El Maravilloso Mundo de Linux 2.6 - Sistemas de Archivo por Red

Superpuesto al soporte robusto de protocolos de red de Linux, está el igualmente robusto soporte para sistemas de archivo por red. Montar un sistema de archivo por red (e incluso exportarlo) es una de las pocas operaciones de alto nivel en las que el kernel tiene algo que decir. (Hay alguna otra, por ejemplo el "dispositivo de bloque en red"; ésta no se ha visto modificada en 2.6, y además suele usarse en aplicaciones muy especializadas en las que al final se acaba utilizando un sistema de archivo.) Todas las otras operaciones de red se realizan en espacio de usuario, y fuera del dominio de desarrollo del kernel.

En Linux, al igual que otros clones de UNIX, el sistema de archivo de red más utilizado se llama, sorprendentemente, "Sistema de Archivo En Red" [Network File System], o NFS: un protocolo para compartir ficheros bastante complejo originado para UNIX (ejemplificado en la excelente implementación de Solaris). El protocolo de transporte primario puede ser TCP o UDP; después está el protocolo independiente RPC ("llamada a procedimiento remoto", o remote procedure call). Por encima se utilizan varios sub-protocolos, incluyendo uno dedicado para "montar" y NLM ("gestor de bloqueo en red", o network lock manager) para bloquear ficheros. (La implementación comúnmente usada está además bastante ligada a otros protocolos RPC, como son NIS --"servicio de información en red" [network information service]-- para autentificación. NIS y sus descendientes no se utilizan en Linux debido a su escasa seguridad de principio.) Es quizás debido a esta compleja estructura de protocolos que NFS no se ha adoptado como un protocolo estándar de internet.

En Linux 2.6, este sistema de archivo nativo ha visto muchas actualizaciones y mejoras. La mayor de ellas es el soporte experimental para la reciente revisión NFSv4 del protocolo, tanto para cliente como servidor. (Hasta ahora sólo se soportaban las versiones v2 y v3.) Se puede por tanto utilizar ahora autentificación más segura (criptográfica), bloqueo más inteligente, y soporte de pseudo-sistemas de archivo, entre otras cosas. No se han implementado en Linux todas las funcionalidades de NFSv4, todavía, pero el soporte es bastante estable y podría usarse en producción. Además, la implementación de servidor NFS se ha mejorado para ser más escalable (hasta 64 veces más usuarios concurrentes, con colas de petición más grandes), más completa (puede servir sobre TCP, además de sobre UDP), más robusta (los drivers de sistema de archivo pueden adaptar la manera en que se exportan los ficheros, adaptándola a sus necesidades) y más mantenible (gestión a través de un sistema de archivo 'nfsd', en lugar de mediante llamadas al sistema). Hay bastantes otros cambios menos visibles, como separación de lockd y nfsd, y soporte para redes con copia cero [zero-copy] en interfaces compatibles. NFS es ahora más fácil de asegurar, al permitir que el administrador asigne el puerto de lockd en el kernel. El cliente de NFS también ha mejorado bastante gracias a la implementación del protocolo RPC, incluyendo infraestructura para caché, control de conexión por UDP, y otras mejoras en TCP. El soporte de Linux para usar volúmenes compartidos NFS como sistema de archivo para root (para sistemas sin disco) se ha mejorado, ya que el kernel soporta por este motivo NFS sobre TCP.

Aparte de mejorar el soporte para sistemas de archivo usados en UNIX, Linux 2.6 también trae bastantes modificaciones en sistemas de archivo de red propios de Windows. El sistema de compartición de archivos estándar en los servidores Windows (al igual que en OS/2 y otros sistemas operativos) es el protocolo SMB ("bloque de mensajes de servidor", o server message block); el soporte para este protocolo en el kernel de Linux es excelente desde hace mucho tiempo. Sin embargo, Windows 2000 pasó a utilizar una extensión del protocolo SMB conocida como CIFS ("sistema de archivo de internet común", o common internet filesystem). Esta versión pretendía refinar y simplificar ciertos aspectos de SMB que se habían vuelto totalmente inmanejables. (La definición del protocolo en sí era bastante vaga, hasta el punto de que la versión para Win95/98/ME llegó a ser incompatible con la versión para WinNT/Win2k.) El uso de CIFS intentó resolver la situación, y además añadió soporte para UNICODE, mejora en el bloqueo de ficheros, y enlaces duros, eliminando las dependencias restantes de NetBIOS; y además con nuevas funcionalidades para los usuarios de Windows. Dado que a los usuarios de Linux no les gusta quedarse al margen, en Linux 2.6 se ha reescrito desde cero el código para montar unidades CIFS de forma nativa. También se incluye soporte para extensiones UNIX de SMB y CIFS, que permiten a Linux acceder a ficheros desconocidos en Windows (como pueden ser nodos de dispositivo y enlaces simbólicos) en aquellos servidores SMB que lo soportan (por ejemplo Samba). Aunque no sea tan común hoy día, los desarrolladores de Linux no se han olvidado del todo de los usuarios de Novell NetWare. Linux 2.6 ahora permite a los clientes montar el máximo de 256 comparticiones sobre un solo volumen Netware, utilizando el driver nativo para sistemas de archivo NCP ("Protocolo Principal Netware", o NetWare Core Protocol).

También se ha añadido soporte en Linux 2.6 para los nuevos sistemas de archivo de red distribuidos, que permiten que cualquier fichero en un volumen lógico sea distribuido en múltiples nodos. Además del sistema de archivo CODA, introducido en Linux 2.4, ahora se incluyen un par de sistemas distribuidos: AFS e InterMezzo. AFS, el sistema de archivo Andrew [Andrew filesystem] (así llamado por haberse originado en la CMU [Carnegie Mellon University]), está limitado por el momento a operaciones de sólo-lectura, aunque hay una versión bastante más completa disponible fuera del kernel. El segundo sistema distribuido, InterMezzo (también originado en la CMU), es nuevo en Linux 2.6, y permite operaciones más sofisticadas como desconexión (de forma que se trabaja sobre ficheros cacheados localmente) y es más adecuado para aplicaciones de alta disponibilidad, en las que debe garantizarse que el almacenamiento nunca esté fuera de servicio (o que, si lo está, no lo parezca). Tiene también aplicaciones para sincronizar datos entre múltiples ordenadores, como un portátil y un ordenador de sobremesa. Muchos de los proyectos para implementar estos nuevos sistemas de archivo se han originado en Linux, de forma que el soporte para estas funcionalidades está a la última.