martes, 27 de enero de 2009

Tendencias en los Sistemas Distribuidos de Archivos

Los cambios tecnológicos de los últimos años pueden traer también cambios muy importantes en los sistemas de archivos distribuidos. Además con el rápido avance que se da en las redes de comunicaciones y su incremento en el ancho de banda la creación de paquetes que ofrecen la compartición de archivos es común de encontrarse en el mercado. En la industria, el esquema más solicitado es aquel que permite acceder a los grandes volúmenes de información de los grandes servidores desde las computadores personales o convencionales y desde otros servidores. Es por eso que la principal solución que adoptada por las pequeñas empresas es contar con Novell Netware en un servidor 486 o superior y acceder a los archivos desde máquinas similares.Entre los sistemas de archivos distribuidos más populares que existen en la actualidad, tenemos los que nos proporciona Netware, tales como:

  • Remote Filke Sharing (RFS en UNIX)

  • Network File System (de Sun Microsystems)

  • Andrew File System (AFS)
Es probable que los cambios en el hardware tengan un efecto muy importante en los futuros sistemas distribuidos de archivos. También es probable el impacto del cambio en las expectativas del usuario. Veremos a continuación algunos aspectos en los que podrían presentarse cambios en un futuro no muy lejano, teniendo en cuenta que los cambios tecnológicos se producen día a día y en desmesurado avance.



Consideraciones Respecto del Hardware



El abaratamiento de la memoria principal permitirá disponer de servidores con memorias cada vez mayores.
  • Se podría alojar directamente en memoria el sistema de archivos logrando mayor sencillez y desempeño.

  • Se debería prever la obtención de respaldos continuos o por incrementos ante la posibilidad del corte en el suministro eléctrico.

  • El respaldo podría hacerse en discos ópticos regrabables que tengan una asociación uno a uno con la memoria:
    El byte “k” de la memoria correspondería al byte “k” del disco.

La disponibilidad de redes de fibra óptica de alta velocidad permitiría esquemas tales como:

  • Un servidor de archivos en la memoria principal del servidor con respaldo en el disco óptico.
  • Eliminación del disco del servidor y del caché del cliente.

  • Se simplificaría significativamente el software.


La posible construcción de interfaces de red especializadas que permitan resolver por hardware problemas difíciles de soportar por software:

  • Cada interfaz de red tendría un mapa de bits con un bit por cada archivo en el caché.
  • Se podrían habilitar cerraduras por archivo.
  • Para modificar un archivo un procesador activaría el bit correspondiente en la interfaz.


Escalabilidad


El concepto de escalabilidad propone que cualquier computador individual ha de ser capaz de trabajar independientemente como un sistema de archivos distribuido, pero también debe poder hacerlo conectado a muchas otras máquinas.



Los sistemas distribuidos de archivos que operan bien para cientos de máquinas podrían fallar en algún aspecto trabajando con miles o decenas de miles de máquinas. Generalmente los algoritmos centralizados no se escalan bien ya que el servidor centralizado podría convertirse en un cuello de botella; por ello se podría separar el sistema en unidades más pequeñas relativamente independientes entre sí.

Las transmisiones también son un área problemática:

  • Si cada máquina transmite una vez por segundo:
    - Con “n” máquinas habría “n” transmisiones y “n 2 ” interrupciones por segundo.
    - Si “n” crece esto se puede convertir en un problema.

En general los recursos y algoritmos no deben ser lineales con respecto al número de usuarios.



Redes en un Area Amplia



La mayor parte del trabajo que se realiza actualmente en los sistemas distribuidos se basa en los sistemas alojados en redes LAN. pero cada vez será mayor la necesidad de conectarlos entre sí cubriendo grandes áreas (nacionales, regionales, continentales, etc.). La tendencia en el futuro es que veremos conectados entres sí muchos sistemas distribuidos LAN con el fin de formar sistemas distribuidos transparentes a través de todo el mundo.

Los sistemas de archivos deberán soportar estas necesidades teniendo presente la heterogeneidad de los equipos, códigos de representación (ASCII, EBCDIC, etc.), formatos, etc. Deberá atenderse a los cambios de tendencia en los requerimientos de las aplicaciones. Un problema adicional e inherente en los sistemas distribuidos masivos es el ancho de banda de la red, que puede resultar insuficiente para el desempeño esperado.


Tolerancia de Fallos
En la actualidad, la mayor parte de los sistemas de cómputo no presentan tolerancia a fallas. Es común escuchar en las agencias bancarias la frase: "No hay sistema", por lo que tomamos este hecho como algo absolutamente normal. Salvo algunos sistemas especializados como los que se utilizan para el control de tráfico aéreo, otros sistemas no presentan este comportamiento que debería ser el óptimo.

La difusión de los sistemas distribuidos incrementa la demanda de sistemas que esencialmente nunca fallen.Los sistemas tolerantes a fallos requerirán cada vez más una considerable redundancia en hardware, comunicaciones, software, datos, etc.

La réplica de archivos sería un requisito esencial. También debería contemplarse la posibilidad de que los sistemas funcionen aún con la carencia de parte de los datos. Los tiempos de fallo aceptables por los usuarios serán cada vez menores.

Usuarios Móviles



Este hecho presenta la inconveniencia de que muchos usuarios no estarán conectados todo el tiempo al sistema, es decir, solo lo estarán algún tiempo y luego no aparecerán, es decir, Los usuarios de equipos móviles (laptop, notebook, etc.) están gran parte del tiempo desconectados del sistema de archivos de su organización:


  • Requieren una solución, que podría usar ocultamiento:


- Cuando está conectado el usuario carga al equipo móvil los archivos que cree necesitará después.
- Los utiliza mientras está desconectado.
- Al reconectarse, los archivos en el caché deben fusionarse con los existentes en el árbol de directorios, logrando la sincronización.
- La conexión para la sincronización puede ser problemática si se utiliza un enlace de ancho de banda reducido.


Lo deseable sería un sistema distribuido totalmente transparente para su uso simultáneo por parte de millones de usuarios móviles que frecuentemente se desconecten.



27 comentarios:

  1. leonardo barret0 16505104 seccion 4

    En general un componente fundamental de cualquier sistema distribuido es el sistema de archivo.

    Los sistemas distribuido de archivos permite a los programas almacenar y acceder a archivos remotos del mismo modo que si fueran locales, permitiendo a los usuarios que accedan archivos desde cualquier computador.

    Un servidor de archivos es un proceso que se ejecuta en alguna maquina y ayuda a implantar el servicio de archivo. Un sistema puede tener uno o varios servidores de archivos, cada uno de los cuales ofrece un servicio de archivos distintos,

    pero los clientes no deben conocer el numero de servidores de archivos, su posición o función. Todo lo que saben es que al llamar los procedimientos especificados en servicio de archivos, el trabajo necesario se lleva a cabo de alguna manera y se obtienen los resultados pedidos. Los clientes ni siquiera deben saber que el servicio de archivos es distribuido. Lo ideal es que se vea como un sistema de archivos normal de un procesador.

    Las prestaciones de los sistemas de archivos distribuidos han estado sujetas a muchos ajustes. NFS tiene un protocolo sin estado sencillo, se ha mantenido como la tecnología dominante de los sistemas de archivos distribuidos con algunas mejoras menores que se le han hecho.

    AFS demostró una viabilidad de una arquitectura relativamente sencilla utilizando el estado del servidor para reducir el coste del mantenimiento de la coherencia de las caches en los clientes.

    AFS sobrepasa a NFS en muchas situaciones. Los avances recientes han empleado reparto de los datos entre múltiples discos y escritura estructurada en históricos para mejorar mas las prestaciones y la escalabilidad.

    En la actualidad los sistemas de archivos distribuidos son altamente escalables, proporcionan buenas prestaciones tanto para redes de área local como las áreas grandes, mantienen la semántica de una copia, toleran y se recuperan de los fallos

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  2. Un sistema de archivos distribuidos permite a los procesos el acceso transparente y eficiente de archivos que permanecen en servidores remotos. Son útiles en Intranets, redes locales y sistemas distribuidos. Son responsables de la organización, almacenamiento, recuperación, nominación, compartimiento y protección de los archivos. Proporcionan una interfaz de programación que abstrae a los programadores de los detalles de localización y asignación del almacenamiento. Los servidores guardan información del estado de los clientes entre solicitudes: tabla que asocia los descriptores de archivos con los archivos propiamente dichos.

    IVONNE BASTIDAS C.I: 18.230.300
    SECCION "2"

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  3. Un sistema de archivos distribuidos provee al usuario de una herramienta flexible que permite compartir archivos extensos entre ellos. Esta herramienta actualmente utilizada con mucho éxito (pero con algunas deficiencias) no es más que una lista de derechos de acceso los cuales pueden ser asignados a un usuario en particular para un archivo en particular.

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  4. Con el sistema de archivos distribuido , los administradores de sistemas pueden facilitar a los usuarios el acceso y la administración de archivos que están físicamente distribuidos en una red. DFS le permite presentar a los usuarios archivos distribuidos por múltiples servidores de modo que parezca que residen en un solo sitio de la red. Los usuarios ya no tendrán que saber y especificar la ubicación física real de los archivos para tener acceso a éstos.

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  5. Un sistema de archivos es un método para el almacenamiento y organización de archivos de computadora y los datos que estos contienen, para hacer más fácil la tarea encontrarlos y accederlos. Los sistemas de archivos son usados en dispositivos de almacenamiento como discos duros y CD-ROM e involucran el mantenimiento de la localización física de los archivos.

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  6. Un sistema de Archivo Distribuido Permite a los programas almacenar y acceder a archivos remotos del mismo modo que si fueran locales, permitiendo a los usuarios que accedan archivos desde cualquier computador.
    Un servidor de archivos es un proceso que se ejecuta en alguna maquina y ayuda a implantar el servicio de archivo. Un sistema puede tener uno o varios servidores de archivos, cada uno de los cuales ofrece un servicio de archivos distintos, pero los clientes no deben conocer el numero de servidores de archivos, su posición o función. Todo lo que saben es que al llamar los procedimientos especificados en servicio de archivos, el trabajo necesario se lleva a cabo de alguna manera y se obtienen los resultados pedidos. Los clientes ni siquiera deben saber que el servicio de archivos es distribuido. Lo ideal es que se vea como un sistema de archivos normal de un procesador.


    Yudeixy Meza C.I 17.688.852 Seccion "2"

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  7. sistemas de archivos distribuidos...
    fue diseñado para ayudar a aliviar este dilema, mientras se proporciona también los beneficios del equilibrio de carga, tolerancia a fallos adicional y conservación del ancho de banda libre de la red. sistema de archivo distribuido logra estos objetivos ocultando la estructura subyacente de compartir archivos dentro de una estructura de carpeta virtual tal que los usuarios verán una única estructura continua de carpetas, la cual está formada en realidad por carpetas que residen en una docena de distintos servidores esparcidos a través de la organización.
    IVONNE BASTIDAS C.I: 18.230.300
    SECCION"2"

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  8. Se dice que los sistemas distribuido de archivos permite a los programas almacenar y acceder a archivos remotos del mismo modo que si fueran locales, permitiendo a los usuarios que accedan archivos desde cualquier computadorUn sistema puede tener uno o varios servidores de archivos, cada uno de los cuales ofrece un servicio de archivos distintos
    Bruno Aguirre 18616788
    Seccion"2"

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  9. El primer sistema de este tipo fue desarrollado en la década de 1970, y en 1985 Sun Microsystems creó el sistema de archivos de red NFS el cual fue ampliamente utilizado como sistema de archivos distribuido. Otros sistemas notables utilizados fueron el sistema de archivos Andrew (AFS) y el sistema Server Message Block SMB, también conocido como CIFS.

    Bruno Aguirre 18616788
    Seccion"2"

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  10. Hola buenos días.

    En mi criterio esta muy buena la información del blog, ya que habla sobre los sistemas de archivos distribuidos los cuales nos sirven para compartir archivos, impresoras y otros recursos como un almacenamiento persistente en una red de computadoras. También nos habla de lo que es el diseño los sistemas de archivos distribuidos donde el primero se encarga de las operaciones en los archivos individuales, como la lectura escritura y adición, mientras que el segundo se encarga de crear y administrar directorios, añadir y eliminar archivos de los directorios, etc..

    NESTOR INFANTE C.I:15453401 SECCION #4

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  11. HOLA ESTE ES MI SEGUNDO COMENTARIO DE ESTE BLOG.

    Uno de los pasos importantes es el uso de archivo La implantación de los sistema es un paso muy importante ya que mide el grado de de utilización de un archivo. En las que destaca las mediciones estáticas la cual permite observar la distribución de tamaños de los archivos, las dediciones dinámicas que son las que obtienen información con respecto a la frecuencia con que se realizan ciertas operaciones, número de archivos abiertos y la cantidad de archivos compartidos.
    En cuanto a la estructura del sistema ella nos habla de que es importante determinar los servidores y los clientes para el servicio de archivos y directorios.

    NESTOR INFANTE C.I:15453401 SECCION #4

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  12. Un sistema de archivos distribuidos, es aquel por medio del cual un computador puede utilizar recursos de otro, observar archivos que alli, se encuantren, por ejemplo, un servidor puede determinar las tareas que realiza un computador equis conectado a la red, asi como realizar operaciones de impresion, etc, utilizando recursos compartidos

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  13. Gracias al sistema de archivos distribuido podemos compartir archivos, impresoras y otros recursos como un almacenamiento persistente en una red de computadoras. Un sistema de archivos distribuidos provee al usuario de una herramienta flexible que permite compartir archivos extensos entre ellos. Esta herramienta actualmente utilizada con mucho éxito no es más que una lista de derechos de acceso los cuales pueden ser asignados a un usuario en particular para un archivo en particular.

    Darwin Figuera CI:18976471
    Sección “4”

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  14. En la mayorías de los casos los sistemas distribuidos de archivos están alojados el redes LAN. debido a que es un red de alcance corta, se han visto en la necesidad de conectarlos entre si para así poder cubrir áreas grandes. Para el futuro se espera contar con muchos sistemas distribuidos LAN conectados entre si con la finalidad de formar un sistema transparente a través de todo el mundo.

    Darwin Figuera CI:18976471
    Sección “4”

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  15. En el diseño de sistemas de archivos distribuidos se distinguen dos aspectos que lo conforman, el servicio de archivos que tiene como principal función la de lograr una correcta administración de los archivos, este a su vez, posee dos subcategorías: modelo carga/descarga (cumple las operaciones de lectura y escritura) y el modelo de acceso remoto (las operaciones de abrir y cerrar, leer y escribir, entre otros). El otro aspecto es el servicio de directorios, que consiste en poder crear y eliminar directorios, nombrar o cambiar el nombre de archivos y mover éstos de un directorio a otro.

    Aponte Luis C.I: 17.937.749
    Sección 4

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  16. Los sistemas de archivos distribuidos fueron diseñado para ayudar a aliviar este dilema, mientras se proporciona también los beneficios del equilibrio de carga, tolerancia a fallos adicional y conservación del ancho de banda libre de la red. DFS logra estos objetivos ocultando la estructura subyacente de compartir archivos dentro de una estructura de carpeta virtual tal que los usuarios verán una única estructura continua de carpetas, la cual está formada en realidad por carpetas que residen en una docena de distintos servidores esparcidos a través de la organización. Estructuran la información guardada en una unidad de almacenamiento de una computadora, que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos. La mayoría de los sistemas operativos poseen su propio sistema de archivos.

    Teresa Castro CI:18.834.916
    Sección 04

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  17. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  18. El diseño de un sistema de archivos distribuidos consta de dos componentes muy distintos entre sí: el servicio de archivos y el servicio de directorios.

    La Interfaz del Servicio de Archivos

    Un archivo es una secuencia de bytes sin interpretación alguna. Esto quiere decir que el contenido y estructura de un archivos es interpretado por el software de aplicación mas no por el sistema operativo sobre el que se está trabajando.
    Un archivo se caracteriza por tener atributos, tales como: el propietario, el tamaño, la fecha de creación y el permiso de acceso.
    La utilidad del servicio de archivos consiste en proporcionar una adecuada administración de los atributos, definidos por el usuario, que estas poseen. Lo más común es encontrar algunos sistemas avanzados que permitan modificarlos después de sus creación, pero en algunos sistemas distribuidos las únicas operaciones que pueden realizarse sobre un archivo es CREATE y READ (Crear y Leer).

    La Interfaz del Servidor de Directorios

    El propósito general del servidor de directorios es poder crear y eliminar directorios, nombrar o cambiar el nombre de archivos y mover éstos de un directorio a otro.
    El sistema distribuido es el encargado de definir el alfabeto y la sintaxis para formar los nombres de los archivos y directorios. Por ejemplo, Windows divide los nombres de lo archivos en dos partes: nombre y extensión (tipo de archivo), los cuales se denotan separados por un punto: nombre_archivo.extensión; así tenemos que libro.txt es un archivo cuyo nombre es libro y es de tipo texto. En otros sistemas, como el UNIX, clasifican a los archivos según sus atributos (en UNIX un archivo ejecutable se pinta de otro color).

    Teresa Castro CI:18.834.916
    Sección 04

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  19. Un sistema de archivos distribuido o sistema de archivos de red es un sistema de archivos de computadoras que sirve para compartir archivos, impresoras y otros recursos como un almacenamiento persistente en una red de computadoras, tambien se le conose como un proceso que permite el acceso transparente y eficiente de archivos que permanecen en servidores remotos. Son útiles en Intranets, redes locales y sistemas distribuidos Son responsables de la organización, almacenamiento, recuperación, nominación, compartimiento y protección de los archivos. Proporcionan una interfaz de programación que abstrae a los programadores de los detalles de localización y asignación del almacenamiento

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  20. Un servicio de directorio en los sistemas distribuidos es una aplicación o un conjunto de aplicaciones que almacena y organiza la información sobre los usuarios de una red de ordenadores, sobre recursos de red, y permite a los administradores gestionar el acceso de usuarios a los recursos sobre dicha red. Además, los servicios de directorio actúan como una capa de abstracción entre los usuarios y los recursos compartidos.
    Un servicio de directorio no debería confundirse con el repositorio de directorio, que es la base de datos la que contiene la información sobre los objetos de nombrado gestionada por el servicio de directorio. En el caso del modelo de servicio de directorio distribuido en X.500, se usa uno o más espacios de nombre (árbol de objetos) para formar el servicio de directorio.

    La interfaz define una forma cómoda y simple de ejecutar programas que se encuentran en la máquina en la que se aloja el servidor. Para el cliente presenta una ventaja en el aspecto de la seguridad, ya que no tendrá que ejecutar ningún programa de efectos desconocidos en su sistema local. Además de eliminar la necesidad de aprendizaje, se resuelven los problemas de mantenimiento, operación y distribución de clientes ya que el acceso se realizará a través de cualquier cliente estándar de WWW y la comunicación se realizará según el protocolo HTTP.

    Jessimar Loreto CI: 18.895.340
    Sección 04

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  21. Los sistemas de archivos son aquellos que son compartidos por todos los nodos o componentes de una red de computadoras o de un sistema distribuido, es decir, cada nodo posee un pedazo del sistema de archivos lo cual incrementa la velocidad en los accesos a la información debido a la presencia de más de un dispositivo físico para el manejo de los datos. Sin embargo, esta configuración esta en fase experimental y por esta razón no es recomendada.
    Virginia Requena C.I. 18.032.009
    Sección “2”

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  22. Los Sistemas de archivos distribuidos o sistemas de archivos de red son de gran utilidad ya que brindan la función es: la comparición de archivos, y algunos además la comparición de software. CODA que es un tipo de estos sistemas de archivos, y presenta varias características adicionales, es muy útil ya que los clientes al tener una memoria caché pueden guardar los archivos compartidos y usarlos, e incluso modificarlos y cuando se vuelvan a conectar con los demás nodos los datos se actualizan.
    Isorlettd Terán C.I. 18.044.108
    Seccion “2”

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  23. Algunos aspectos en los que podrían generar cambios en un futuro no muy lejano, teniendo en cuenta que los cambios tecnológicos se producen en la actualidad serian: La innovación de nuevos equipos tecnológicos podrían general cambios sorprendentes ya que actualmente se encuentra en gran auge el desarrollo de nuevas tecnologías con sorprendentes funcionamiento y capacidad de almacenamiento. Así como también el desarrollado de la escalabilidad de los nuevos procesadores ya que son capaces de realizar diferentes operaciones en un sistema de tiempo real.
    Isorlettd Terán C.I. 18.044.108
    Seccion “2”

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  24. Uno de los aspectos que mas se puede resaltar a la hora de hablar de las tendencias de los sistemas de archivos de los sistemas distribuidos es que: La mayor parte del trabajo que se realiza actualmente estos sistemas se basa en los sistemas alojados en redes LAN. La tendencia en el futuro es que veremos conectados entres sí muchos sistemas distribuidos LAN con el fin de formar sistemas distribuidos transparentes a través de todo el mundo. Pero para esto tendría que tomarse como punto de importancia el hecho de que no todos los países utilizan un mismo tipo caracteres para sus archivos, es decir, si en latino América utilizamos los códigos ASCII, puede ser que en otras partes del mundo no se utilice este mismo concepto, lo que produciría una incompatibilidad de datos en el mismo orden de ideas, es pude afirmar que en la actualidad, la mayor parte de los sistemas de cómputo no presentan tolerancia a fallas. Para que los sistemas cumplan con este requisito, deberá existir o implementarse una consistente infraestructura de hardware lo cual permita a los sistemas ser realmente confiables y seguros en cuanto a tiempo de funcionamiento efectivo se refiere.
    Virginia Requena C.I. 18.032.009
    Sección “2”

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  25. Un sistema distribuido de archivos es capaz almacenar y acceder a archivos ubicados en diferentes computadores de la misma manera como si estuvieran en un solo computador, brindando a los usuarios el acceso a archivos desde cualquier computador al que este conectado. En estos sistemas existen una gran cantidad de servidores de archivos conectados en red que ayuda en la implementación de un este servicio, estos servidores son transparentes al clientes, es decir, estos nunca conocerán la cantidad de servidores disponibles, ni donde se encuentran ubicados, para ellos este sistema debe verse como un sistema de archivo centralizado, sin conocer que es distribuido.

    Jesus Loreto 18617567 sección:2

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  26. Los sistemas de archivos distribuidos basan su trabajo en dos componentes diferentes los servicios de archivos se encargan de la lectura e ingreso, por otro lado los servicios de directorios su función es crear y administrar directorios, añadir y eliminar archivos de los directorios. El uso de estos archivos se pueden medir de dos formas; las mediciones estáticas nos permiten conocer la distribución de tipo de archivos y el espacio que ocupan archivos de diferentes tamaños y tipos; y la medición dinámica que registra todas las operaciones para luego ser analizadas y poder conocer la información con respecto a la frecuencia con la que las operaciones se realizan, número de archivos abiertos y los archivos compartidos.

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  27. Existen cuatro métodos para utilizar los archivos compartidos en un sistema distribuido: semántica de UNIX donde cada operación en un archivo es visible a todos los procesos de manera simultánea, semántica de sesión en la que ningún cambio es visible a otros procesos hasta que l archivo que está siendo utilizado se cierra, archivos inmutables en la que no existen actualizaciones, puesto que una vez creado el archivo no puede modificarse y transacciones, donde las operaciones no se detienen hasta que finalice.

    Aponte Luis C.I: 17.937.749
    Sección 4

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