Netzwerkprotokoll für Remote-File-Access Was ist das Common Internet File System (CIFS-Protokoll)?

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Das Common Internet File System ist ein Netzwerkprotokoll für den Remote-File-Access, den Dateizugriff über Netzwerkverbindungen. Dieser Industriestandard sieht vor, dass lokal gespeicherte Dateien von entfernten Computern geöffnet werden können, wenn eine Netzwerkfreigabe existiert.

CIFS mit dem integrierten Server Message Protocol (SMB) ist Microsofts Antwort auf die Anforderung, einen gemeinsamen Zugriff auf freigegebene Ordner (Shares) zu realisieren. CIFS basiert auf dem Client-Server-Programmiermodell und wird vor allem innerhalb von verteilten Windows-Umgebungen benutzt.

Dazu muss ein Client-Programm auf einem entfernten Server ein Programm starten, das fähig ist, die Dateiliste in einem freigegeben Ordner mit allen Attributen an den Client zu übermitteln. Danach kann der Client auf dem Share alle Dateioperationen wie „öffnen“, „schließen“, „lesen“, „schreiben“, „suchen“, „Zugriff sperren/entsperren“ auf seinem eigenen Rechner durchführen.

CIFS und SMB

CIFS ist eine Erweiterung des Server Message Block Protocol (SMB) und stellt neben Datei- und Druckerfreigaben auch Dienste wie Windows-RPC zur Verfügung.

Wie auch das SMB-Protokoll, früher als NetBIOS-Protokoll bekannt, läuft CIFS in einer höheren Schicht und nutzt das TCP/IP-Protokoll des Internets. CIFS wird als Ergänzung für bestehende Internet-Anwendungsprotokolle wie das File Transfer Protocol (FTP) und das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) betrachtet.

CIFS wie auch SMB sind seit Windows 95, also über viele Windows-Generationen hinweg, immer wieder überarbeitet worden und haben durch die Rückwärtskompatibilität sehr viel programmiertechnischen Ballast angehäuft. Im Laufe des Jahres 2012, mit dem Erscheinungstermin des Windows Server 8, wurde das Release SMB 2.1 auf die Version 2.2 angehoben.

CIFS stellt nicht nur Dateizugriff und Druckerfreigaben zur Verfügung, sondern bietet auch eine Plattform für die Entwicklung weiterer Netzwerkapplikationen durch seine Fähigkeit, so genannte „Named Pipes“ und „Mailslots“ zu unterstützen. Diese werden häufig für eine Interprozesskommunikation in Netzwerkumgebungen verwendet. Zudem fördert CIFS die Integration von Plattformen, indem es eine Brücke zwischen verschiedenen Betriebssystemen schlägt, sodass Systeme wie UNIX und Windows effizienter miteinander kommunizieren können.

Wichtige Funktionen

• Optimierung für langsame Modem-Verbindungen,

• Unterstützung anonymer Transfers wie auch über authentifizierte Verbindungen,

• CIFS/SMB ist eng mit dem Betriebssystem verwoben,

• die Unicode-Dateierweiterung arbeitet mit allen Zeichensätzen,

• Anwender können auch Global Name Spaces ohne das Mounten des Remote File Systems benutzen,

• CIFS ergänzt das HTTP-Protokoll, so dass Filesharing und Filetransfer eleganter als beim FTP-Protokoll erfolgen können.

SMB 3.0 macht VMs schneller

Seit Windows Server 2012 R2 wurde SMB 2.2 dank vieler tiefgreifender Änderungen auf die Version 3.0 angehoben. In der unten stehenden Artikelliste sind wichtige Eigenschaften des Produktupdates erläutert.

Wichtig ist die verbesserte Performance, von der Storage-Experten begeistert sind, da die Latenzzeiten des Datenzugriffes nun in der Nähe von Direct Attached Storage (DAS) liegen.

Die Verbesserungen sollen nicht zuletzt Microsoft Hypervisor Hyper-V bei dem schnellen Dateizugriff und wesentlich erhöhter Verfügbarkeit der Transportstrecke zugute kommen.

Die aktualisierte Version SMB 3.0 bietet unter anderem zusätzliche Sicherheitsfunktionen wie Verschlüsselung auf der Transportebene, was besonders in Umgebungen mit sensiblen Daten von Vorteil ist. Die Fähigkeit, mehrere gleichzeitige Verbindungen zu nutzen (auch als „Multiplexing“ bekannt), verbessert die Effizienz und Ausfallsicherheit. Zu den weiteren Funktionen gehören eine verbesserte Fehlertoleranz und höhere Verfügbarkeit durch das Feature „SMB Transparent Failover“, das dafür sorgt, dass die Verbindung ohne Unterbrechung weitergeführt wird, selbst wenn einer der Server beim Zugriff ausfällt.

Eine wichtige Einschränkung für CIFS/SMB ist, dass es sich nur für die Gruppenarbeit eignet, ein Zugriff von tausenden von Usern ist derzeit nur über das http-Protokoll steuerbar.

Linux et al

In Linux-Umgebungen findet man sogenannte Samba-Server, die das SMB-Protokoll nachbilden und so die Dateidienste von Windows zugänglich machen. Schwierigkeiten für SAMBA resultieren zum Einen aus unterschiedlich granularen Zugriffsrechten in der Windows- und Linux-Welt.

Zum Anderen gibt es zeitliche Verzögerungen beim Nachvollzug der neuen Programmversionen aus dem Hause Microsoft. CIFS gibt es auch für Unix-, VMS- und Macintosh-Rechner wie auch für den IBM LAN Server. In reinen Unix-Umgebungen verwendet man das NFS-Protokoll (Network File System), das analoge Dateidienste bietet.

In der Linux-Welt hat sich Samba als eine vielseitige und anpassbare Implementierung von CIFS/SMB etabliert. Es bietet Administratoren die Möglichkeit, detaillierte Konfigurationsoptionen zu nutzen, um den serverseitigen Zugriff auf Freigaben genau zu steuern. Samba unterstützt nicht nur einfache Datei- und Druckerfreigaben, sondern ermöglicht auch die Integration von Linux-Computern in eine Windows-Domäne. Neuere Entwicklungen und regelmäßige Updates in der Samba-Community helfen dabei, die Kompatibilität und Leistung mit den aktuellsten SMB-Versionen zu gewährleisten.

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