🏥 🥕 🤷🏽 केज रिमोट फाइल एक्सेस सिस्टम 🕵🏼 👩🏻‍🔧 👨🏽‍⚕️

सिस्टम का उद्देश्य

नेटवर्क पर कंप्यूटर पर फ़ाइलों तक दूरस्थ पहुंच के लिए समर्थन। सिस्टम "वस्तुतः" टीसीपी प्रोटोकॉल का उपयोग करके लेनदेन (संदेशों) का आदान-प्रदान करके सभी मूल फ़ाइल संचालन (निर्माण, विलोपन, पढ़ना, लिखना, आदि) का समर्थन करता है।

आवेदन क्षेत्रों

सिस्टम की कार्यक्षमता निम्नलिखित मामलों में प्रभावी है:

मोबाइल और एम्बेडेड उपकरणों (स्मार्टफोन, ऑन-बोर्ड कंट्रोल सिस्टम, आदि) के लिए मूल अनुप्रयोगों में, जो कनेक्शन में संभावित अस्थायी रुकावट (ऑफ़लाइन होने के साथ) की स्थिति में दूरस्थ सर्वर पर फ़ाइलों तक त्वरित पहुंच की आवश्यकता होती है;
लोड किए गए DBMS में, यदि अनुरोधों को कुछ सर्वरों पर संसाधित किया जाता है और दूसरों पर डेटा स्टोरेज किया जाता है;
उच्च गति डेटा विनिमय, अतिरेक और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है कि जानकारी के संग्रह और प्रसंस्करण के लिए वितरित कॉर्पोरेट नेटवर्क में;
जटिल प्रणाली में माइक्रोसॉर्स्क आर्किटेक्चर के साथ, जहां मॉड्यूल के बीच सूचना के आदान-प्रदान में देरी महत्वपूर्ण है।

संरचना

केज प्रणाली (एक कार्यान्वयन है - विंडोज ओएस में पायथन 3.7 पर बीटा संस्करण) में दो मुख्य भाग शामिल हैं:

Cageserver - एक फ़ाइल सर्वर प्रोग्राम (कार्यों का पैकेज) जो नेटवर्क पर कंप्यूटर पर चलता है जिसे फ़ाइलों तक दूरस्थ पहुंच की आवश्यकता होती है;
क्लाइंट सॉफ़्टवेयर के लिए विधियों की लाइब्रेरी के साथ केज क्लास जो सर्वर इंटरैक्शन के कोडिंग को सरल करता है।

क्लाइंट साइड पर सिस्टम का उपयोग करना

केज वर्ग के तरीके सामान्य, "रूटीन" फाइल सिस्टम ऑपरेशन को बदलते हैं: फाइल बनाना, खोलना, बंद करना, डिलीट करना और बाइनरी प्रारूप में डेटा पढ़ना / लिखना ( डेटा की स्थिति और आकार का संकेत देना)। वैचारिक रूप से, ये विधियाँ C भाषा के फ़ाइल फ़ंक्शंस के करीब हैं, जहाँ इनपुट-आउटपुट की "चैनल्स पर" फाइलों के खुलने / बंद होने का प्रदर्शन किया जाता है।

दूसरे शब्दों में, प्रोग्रामर "फ़ाइल" ऑब्जेक्ट्स (पायथन में वर्ग _io ) के तरीकों के साथ काम नहीं करता है, लेकिन केज क्लास के तरीकों के साथ।

केज ऑब्जेक्ट का एक उदाहरण बनाते समय, यह सर्वर (या कई सर्वर) के साथ प्रारंभिक कनेक्शन स्थापित करता है, क्लाइंट की आईडी द्वारा प्राधिकरण को पारित करता है, और सभी फ़ाइल संचालन के लिए समर्पित पोर्ट नंबर के साथ पुष्टि प्राप्त करता है। जब कोई केज ऑब्जेक्ट हटा दिया जाता है, तो यह सर्वर को कनेक्शन समाप्त करने और फाइलों को बंद करने का निर्देश देता है। संचार की समाप्ति स्वयं सर्वरों को आरंभ कर सकती है।

सिस्टम रैम के कैश (बफर) में अक्सर क्लाइंट प्रोग्राम के फ़ाइल टुकड़े को बफरिंग के आधार पर रीड / राइटिंग परफॉर्मेंस में सुधार करता है।
क्लाइंट सॉफ्टवेयर विभिन्न सेटिंग्स (बफर मेमोरी की मात्रा, ब्लॉक का आकार जब सर्वर के साथ आदान-प्रदान करते हैं, आदि) के साथ किसी भी संख्या में केज ऑब्जेक्ट का उपयोग कर सकते हैं।

एक एकल केज ऑब्जेक्ट कई सर्वरों पर कई फाइलों के साथ डेटा का आदान-प्रदान कर सकता है। संचार पैरामीटर (आईपी पता या डीएनएस सर्वर, प्राधिकरण के लिए मुख्य बंदरगाह, पथ और फ़ाइल नाम) ऑब्जेक्ट बनाते समय सेट किए जाते हैं।

चूंकि प्रत्येक केज ऑब्जेक्ट एक ही समय में कई फाइलों के साथ काम कर सकता है, साझा मेमोरी स्पेस का उपयोग बफरिंग के लिए किया जाता है। Cache Size - केज ऑब्जेक्ट बनाते समय पृष्ठों की संख्या और उनके आकार को गतिशील रूप से सेट किया जाता है। उदाहरण के लिए, 1 जीबी कैश का मतलब है 1 एमबी का 1,000 पेज, या 100 केबी का 10 हजार पेज, या 1 केबी का 1 मिलियन पेज। पृष्ठ आकार और पृष्ठों की संख्या का चयन प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए एक विशिष्ट कार्य है।

आप विभिन्न फ़ाइलों में जानकारी तक पहुंच की सुविधाओं के आधार पर विभिन्न बफर मेमोरी सेटिंग्स को परिभाषित करने के लिए एक ही समय में कई केज ऑब्जेक्ट का उपयोग कर सकते हैं। मूल एक के रूप में, सबसे सरल बफरिंग एल्गोरिथ्म का उपयोग किया जाता है: स्मृति की निर्दिष्ट मात्रा समाप्त हो जाने के बाद, नए पन्नों में न्यूनतम संख्या में हिट के साथ सेवानिवृत्ति के सिद्धांत पर पुराने पृष्ठों की भीड़ होती है। बफ़रिंग विशेष रूप से असमान (सांख्यिकीय अर्थ में) साझा करने के मामले में, सबसे पहले, अलग-अलग फ़ाइलों में और दूसरी बात, प्रत्येक फ़ाइल के टुकड़ों में प्रभावी है।

केज वर्ग न केवल डेटा पतों (सरणी की स्थिति और लंबाई, "फाइल सिस्टम संचालन" की जगह), बल्कि बफर मेमोरी में पृष्ठ संख्याओं द्वारा भी कम "भौतिक" स्तर पर इनपुट / आउटपुट का समर्थन करता है।

पिंजरे की वस्तुओं के लिए, "हाइबरनेशन" ("नींद") के मूल कार्य का समर्थन किया जाता है - वे क्लाइंट से डिस्कनेक्ट फ़ाइल के लिए या सर्वर पर स्थानीय डंपल फ़ाइल के लिए "कम से कम" (उदाहरण के लिए, सर्वर से वियोग के मामले में, या जब आवेदन बंद हो जाता है, आदि) हो सकता है। इस फ़ाइल से पुनर्स्थापित करें (संचार को पुनरारंभ करने के बाद, जब आप एप्लिकेशन को पुनरारंभ करते हैं)। यह अस्थायी "ऑफ़लाइन" के बाद क्लाइंट प्रोग्राम को सक्रिय करते समय ट्रैफ़िक को काफी कम करना संभव बनाता है, क्योंकि फ़ाइलों का अक्सर उपयोग किए गए टुकड़े पहले से ही कैश में होंगे।

केज कोड की लगभग 3,600 लाइनें हैं।

सर्वर के निर्माण के सिद्धांत

Cageserver फ़ाइल सर्वर को बंदरगाहों की एक मनमानी संख्या के साथ लॉन्च किया जा सकता है, जिनमें से एक ("मुख्य") का उपयोग केवल सभी ग्राहकों के प्राधिकरण के लिए किया जाता है, बाकी डेटा विनिमय के लिए। केज सर्वर प्रोग्राम को केवल पायथन की आवश्यकता है। समानांतर में, फ़ाइल सर्वर वाला कंप्यूटर कोई अन्य कार्य कर सकता है।

सर्वर शुरू में दो मुख्य प्रक्रियाओं के संयोजन के रूप में शुरू होता है:

"कनेक्शन" - ग्राहकों के साथ संचार स्थापित करने और सर्वर की पहल पर इसकी समाप्ति के संचालन के लिए एक प्रक्रिया;
"ऑपरेशन" - फाइलों के साथ काम करने के साथ-साथ क्लाइंट कमांड पर संचार सत्र बंद करने के लिए ग्राहकों के कार्यों (संचालन) को पूरा करने के लिए एक प्रक्रिया।

मल्टीप्रोसेस क्वींस, प्रॉक्सी ऑब्जेक्ट्स, लॉक्स और सॉकेट्स के आधार पर संदेश प्राप्त करने और भेजने के अंतहीन चक्रों के रूप में दोनों प्रक्रियाएं सिंक्रनाइज़ और व्यवस्थित नहीं होती हैं।
"कनेक्शन" प्रक्रिया प्रत्येक क्लाइंट को डेटा प्राप्त करने और प्रसारित करने के लिए एक पोर्ट प्रदान करती है। सर्वर शुरू होने पर पोर्ट की संख्या सेट की जाती है। बंदरगाहों और ग्राहकों के बीच पत्राचार प्रक्रियाओं के बीच साझा एक प्रॉक्सी मेमोरी में संग्रहीत किया जाता है।

संचालन प्रक्रिया फ़ाइल संसाधनों के पृथक्करण का समर्थन करती है, और कई अलग-अलग क्लाइंट एक फ़ाइल से डेटा को एक साथ पढ़ सकते हैं ( अर्ध-समानांतर रूप से , चूंकि पहुंच ताले द्वारा नियंत्रित की जाती है), यदि यह अनुमति दी गई थी जब इसे "पहले" क्लाइंट द्वारा खोला गया था।

सर्वर पर फाइल बनाने / हटाने / बंद करने के लिए कमांड की प्रक्रिया "ऑपरेशन" प्रक्रिया में सर्वर ओएस की फाइल सबसिस्टम का उपयोग करके सख्ती से क्रमिक रूप से किया जाता है।

सामान्य पढ़ने / लिखने के त्वरण के लिए, ये ऑपरेशन "ऑपरेशन" प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न थ्रेड्स में किए जाते हैं। थ्रेड्स की संख्या आमतौर पर खुली फ़ाइलों की संख्या के बराबर होती है। क्लाइंट से कार्य लिखना / लिखना सामान्य कतार में प्रस्तुत किया जाता है और पहले मुक्त किए गए धागे से कार्य उसके सिर से बाहर हो जाता है। विशेष तर्क सर्वर की रैम में डेटा ओवरराइटिंग को समाप्त करता है।

"ऑपरेशन" प्रक्रिया ग्राहकों की गतिविधि पर नज़र रखती है और उनकी सेवा को उनकी आज्ञाओं से रोकती है और जब निष्क्रियता का समय पार हो जाता है।

विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, Cageserver सभी लेनदेन लॉग करता है। एक सामान्य पत्रिका में फ़ाइलों को बनाने / खोलने / नाम बदलने / हटाने के कार्यों के साथ ग्राहकों के संदेशों की प्रतियां होती हैं। प्रत्येक कार्यशील फ़ाइल के लिए एक अलग लॉग बनाया जाता है, जिसमें इस कार्यशील फ़ाइल में डेटा को पढ़ने और लिखने के कार्यों के साथ संदेशों की प्रतियां भी लिखी जाती हैं, साथ ही रिकॉर्ड किए गए (नए) डेटा और डेटा की सरणियों को अधिलेखित करते समय नष्ट कर दिया गया था (नया डेटा "पुराना" लिखते हुए) )।

ये लॉग बैकअप में नए बदलावों को पुनर्स्थापित करने का अवसर प्रदान करते हैं, साथ ही अतीत में सही समय पर वर्तमान सामग्री से "रोल बैक" करने के लिए।

Cageserver कोड की लगभग 3,100 लाइनें है।

Cageserver फ़ाइल सर्वर प्रोग्राम शुरू करना

संवाद शुरू करते समय, आपको यह निर्धारित करना होगा:
- प्राधिकरण के लिए मुख्य बंदरगाह;
- अधिकृत ग्राहकों (1 या अधिक से) के साथ लेन-देन के आदान-प्रदान के लिए बंदरगाहों की संख्या, मुख्य बंदरगाह की संख्या के अगले के साथ संख्याओं का पूल शुरू होता है)।

केज क्लास का उपयोग करना

वर्ग का पिंजरा। केज ( cage_name = "", पेजेज़ = 0, संख्याएँ = 0, मैक्सस्ट्रलेन = 0, सर्वर_आईपी = {}, प्रतीक्षा = 0, जाग = झूठी, कैश_फाइल = "" )

इस वर्ग से, ऑब्जेक्ट बनाए जाते हैं जो फ़ाइल सर्वर के साथ इंटरैक्ट करते हैं और बफर मेमोरी होते हैं।

मापदंडों

cage_name ( str ) - ऑब्जेक्ट का सशर्त नाम जो सर्वर साइड पर क्लाइंट्स की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है
पेजाइज ( इंट ) - बफर मेमोरी के एक पेज का आकार (बाइट्स में)
numpages ( int ) - बफर मेमोरी के पृष्ठों की संख्या
maxstrlen ( int ) - लिखने और पढ़ने के संचालन में अधिकतम बाइट स्ट्रिंग लंबाई
server_ip ( तानाशाही ) - उपयोग किए गए सर्वरों के पते के साथ एक शब्दकोश, जहां कुंजी सर्वर का सशर्त नाम (एप्लिकेशन के अंदर सर्वर आईडी) है, और मूल्य पते के साथ एक स्ट्रिंग है: "आईपी पता: पोर्ट" या "डीएनएस" पोर्ट (मिलान नाम और वास्तविक पते अस्थायी है) , इसे बदला जा सकता है)
प्रतीक्षा करें ( int ) - पोर्ट प्राप्त करते समय सर्वर से प्रतिक्रिया के लिए प्रतीक्षा करने का समय (सेकंड में)
जागृत ( बूलियन ) - वस्तु बनाने की विधि का ध्वज ( गलत - यदि कोई नई वस्तु बनाई गई है, तो सत्य - यदि वस्तु पहले "न्यूनतम" एक से बनाई गई है - डिफ़ॉल्ट रूप से "हाइबरनेशन" ऑपरेशन का उपयोग करके,
cache_file ( str ) - हाइबरनेशन के लिए फ़ाइल नाम

तरीकों

केज। file_create ( सर्वर, पथ ) - एक नई फ़ाइल बनाएँ

केज। file_rename ( सर्वर, पाथ, new_name ) - फ़ाइल का नाम बदलें

केज। file_remove ( सर्वर, पथ ) - फ़ाइल को हटाएं

केज। open ( सर्वर, पाथ, मॉड ) - ओपन फाइल

Fchannel चैनल नंबर लौटाता है। मॉड पैरामीटर फ़ाइल ओपन मोड है: "wm" एक्सक्लूसिव (रीड / राइट) है, "rs" केवल पढ़ने के लिए है, और केवल अन्य क्लाइंट्स द्वारा शेयर किया जाता है, ws को रीड / राइट किया जाता है, और केवल अन्य क्लाइंट्स द्वारा शेयर किया जाता है।

केज। close ( fchannel ) - फ़ाइल बंद करें

केज। लिखना ( fchannel, start, data ) - एक फाइल को बाइट स्ट्रिंग लिखें

केज। read ( fchannel, start, len_data ) - एक फाइल से एक बाइट स्ट्रिंग पढ़ें

केज। put_pages ( fchannel ) - "पुश" बफर से सर्वर तक निर्दिष्ट चैनल के सभी पृष्ठों को संशोधित किया गया है। एल्गोरिथ्म में उन बिंदुओं पर इसका उपयोग किया जाता है जब आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है कि चैनल पर सभी ऑपरेशन सर्वर पर एक फ़ाइल में भौतिक रूप से संग्रहीत हैं।

केज। push_all () - बफर से सर्वर तक "पुश" करता है, जो केज वर्ग उदाहरण के लिए सभी चैनलों के सभी पृष्ठों को संशोधित किया गया है। इसका उपयोग तब किया जाता है जब आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है कि सभी चैनलों पर सभी ऑपरेशन सर्वर पर संग्रहीत हैं।

केज रिमोट फाइल एक्सेस सिस्टम