có thể xem xét như là điểm cuối của việc trao

đổi thông tin giữa các tiến trình. Một sự kết nối trao đổi thông tin giữa tiến trình A

và tiến trình B được mô tả như sau:

hình 6.8 trang 226

Thí dụ về trao đổi thông tin kiểu kết nối TLI:

Với hệ điều hành Unix System V, ấn bản số 3 dẫn ra một giao diện TLI

(transport layer interface). Giao diện này bao gồm một tệp tin thư viện (libnsl.a),

gọi là thư viện dịch vụ mạng (network service library:libnsl); đồng thời, nó cũng

phủ lên cả lớp vận chuyển. Một kiểu dễ dàng và tốt hơn được một uỷe ban tiêu

chuẩn hoá X/Open chấp nhận như là một giao diện chuyển vận nâng cao ETI

(extended transport interface). Hình 6.9 mô tả một sự trao đổi thông tin kiểu này.

Trong giao diện TLI, một tiến trình có thể trao đổi thông tin đồng bộ hay không

đồng bộ tuỳ theo cách chọn; ở giao diện này, việc trao đổi thông tin chỉ có thể là

đồng bộ. Vì lớp chuyển vận xảy ra thật rõ ràng, cho nên, người ta có thể không cần

gây ảnh hưởng lên các tham số khác nhau, thí dụ lên giao thức TCP/IP. Điều này

có thể gây nên những bất lợi mà sau này người ta cần phải xem xét tới.

hình 6.9 trang 226

Trao đổi thông tin kiểu hốc (socket’s communication):

Một kiểu trao đổi thông tin dạng logic tiếp theo được gọi trao đổi thông tin

kiểu hốc (socket model). Kiểu này được tổ chức như một kiểu trao đổi thông tin

định hướng điểm theo hàng đợi. Nó có sự khác nhau giữa máy chủ (server) và

máy khác (client): máy chủ thính cầu sự trao đổi thông tin với khả năng của mình

và chờ đợi khách hàng; còn khách hàng muốn tạo một sự trao đổi thông tin vơí

máy chủ. Đầu tiên, cả hai muốn tạo ra sự trao đổi socket với gọi hệ thống socket().

Các thủ tục tiếp theo cho phép kết nối trao đổi thông tin tới một cổng. Tên của tiến

trình gọi được ghi với một gọi hệ thống bind() vào trong hệ thống. Khi đó, tiến

trình server chờ đợi với gọi hệ thống listen(), cho tới khi, với gọi hệ thống

connet(), một tiến trình client yêu cầu một kết nối tới nó. Nếu client được đáp ứng,

do đó, tiến trình server sẽ làm việc kết nối với gọi hệ thống accep() và sự trao đổi

thông tin thực sự bắt đầu. Hình 6.10 lad diễn biến của giao thức trao đổi thông tin

kiểu socket.

hçnh 6.10 trang 227

Kết thúc trao đổi thông tin kiểu socket với gọi hệ thống thông dụng close(),

điều có thể dẫn tới là, liệu các sữ liệu được gới theo hàng đợi hay được dập tắt(?).

Những kết nối trao đổi thông tin kiểu socket giữa các tiến trình trên các máy

tính mạng cục bộ là có thể, và do đó, chúng đem lại một khả năng trao đổi thông

tin giữa các tiến trình; quá trình trao đổi này thì độc lập vơi slai lịch tạo lập của

tiến trình.

Trao đổi thông tin kiểu định tên đường ống (named pipe):

Một kiểu trao đổi thông tin quan trọng nữa được dẫn tới; đó là kiểu định tên

đường ống (named pipe), cũng còn gọi kiểu đường ống (pipesline): Trong Unix,

MS-DOS và các hệ điều hành tương ứng, mọt đường ống kiểu xây hai hay nhiều

tệp tin có thể đọc viế lại với nhau, mà trên đó, một nhóm các tiến trình có thể truy

cập đựơc. Thật vậy, nếu một tệp tin kiểu như thế được tạo nên một máy tính kết

nối mạng, do đó, người ta có thể truy cập hệ thống tệp tin mạng, và vì vậy, một sự

trao đổi thông tin giữa các tiến trình của các máy trong mạng được thực hiện.

Thí dụ về trao đổi thông tin kiểu định tên đường ống ở Unix:

Khả năng trao đỏi thông tin kiểu pipesline ở trong mạng máy tính thì không

dẫn tới với tệp tin NFS (network file system), vì các xâu tệp tin kiểu pipesline ở

trong Unix được tạo nên như là những thiết bị đặc biệt bởi gọi hệ thống mknode().

Thuộc vào các tệp tin kiểu pipesline có một bộ kích tạo, mà thay vì sử dụng bộ

nhớ đĩa cứng, nó sử dụng bộ đệm của hệ điều hành để lưu trữ trung gian và tạo lập

các hàng đợi dữ liệu kiểu FIFO.

Hầu hết các xâu tệp tin liêut pipesline được sử dụng để trao đổi thông tin giữa

các tiến trình, khi đó, tất cả các tiến trình được tham gia thì đều ở trên cùng một

máy tính. khác với điều này, ở Unix system V, dòng lưu trữ thông tin của các xâu

tệp tin kiểu pipesline cho phép một kết nối trao đổi thông tin tới một tiến trình trên

một máy tính khác.

Thí dụ về trao đổi thông tin kiểu đường ống (pipeslien) ở Windows NT)

Ở hệ điều hành Windows NT, gọi hệ thống CrêâtNmePipe() được dùng để tạo

lập một kết nối trao đổi thông tin kiểu pipesline nhờ một bộ kích tạo đặc biệt.

Khác với hệ thống tệp tin NFS, việc truy cập trên đối tượng được phân bổ theo cây

thư mục toàn cục ở trên mạng thì có thể được, vì rằng, các tiến trình có thể được

trao đổi trên các máy tình khác nhau nhờ các tệp tin kiểu pipesline với các gọi hệ

thống Readfile () và WriteFile(). Nếu xâu tệp tin kiểu pipesline được tạo ra trên

máy chủ, do đó, tất cả các khách hàng có thể sử dụng nó cho một dịch vụ nào đó.

Một xâu các tệp tin pipéline được mở như một tệp tin bình thường; tuy nhiên,

khi đó, một đường dẫn kiểu UNC phải sử dụng có dạng:

\\ComputerName\PIPE\PipeName.

Các pipes cục bộ sử dụng ký tự một dấu chấm “.” Thay cho tên của máy tính

(Computer name)

Cấu trúc xâu pipes ở hệ điều hành Windows NT thì phụ thuộc vào giao thức

chuyển vận cụ thể được áp dụng. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng trong điều kiện các

máy tính với hệ điều hành Windows NT hay OS/2; khác với cấu trúc socket, cấu

trúc này chỉ tương thích với kiểu socket Unix. Đối với kiểu kết nốipipes thuộc hệ

điều hành Unix, ở đó, một tiến trình đặc biệt (thí dụ: bộ điều hành Unix cho mạng

LAN) được tạo lập.

Các dịch vụ hộp thư (mailbox):

Khác với kiểu trao đổi thông tin hai chiều điểm tới điểm đã đươc nghiên cứu

cho tới nay, các dịch vụ hộp thư nói chung cho phép gởi thông tin của một tiến

trình tới nhiều tiến trình khác, gọi là phương pháp đa tung (mutlicast), hay phương

pháp tung rộng (brroadcast). Kiểu trao đổi thông tin này phù hợp cho việc gởi thư

tín (kể cả các tệp tin âm thanh và hình ảnh cũng được chuyển đi) tới người nhận:

vấn đề cơ bản của việc nhận là sự tồn tại một hộp thư ở bên nhận; nếu bên gởi

không nhân được đáp thư nào gởi tới thì điều đó chứng tỏ, bức thư đã được

chuyển tới hộp thư của người nhận. Tuy nhiên, việc nhận những thông tin của máy

chủ vẫn bị trói buộc bởi nhiều giới hạn, mà các giới hạn này thì phụ thuộc mạnh

mẽ vào giao thức chuyển vận (tranaport protocol), bởi các lẻ sau đây:

 Dãy tuần tự các tông tin ở bên gởi thì không giống như bên nhận

 Việc nhận một thông tin thì chưa hoàn toàn được đảm bảo.

Thí dụ về các lô thư (mails lots) ở trong Winsdows NT:

Ở đây, hộp thư thích hợp cho một lô thư ở tại máy chủ, khi máy chủ được tạo

một gọi hệ thống CreateMailslot(). Việc gởi các thông tin sẽ được chuyển đi khi

tại các máy khách có gọi hệ thống Writèile() và việc trao đổi thông tin sẽ được kết

thúc bởi gọi hệ thống CloseFlie(). Do đó, tên của một lô thư tín với gọi hệ thống

Crềatile() có đường dẫn: \\ComputerName\mailslot\MailboxName

Nếu kí tự dấu chấm được dùng cho tên máy tính (ComputerName), do đó, một

lô thư tín cục bộ ở trên máy tính được thích hợp với tên MailboxName; còn nếu,

tên máy tính được thay thế bằng một cái tên khác, do đó, máy tính này sẽ được

viết tên trực tiếp. Nếu tên máy tính là tên máy tỉnh vùng (domâinNme), do đó, các

thông tin được gởi đến tất cả các máy tính trong vùng, khi dùng ký tự “” cho tên

máy tính, thì có một trao đỏi thông tin kiểu broadcast (tung rộng) được thực hiện

trên mạng; ở đó, tất cả các máy tính được cảm ứng, chúng đều có lô thư tín với tên

MailboxName. Còn lại, đó là tên của một dịch vụ; dịch vụ trống đầu tiên sẽ được

thông báo tiếp đó.

Vì ở Windows NT, chỉ các dịch vụ biểu đồ lưu thông dữ liệu (data flow

diagram) không đích xác được sử dụng cho trao đổi thông tin kiểu lô thư, do đó,

các giới hạn nói ở trên của hộp thư có giá trị.

Ngoài ra, trong Windows NT, chiều dài lớn nhất của thông tin thì phụ thuộc

mạnh mã vào giao thức chuyển vận được sử dụng. Chiều dài này được xác định

bởi các gọi hệ thống SendFile() và ReadFile(). Ở giao thức NetDEUI, chiều dài

của thông tin trao đổi kiểu điểm tới điểm đạt giá trị lớn nhất 64 kByte, còn kiểu

brroadcast đạt giá trị max khoảng 400 Byte.

Nói chung, kiểu mailbox khó đạt được việc trao đổi thông tin như thiết kể. Dĩ

nhiê, nếu người ta giả định có một lớp chuỷên vận định hướng kết nối bền vững và

có các dịch vụ kiểu biểu đồ lưu thông dữ liệu (data flow diagram) đảm bảo cho

giao thức chuyển vận; do đó, người ta phải dẫn tới các quy tắc bổ sung, cũng gọi

là các giao thức bổ sung: Thông tin có ý nghĩa gì? Lúc nào có một hộp thư có thể

được xoá? Và, với các thông tin chưa được trả lời cần giải quyết như thế nào? Từ

lý do này, người ta có thể xem các dịch vụ hộp thư như là một trung gian đối với

các dịch vụ cao hơn.

Các gọi thủ tục cách quảng (remote procedure calls: RPC)

Trong mạng máy tính, có các dịch vụ mạng diện rộng khác nhau như thư điện

tử hoặc in ấn các tệp tin ở trong mạng... Một trong các dịch vụ quan trọng được

nhiều chương trình trợ giúp, đó là dịch vụ gọi thủ tục từ máy chủ qua máy khách.

Kiểu gọi tủ tục cách quảng hay kiểu gọi hàm cách quảng (remote procedure calls:

RPC) hoạt động như một gọi thủ tục cục bộ đơn giản đối với tiến trình gọi; việc

thực thi một nhiệm vụ được thực hiện tại đó, nhiệm vụ này đi qua mạng tới một

máy tính khác và các kết qủa của nó trở lại qua mạng tới tiến trình gọi và tiếp tục

quay vòng.

Việc thiết kế một gọi thủ tục rất quan trọng; nhờ mức độ tư duy cao, kiểu này

có thể được bổ sung một cách độc lập với cấu trúc và thiết bị, nó đảm bảo như là

một cơ ché vạn năng cho những ứng dụng của hệ thống client/server; cơ chế này

cũng hoạt động trong các mạng không đều.

Việc thực thi một gọi hệ thống RPC được sử dụng những thủ tục có tên giống

như tên gốc, gọi là thủ tục gốc (stubprocedure), và vì vậy, các thông tin được bó

lại và gởi tới máy chủ qua một lớp chuyển vận. Ngoài ra, đối với việc thực thi này,

bằng con đường gọi một RPC thì tên của một thủ tục mong muốn được sử dụng

cho nó sẽ giống như một tham số.

Tại server, các thông tin được gộp lại và được chuyển cho các thủ tục với một

gọi thủ tục bình thường. Các kết quả sẽ di chuyển qua các trạm theo hướng ngược

lại. Hình 6.11 chỉ ra một sơ đồ cơ bản cho một gọi RPC.

hçnh 6.11 trang 230

Cũng như các thủ tục gọi thông thường, gọi RPC có hai ấn bản: các gọi RPC

bộ ngăn hãm tiến trình gọi, cho tới khi kết quả mong muốn được đem lại; còn các

gọi RPC không đồng bộ thông báo tiến trình gọi khi các kết quả RPC dược bày ra.

Hình 6.12 mô tả quá trình gọi một RPC đồng bộ.

hçnh 6.12 trang 231

Tại một thủ tục, các khuôn dnạg của số liệu phần mềm và phàn cứng khác nhau

cũng tạo ra một vấn đề cần quan tâm; những khuôn dạng này được sử dụng ở các

hệ thống máy tính khác nhau. Nếu chúng ta bắt đầu với phần cứng, giả sử có một

số nguyên 32 Bit (bao gồm 4 Byte), chúng ta sẽ thực hiện kiểu 1 với các Byte giá

trị cao thì bố trí địa chỉ Byte thấp, còn kiểu 2 với các Byte giá trị thấp thì bố trí địa

chỉ Byte cao. Hình 6.13 chỉ ra dãy các Byte trên cấu trúc 2 bộ vi xử lý khác nhau.

hçnh 6.13 trang 231

Kích cỡ các số dấu phẩy trôi (theo chuẩn IEEE 1985: phần định trị 23 Bit, số

mũ 8 Bit, ký hiệu 1 Bit) rất khác nhau, nó giống như việc mã hoá các chữ cái (mã

ASCII và mã EBCDIC).

Lớp để dẫn tới ccs gói tin xuất/nhập và kết quả phải trù tính các nghivấn và

phải biến há ccs dữ liệu giữa hình thái lệ thuộc hình dạng ổ đĩa và đại diện của nó

khi trao đổi thông tin qua lại.

Một nhiệm vụ tiếp theo là làm thích hợp các dữ liệu khi xếp hàng để tạo trình

biên dịch ở trên địa chỉ bộ nhớ, các bộ vi xử lý như thế sẽ từ chối việc truy cập lên

một số, nếu con số này không bắt đầu bởi một địa chỉ đúng hay không bắt đàu

bằng các chu trình cần thiết. Từ lý do này, các trình biên dịch được xử lý, nếu

chúng muốn lưu trữ một số ở một bản ghi theo một chữ cái trước một ký tự trống.

Thí dụ về gọi thủ tục cách quảng ở Unix:

Kiểu gọi RPC ở trong Unix được thực hiện với sự trợ giúo của các thư viện đặc

biệt và nó bao gồm 2 lớp: lớp thứ nhất là những cơ chế gọi RPC đối với các thủ

tục gốc (stubprrocedure), lớp thứ hai bao gồm việc đóng gói/tháo gói các thông tin

với sự trợ giúp của lớp đại diện dữ liệu nâng cao (extended data representive

layer)

Các thủ tục RPC được gởi trở lại ở các gọi hệ thống cao hơn hay thấp hơn. Lớp

cao nhất thì bao gồm gọi hệ thống registerrpc(), mà với gọi hệ thống này, tại

server, một dịch vụ (chẳng hạn một thủ tục) được thông báo: cho thủ tục svr_run(),

mà với thủ tục này, tiến trình của server bị hãm và chờ đợi gọi hệ thống RPC; cho

thủ tục callrpe(), mà với thủ tục này, tiến trình client gọi một thủ tục mong muốn ở

server.

Lớp giữa được tạo lập bởi các thủ tục đối với client và server, nhằm điều chỉnh

các thông số của giao thức chuyển vận hay điều chỉnh các quyền hạn cho phép.

Gọi hệ thống RPC được thực hiện ở Unix nhờ hệ thống tệp tin mạng; nhiều

dịch vụ về NFC sử dụng gọi RPC cho việc thực thi các dịch vụ này.

Trong các gói phần mềm DCE, hệ thống gọi RPC đã đen lại một phương

hướng giải quyết khác; ở các gói tin này, các dịch vụ ở trong ngông ngữ giao diện

(interface defintion language: IDL) được mô tả một cách trừu tượng. Một trình

biên dịch chuyển đổi các gọi thủ tục thành các gọi thủ tục gốc và cùng nhau điều

chỉnh nhiệm vụ tại một dịch vụ bổ sung của tất cả các server đưa vào sử dụng; do

đó, khách hàng hay người lập trình không phải biết trước đó ở máy tính nào, các

dịch vụ cần thiết được sử dụng trong mạng (dịch vụ các tệp tin hay dịch vụ

toán...).

Thí dụ về gọi thủ thủ tục ở Windows NT:

A.Sinha cho nhận xét (1996): hệ điều hành Windows NT, luôn luôn cần tới

mọt công cụ rộng rãi các gọi đồng bộ và không đồng bộ RPCs. Bởi lẻ, các gọi

RPCs có thể truy cập tới một tiến trình trên một máy tramh hay trên một máy chủ

xác định; lúc đó, hệ thống này được gọi là hệ thống định hướng thiết bị; ngời ra,

chúng cũng có thể truy cập tới một thiết bịi xác định trên một máy chủ nào đó; lúc

đó, hệ thống này được gọi là hệ thống không có kết nối. Do đó, các cơ chế mức

thấp và các giao thức chuyển vận khác nhau sẽ được sử dụng (xem hình 6.41)

hình 6.14 trang 233

Việc tạo dạng cũng như việc đóng gói thông tin đối với gọi RPC được đảm bảo

bởi các thủ tục gốc; các thủ tục này sẽ chuyển vận dữ liệu theo kiểu đại diện dữ

liệu mạng (network data representation). Các thủ tục gốc không phải do người lập

trình tự tạo nên; một trình biên dịch MIDL (Microsoft RPC IDL computer) tạo ra

mã bổ sung từ cấu hình các tệp tin; mã này được biên dịch và được kết nối với

chương trình của máy chủ cũng như máy khách; và thích ứng với các thư viện

chuyên dụng trong thời gian xảy ra. Nhờ đó, việc kết nối mạng đối với người lập

trình được thông suốt đầy đủ. Những giao thức đặc biệt có thể được lựa chọn qua

tiền tố ở trước tên đường dẫn của các dịch vụ mong muốn. Thí dụ để yêu cầu một

dịch vụ tại máy tính Myerver ở cổng (port) 2004, giao thức TPC/IP được sử dụng

với dòng lệnh: ncacn_ip_cp: Myerver[2004]

6.3. Hệ thống các tệp tin ở trên mạng : (Network Files System: NFS)

Việc truy cập lên các tệp tin dùng chung với sự trợ giúp của mạng là cơ sở

quan trọng đối với nhóm công tác và do vậy, đó là một trong các chức năng thiết

yếu của kết nối mạng. Do đó, các phần tiếp theo sẽ đem lại một cáci nhìn tổng

quát về các vấn đề của hệ thống các tệp tin phân bổ và kể cả các quan hệ của

chúng sẽ được nghiên cứu ở trong hệ điều hành Unix và Windows NT. Các hệ

thống tệp tin khác không trình bày ở đây.

6.3.1. Ngữ cảnh truy cập (access sematic)

Nếu chúng ta khảo sát một tiến trình đơn lẻ ở trong mạng, chúng ta thấy hệ

thống tệp tin mạng tương đối đơn giản: để đọc/viết hay để đặt một tệp tin trên một

hệ thống tệp tin cục bộ; do đó, điều này sẽ đặt được cả trong dạng các nhiêmh vụ ở

một hệ thống khác, khi đó nó thực hiện các nhiệm vụ nay. Và cứ thế tiếp tục tiếp

diễn tốt đẹp.

Mặt khác, điều này cho thấy, nếu chúng ta cho phép nhiều tiến trình ở trong hệ

thống làm việc trên cùng một tệp tin: sau đó, cái gì sẽ xảy ra? Với trường hợp này

có nhiều phương cách để thực thi trong các hệ thống tệp tin mạng khác nhau và

được biểu thị là ngữ cảnh truy cập/ chúng ta có thể phân biệt các trường hợp sau

đây:

 Tệp tin chỉ đọc:

Tệp tin có thể chỉ đọc trong mạng. Trường hợp, tất cả các tiến trình chứa đựng

các bản sao tệp tin; các bản sao này có thể được nạp vào bộ đệm hay được lưu trữ

vào bộ nhớ một cách tuỳ ý, mà không có vấn đề gì.

 Ngữ cảnh tác vụ (operation sematic)

Các tác vụ để thực hiện các tiến trình ở tệp tin sẽ làm thay đổi dãy các tác vụ

đã được thực hiện một cách tuần tự. Nếu gọi hệ thống read() của tiến trình A là gọi

hệ thống Write() của tiến trình B; và đồng thời, gọi hệ thống read() của tiến trình

A bắt đầu, do đó, tiến trình A sẽ trải qua sự thay đổi ở gọi hệ thống thứ hai, mà sự

thay đổi này đã được tiến trình tiếp nhận trên tệp tin. Vì vậy, ở trong hệ điều hành

Unix, điều này đã được thực thi, tức là chúng đã tham chiếu như là ngữ cảnh của

Unix.

 Ngữ cảnh hội đàm (session sematic):

Nhiều tiến trình làm việc trên tệp tin, do đó, đầu tiên, tất cả các tiến trình nhận

một bản copy của tệp tin, mà bản sao này có thể được các tiến trùnh làm thay đổi.

Đầu tiên, nếu một tiến trình đóng lại một tệp tin, do đó, các bản sao được viết trở

lại. Điều này có ý nghĩa rằng, ấn bản của tiến trình sau cùng (tức tiến trình đóng

tệp tin lại) sẽ xoá và đè lên tất cả những ấn bản khác

 Ngữ cảnh biến động (trấnction sematic):

Bán phát thảo về hoạt động (mà không thể phân nhỏ được nữa) được sử dụng ở

đây, nó có thể tồn tại một cách đầy đủ ở trong dãy tuần tự được chuyên dungnjn

hoặc hoàn tàon không tồn tại (xem biến cố nhân tử ở mục 2.4). Nếu chúng ta mở

và tu chỉnh một tệp tin, do đó, hệ thống tệp tin mạng sẽ đảm bảo rằng, điều đó sẽ

xảy ra một cách độc lập với tất cả các tiến trình khác ở trong quá trình làm việc

riêng lẻ. Trong các quá trình này, tệp tin được ngăn hãm việc truy cập nhờ một

tiến trình khác.

Quá trình làm việc cụ thể ở một nhóm ngữ cảnh thì phụ thuộc mạnh mẽ vào

kiểu nào được đem thực thi. Do đó, dẫn tới vẫn đề, những tác dụng cụ thể của một

kiểu nào đó còn phụ thuộc vào các bộ đệm và giao thức thực thi.

Nếu chúng ta khảo sát thí dụ ngữ cảnh tác vụ; chúng ta thấy rằng, tiến trình B

viết một cái gì đó lên tệp tin, còn tiến trình A đọc tệp tin. Tại thời điểm cả hai

nhiệm vụ đạt được máy chủ (quản lý files) theo một dãy tuần tự, mà dãy tuần tự

này phụ thuộc vào kiểu mạng được sử dụng,vào giao thức mạng và vào sự chịu tải

của ca máy tínhâthm gia. Giả sử, tiến trình A đọc các dữ liệu hiện hành được viết

bởi tiến trình B hay phụ thuộc vào việc thực thi, mà không phụ thuộc vào ngữ

cảnh hội đàm này.

Vấn đề còn lại là, nếu một ngữ cảnh này được thực thi một cách cục bộ trong

một hệ điều hành, thì một ngữ cảnh khác được thực thi trong mạng. Nếu ccs tiến

trình tham gia được khoanh vùng một phần lên các máy tính này và một phần lên

các máy tính khác ở trong mạng và chúng đều làm việc trên các tệp tin, do đó,

người ta phải đặt kế hoạch liên hợp các tiến trình của một hệ thống một cách thận

trọng để loại trừ được các chức năng lỗi.

6.3.2. Máy chủ có trạng thái và không có trạng thái

Nói một cách rộng ra, tại các kết nối trao đổi thông tin, chúng ta phải phân biệt,

chúng được dẫn tới nhờ một giao thức kết nối (gọi là trao đổi thông tin không có

kết nối). Chúng ta có thể tạo ra một sự phân biệt như thế khi truy cập lên hệ thống

tệp tin ở trong mạng. Nếu một têph tin được mở, nhằm truy cập lên nó, thì do đó,

các cấu trúc tệp tin đặt biệt sẽ được tạo ra khi trao đổi thông tin được định hướng

kết nối ở trong máy chủ, các quyền truy cập sẽ được kiểm tra và việc truy cập sẽ

được đăng ký. Đối với khách hàng, sự nhận biết này sẽ được chuyển giao, do vậy,

tất cả các tác vụ tiếp theo read() và write() với sự nhậnbiết này có thể được xử lý

ngay.

Qua đó, máy chủ đã tạo nên một trạng thái xác định; đầu tiên, một sự kết thúc

việc truy cập với close() có tác dụng xoá thông tin quản lý và có tác dụng trả lại tự

do cho bộ nhớ đã bị chiếm chỗ. Một sự diến biến chứa đựng trạng thái như thế có

các ưu điểm sau đây:

 Truy cập nhanh hơn:

Việc truy cập tiếp theo lên các tệp tin xảy ra nhanh, vì không có các sự chỉ dẫn

của địa chỉ người sử dụng tới một trong các nhiệm vụ để đọc/viết, cho nên, chúng

sảy ra ngắn hơn và nhanh hơn để chuyển vận qua mạng, và cũng cần thiết phải

kiểm tra các chỉ dẫn tới các nhiệm vụ khác, trước khi có thể tiến hành truy cập tệp

tin.

 Bộ đệm Cache hiệu nghiệm hơn:

Vì tất cả các chỉ dẫn về trạng thái truy cập lên máy chủ được dẫn ra, cho nên,

các chiến lược về bộ nhớ đệm Cache hiệu nghiệm đối với tệp tin nhằm tăng tốc độ

việc truy cập.

 Tránh được các bản sao nhiệm vụ:

Nhờ việc dẫn tới một số thống tin đối với một tệp tin, các bản sao một nhiệm

vụ như thế có thể được thu xếp, mà các bản sao này được tạo trong các náy tính

trung gian