Clustered file system
একটি ক্লাস্টার্ড ফাইল সিস্টেম (সি. এফ. এস) হল একটি ফাইল সিস্টেম যা একই সাথে একাধিক সার্ভারে মাউন্ট করে ভাগ করা হয়। ক্লাস্টারিংয়ের বেশ কয়েকটি পদ্ধতি রয়েছে, যার মধ্যে বেশিরভাগই একটি ক্লাস্টারযুক্ত ফাইল সিস্টেম (প্রতিটি নোডের জন্য শুধুমাত্র সরাসরি সংযুক্ত স্টোরেজ) নিয়োগ করে না। ক্লাস্টার্ড ফাইল সিস্টেমগুলি অবস্থান-স্বাধীন ঠিকানা এবং অপ্রয়োজনীয়তার মতো বৈশিষ্ট্যগুলি সরবরাহ করতে পারে যা নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে বা ক্লাস্টারের অন্যান্য অংশগুলির জটিলতা হ্রাস করে। সমান্তরাল ফাইল সিস্টেম হল এক ধরনের গুচ্ছবদ্ধ ফাইল সিস্টেম যা সাধারণত অপ্রয়োজনীয়তা বা কার্যকারিতার জন্য একাধিক স্টোরেজ নোড জুড়ে ডেটা ছড়িয়ে দেয়। শেয়ার্ড-ডিস্ক ফাইল সিস্টেম একটি শেয়ার্ড-ডিস্ক ফাইল সিস্টেম একটি স্টোরেজ এরিয়া নেটওয়ার্ক (SAN) ব্যবহার করে যাতে একাধিক কম্পিউটার ব্লক স্তরে সরাসরি ডিস্ক অ্যাক্সেস লাভ করতে পারে। ফাইল-স্তরের ক্রিয়াকলাপ থেকে অ্যাক্সেস নিয়ন্ত্রণ এবং অনুবাদ যা অ্যাপ্লিকেশনগুলি এস. এ. এন দ্বারা ব্যবহৃত ব্লক-স্তরের ক্রিয়াকলাপগুলিতে ব্যবহার করে তা অবশ্যই ক্লায়েন্ট নোডে হতে হবে। সবচেয়ে সাধারণ ধরনের গুচ্ছবদ্ধ ফাইল সিস্টেম, শেয়ার্ড-ডিস্ক ফাইল সিস্টেম-সমান্তরাল নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রক্রিয়া যোগ করে-ফাইল সিস্টেমের একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং ক্রমিক দৃশ্য প্রদান করে, দুর্নীতি এবং অনিচ্ছাকৃত ডেটা ক্ষতি এড়ানো এমনকি যখন একাধিক ক্লায়েন্ট একই ফাইল অ্যাক্সেস করার চেষ্টা করে একই সময়ে। ভাগ করা-ডিস্ক ফাইল-সিস্টেমগুলি সাধারণত নোড ব্যর্থতার ক্ষেত্রে ডেটা দুর্নীতি রোধ করার জন্য কিছু ধরণের বেড়া ব্যবস্থা ব্যবহার করে, কারণ একটি বেড়াবিহীন ডিভাইস যদি তার বোন নোডগুলির সাথে যোগাযোগ হারিয়ে ফেলে এবং অন্যান্য নোডগুলি অ্যাক্সেস করছে এমন একই তথ্য অ্যাক্সেস করার চেষ্টা করে তবে এটি ডেটা দুর্নীতির কারণ হতে পারে। অন্তর্নিহিত স্টোরেজ এরিয়া নেটওয়ার্ক এস. সি. এস. আই, আই. এস. সি. এস. আই, হাইপার এস. সি. এস. আই, এ. টি. এ ওভার ইথারনেট (এ. ও. ই), ফাইবার চ্যানেল, নেটওয়ার্ক ব্লক ডিভাইস এবং ইনফিনিব্যান্ড সহ বেশ কয়েকটি ব্লক-স্তরের প্রোটোকল ব্যবহার করতে পারে। একটি শেয়ার্ড-ডিস্ক ফাইলসিস্টেমের জন্য বিভিন্ন স্থাপত্য পদ্ধতি রয়েছে। কেউ কেউ একটি গুচ্ছের সমস্ত সার্ভার জুড়ে ফাইলের তথ্য বিতরণ করে (সম্পূর্ণরূপে বিতরণ করা)। উদাহরণস্বরূপ ব্লু হোয়েল ক্লাস্টার্ড ফাইল সিস্টেম (বিডব্লিউএফএস) সিলিকন গ্রাফিক্স (এসজিআই) ক্লাস্টার্ড ফাইল সিস্টেম (সিএক্সএফএস) ভেরিটাস ক্লাস্টার ফাইল সিস্টেম মাইক্রোসফ্ট ক্লাস্টার শেয়ার্ড ভলিউম (সিএসভি) ডাটাপ্লো নাসান ফাইল সিস্টেম আইবিএম জেনারেল প্যারালাল ফাইল সিস্টেম (জিপিএফএস) ওরাকল ক্লাস্টার ফাইল সিস্টেম (ওসিএফএস) ওপেনভিএমএস ফাইল-11 ফাইল সিস্টেম পলিসার্ভ স্টোরেজ সলিউশন কোয়ান্টাম স্টোরনেক্সট ফাইল সিস্টেম (এসএনএফএস), এক্স এডিআইসি, এক্স সেন্ট্রাভিশন ফাইল সিস্টেম (সিভিএফএস) রেড হ্যাট গ্লোবাল ফাইল সিস্টেম (জিএফএস2) সান কিউএফএস টেরাস্কেল টেকনোলজিস টেরাএফএস ভেরিটাস সিএফএস (ক্লাস্টার এফএসঃ ক্লাস্টার্ড ভিএক্সএফএস) ভার্সিটি এগুলি সাধারণত নেটওয়ার্ক ফাইল সিস্টেম হিসাবে পরিচিত, যদিও এগুলি একমাত্র ফাইল সিস্টেম নয় যা ডেটা পাঠানোর জন্য নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে। বিতরণকৃত ফাইল সিস্টেমগুলি প্রটোকলটি কীভাবে ডিজাইন করা হয়েছে তার উপর নির্ভর করে সার্ভার এবং ক্লায়েন্ট উভয়ের অ্যাক্সেস তালিকা বা ক্ষমতার উপর নির্ভর করে ফাইল সিস্টেমে অ্যাক্সেসকে সীমাবদ্ধ করতে পারে। একটি ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেম এবং একটি ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটা স্টোরের মধ্যে পার্থক্য হল যে একটি ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেম ফাইলগুলিকে স্থানীয় ফাইলগুলির মতো একই ইন্টারফেস এবং শব্দার্থ ব্যবহার করে অ্যাক্সেস করার অনুমতি দেয় উদাহরণস্বরূপ, মাউন্ট করা/আনমাউন্ট করা, ডিরেক্টরিগুলি তালিকাভুক্ত করা, বাইট সীমানায় পড়া/লেখা, সিস্টেমের স্থানীয় অনুমতি মডেল। ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটা স্টোরগুলিতে, বিপরীতে, একটি ভিন্ন এপিআই বা লাইব্রেরি ব্যবহার করা প্রয়োজন এবং বিভিন্ন শব্দার্থবিদ্যা (প্রায়শই একটি ডাটাবেসের) থাকে। ডিজাইন লক্ষ্য বিতরণকৃত ফাইল সিস্টেমগুলি বিভিন্ন দিক থেকে "স্বচ্ছতা" লক্ষ্য করতে পারে। অর্থাৎ, তাদের লক্ষ্য ক্লায়েন্ট প্রোগ্রামগুলির কাছে "অদৃশ্য" হওয়া, যা একটি স্থানীয় ফাইল সিস্টেমের অনুরূপ একটি সিস্টেমকে "দেখতে" পায়। পর্দার আড়ালে, বিতরণকৃত ফাইল সিস্টেম ফাইলগুলি সনাক্ত করা, ডেটা পরিবহন এবং সম্ভাব্যভাবে নীচে তালিকাভুক্ত অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি সরবরাহ করে। অ্যাক্সেস স্বচ্ছতাঃ ক্লায়েন্টরা জানেন না যে ফাইলগুলি বিতরণ করা হয়েছে এবং স্থানীয় ফাইলগুলি অ্যাক্সেস করার মতো একইভাবে সেগুলি অ্যাক্সেস করতে পারে। অবস্থানের স্বচ্ছতাঃ স্থানীয় এবং দূরবর্তী ফাইলগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ নামস্থান বিদ্যমান। একটি ফাইলের নাম তার অবস্থান দেয় না। সমান্তরাল স্বচ্ছতা-ফাইল সিস্টেমের অবস্থা সম্পর্কে সমস্ত ক্লায়েন্টের একই দৃষ্টিভঙ্গি রয়েছে। এর মানে হল যে যদি একটি প্রক্রিয়া একটি ফাইলকে সংশোধন করে, একই সিস্টেম বা দূরবর্তী সিস্টেমের যে কোনও প্রক্রিয়া যা ফাইলগুলি অ্যাক্সেস করছে তা একটি সুসংগত পদ্ধতিতে পরিবর্তনগুলি দেখতে পাবে। স্বচ্ছতা ব্যর্থতাঃ সার্ভার ব্যর্থ হওয়ার পরে ক্লায়েন্ট এবং ক্লায়েন্ট প্রোগ্রামগুলি সঠিকভাবে কাজ করা উচিত। বৈচিত্র্যঃ বিভিন্ন হার্ডওয়্যার এবং অপারেটিং সিস্টেম প্ল্যাটফর্ম জুড়ে ফাইল পরিষেবা প্রদান করা উচিত। মাপযোগ্যতাঃ ফাইল সিস্টেমটি ছোট পরিবেশে (1টি মেশিন, এক ডজন মেশিন) ভালভাবে কাজ করা উচিত এবং বড়গুলিতে (শত শত থেকে হাজার হাজার সিস্টেমে) সুন্দরভাবে স্কেল করা উচিত। প্রতিলিপির স্বচ্ছতাঃ স্কেলাবিলিটি সমর্থন করার জন্য ক্লায়েন্টদের একাধিক সার্ভার জুড়ে সঞ্চালিত ফাইল প্রতিলিপি সম্পর্কে সচেতন হতে হবে না। স্থানান্তর স্বচ্ছতাঃ ক্লায়েন্টের অজান্তেই ফাইলগুলি বিভিন্ন সার্ভারের মধ্যে চলাচল করতে সক্ষম হওয়া উচিত। 1960-এর দশকে অসামঞ্জস্যপূর্ণ টাইমশেয়ারিং সিস্টেম স্বচ্ছ আন্তঃ-মেশিন ফাইল সিস্টেম অ্যাক্সেসের জন্য ভার্চুয়াল ডিভাইস ব্যবহার করেছিল। 1970-এর দশকে আরও ফাইল সার্ভার তৈরি করা হয়। 1976 সালে ডিজিটাল ইকুইপমেন্ট কর্পোরেশন ফাইল অ্যাক্সেস লিসনার (এফএএল) তৈরি করে, যা ডিইসিনেট ফেজ 2-এর অংশ হিসাবে ডেটা অ্যাক্সেস প্রোটোকলের একটি বাস্তবায়ন যা প্রথম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত নেটওয়ার্ক ফাইল সিস্টেম হয়ে ওঠে। 1985 সালে সান মাইক্রোসিস্টেমস "নেটওয়ার্ক ফাইল সিস্টেম" (এন. এফ. এস) নামে ফাইল সিস্টেম তৈরি করে যা প্রথম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ইন্টারনেট প্রোটোকল ভিত্তিক নেটওয়ার্ক ফাইল সিস্টেম হয়ে ওঠে। অন্যান্য উল্লেখযোগ্য নেটওয়ার্ক ফাইল সিস্টেমগুলি হল অ্যান্ড্রু ফাইল সিস্টেম (এ. এফ. এস), অ্যাপল ফাইলিং প্রোটোকল (এ. এফ. পি), নেটওয়্যার কোর প্রোটোকল (এন. সি. পি) এবং সার্ভার মেসেজ ব্লক (এস. এম. বি) যা কমন ইন্টারনেট ফাইল সিস্টেম (সি. আই. এফ. এস) নামেও পরিচিত। 1986 সালে, আইবিএম সিস্টেম/36, সিস্টেম/38 এবং সিআইসিএস চালিত আইবিএম মেইনফ্রেম কম্পিউটারের জন্য ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটা ম্যানেজমেন্ট আর্কিটেকচার (ডিডিএম)-এর জন্য ক্লায়েন্ট এবং সার্ভার সমর্থন ঘোষণা করে। এর পরে আইবিএম পার্সোনাল কম্পিউটার, এএস/400, এমভিএস এবং ভিএসই অপারেটিং সিস্টেমের অধীনে আইবিএম মেইনফ্রেম কম্পিউটার এবং ফ্লেক্সওএস-এর জন্য সমর্থন ছিল। ডি. ডি. এম ডিস্ট্রিবিউটেড রিলেশনাল ডাটাবেস আর্কিটেকচারের ভিত্তি হয়ে ওঠে, যা ডি. আর. ডি. এ নামেও পরিচিত। ক্লাউড বা ক্লোজ-সোর্স ক্লাস্টার ফাইল সিস্টেমের জন্য ওপেন-সোর্স ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেমের জন্য অনেক পিয়ার-টু-পিয়ার নেটওয়ার্ক প্রোটোকল রয়েছে, যেমনঃ 9পি, এ. এফ. এস, কোডা, সি. আই. এফ. এস/এস. এম. বি, ডি. সি. ই/ডি. এফ. এস, উইকা. এফ. এস, লুস্ট্রে, প্যান. এফ. এস, গুগল ফাইল সিস্টেম, এমনেট, কর্ড প্রজেক্ট। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুক্সিও বিজিএফএস (ফ্রনহোফার) সেফএফএস (ইঙ্কট্যাঙ্ক, রেড হ্যাট, এসইউএসই) উইন্ডোজ ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেম (ডিএফএস) (মাইক্রোসফ্ট) ইনফিনিট (ডকার) জিফার্মএফএস গ্লাস্টারএফএস (রেড হ্যাট) জিএফএস (গুগল ইনক) জিপিএফএস (আইবিএম) এইচডিএফএস (অ্যাপাচি সফ্টওয়্যার ফাউন্ডেশন) আইপিএফএস (ইন্টার প্ল্যানেটারি ফাইল সিস্টেম) আইআরওডিএস লিজার্ডএফএস (স্কাই টেকনোলজি) লাস্টার ম্যাপার এফএস মূসএফএস (কোর টেকনোলজি/জেমিয়াস) উদ্দেশ্য এফএস ওয়ানএফএস (ইএমসি ইসিলন) অরেঞ্জএফএস (ক্লেমসন ইউনিভার্সিটি, অমনিবন্ড সিস্টেম), পূর্বে সমান্তরাল ভার্চুয়াল ফাইল সিস্টেম প্যানএফএস (প্যানাসাস)। এনএএস সাধারণত ফাইল-ভিত্তিক প্রোটোকল ব্যবহার করে (ব্লক-ভিত্তিক প্রোটোকলের বিপরীতে যা একটি এসএএন ব্যবহার করবে) যেমন এনএফএস (ইউনিক্স সিস্টেমে জনপ্রিয়), এসএমবি/সিআইএফএস (সার্ভার মেসেজ ব্লক/কমন ইন্টারনেট ফাইল সিস্টেম) (এমএস উইন্ডোজ সিস্টেমের সাথে ব্যবহৃত), এএফপি (অ্যাপল ম্যাকিনটোস কম্পিউটারের সাথে ব্যবহৃত), বা এনসিপি (ওইএস এবং নভেল নেটওয়্যারের সাথে ব্যবহৃত)। নকশার বিবেচনাগুলি ব্যর্থতার একক বিন্দু এড়ানো ডিস্ক হার্ডওয়্যারের ব্যর্থতা বা একটি ক্লাস্টারে প্রদত্ত স্টোরেজ নোড ব্যর্থতার একক বিন্দু তৈরি করতে পারে যার ফলে ডেটা ক্ষতি বা অনুপলব্ধতা হতে পারে। ত্রুটি সহনশীলতা এবং উচ্চ প্রাপ্যতা এক বা অন্য ধরণের ডেটা প্রতিলিপির মাধ্যমে সরবরাহ করা যেতে পারে, যাতে কোনও একক সরঞ্জামের ব্যর্থতা সত্ত্বেও ডেটা অক্ষত এবং উপলব্ধ থাকে। উদাহরণস্বরূপ, বিতরণকৃত ত্রুটি-সহনশীল ফাইল সিস্টেম এবং বিতরণকৃত সমান্তরাল ত্রুটি-সহনশীল ফাইল সিস্টেমের তালিকা দেখুন। কর্মক্ষমতা একটি ক্লাস্টার্ড ফাইল সিস্টেমের একটি সাধারণ কর্মক্ষমতা পরিমাপ হল পরিষেবার অনুরোধগুলি পূরণ করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের পরিমাণ। প্রচলিত সিস্টেমে, এই সময়টিতে একটি ডিস্ক-অ্যাক্সেস সময় এবং অল্প পরিমাণে সিপিইউ-প্রক্রিয়াকরণ সময় থাকে। কিন্তু একটি গুচ্ছবদ্ধ ফাইল সিস্টেমে, বিতরণকৃত কাঠামোর কারণে একটি দূরবর্তী প্রবেশাধিকারের অতিরিক্ত ওভারহেড থাকে। এর মধ্যে রয়েছে সার্ভারে অনুরোধ পৌঁছে দেওয়ার সময়, ক্লায়েন্টকে প্রতিক্রিয়া জানানোর সময় এবং প্রতিটি দিকের জন্য যোগাযোগ প্রোটোকল সফ্টওয়্যার চালানোর জন্য একটি সিপিইউ ওভারহেড। যখন একাধিক ব্যক্তি বা ক্লায়েন্ট একই ফাইল বা ব্লক অ্যাক্সেস করছে এবং এটি আপডেট করতে চায় তখন সম-মুদ্রা নিয়ন্ত্রণ একটি সমস্যা হয়ে ওঠে। তাই একটি ক্লায়েন্টের ফাইলের আপডেটগুলি অন্য ক্লায়েন্টের অ্যাক্সেস এবং আপডেটগুলিতে হস্তক্ষেপ করা উচিত নয়। সমবর্তী ওভারল্যাপিং লেখার কারণে ফাইল সিস্টেমের ক্ষেত্রে এই সমস্যাটি আরও জটিল, যেখানে বিভিন্ন লেখক একযোগে ফাইলের ওভারল্যাপিং অঞ্চলে লেখেন। এই সমস্যাটি সাধারণত কনকারেন্সি কন্ট্রোল বা লকিং দ্বারা পরিচালিত হয় যা ফাইল সিস্টেমে নির্মিত হতে পারে বা একটি অ্যাড-অন প্রোটোকল দ্বারা সরবরাহ করা যেতে পারে। 1970-এর দশকে আইবিএম মেইনফ্রেমগুলি শারীরিক ডিস্ক এবং ফাইল সিস্টেমগুলি ভাগ করে নিতে পারত যদি প্রতিটি মেশিনের ড্রাইভের নিয়ন্ত্রণ ইউনিটগুলির সাথে নিজস্ব চ্যানেল সংযোগ থাকে। 1980-এর দশকে ডিজিটাল ইকুইপমেন্ট কর্পোরেশনের টপস-20 এবং ওপেনভিএমএস ক্লাস্টারে (ভিএএক্স/এএলপিএইচএ/আইএ64) শেয়ার্ড ডিস্ক ফাইল সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত ছিল। আরও দেখুন ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেম ক্লাস্টার্ড এনএএস স্টোরেজ এরিয়া নেটওয়ার্ক শেয়ার্ড রিসোর্স ডাইরেক্ট-অ্যাটাচড স্টোরেজ পিয়ার-টু-পিয়ার ফাইল শেয়ারিং ডিস্ক শেয়ারিং ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটা স্টোর ক্লাউড গ্লোবাল ফাইল সিস্টেমের জন্য ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেম গোফার (প্রোটোকল) ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেমের তালিকা ক্যাশেএফএস রেড রেফারেন্স আরও পড়ুন ডিস্ট্রিবিউটেড স্টোরেজ সিস্টেমের একটি ট্যাক্সোনমি একটি ট্যাক্সোনমি এবং ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেমের উপর জরিপ ডিস্ট্রিবিউটেড ফাইল সিস্টেমের একটি সমীক্ষা ফাইল সিস্টেম কম্পিউটার ফাইল সিস্টেমের বিবর্তন ডেটা ম্যানেজমেন্ট ডিস্ট্রিবিউটেড ডেটা স্টোরেজ নেটওয়ার্ক ফাইল সিস্টেম স্টোরেজ এরিয়া নেটওয়ার্ক