O perating s ystems t hree e asy p ieces

References

[A70] “The ALOHA System – Another Alternative for Computer Communications”

Norman Abramson

The 1970 Fall Joint Computer Conference

The ALOHA network pioneered some basic concepts in networking, including exponential back-off and

retransmit, which formed the basis for communication in shared-bus Ethernet networks for years.

[BN84] “Implementing Remote Procedure Calls”

Andrew D. Birrell, Bruce Jay Nelson

ACM TOCS, Volume 2:1, February 1984

The foundational RPC system upon which all others build. Yes, another pioneering effort from our

friends at Xerox PARC.

[MK09] “The Effectiveness of Checksums for Embedded Control Networks”

Theresa C. Maxino and Philip J. Koopman

IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, 6:1, January ’09

A nice overview of basic checksum machinery and some performance and robustness comparisons be-

tween them.

[LH89] “Memory Coherence in Shared Virtual Memory Systems”

Kai Li and Paul Hudak

ACM TOCS, 7:4, November 1989

The introduction of software-based shared memory via virtual memory. An intriguing idea for sure, but

not a lasting or good one in the end.

[SK09] “Principles of Computer System Design”

Jerome H. Saltzer and M. Frans Kaashoek

Morgan-Kaufmann, 2009

An excellent book on systems, and a must for every bookshelf. One of the few terrific discussions on

naming we’ve seen.

[SRC84] “End-To-End Arguments in System Design”

Jerome H. Saltzer, David P. Reed, David D. Clark

ACM TOCS, 2:4, November 1984

A beautiful discussion of layering, abstraction, and where functionality must ultimately reside in com-

puter systems.

c

 2014, A

RPACI

-D

USSEAU

T

HREE

E

ASY

P

IECES

---

---

48

Sun’s Network File System (NFS)

One of the first uses of distributed client/server computing was in the

realm of distributed file systems. In such an environment, there are a

number of client machines and one server (or a few); the server stores the

data on its disks, and clients request data through well-formed protocol

messages. Figure

48.1

depicts the basic setup.

Client 0

Client 1

Client 2

Client 3

Server

Network

Figure 48.1: A Generic Client/Server System

As you can see from the picture, the server has the disks, and clients

send messages network to access their directories and files on those disks.

Why do we bother with this arrangement? (i.e., why don’t we just let

clients use their local disks?) Well, primarily this setup allows for easy

sharing

of data across clients. Thus, if you access a file on one machine

(Client 0) and then later use another (Client 2), you will have the same

view of the file system. Your data is naturally shared across these dif-

ferent machines. A secondary benefit is centralized administration; for

example, backing up files can be done from the few server machines in-

stead of from the multitude of clients. Another advantage could be secu-

rity

; having all servers in a locked machine room prevents certain types

of problems from arising.

559

---

560

S

UN

’

S

N

ETWORK

F

ILE

S

YSTEM

(NFS)

C

RUX

: H

OW

T

O

B

UILD

A D

ISTRIBUTED

F

ILE

S

YSTEM

How do you build a distributed file system? What are the key aspects

to think about? What is easy to get wrong? What can we learn from

existing systems?

48.1 A Basic Distributed File System

We now will study the architecture of a simplified distributed file sys-

tem. A simple client/server distributed file system has more components

than the file systems we have studied so far. On the client side, there are

client applications which access files and directories through the client-