PowerPoint プレゼンテーション

(1)

ファイル転送とファイル共有

グループ 1 岩本祥平 田口龍一 田中忍 日高大樹 酒井瑞樹

(2)

ファイル転送の背景

 コンピュータに記憶された情報を他のコンピュータで扱う  内蔵HDDを外して直接渡すのは実用的ではない  外付けHDDを持ち運ぶのは実用的ではない  情報を転送する方法が必要  当初あった技術、ネットワークを使った解決手段  種類の違うOS間でのファイル管理を考慮  ファイル単位での通信が必要  ファイル転送が開発 2

(3)

ファイル転送の目的

 異なるOS 間でも使用できる情報の転送システム  _{Windows-UNIX間、等}  遠隔のファイルにアクセスし操作  ファイルの確認、読み出し、書き込み  規定が違うファイルの内容でも転送可能なシステム  文字コードなど  確実にデータを転送する 3

(4)

ファイル転送の条件と方式

 ファイル転送の条件

 送信側と受信側で同じプロトコルが必要

 ファイル転送の方式

 FTP(File Transfer Protocol)

 _{TFTP(Trivial File Transfer Protocol)}

 WebDAV(Web Distribute Authoring and Versioning)

(5)

FTP(File Transfer Protocol)

 目的  確実にデータを転送  ファイルを受け送りする２者を、第３者から制御  概要  ネットワークでファイルの転送を行うためのプロトコル

 IETF(Internet Engineering Task Force)によってRFC 959で定義

 クライアントサーバ型プロトコル  二つのポートを標準で使用

 データ転送用ポート 20番(アクティブモード),任意(パッシブモード)

(6)

データ転送ポート・制御用ポート

6 クライアントサーバA サーバB ：データ転送用：制御用

(7)

FTPの機能

 ユーザの認証機能  ユーザ名とパスワードによる認証  匿名で利用可能→ anonymousFTP  ファイルシステムの操作  getコマンドやputコマンドなど  転送モード  ASCIIモード: テキスト関連  テキストの改行コードを転送元システムのものから転送先システムのものに変換  バイナリモード: 画像や動画,圧縮ファイル  テキストも転送できるが改行コードを変換せず、そのまま転送  接続モード  アクティブモード  パッシブモード 7

(8)

anonymous FTP

 目的  アカウントを作成せずにFTPのサービスを利用  認証作業を意識させない  匿名でのＦＴＰを利用可能にする機能  どのFTPサーバーでも設定を行うことにより anonymousFTPの機能が使用可能となる  使い方  アカウント名にanonymousと入力  パスワードはメールアドレスを入力 8

(9)

FTPの動作

9 ファイル システム ファイル システム サーバの 制御プロセス サーバのデータ 転送プロセス クライアントの データ転送プロセス クライアントの 制御プロセス ユーザ インターフェース FTPサーバ FTPクライアントデータの送受信の指示.管理データの送受信の指示.管理制御用データ用コマンドと応答ファイルの送受信

get

指示

(10)

FTPの接続モード(アクティブ・モード)

 アクティブ・モード(ポートモード)  サーバからクライアントにむけてTCP接続開始  アップロードもFTPサーバからコネクションが始まる  使用するポート番号は決まっている  データ転送ポートTCP：20番  制御用ポートTCP：21番 10

(11)

アクティブモード通信の概略

11 クライアント _サーバ 3001 3002 ₂₁ 20 PORT command OK data connection

Send OK. data connection close OK

FIN FIN

PORT 10.2.3.200:3002

NLIST

Status OK. To send data

directory list send

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) アクティブモード NLISTコマンド

(12)

アクティブモード

 メリット  ポート番号が決まっていて、他のポートを開ける必要がない  デメリット  クライアントがファイアウォール内に存在する場合接続できない場合ある  クライアント側のポートは任意なため,必要以上にポートを開ける場合がある 12

(13)

FTPの接続モード(パッシブモード)

 パッシブ・モード  クライアントからサーバにむけてTCP接続開始  接続の方向は常にクライアントからサーバへ向けて確立  接続要求のパケットを常にクライアントから送信  使用するポート番号  データ転送ポートTCP：任意  制御用ポートTCP：21番 13

(14)

パッシブモード通信の概略

14 クライアント _サーバ 3001 3002 ₂₁ 5001 Enter PASV 10.2.3.234. 5001

Send OK. data connection close OK

FIN FIN

PASV

NLIST

Status OK. To send data

directory list send

(1) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) data connection (2) パッシブモード NLISTコマンド

(15)

パッシブモード

 メリット  クライアントがファイアウォールの内部に存在した場合でも、問題なく接続できる  データ転送用ポートもランダムのため,セキュリティがアクティブモードと比べて高い  デメリット  _{FTPサーバが任意の一時的にポート番号を開ける} 15

(16)

TFTP(Trivial File Transfer Protocol)

 目的  ディスクレスのコンピュータの起動  ネットワーク機器などのファームウェアのバージョンアップ  通信にはUDPを利用  ポート番号69使用  受信側が応答確認  ユーザ認証機能は無い  FTPと比べて機能は少ない  コマンドは読み出しと書き込み、応答確認のみ 16

(17)

WebDavとは



分散環境におけるwebコンテンツ等の編集や管理

を目的に作られた



wwwの通信プロトコルであるHTTPの拡張機能で

ある。HTTPを用いてファイルの転送や共有が可

能。

- webサーバのフォルダおよびファイルの管理を

webクライアントから行える。



使用するにはサーバとクライアント両方が

WebDavに対応している必要がある

17

(18)

W

EBDAV

の動作

サーバクライアントアクセスファイルをコピー 18

(19)

WebDavの利点

 セキュリティの向上が比較的容易 HTTPの拡張仕様であるため、SSLによる暗号化やプロキシなどをそのまま利用することができる。  特定のOSに依存しない WebDavはHTTPの拡張機能なのでOSや機種に依存する特別な仕組みはない。 19

(20)

WebDavの機能

・クライアントで作成された文書をサーバに送信して公開するサーバ上のファイルやフォルダの一覧を取得したり、ファイル・フォルダの複製・移動・削除が行える  編集中の文書を他のユーザが書き換えられないように保護する機能、ファイルの修正情報を管理 20

(21)

WebDavのデメリット

 丌特定多数にWebDavでファイルアクセスを許すと危険  理由  WebDavを持っていたら誰でもアクセスできてしまい勝手にファイルを見られたり、内容を書き換えられてしまう可能性があるため。  解決策  ユーザ名とパスワードによるユーザ認証を行う。 21

(22)

ファイル転送の問題点



リモートディスクのファイルを

直接、表示・編集丌可能

⇒リモートからローカルへファイルの転送が必要

さらに編集を更新するには再転送の必要

22

ファイル共有を使用することで解決

(23)

ファイル転送とファイル共有の違い

23 copy ファイル転送ファイル再転送 FTPクライアントファイルサーバ NFSクライアントファイルに直接アクセス表示・編集表示・編集 copy

(24)

ファイル共有の概要



ファイル共有技術によって、

リモートファイルへの直接アクセスが可能



利点

 リモートファイルがローカルファイルのように見える  アクセスのために他のシステムにログイン丌必要  集中管理によりデータ管理が簡単  ファイルの編集更新が即時

⇒ NFS、Samba、NASをあつかう

24

(25)

NFS(N

ETWORK

F

ILE

S

YSTEM

)

 UNIX間のディレクトリやファイルを共有するためのサーバ/クライアント型の分散ファイルシステム、かつプロトコル

⇒

_{Sun Microsystems社によって開発され、} ほとんどのUNIXのシステムで使用  分散ファイルシステム  ネットワーク上の複数のコンピュータでファイルを相互に共有するシステム 25

(26)

NFSプロトコルの階層

 NFSプロトコルは３つの層からなる 26 UDPまたはTCP NFS RPC XDR アプセトリモートとの手続きの実行を可能にするローカルコンピュータ側でデータ形式の再変換を行うファイル共有サービスを実行

(27)

NFSで必要な設定(サーバ側)



公開ディレクトリ「export」の作成



クライアントの指定



デーモンの起動

 nfsd ⇒ RPC要求を受け入れ、実行  m0untd ⇒ マウント要求を取り扱う  _{rpcbind ⇒} ポート111を開けて要求を待ち受け要求に応じたプログラムを実行 27

(28)

NFSで必要な設定(クライアント側)



共有ディレクトリ「share」の作成

⇒ 公開ディレクトリ「export」の中身をshareに

組み込む



マウント

⇒ システムにデータを認識させ、利用可能に 28

(29)

export export

マウントでのファイル共有

29 され / etc home usr home2 /

etc _home usr

home2

マウントポイント

Server _Client

share マウント要求

(30)

マウントするまでのプロセス

30 クライアントサーバ rpcbind mountd nfsd mountdのポートは？ mountdのポート番号 /exportのファイルハンドルは？ファイルハンドル=0x123456 nfsdのポートは？ nfsdのポート番号 0x123456、”index.html”のルックアップファイルハンドル=0x123457 ファイルハンドル=0x123457の読み取り

データ

(31)

SMBFS(SMB File System)

 概要  _{Microsoft社が開発}  Windowsのファイルやプリンタを共有するためのクライアント/サーバ方式の分散ファイルシステム  使用プロトコル

 SMB(Server Message Block)

 NetBIOSインタフェース(TCP/UDP-137,UDP-138,TCP-139)

 NetBIOSインタフェースとされるプロトコル

 NetBIOS over IPX/SPX  NetBEUI

 NetBIOS over TCP/IP

(32)

SMBFSの問題点

 問題点  _{NetBIOSを必要とすること}  通信相手のサーバを見つける場合NetBIOSのネームサービスを利用しなければならない  また、NetBIOSが通信できるようネットワーク環境を整えなければならない  複数のポートを必要とすること

 CIFS(Common Internet File System)  TCPポート 445番を使用  またはSMB over TCP/IPともよばれるプロトコル  Windows独自のネットワークプロトコル(NetBIOS)を使用していない  CIFSを用いたソフトウェア  Samba 32

(33)

SMBとCIFS

TCP/IP コネクション確立 NetBIOS名前解決 SMBセッション確立認証後リソースにアクセス TCP/IP コネクション確立 SMBセッション確立認証後リソースにアクセス SMB CIFS 33

(34)

SMBセッション

(35)

Samba

 開発動機

 多く利用されるWindowsと異なるOS間でファイル共有を行

うため

 概要

 _{ANU(Australian National University)のAndrew Tridgell氏ら}

によって開発されたフリーウェア  _{UNIXでSMB(CIFS)を用いるクライアント/サーバ方式の} ファイル共有ソフトウェア  UNIX-Windows間でのファイル共有を実現  共有フォルダに対するアクセス制限機能 35

(36)

Sambaの問題点

 UNIXからWindowsのプリンタドライバ利用することができないこと → プリンタドライバがUNIX側に必要  ファイル名に関する問題  _{Windowsがアルファベットの大文字と小文字を区別で} きない 36

(37)

OSが混在する環境でのファイル共有



ファイル共有

 UNIX環境:NFS  Windows環境:SMB/CIFS 

OSが混在する環境でのファイル共有

 別々のサーバを用意  ソフトウェアをインストール

NASの開発

解決策 37

(38)

NAS(Network Attached Strage)



目的

NFS/CIFSの双方のサービスを提供 

概要

 NFS/CIFSを用いたファイルサーバ専用機安全性を確保するためにRAIDを採用

NAS

Linux Mac Windows

(39)

RAID

(Redudant Arrays of Inexpensive

Disks)



目的

 冗長性のあるデータによるデータ保護 

概要

 複数のHDDを用いて、1個の仮想的なHDDを構築する技術 UCBの研究者が考案  RAID0から6の7種類 39

(40)

RAID0



データを単純に分散(ストライピング)



利点

 RAIDの中では読み書きが高速 

欠点

 _{1台のHDDが故障したら、データが復元できない}

ABCDEF A D B E C F 40

(41)

RAID1



2台のハードディスクが同じデータを格納

(ミラーリング)



利点

 _{1台のハードディスクが故障してもデータの復元可能} 

欠点

 書き込み性能が低下

ABCD ABCD ABCD 41

(42)

RAID3

 データの排他的論理和(xor)で生成した誤り訂正符号パリティを1つのHDDに格納  利点  パリティによるデータ復元  欠点  パリティ格納用のHDDに書き込み集中 ABCD A C B D P1 P2 P1=A xor B P2=C xor D 42

(43)

RAID5



パリティを全てのHDDで分散して格納



利点

 RAID3の欠点を解消 

欠点

 書き込み性能が低下

ABCDEF A _B C _D P1 P2 P3 E F P1 = A xor B P2 = C xor D P3 = E xor F 43

(44)

今回の課題

44

 NFSの構築を行う

 Sambaのインストールを行う

(45)

参考文献(1)

 マスタリングTCP/IP応用編, Philip Miller. 株式会社オーム

社,1998年  FTPとTELNET,川上峻史,工学図書株式会社,1995年  SAN&NASストレージネットワーク管理, W.CurtisPreston著, オライリージャパン, 2002年  ディスクアレイテクノロジ RAID ,宇野俊夫著,エーアイ出版, 2000年  コンピュータネットワークハンドブック ,Jr.,Frank J.Derfler 著, オライリージャパン,2002年  コンピュータの構成と設計:ハードウェアとソフトウェアの

インターフェース第3版 ,David A. Patterson ,John L. Hennessy著, 日経BP社,2006年

 NFSバイブル, Brent Callaghan,株式会社アスキー,2001年

(46)

参考文献(2)

 SAMBAでRUMBA! PC UNIX&Win&Mac接続ガイド,

安達浩次,奥乃美,竹岡尚三,秀和システム,1998年

 Samba リファレンス,John D. Blair,翔泳社,1999年  RFC 2518