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

На рис. 10.4 показана архитектура и преимущества службы управления сменными носителями. Приложение работает с единственным интерфейсом, который предоставляется RSM. Сама RSM взаимодействует с интерфейсами новых и временно подключаемых устройств.

Рис. 10.4.Управление сменными носителями

В службе RSM используется концепция пула носителей (media pool) для организации и управления носителями. Пул носителей представляет собой набор носителей. Пул может быть двух типов: системный пул и пул приложений. Системный пул (system pool) содержит носители, предназначенные для системных задач, а также нераспознанные или неназначенные носители. Системный пул делится на следующие категории:

свободный пул содержит носители, не используемые в данный момент и доступные для назначения;

пул импорта содержит только что добавленные распознанные носители; носители в пуле импорта могут находиться под управлением приложений и переноситься в пул приложений, если приложению понадобится использовать данный носитель, или в свободный пул, если приложение определит, что носитель более не требуется;

нераспознанный пул содержит новые носители, которые не были распознаны; как и в случае пула импорта, приложение может принять решение о перемещении носителя в пул приложения или в свободный пул.

Пул приложения содержит носители, созданные приложениями резервного копирования и удаленного хранилища.

В Windows 2000 была впервые представлена шифрованная файловая система (Encrypting File System – EFS), которая на самом деле является службой, размещенной уровнем выше NTFS. Эта служба обеспечивает шифрование данных перед их записью на диск и дешифрование после чтения, но перед передачей данных запросившему приложению. Кроме того, EFS реализует систему управления ключами, необходимыми для шифрации, а также клю-

чами восстановления, которые позволяют авторизованному объекту (кроме владельца файла) восстанавливать данные из файлов.

Данные шифруются симметричным шифром (в частности, одной из разновидностей DES), и случайно сгенерированный ключ, использованный для симметричного шифрования, записывается в файл после шифрования асимметричным шифром с помощью открытого ключа пользователя. Для обеспечения возможности по восстановлению файла (например, когда работник увольняется и отказывается сотрудничать) случайно сгенерированный ключ симметричного шифра также шифруется открытым ключом авторизованного объекта и записывается в файл.

Шифрованные файлы не могут быть сжаты, т.е. файл может быть или сжат или зашифрован – третьего не дано. Шифрованная файловая система обеспечивает сохранение шифрования, даже если доступ к диску будет осуществляться в обход NTFS и ее механизмов безопасности. Шифрованная файловая система может использоваться для файлов или для каталогов.

Дополнительная информация о шифрованной файловой системе приводится в главе 6.

Одна из проблем, долгое время мешавшая корректной работе Windows, была связана с повреждением и заменой системных файлов. Производители приложений обычно заменяли системные файлы Windows своими собственными или более новыми версиями. Такая практика в лучшем случае приводит к проблемам при управлении системой, а в худшем – к снижению ее надежности. Начиная с Windows 2000 компания Microsoft реализовала механизм защиты системных файлов (System File Protection – SFP).

Благодаря SFP определенные системные файлы защищены с помощью фонового механизма. Список контролируемых файлов сохраняется в папке кэша. Там же хранятся копии и других файлов. Если файл недоступен, он загружается с носителя (установочного компакт-диска Windows). Фоновый процесс вычисляет сигнатуру файла и сравнивает ее с сигнатурой файла, сохраненного в кэше. Если сигнатуры не совпадают, файл обновляется с помощью котированной копии. Утилитыустановки пакетов обновлений и оперативных исправлений содержат специальный код, который позволяет обновлять как кэшированную, так и обычную копию файла.

В Windows Server 2003 сохранены сильные стороны предыдущих версий Windows NT и добавлены собственные возможности, относящиеся к подсисте-

Рис. 10.5.Возможности подсистемы хранения данных в Windows Server 2003 и будущих версиях

ме хранения данных. Чтобы проиллюстрировать объем работы, выполненный разработчиками Microsoft, обратите внимание на рис. 10.5.

Незакрашенные прямоугольники на рис. 10.5 демонстрируют возможности подсистемы хранения Windows Server 2003, рассматриваемые в этой главе. Закрашенные прямоугольники показывают компоненты, которые с высокой долей вероятности появятся в будущих версиях Windows Server. Конкретная версия будущей операционной системы еще не известна. Судя по сложившимся традициям Microsoft, возможно несколько вариантов.

Поставка вместе со следующей основной версией Windows NT (на данный момент она имеет кодовое наименование Microsoft Longhorn и будет выпущена в 2005 году).

Поставка в составе пакета Windows Resource Kit или пакета обновлений (Service Pack).

Поставка в виде обновления, доступного для загрузки с Web-узла Microsoft (например, через службу Windows Update).

Поставка через независимых производителей аппаратного и программного обеспечения; например, Microsoft предоставит соответствующий программный пакет партнерам, которые используют его в собственных системах.

Как отмечается в главе 1, Windows NT предоставляет уровень драйверов устройств, который позволяет достичь эффективного и масштабируемого ввода-вывода.

Дополнительная информация о стеке ввода-вывода Windows и всех его уровнях подробно описана в главе 1. Достаточно сказать, что одним из этих уровней является уровень драйверов порта. Драйвер порта отвечает за получение запросов ввода-вывода от верхних уровней, подготовку блоков команд SCSI и передачу запросов непосредственно устройству. Драйверы порта отвечают за хранение информации, которая позволяет осуществлять взаимодействие с устройством. Создавая блоки команд SCSI и обрабатывая результаты их выполнения, драйверы порта используют службы драйвера мини-порта, который создается производителем устройства.

До выхода Windows Server 2003 компания Microsoft предоставляла драйвер SCSIPort и оставляла производителям возможность создавать драйвер мини-порта SCSIPort, отвечающий за поддержку устройств Fibre Channel и SCSI. Отдельный установочный образ Windows NT мог содержать несколько драйверов мини-порта от различных производителей. Драйвер SCSIPort перенаправлял запросы соответствующему драйверу мини-порта.