資料共享是分散式系統的根本需求，因此分散式檔案系統（distributed file system）成為許多分散式應用的基礎並不令人意外。分散式檔案系統讓多個行程能夠長期、安全且可靠地共享資料，長久以來一直作為分散式系統與應用的基礎層。本章把分散式檔案系統當作一種**通用分散式系統的典範（paradigm）**來考察：依序檢視其架構、行程、通訊、命名、同步、一致性與複製、容錯與安全，並以 NFS 與 Coda 等系統為主要案例。

本章重點#

• 架構：多數系統採主從式（client-server）架構，輔以用戶端快取與伺服器複製來滿足擴展性與可用性；也出現對稱式的點對點（peer-to-peer）架構，此時關鍵議題是分發整個檔案還是資料區塊。
• 通訊：實務上通常假設底層有 RPC 層，讓所有操作都能表達為對檔案伺服器的 RPC，而非原始的訊息傳遞；Coda 的 MultiRPC 等變體可平行呼叫多台伺服器。
• 共享語意：分散式與非分散式檔案系統的根本差異在於檔案共享語意。UNIX 語意（讀取永遠看到最新寫入）在分散式環境很難有效率地實作；NFS 支援較弱的作業階段語意（session semantics），Coda 則採交易式語意（但不涵蓋完整 ACID）。允許並行更新必然帶來相當複雜的鎖定與保留機制。
• 快取：為了效能，分散式檔案系統通常允許用戶端快取整個檔案，操作在本地執行，關檔時才把更新沖回伺服器。
• 複製：在點對點系統中複製同樣重要，但因檔案多半唯讀而大幅簡化；重點反而是負載平衡，避免熱點節點成為瓶頸。
• 容錯：多以傳統方法處理，但也能建構在網際網路上運作、可容忍拜占庭失效（Byzantine failure）的檔案系統；若只追求高可用性，應考慮抹除碼（erasure coding）以降低整體冗餘度。
• 安全：NFS 本身幾乎不提供安全機制，而是實作標準化介面以接入 Kerberos 等既有系統；SFS 把伺服器公鑰資訊編入檔名（等於用檔名散布金鑰），簡化大規模金鑰管理，並可實現去中心化認證。點對點檔案共享系統的安全則因節點自利行為、以及安全查找需要中央權威發放識別碼，而格外困難。