File Service

File adalah kumpulan informasi yang berhubungan dan tersimpan dalam secondary
storage.
Tipe File :
• Data (character, numeric, binary)
• Program

- Atribut File
• Nama yaitu menentukan nama file yang dimaksud
• Tipe

• Lokasi, yaitu merupakan pointer atau penunjuk ke device dan lokasi file pada
device tersebut berada
• Ukuran, yaitu ukuran file pada saat itu, baik dalam byte, huruf ataupun blok
• Waktu pembuatan dan identitas pembuat, yaitu menentukan kapan file terakhir
dimodifikasi
• Proteksi, berisi informasi mengenai kontrol akses, misalnya siapa saja yang
boleh membaca, menulis dan mengeksekusi file
• Informasi lain tentang file
Informasi ini biasanya disimpan untuk :
- Pembuatan file
- Modifikasi terakhir yang dilakukan pada file
- Penggunaan terakhir file

- Operasi pada File

• Membuat ( Create )
– Menemukan free space
– Entry baru dibuat dalam tabel direktori yang mencatat nama dan lokasi
– Ukuran yang diinisialisasi 0

• Menulis ( Write )
– OS melihat ke direktori untuk mencari lokasinya dalam disk
– Melakukan transfer dari memori ke lokasi dalam disk (suatu pointer
digunakan sebagai penunjuk lokasi penulisan berikutnya)
– Entry dalam direktori di update

• Membaca ( Read )
– OS melakukan hal yang sama dengan penulisan file kecuali operasinya
membaca dari lokasi dalam disk ke dalam memori

• Menghapus
– OS melihat ke direktori mencari entry dengan nama yang dimaksud
– Membebaskan space yang teralokasi
– Menghapus entry

• Reposition dalam file
– OS melihat ke direktori untuk mencari entry yang dimaksud,
– Pointer di set dengan harga (lokasi) tertentu yang diberikan

• Menghapus dengan menyisakan atribut ( Truncate )
– sama dengan menghapus file kecuali entry tidak dihapuskan tapi ukuran
file diisi 0

- Layanan File (File Service)

File service adalah suatu perincian atau pelayanan dari file sistem yang ditawarkan
pada komputer client.
File System merupakan struktur logika yang digunakan untuk mengendalikan akses
terhadap data yang ada pada disk. File System menyediakan mekanisme untuk
penyimpanan data dan program yang dimiliki oleh sistem operasi serta seluruh
pengguna dari sistem computer
File System terdiri dari dua bagian:
• Kumpulan file yang masing-masingnya menyimpan data-data yang
berhubungan
• Struktur direktori yang mengorganisasi dan menyediakan infor masi mengenai
seluruh file dalam system
Masing-masing Sistem Operasi menggunakan cara yang berbeda dalam mengatur dan
mengendalikan akses data dalam disk. Cara pengaturan dan pengendalian ini tidak
bergantung pada spesifikasi dari perangkat keras. Misalnya suatu hard disk dengan
spesifikasi yang sama dapat menggunakan file system yang berbeda. Struktur logika
dari suatu hard disk memiliki pengaruh yang besar terhadap kinerja, daya tahan, dan
pengembangan dari suatu disk. Penetepan file system dalam suatu disk dilakukan
pada saat disk tersebut di format.
File System merupakan interface yang menghubungkan sistem operasi dengan
disk. Ketika program aplikasi yang sedang dijalankan memerlukan pembacaan file
dari hard disk, sistem operasi meminta file system untuk membuka file yang
diinginkan. File system harus mengetahui lokasi penyimpanan file yang dibaca.
Setelah menemukan lokasinya, file system membaca data yang ada dan mengirimkan
data tersebut pada sistem operasi.

Karakteristik File System
File system bertugas dalam organisasi, storage, retrieval (memperbaiki), penamaan,
sharing, dan proteksi terhadap files. File dikirim ke dalam disk atau non-volatile
storage media lainnya. File meliputi data dan atribut. File system didesain untuk
menyimpan dan mengatur banyak dan besar file dengan fasilitas untuk membuat,
memberi nama dan menghapus file. File system juga bertanggung jawab untuk
pengontrolan dari akses file, akses terbatas ke file oleh user yang berhak dan tipe-tipe
dari akses yang diminta.

Kebutuhan File System Terdistribusi
1. Transparency
Keseimbangan antara flesibilitas dan skalabilitas terhadap kompleksitas dan
performansi dalam desainnya. Client tidak menyadari adanya lingkungan
terdistribusi. Transparency dalam File System Terdistribusi:

Access Transparency
Suatu client tidak mengetahui bahwa file-file di distribusikan dan dapat
mengaksesnya dengan cara yang sama seperti file lokal yang diakses.

Location Transparency
Suatu nama konsisten mencakup lokal seperti halnya file yang jauh. Nama
dari suatu file tidak memberi tahu lokasinya.

Concurrency Transparency
Semua client mempunyai pandangan yang sama dari suatu status file
sistem. Ini berarti bahwa jika satu proses sedang memodifikasi suatu file,
proses lain yang berada pada suatu sistem yang sedang mengakses file
tersebut akan dapat melihat modifikasi tersebut di dalam suatu cara yang
jelas.

Failure Transparency
Suatu client dan client program perlu beroperasi dengan tepat setelah
adanya suatu kegagalan server.

Heterogenity
File service harus dapat menyediakan layanan walaupun berbeda hardware
dan operating system platform.

Scalability
Suatu file sistem harus dapat bekerja dengan baik di dalam lingkungan
yang kecil dan juga dapat bekerja dalam skala yang besar.

Replication Transparency
Untuk mendukung skalabilitas, kita mungkin dapat membuat tiruan suatu
file menyebrangi beberapa server.

Migration Transparency
Suatu file harus dapat berpindah tanpa sepengetahuan clientnya.

2. Concurrent File Updates
Perbaruan file serentak bersamaan antara file server dan client. Kebanyakan arah
sistem mengikuti standar UNIX dalam memberikan pelayanan advisory atau
mendatory file atau record file level locking.

3. File Replication
Replikasi dapat untuk share load, untuk mempertinggi fault tolerance, dan untuk
mempertinggi scalability. Kebanyakan sistem yang ada dapat melayani caching
dengan replication terbatas. Sebagian dapat melayani full replication.

4. Hardware dan Operating Systems
Heterogenitas atau kesamaan adalah kebutuhan yang sangat penting dalam
melayani keterbukaan.

5. Fault Tolerance
Service harus terus menerus beroperasi walaupun terjadi kesalahan atau error pada
client ataupun server

6. Consistency

7. Security
Semua sistem melayani mekanisme akses kontrol berbasiskan daftar akses kontrol
(access control lists)

8. Efficiency
Sistem harus dapat melayani perbandingan performance apakah lebih baik atau
tidak.

- Pilihan Desain dalam File Service
1. Stateful
– server menyimpan informasi tentang file yang terbuka, dan posisi file
sekarang (current position).
– Open (dibuka) sebelum access dan kemudian ditutup
– Menyediakan file locks
2. Stateless
– server tidak menyimpan state informasi
– operasi file harus mengandung semua yang diperlukan (memuat pesan yang
lengkap).
– Dapat dengan mudah di-recovery apabila terjadi client ataupun server crach
– Membutuhkan extra lock server untuk mempertahankan state

Arsitektur File Service

• Layanan Flat File (Flat file service)
– Beroperasi pada isi file
– Unique File Identifier (UFID)
• Layanan Directori (Directory Service)
– Menyediakan pemetaan antara nama sebagai teks ke UFIDs
• Modul Client
– Menyediakan aplikasi untuk mengakses layanan file jarak jauh secara
transparan
– Menyimpan status (state): open files, positions
– Mengetahui lokasi jaringan dari flat file dan directory server







Contoh File System
NFS (Network File System)
Network File System (NFS) merupakan sebuah protokol yang dikembangkan
oleh Sun Microsystem pada tahun 1984 dan NFS didefinisikan dalam RFC 1094,
1813 dan 3530 sebagai “DFS” yang mengijikan sebuah komputer untuk mengakses
file melalui network serasa akses file di disk local. NFS merupakan protokol yang
sangat mendukung dalam pengaplikasian suatu file system yang terdistribusi.

Tujuan dari NFS adalah untuk memungkinkan terjadinya pertukaran sistem berkas
secara transparan antara mesin-mesin bebas tersebut. Hubungan yang terjadi di sini
didasarkan pada hubungan client-server yang menggunakan perangkat lunak NFS
server dan NFS client yang berjalan diatas workstation.

NFS didesain agar dapat beroperasi di lingkungan ataupun jaringan yang heterogen
yang meliputi mesin, platform, sistem operasi, dan arsitektur jaringan.
Ketidaktergantungan ini didapat dari penggunaan RPC primitif yang dibangun diatas
protokol External Data Representation (XDR).

Jika misalnya terjadi sebuah pertukaran sistem berkas antara server dan client , maka
pertukaran sistem berkas yang terjadi disini harus dipastikan hanya berpengaruh pada
tingkat client dan tidak mempengaruhi sisi server , karena server dan client adalah
mesin yang berbeda dan sama-sama bebas. Untuk itu, mesin client harus melakukan
operasi mount terlebih dahulu agar remote directory dapat diakses secara transparan.

Protokol NFS
NFS umumnya menggunakan protokol Remote Procedure Call (RPC) yang berjalan
di atas UDP dan membuka port UDP dengan port number 2049 untuk komunikasi
antara client dan server di dalam jaringan. Client NFS selanjutnya akan mengimpor sistem berkas remote dari server NFS, sementara server NFS mengekspor sistem
berkas lokal kepada client.
Mesin-mesin yang menjalankan perangkat lunak NFS client dapat saling berhubungan
dengan perangkat lunak NFS server untuk melakukan perintah operasi tertentu
dengan menggunakan request RPC. Adapun operasi-operasi yang didukung oleh NFS
adalah sebagai berikut:
a. Mencari berkas di dalam direktori.
b. Membaca kumpulan direktori.
c. Memanipulasi link dan direktori.
d. Mengakses atribut berkas.
e. Membaca dan menulis berkas.
Perlu diketahui bahwa server NFS bersifat stateless , yang artinya setiap request harus
mengandung argumen yang penuh dan jelas sebab server NFS tidak menyimpan
sejarah informasi request . Data yang dimodifikasi harus di commit ke server sebelum
hasilnya di kembalikan ke client . NFS protokol tidak menyediakan mekanisme
concurrency-control.
Beberapa manfaat NFS diantaranya ialah
– Lokal workstations menggunakan ruang disk lebih kecil
– Pemakai tidak harus membagi direktori home pada setiap mesin di jaringan
– Direktori home dapat di set up pada NFS server dan tersedia melalui jaringan
– Device penyimpanan seperti floppy disk, CDROM drives, dll dapat digunakan
oleh mesin lainnya

- Kerugian /Kelemahan NFS
– Desain awal hanya untuk jaringan yang lokal dan tertutup
– Security
– Congestion (Traffic yang tinggi bisa menyebabkan akses lambat)

AFS (Andrew File System)

Ada persamaan dan perbedaan antara AFS dan NFS.
- Persamaan:
AFS sama seperti NFS menyediakan akses menuju shared files secara transaparant.
Akses menuju ke file AFS adalah melalui normal unix file primitives (tanpa
modifikasi atau rekompilasi). AFS kompatibel dengan NFS.

- Perbedaan:
Secara desain dan implementasi, AFS berbeda dengan NFS, perbedaan utama, NFS
didesain untuk dapat menangani active users dengan jumlah yang lebih banyak
daripada distributed file systems yang lain. Kunci AFS untuk menangani jumlah
active users yang besar terletak pada kemampuan caching seluruh files pada
client node.

- Karakter AFS
AFS mempunyai dua karakter desain yang unik :
• Whole file serving
Seluruh konten dari direktori dan file dikirim kepada komputer client oleh
AFS servers (di AFS3, file yang ukurannya lebih dari 64kbytes ditransfer
dalam 64kbyte chunks).

• Whole file caching
Copy dari sebuah file chunk yang telah ditransfer di komputer client disimpan
dalam cache pada local disk.Cache disini mengandung ratusan file yang sering
dipakai di dalam sebuah komputer.
- Access Control
Dalam sistem file UNIX
– hak akses diperiksa berdasarkan mode akses (read,write,execute) ketika
membuka file
– identitas user diperiksa ketika login
Dalam sistem file terdistribusi
– hak akses harus diperiksa pada server
– RPC unprotected
– dimungkinkan melakukan pemalsuan identitas, tapi ini merupakan resiko
keamanan
– user ID biasanya dikirim dengan setiap request
– stateless

- Layanan Direktori
Tugas utama dari layanan direktori adalah memetakan nama teks ke UFIDs