Хотя физически оглавление тома в NetWare - плоское, логическая структура каталогов -иерархическая. Логическая иерархия образуется за счет использования специальных объектов типа "каталог" внутри плоской структуры оглавления файлов.
Структура каталогов имеет несколько характерных черт. Создание нового файла или подкаталога происходит очень просто, потому что для такого объекта используется первая свободная область оглавления. Маршрутный поиск по такой структуре каталогов также прост и не требует многих запросов на открытие файлов, как это имеет место в файловой системе DOS.
В плоской структуре оглавления NetWare потеря части информации о структуре каталогов не приведет к потере доступа к подкаталогам и файлам в соответствующем поддереве. В NetWare используется простой алгоритм зеркального копирования с проверкой по принципу повторного чтения информации после записи для поддержки двух копий оглавления тома. В случае потери информации о каталоге берется соответствующая информация из другой копии.
При повреждении информации о каталоге в обеих копиях оглавления, для каждого файла можно проверить наличие маршрутного пути от корневого каталога до файла. Если такого пути нет, то отмечается та точка, где обнаружена ошибка, и дерево файлов "ремонтируется" установлением вместо разрушенной связи - связи с корневым каталогом.
Хэширование оглавления
Для высокопроизводительной файловой системы необходимо, чтобы механизм поиска требуемого каталога был бы максимально эффективен. Существует два основных способа поиска требуемого каталога. В первом случае поиск осуществляется на основе полностью и однозначно заданного маршрутного имени. Во втором случае поиск осуществляется для объекта в известном подкаталоге с помощью указания только части искомого имени, точнее шаблона искомого имени. Такой подход называют "wildcard" - поиск.
При любом типе поиска необходимо проверять только небольшое количество элементов оглавления тома) чтобы либо найти требуемый элемент, либо сообщить об отсутствии такого элемента. Для этой цели NetWare строит и поддерживает в оперативной памяти 2 таблицы для каждого оглавления тома.
Первая таблица - это хэш-таблица, в которой математически сгруппированы имена файлов и каталогов. Благодаря этой таблице поиск необходимого элемента осуществляется значительно быстрее, чем при обычном последовательном подходе.
Во второй таблице, поддерживаемой NetWare, все элементы оглавления, имеющие один и тот же подкаталог, связаны между собой для обеспечения возможности "wildcard" - поиска. Наличие этой таблицы дает существенный выигрыш времени при поиске необходимого элемента каталога по заданному шаблону.
Алгоритм лифта (Elevator Seeking)
Запросы на чтение или запись информации на диск - это наиболее частые запросы от рабочих станций к фазовому серверу в ЛВС. Это естественно, так как зачастую и файлы программ, и файлы данных размещаются на сетевом диске и должны быть переданы на рабочую станцию по их требованию. Общая производительность файл-сервера существенно зависит от того, насколько хорошо сервер реагирует на запросы на чтение файлов.
В NetWare существует отдельный процесс чтения с диска) который отвечает за чтение данных с жесткого диска сервера и помещение их а кэш-буфера. Этот процесс сортирует поступающие запросы на чтение в порядке, основывающемся на текущем положении головок диска. Этот подход, называемый алгоритмом лифта ("elevator seeking"), оптимизирует движение головок диска и, как результат, значительно увеличивает эффективность работы диска при значительной загрузке.
Кэширование диска
Существующий в NetWare отдельный процесс чтения информации с диска считывает ее большими порциями, вместо того) чтобы считывать столько информации, сколько затребовано. Это кэширование диска, оно используется для минимизации числа обращений к физическому диску.
В связи с тем) что время перемещения головок диска значительно больше времени обмена информации диск-память, можно дополнительно поднять производительность дискового ввода/вывода, считывая данные, расположенные вслед за затребованными в предположении возможных будущих запросов на чтение от рабочей станции.
Как кэширование диска, так и алгоритм лифта ("elevator seeking"), значительно увеличивают производительность работы с диском в системе NetWare.
Дисковый ввод/вывод
В дополнение к кэшированию диска и алгоритму лифта ("elevator seeking") файловая система NetWare использует где только возможно перекрывающийся подвод головок (overlapped seeks) в процессе чтения диска. Если компьютер файл-сервера NetWare имеет несколько дисковых накопителей) то перекрывающийся подвод головок позволяет одновременно обращаться к нескольким дискам, а не по очереди (то к одному, то к другому). Благодаря независимому управлению несколькими дисками, диск не простаивает, пока сервер читает информацию с другого диска.
Отказоустойчивость (Fault Tolerance)
Благодаря оптимизированной для работы в сети файловой структуре, Novell реализовала целый рад предупредительных мер для достижения надежности системы и целостности данных. В любой версии Novell NetWare приняты следующие меры для обеспечения надежности:
· чтение информации после каждой записи на диск. Без исключения, после каждой записи информация повторно считывается и сверяется;
· дублирование каталогов. Если одна копия повреждается, то используется другая;
· дублирование FAT. Это в случае порчи FAT-a предотвращает полную потерю информации на диске.
Novell развивает концепцию средств защиты, которые обеспечивают дополнительные уровни защиты данных в сети. Эти средства известны, как SFT NetWare (System Fault Tolerant NetWare).
Уровень I
Уровень I SFT NetWare имеет средства, именуемые Hot Fix (горячее фиксирование). Hot Fix обеспечивает динамическое обнаружение дефектов поверхности диска в процессе работы. Если в процессе операции записи на диск обнаруживается поврежденный блок (bad block), то данные записываются в другое "безопасное" место на диске. Поврежденный блок отмечается как неиспользуемый, его местоположение отмечается в таблице поврежденных блоков (Bad Block Table), отмечается также местоположение блока, замещающего поврежденный. Эта процедура осуществляется полностью автоматически без вмешательства пользователя,
Уровень II
Уровень II SFT NetWare в дополнение к "горячему фиксированию" (Hot Fix) включает в себя средства зеркального диска (Disk Mirroring), средства дублирования диска (Disk Duplexing) и протоколирования транзакций (Transaction Tracking).
Средства зеркального диска (Disk Mirroring) позволяют системе дублировать целый физический том на втором диске. Для работы средств зеркального диска нужно два идентичных дисковода. Второй диск является зеркальным отражением первого) на него записывается информация одновременно с первым. Если исходный диск повреждается) то автоматически включается в работу второй (зеркальный) диск, без вмешательства пользователя и без потери данных. Поврежденный диск может быть отсоединен и затем отремонтирован без выключения сети.