Сетевые операционные системы (История)

Содержание:

Введение

Операционная в наибольшей степени облик всей системы в целом. Несмотря это, пользователи, использующие вычислительную зачастую испытывают при попытке определение операционной системе. Частично связано с тем, ОС выполняет по существу связанные функции: пользователю-программисту удобств предоставления для расширенной машины и эффективности использования путем рационального его ресурсами.

Актуальностью темы является что операционная является неотъемлемой ПК. Очевидно, ознакомление с ПК начинать с ознакомления системы, ведь нее работа ПК немыслима большинства пользователей.

При компьютера операционная загружается в память остальных программ и служит платформой и для их работы. Без системы невозможно работу с компьютером. Знание системы необходимо успешного пользования компьютерами. История информационных технологий быстрым изменением представлений, технических методов и сфер применения. В современных весьма актуальным большинства людей умение пользоваться информационными технологиями. Проникновение во все жизни общества в том, что общения с компьютером общей культурой человека.

Объектом является рассмотрение систем.

Предмет – изучение основных операционных систем.

1. Понятие систем

ОС расширенная машина

Использование компьютеров на машинного языка особенно это ввода-вывода. Например, организации чтения данных с гибкого программист может 16 различных каждая из требует 13 таких как блока на номер сектора дорожке и т. п. Когда операции с диском контроллер возвращает значения, отражающих и типы ошибок, очевидно, надо анализировать. Даже не входить в реальных проблем ввода-вывода, ясно, среди программистов бы не желающих непосредственно программированием этих операций. При с диском программисту-пользователю представлять его в некоторого набора каждый из имеет имя. Работа с заключается в его выполнении чтения записи, а затем в файла. Вопросы таким, как ли при использовать усовершенствованную модуляцию или в состоянии сейчас двигатель механизма считывающих головок, должны волновать пользователя. Программа, скрывает от все реалии и предоставляет возможность удобного просмотра файлов, чтения записи - это, операционная система. Точно как ОС программистов от дискового накопителя и ему простой интерфейс, операционная берет на все малоприятные связанные с обработкой управлением таймерами и памятью, а также низкоуровневые проблемы. В случае та воображаемая машина, с благодаря операционной теперь может дело пользователь, проще и удобнее в чем реальная лежащая в основе абстрактной машины.

С точки зрения ОС является пользователю некоторой или виртуальной которую легче и с которой легче чем непосредственно с составляющей реальную машину^[1].

ОС система управления

Идея о том, ОС прежде система, обеспечивающая интерфейс пользователям, рассмотрению сверху вниз. Другой снизу вверх, представление об как о некотором управляющем всеми сложной системы. Современные системы состоят процессоров, памяти, дисков, накопителей магнитных лентах, коммуникационной аппаратуры, и других устройств. В со вторым функцией ОС распределение процессоров, устройств и данных процессами, конкурирующими эти ресурсы.

ОС управлять всеми вычислительной машины образом, чтобы максимальную эффективность функционирования. Критерием может быть,

пропускная способность реактивность системы. Управление включает решение общих, не от типа задач:

планирование - то есть кому, когда, а делимых ресурсов и в количестве,

необходимо данный ресурс;

отслеживание ресурса - то поддержание оперативной о том, занят не занят а для делимых - какое количество уже распределено, а свободно.

Для этих общих управления ресурсами ОС используют алгоритмы, что в счете и определяет облик в целом, характеристики производительности, применения и даже интерфейс. Так, алгоритм управления в значительной степени является ли системой разделения системой пакетной или системой времени.

Классификация

Операционные системы различаться особенностями внутренних алгоритмов основными ресурсами (процессорами, памятью, особенностями использованных проектирования, типами платформ, областями и многими другими свойствами.

Ниже классификация ОС нескольким наиболее признакам.

Особенности управления ресурсами

От алгоритмов управления ресурсами компьютера многом зависит всей сетевой в целом. Поэтому, сетевую ОС, приводят важнейшие реализации функций по управлению памятью, внешними автономного компьютера. Так, в зависимости от использованного алгоритма процессором, операционные делят на и однозадачные, многопользовательские и на системы, многонитевую обработку и поддерживающие ее, многопроцессорные и однопроцессорные системы^[2].

По одновременно выполняемых операционные системы быть разделены два класса:

1. однозадачные MS-DOS, MSX) и
2. многозадачные EC, OS/2, Windows 95).

Однозадачные в основном выполняют предоставления пользователю машины, делая простым и удобным взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные включают средства периферийными устройствами, управления файлами, общения с пользователем.

Многозадачные кроме вышеперечисленных управляют разделением используемых ресурсов, как процессор, память, файлы и устройства.

По одновременно работающих ОС делятся

1. однопользовательские (MS-DOS, 3.x, ранние OS/2);
2. многопользовательские Windows NT).

Главным многопользовательских систем однопользовательских является средств защиты каждого пользователя несанкционированного доступа пользователей. Следует что не многозадачная система многопользовательской, и не однопользовательская ОС однозадачной.

Важнейшим ресурсом является время. Способ процессорного времени несколькими одновременно в системе процессами нитями) во определяет специфику ОС. Среди существующих вариантов многозадачности можно две группы

1. невытесняющая многозадачность Windows 3.x);
2. вытесняющая (Windows NT, UNIX)^[3].

Основным между вытесняющим и вариантами многозадачности степень централизации планирования процессов. В случае механизм процессов целиком в операционной системе, а втором - распределен системой и прикладными программами. При многозадачности активный выполняется до пор, пока сам, по инициативе, не управление операционной для того, та выбрала очереди другой к выполнению процесс. При многозадачности решение о процессора с одного на другой операционной системой, а самим активным процессом.

Важным операционных систем возможность распараллеливания в рамках одной задачи. Многонитевая разделяет процессорное не между а между их ветвями (нитями).

Другим свойством ОС отсутствие или в ней средств многопроцессорной обработки - . Мультипроцессирование приводит к всех алгоритмов ресурсами.

В наши становится общепринятым в ОС функций многопроцессорной обработки данных. Такие имеются в операционных Solaris 2.x Sun, Open 3.x компании Crus Operations, фирмы IBM, NT фирмы и NetWare 4.1 Novell.

Многопроцессорные могут классифицироваться способу организации процесса в системе с архитектурой: асимметричные и симметричные ОС. Асимметричная целиком выполняется на одном процессоров системы, прикладные задачи остальным процессорам. Симметричная полностью децентрализована и весь пул разделяя их системными и прикладными задачами.

Выше рассмотрены характеристики связанные с управлением одним типом - процессором. Важное на облик системы в целом, возможности ее в той или области оказывают и других подсистем локальными ресурсами - управления памятью, устройствами ввода-вывода.

Специфика проявляется и в том, образом она сетевые функции: и перенаправление в сеть к удаленным ресурсам, сообщений по выполнение удаленных запросов. При сетевых функций комплекс задач, с распределенным характером и обработки данных в ведение справочной о всех доступных в ресурсах и серверах, взаимодействующих процессов, прозрачности доступа, данных, согласование поддержка безопасности данных^[4].

Особенности платформ

На операционной системы влияние оказывают средства, на она ориентирована. По аппаратуры различают системы персональных мини-компьютеров, мейнфреймов, и сетей ЭВМ. Среди типов компьютеров встречаться как варианты, так и многопроцессорные. В случае специфика средств, как отражается на операционных систем.

Очевидно, ОС большой является более и функциональной, чем персонального компьютера. Так в больших машин по планированию выполняемых задач, реализуются путем сложных приоритетных и требуют большей мощности, чем в персональных компьютеров. Аналогично дело и с другими функциями.

Сетевая имеет в своем средства передачи между компьютерами линиям связи, совершенно не в автономной ОС. На этих сообщений ОС поддерживает ресурсов компьютера удаленными пользователями, к сети. Для функций передачи сетевые ОС специальные программные реализующие популярные протоколы, такие IP, IPX, и другие^[5].

Многопроцессорные требуют от системы особой с помощью которой операционная система, а поддерживаемые ею могли бы параллельно отдельными системы. Параллельная отдельных частей создает дополнительные для разработчиков так как в случае гораздо обеспечить согласованный отдельных процессов к системным таблицам, эффект гонок и нежелательные последствия выполнения работ.

Другие предъявляются к операционным кластеров. Кластер - связанная совокупность вычислительных систем, совместно для общих приложений, и пользователю единой системой. Наряду специальной аппаратурой функционирования кластерных необходима и программная со стороны системы, которая в основном к синхронизации к разделяемым ресурсам, отказов и динамической системы. Одной первых разработок в кластерных технологий решения компании Equipment на компьютеров VAX. Недавно компанией заключено с корпорацией Microsoft о кластерной технологии, Windows NT. Несколько предлагают кластеры основе UNIX-машин.

Наряду с ориентированными на определенный тип платформы, существуют системы, специально таким образом, они могли легко перенесены с одного типа компьютер другого так называемые ОС. Наиболее примером такой является популярная UNIX. В этих аппаратно-зависимые места локализованы, так при переносе на новую переписываются только они. Средством, перенос остальной ОС, является ее на языке, например, С, который и разработан для операционных систем^[6].

Особенности использования

Многозадачные подразделяются на типа в соответствии с при их критериями эффективности:

1. системы обработки (например, EC),
2. системы времени (UNIX,
3. системы реального (QNX, RT/11).

Системы обработки предназначались решения задач в вычислительного характера, требующих быстрого результатов. Главной и критерием эффективности пакетной обработки максимальная пропускная то есть максимального числа в единицу времени. Для этой цели в пакетной обработки следующая схема в начале работы пакет заданий, задание содержит к системным ресурсам; этого пакета формируется мультипрограммная то есть одновременно выполняемых задач. Для выполнения выбираются предъявляющие отличающиеся к ресурсам, так, обеспечивалась сбалансированная всех устройств машины; так, в мультипрограммной смеси одновременное присутствие задач и задач с вводом-выводом. Таким выбор нового из пакета зависит от ситуации, складывающейся в то есть "выгодное" задание. Следовательно, в ОС невозможно выполнение того иного задания в определенного периода времени. В пакетной обработки процессора с выполнения задачи на другой происходит в случае, если задача сама от процессора, из-за необходимости операцию ввода-вывода. Поэтому задача может занять процессор, делает невозможным интерактивных задач. Таким взаимодействие пользователя с машиной, на установлена система обработки, сводится к что он задание, отдает диспетчеру-оператору, а в конце после выполнения пакета заданий результат. Очевидно, такой порядок эффективность работы пользователя.

Системы времени призваны основной недостаток пакетной обработки - пользователя-программиста от выполнения его задач. Каждому системы разделения предоставляется терминал, с он может диалог со программой. Так в системах разделения каждой задаче только квант времени, ни задача не процессор надолго, и ответа оказывается приемлемым. Если выбран достаточно то у всех одновременно работающих одной и той машине, складывается что каждый них единолично машину. Ясно, системы разделения обладают меньшей способностью, чем пакетной обработки, как на принимается каждая пользователем задача, а та, которая системе, и, того, имеются расходы вычислительной на более переключение процессора с на задачу. Критерием систем разделения является не пропускная способность, а и эффективность работы пользователя.

Системы времени применяются управления различными объектами, такими, как станок, научная экспериментальная или технологическими такими, как линия, доменный и т.п. Во этих случаях предельно допустимое в течение которого быть выполнена или иная управляющая объектом, в случае может авария: спутник из зоны экспериментальные данные, с датчиков, будут толщина гальванического не будет норме. Таким критерием эффективности систем реального является их выдерживать заранее интервалы времени запуском программы и результата (управляющего воздействия). Это называется временем системы, а соответствующее системы - реактивностью. Для систем мультипрограммная представляет собой набор заранее программ, а выбор на выполнение исходя из состояния объекта в соответствии с расписанием работ^[7].

Некоторые системы могут в себе свойства разных типов, часть задач выполняться в режиме обработки, а часть - в реального времени в режиме разделения времени. В случаях режим обработки часто фоновым режимом.

Особенности построения

При операционной системы указываются особенности структурной организации и концепции, положенные в основу.

К таким концепциям относятся:

1. Способы ядра системы - ядро или подход. Большинство использует монолитное которое компонуется одна программа, в привилегированном режиме и быстрые переходы с процедуры на не требующие из привилегированного в пользовательский и наоборот. Альтернативой построение ОС базе микроядра, также в привилегированном и выполняющего только функций по аппаратурой, в то как функции более высокого выполняют специализированные ОС - серверы, в пользовательском режиме. При построении ОС более медленно, как часто переходы между режимом и пользовательским, система получается гибкой - ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима. Кроме того, серверы хорошо защищены друг от друга, как и любые пользовательские процессы.
2. Построение ОС на базе объектно-ориентированного подхода дает возможность использовать все его достоинства, хорошо зарекомендовавшие себя на уровне приложений, внутри операционной системы, а именно: аккумуляцию удачных решений в форме стандартных объектов, возможность создания новых объектов на базе имеющихся с помощью механизма наследования, хорошую защиту данных за счет их инкапсуляции во внутренние структуры объекта, что делает данные недоступными для несанкционированного использования извне, структуризованность системы, состоящей из набора хорошо определенных объектов.
3. Наличие нескольких прикладных сред дает возможность в рамках одной ОС одновременно выполнять приложения, разработанные для нескольких ОС. Многие современные операционные системы поддерживают одновременно прикладные среды MS-DOS, Windows, UNIX (POSIX), OS/2 или хотя бы некоторого подмножества из этого популярного набора. Концепция множественных прикладных сред наиболее просто реализуется в ОС на базе микроядра, над которым работают различные серверы, часть которых реализуют прикладную среду той или иной операционной системы.
4. Распределенная организация операционной системы позволяет упростить работу пользователей и программистов в сетевых средах. В распределенной ОС реализованы механизмы, которые дают возможность пользователю представлять и воспринимать сеть в виде традиционного однопроцессорного компьютера. Характерными признаками распределенной организации ОС являются: наличие единой справочной службы разделяемых ресурсов, единой службы времени, использование механизма вызова удаленных процедур (RPC) для прозрачного распределения программных процедур по машинам, многонитевой обработки, позволяющей распараллеливать вычисления в рамках одной задачи и выполнять эту задачу сразу на нескольких компьютерах сети, а также наличие других распределенных служб^[8].

Сетевые операционные системы

Структура сетевой операционной системы

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая ОС - операционная система компьютера, обеспечивающая возможность работать в сети.

Рис. 1.1. Структура ОС

В сетевой системе отдельной можно выделить частей (рисунок

1. Средства управления ресурсами компьютера: распределения оперативной между процессами, и диспетчеризации процессов, процессорами в мультипроцессорных управления периферийными и другие функции ресурсами локальных ОС.
2. Средства собственных ресурсов и в общее пользование - часть ОС (сервер). Эти обеспечивают, например, файлов и записей, необходимо для совместного использования; справочников имен ресурсов; обработку удаленного доступа к файловой системе и данных; управление запросов удаленных к своим периферийным устройствам.
3. Средства доступа к удаленным и услугам и их - клиентская часть (редиректор). Эта выполняет распознавание и в сеть запросов к ресурсам от и пользователей, при запрос поступает приложения в локальной а передается в сеть в форме, соответствующей сервера. Клиентская также осуществляет ответов от и преобразование их в формат, так для приложения локальных и удаленных неразличимо.
4. Коммуникационные ОС, с помощью происходит обмен в сети. Эта обеспечивает адресацию и сообщений, выбор передачи сообщения сети, надежность и т.п., то является средством сообщений.

В зависимости функций, возлагаемых конкретный компьютер, в операционной системе отсутствовать либо либо серверная части^[9].

На 1.2 показано сетевых компонентов. Здесь 1 выполняет роль клиента, а компьютер 2 - "чистого" сервера, на первой отсутствует серверная а на второй - клиентская. На отдельно показан клиентской части - редиректор. Именно перехватывает все поступающие от и анализирует их. Если запрос к ресурсу компьютера, то переадресовывается соответствующей локальной ОС, же это к удаленному ресурсу, он переправляется в сеть. При клиентская часть запрос из формы в сетевой и передает его подсистеме, которая за доставку указанному серверу. Серверная операционной системы 2 принимает запрос, его и передает выполнения своей ОС. После как результат сервер обращается к подсистеме и направляет клиенту, выдавшему запрос. Клиентская преобразует результат в формат и адресует тому приложению, выдало запрос.

Рис. 1.2. взаимодействие операционной системы взаимодействии компьютеров

На сложилось несколько к построению сетевых систем (рисунок 1.3).

Рис. 1.3. Варианты сетевых ОС

Первые ОС представляли совокупность существующей ОС и надстроенной ней сетевой . При этом в ОС встраивался сетевых функций, для работы оболочки, которая основные сетевые функции. Примером подхода является на каждой сети операционной MS DOS которой начиная с третьей версии такие встроенные как блокировка и записей, необходимые совместного доступа к файлам). Принцип сетевых ОС в сетевой оболочки локальной ОС и в современных ОС, например, как или Personal Ware.

Однако эффективным представляется разработки операционных изначально предназначенных работы в сети. Сетевые у ОС такого глубоко встроены в модули системы, обеспечивает их стройность, простоту и модификации, а также производительность. Примером ОС является Windows NT Microsoft, которая счет встроенности средств обеспечивает высокие показатели и защищенности информации сравнению с сетевой LAN Manager же фирмы разработка с IBM), надстройкой над операционной системой OS/2.

Одноранговые ОС и ОС с серверами

В зависимости того, как функции между сети, сетевые системы, а следовательно, и делятся на класса: одноранговые и (рисунок 1.4). Последние называют сетями с серверами.

(а)

(б)

Рис. 1.4. (а) - сеть, (б) - сеть

Если предоставляет свои другим пользователям то он роль сервера. При компьютер, обращающийся к другой машины, клиентом. Как было сказано, работающий в сети, выполнять функции клиента, либо либо совмещать эти функции.

Если каких-либо серверных является основным компьютера (например, файлов в общее всем остальным сети или совместного использования или предоставление пользователям сети запуска на компьютере своих то такой называется выделенным сервером. В от того, ресурс сервера разделяемым, он файл-сервером, факс-сервером, сервером приложений и т.д.

Очевидно, на выделенных желательно устанавливать специально оптимизированные выполнения тех иных серверных функций. Поэтому в с выделенными серверами всего используются операционные системы, в которых входит вариантов ОС, возможностями серверных частей. Например, ОС Novell имеет серверный оптимизированный для в качестве файл-сервера, а варианты оболочек рабочих станций с локальными ОС, эти оболочки исключительно функции клиента. Другим ОС, ориентированной построение сети с сервером, является система Windows NT. В от NetWare, варианта данной ОС - Windows Server (для сервера) и Windows Workstation (для станции) - могут функции и клиента и сервера. Но вариант Windows имеет больше для предоставления своего компьютера пользователям сети, как может более широкий функций, поддерживает количество одновременных с клиентами, реализует управление сетью, более развитые защиты.

Выделенный не принято в качестве компьютера выполнения текущих не связанных с основным назначением, как это уменьшить производительность работы как сервера. В с такими соображениями в Novell NetWare серверной части выполнения обычных программ вообще предусмотрена, то сервер не клиентской части, а рабочих станциях серверные компоненты. Однако в сетевых ОС на выделенном клиентской части возможно. Например, управлением Windows Server могут обычные программы пользователя, которые потребовать выполнения функций ОС появлении запросов к других компьютеров сети. При рабочие станции, которых установлена Windows NT могут выполнять невыделенного сервера.

Важно что несмотря то, что в с выделенным сервером компьютеры в общем могут выполнять роли и сервера, и эта сеть не симметрична: и программно в ней два типа - одни, в большей ориентированные на серверных функций и под управлением серверных ОС, а - в основном выполняющие функции и работающие управлением соответствующего назначению варианта ОС. Функциональная как правило, и несимметричность аппаратуры - выделенных серверов более мощные с большими объемами и внешней памяти. Таким функциональная несимметричность в с выделенным сервером несимметричностью операционных (специализация ОС) и несимметричностью (специализация компьютеров).

В сетях все равны в правах к ресурсам друг друга. Каждый может по желанию объявить ресурс своего разделяемым, после другие пользователи его эксплуатировать. В сетях на компьютерах устанавливается и та же которая предоставляет компьютерам в сети равные возможности. Одноранговые могут быть например, на ОС LANtastic, Ware, Windows Workgroup, Windows Workstation.

В одноранговых также может функциональная несимметричность: пользователи не разделять свои с другими, и в таком их компьютеры роль клиента, другими компьютерами закрепил только по организации использования ресурсов, а они являются в третьем случае, локальный пользователь возражает против его ресурсов и не исключает обращения к другим ОС, устанавливаемая его компьютере, включать и серверную, и части. В отличие сетей с выделенными в одноранговых сетях специализация ОС в от преобладающей направленности - клиента сервера. Все реализуются средствами одного и того варианта ОС.

Одноранговые проще в организации и однако они в основном для небольших групп не предъявляющих требований к объемам информации, ее от несанкционированного и к скорости доступа. При требованиях к этим более подходящими двухранговые сети, сервер лучше задачу обслуживания своими ресурсами, как его и сетевая операционная специально спроектированы этой цели.

для рабочих и ОС для масштаба предприятия

Сетевые системы имеют свойства в зависимости того, предназначены для сетей рабочей группы для сетей кампуса или сетей масштаба предприятия.

1. Сети - используются небольшой сотрудников, решающих задачи. Главной сети отдела разделение локальных таких как данные, лазерные и модемы. Сети обычно не на подсети.
2. Сети - соединяют несколько отделов внутри здания или одной территории предприятия. Эти являются все локальными сетями, и могут покрывать в несколько квадратных километров. Сервисы сети включают между сетями доступ к базам предприятия, доступ к высокоскоростным модемам и принтерам.
3. Сети (корпоративные сети) - все компьютеры территорий отдельного предприятия. Они покрывать город, или даже континент. В сетях пользователям доступ к информации и находящимся в других группах, других подразделениях и штаб-квартирах корпорации.

Главной операционной системы, в сети масштаба является организация ресурсов, таких приложения, данные, принтеры и, низкоскоростные модемы. Обычно отделов имеют или два сервера и не чем 30 пользователей. Задачи на уровне относительно просты. В администратора входит новых пользователей, простых отказов, новых узлов и новых версий обеспечения. Операционные сетей отделов отработаны и разнообразны, как и сами отделов, уже применяющиеся и достаточно отлаженные. Такая обычно использует или максимум сетевые ОС. Чаще это сеть с сервером NetWare или Windows или же сеть, например Windows for Workgroups.

Пользователи и сетей отделов осознают, что могут улучшить своей работы получения доступа к других отделов предприятия. Если занимающийся продажами, получить доступ к конкретного продукта и их в презентацию, эта информация более свежей и оказывать большее на покупателей. Если маркетинга может доступ к характеристикам который еще разрабатывается инженерным то он быстро подготовить материалы сразу после окончания разработки.

Итак, шагом в эволюции является объединение сетей нескольких в единую сеть или группы зданий. Такие называют сетями кампусов. Сети могут простираться несколько километров, при этом соединения не требуются.

Операционная работающая в сети должна обеспечивать сотрудников одних доступ к некоторым и ресурсам сетей отделов. Услуги, ОС сетей не ограничиваются разделением файлов и а часто предоставляют и к серверам других например, к факс-серверам и к высокоскоростных модемов. Важным предоставляемым операционными данного класса, доступ к корпоративным данных, независимо того, располагаются они на баз данных на миникомпьютерах.

Именно уровне сети начинаются проблемы интеграции. В случае, отделы выбрали для типы компьютеров, оборудования и сетевых систем. Например, отдел может операционную систему и сетевое оборудование отдел продаж использовать операционные DOS/Novell и оборудование Ring. Очень сеть кампуса разнородные компьютерные в то время сети отделов однотипные компьютеры.

Корпоративная соединяет сети подразделений предприятия, в случае находящихся значительных расстояниях. Корпоративные используют глобальные (WAN links) соединения локальных или отдельных компьютеров.

Пользователям сетей требуются те приложения и которые имеются в отделов и кампусов, некоторые дополнительные и услуги, например, к приложениям мейнфреймов и и к глобальным связям. Когда разрабатывается для сети или группы, то главной обязанностью разделение файлов и сетевых ресурсов принтеров) между подключенными пользователями. Такой не применим уровня предприятия. Наряду с сервисами, связанными с файлов и принтеров, ОС, которая для корпораций, поддерживать более набор сервисов, в обычно входят служба, средства работы, поддержка пользователей, факс-сервис, голосовых сообщений, видеоконференций и др.

Кроме многие существующие и подходы к решению задач сетей масштабов для сети оказались непригодными. На план вышли задачи и проблемы, в сетях рабочих отделов и даже либо имели значение, либо не проявлялись. Например, для небольшой задача ведения информации о пользователях в сложную проблему сети масштаба предприятия. А глобальных связей от корпоративных поддержки протоколов, работающих на линиях, и отказа некоторых традиционно протоколов (например, которые активно широковещательные сообщения). Особое приобрели задачи гетерогенности - в сети многочисленные шлюзы, согласованную работу ОС и сетевых приложений.

К признакам ОС могут отнесены также особенности.

Поддержка приложений. В сетях выполняются приложения, требующие выполнения большой мощности. Такие разделяются на частей, например, одном компьютере часть приложения, с выполнением запросов к данных, на - запросов к файловому а на клиентских - часть, реализующая обработки данных и организующая интерфейс с пользователем. Вычислительная общих для программных систем быть слишком и неподъемной для станций клиентов, приложения будут более эффективно, их наиболее в вычислительном отношении перенести на предназначенный для мощный компьютер - приложений.

Сервер должен базироваться мощной аппаратной (мультипроцессорные системы, на базе специализированные кластерные архитектуры). ОС приложений должна высокую производительность а значит поддерживать обработку, вытесняющую мультипроцессирование, виртуальную и наиболее популярные среды (UNIX, MS-DOS, OS/2). В отношении сетевую NetWare трудно к корпоративным продуктам, как в ней почти все предъявляемые к серверу приложений. В же время поддержка универсальных в Windows NT и позволяет ей на место в корпоративных продуктов.

Справочная служба. Корпоративная должна обладать хранить информацию всех пользователях и таким образом, обеспечивалось управление из одной точки. Подобно организации, корпоративная нуждается в централизованном как можно полной справочной о самой себе с данных о пользователях, рабочих станциях и данными о кабельной системе). Естественно эту информацию в базы данных. Данные этой базы быть востребованы сетевыми системными в первую очередь управления и администрирования. Кроме такая база при организации почты, систем работы, службы службы инвентаризации и аппаратного обеспечения да и для любого крупного бизнес-приложения.

База хранящая справочную предоставляет все же многообразие и порождает все же множество что и любая крупная база данных. Она осуществлять различные поиска, сортировки, и т.п., что сильно облегчает как администраторам, и пользователям. Но эти удобства расплачиваться решением распределенности, репликации и синхронизации.

В сетевая справочная должна быть в виде единой данных, а не собой набор данных, специализирующихся хранении информации или иного как это бывает в реальных системах. Например, в NT имеется крайней мере различных типов баз данных. Главный домена (NT Directory Service) информацию о пользователях, используется при их логического в сеть. Данные о же пользователях содержаться и в другом используемом электронной Microsoft Mail. Еще базы данных разрешение низкоуровневых WINS - устанавливает Netbios-имен IP-адресам, DNS - сервер домена - оказывается при подключении к Internet, и наконец, протокола DHCP для автоматического IP-адресов компьютерам сети. Ближе к находятся справочные поставляемые фирмой (продукт Streettalk и фирмой Novell Directory Services), предлагающие единый справочник для всех сетевых приложений. Наличие единой справочной службы для сетевой операционной системы - один из важнейших признаков ее корпоративности.

Безопасность. Особую важность для ОС корпоративной сети приобретают вопросы безопасности данных. С одной стороны, в крупномасштабной сети объективно существует больше возможностей для несанкционированного доступа - из-за децентрализации данных и большой распределенности "законных" точек доступа, из-за большого числа пользователей, благонадежность которых трудно установить, а также из-за большого числа возможных точек несанкционированного подключения к сети. С другой стороны, корпоративные бизнес-приложения работают с данными, которые имеют жизненно важное значение для успешной работы корпорации в целом. И для защиты таких данных в корпоративных сетях наряду с различными аппаратными средствами используется весь спектр средств защиты, предоставляемый операционной системой: избирательные или мандатные права доступа, сложные процедуры аутентификации пользователей, программная шифрация.

Процессы и нити в распределенных системах

Понятие "нить"

В традиционных ОС понятие нити тождественно понятию процесса. В действительности желательно иметь несколько нитей управления, разделяющих единое адресное пространство, но выполняющихся квазипараллельно.

Предположим, например, что файл-сервер блокируется, ожидания выполнения операции с диском. Если сервер имеет несколько нитей управления, вторая нить может выполняться, пока первая нить находится в состоянии ожидания. Это повышает пропускную способность и производительность. Эта цель не достигается путем создания двух независимых серверных процессов, потому что они должны разделять общий буфер кэша, который требуется им, чтобы быть в одном адресном пространстве.

На рисунке 3.9,а показана машина с тремя процессами. Каждый процесс имеет собственный программный счетчик, собственный стек, собственный набор регистров и собственное адресное пространство. Каждый процесс не должен ничего делать с остальными, за исключением того, что они могут взаимодействовать посредством системных примитивов связи, таких как семафоры, мониторы, сообщения. На рисунке 3.9,б показана другая машина с одним процессом. Этот процесс состоит из нескольких нитей управления, обычно называемых просто нитями или иногда облегченными процессами. Во многих отношениях нити подобны мини-процессам. Каждая выполняется строго и имеет свой программный счетчик и стек. Нити процессор так, это делают (разделение времени). Только многопроцессорной системе действительно выполняются параллельно. Нити например, порождать могут переходить в ожидания до системного вызова, обычные процессы, одна нить другая нить же процесса выполняться.

Рис. 3.9. а) процесса с одной каждый
б) процесс с тремя

Нити делают сохранение идеи процессов, которые блокирующие системные (например, RPC обращения к диску), и в же время достичь параллелизма вычислений. Блокирующие вызовы делают программирование, а параллелизм производительность.

Различные организации вычислительного с использованием нитей

Один возможных способов вычислительного процесса на рисунке 3.10,а. Здесь читает приходящие на работу почтового ящика системы. После запроса диспетчер простаивающую (то блокированную) рабочую передает ей и активизирует ее, например, семафор, она ожидает.

Когда нить активизируется, проверяет, может быть выполнен с данными разделяемого кэша, к которому отношение все нити. Если она посылает к диску, чтобы нужный блок это READ), и в состояние блокировки, завершения дисковой операции. В момент происходит к планировщику, в результате которого активизируется нить, возможно, или некоторая нить, готовая к выполнению.

Структура с не единственный организации многонитевой обработки. В "команда" все эквивалентны, каждая и обрабатывает свои запросы. Иногда приходят, а нужная занята, особенно, каждая нить на выполнении вида работ. В случае может очередь незавершенных работ. При организации нити вначале просматривать работ, а затем ящик.

Нити быть также в виде конвейера. В случае первая порождает некоторые и передает их обработки следующей и т.д. Хотя организация и не для файл-сервера, других задач, задач типа это хорошее решение.

Нити полезны и для клиентов. Например, клиент хочет файл на серверов, он создать по нити для на каждом сервере. Другое нитей клиентами - управление сигналами, как прерывание с (del или break). Вместо сигнала прерывания нить назначается постоянного ожидания сигналов. Таким использование нитей сократить необходимое прерываний пользовательского уровня.

Рис. 3.10. Три организации нитей в
а - модель нити; б - модель в - модель конвейера

Другой в пользу нитей имеет отношения к удаленным вызовам, к коммуникациям. Некоторые задачи легче используя параллелизм, задачи типа "производитель-потребитель". Не важно параллельное сколь важна программы. А поскольку разделяют общий не стоит делать отдельными процессами.

Наконец, в системах нити одного адресного могут выполняться на разных процессорах. С стороны, правильно программы, которые нити, должны одинаково хорошо однопроцессорной машине в разделения времени нитями и на мультипроцессоре.

Вопросы нитей

Существует подхода к управлению статический и динамический. При подходе вопрос, будет нитей, уже на написания программы на стадии компиляции. Каждой назначается фиксированный стек. Этот простой, но негибкий. Более является динамический который позволяет и удалять нити по ходу выполнения. Системный для создания обычно содержится в главной программы в указателя на с указанием размера а также других например, диспетчерского приоритета. Вызов возвращает идентификатор который можно в последующих вызовах, с этой нитью. В модели процесс с одной нити, может создавать еще, когда необходимо.

Завершаться могут одним двух способов: своей инициативе, завершается работа, и извне. Во случаях, например, конвейерной модели, создаются сразу после старта и никогда не уничтожаются.

Поскольку разделяют общую они могут как правило, это) использовать для сохранения которые совместно множеством нитей, например, как в системе "производитель-потребитель". Доступ к данным обычно с использованием критических предотвращающих попытки нескольких нитей к одним и тем данным в одно и же время. Критическая наиболее легко с использованием семафоров, и аналогичных конструкций.

Нити быть реализованы в пользовательском пространстве, и в пространстве ядра. В случае нити на базе системы, управляющей операциями с нитями. Первым такого способа то, что реализовать нити в системе, которая не поддерживает. ОС среда, управляющая кажется одним процессом. Все (ПРИОСТАНОВИТЬ, ПРОВЕРИТЬ и т. д.) как вызовы этой прикладной среды. Она регистры и переключает счетчика команд и стека. В случае переключение быстрее, чем с ядра. Такая имеет еще преимущество - для процесса можно свою схему планирования. Однако подход связан с проблемами, одна которых состоит в следующем. При блокирующих системных приостанавливается весь нитей, принадлежащих процессу. Чтобы этого, можно все системные неблокирующими, но требует изменений в что нежелательно, как одной целей реализации в пользовательском пространстве их работа в операционных системах.

Такой не существует реализации нитей в ядра. Преимущество также и в том, ядро может диспетчеризации выбирать из другого процесса. Однако механизм управления аналогичен первому временные затраты переключение нитей так как время на из режима в режим ядра.

и RPC

Обычно в системах используются RPC, так и нити. Так нити были как дешевая стандартным процессам, естественно, что обратили особое в этом контексте RPC: нельзя их также облегченными. Было что в распределенных значительное количество обрабатывается на же машине, которой они вызваны (локально), вызовы к менеджеру окон. Поэтому предложена новая которая делает для нити процесса вызвать другого процесса этой же более эффективно, обычным способом.

Идея в следующем. Когда серверная нить то она свой интерфейс, о нем ядру. Интерфейс какие процедуры быть вызваны, их параметры и т.п. Когда клиентская нить то она интерфейс из в том случае, собирается вызвать и ей дается идентификатор для определенного вызова. Ядро знает, что C позже вызвать S и специальные структуры для подготовки к вызову.

Одна этих структур является стеком который разделяется C и S и отображается в оба пространства для и записи. Для сервера нить C аргументы в разделяемый используя обычную передачи параметров, а прерывает ядро, данный ей в регистр. По идентификатору ядро что вызов локальным. (Если он был то ядро бы его способом для вызовов.) Затем выполняет переключение адресного пространства в адресное пространство и запускает в рамках нити требуемую сервера. При способе вызова уже загружены в место, так копирование или аргументов не требуется. Главный - локальный вызов - будет выполнен способом гораздо быстрее.

Другой широко используется ускорения удаленных RPC. Идея на следующем когда нить-сервер ожидая нового ее контекст всегда не важной информации. Следовательно, нить завершает запроса, то просто удаляют. При на сервер сообщения ядро новую нить обслуживания этого запроса. Кроме ядро помещает в адресное пространство и устанавливает новый нити для к сообщению. Эту иногда называют вызовом.

Этот имеет несколько по сравнению с RPC. Во-первых, не должны ожидая новую следовательно контекст нужно сохранять, создание новой проще, чем существующей приостановленной, как не восстанавливать контекст.

Современные и технологии проектирования систем

Требования, к ОС 90-х

Операционная система сердцевиной сетевого обеспечения, она среду для приложений и во определяет, какими для пользователя эти приложения обладать. В связи с рассмотрим требования, должна удовлетворять ОС.

Очевидно, главным требованием, к операционной системе, способность выполнения функций: эффективного ресурсами и обеспечения интерфейса для и прикладных программ. Современная как правило, реализовывать мультипрограммную виртуальную память, поддерживать многооконный а также выполнять другие, совершенно функции. Кроме функциональных требований к системам предъявляются менее важные требования. К этим относятся:

1. Расширяемость. Код быть написан образом, чтобы было легко дополнения и изменения, это потребуется, и нарушить целостность системы.
2. Переносимость. Код легко переноситься с одного типа процессор другого и с аппаратной платформы включает наряду с процессора и способ всей аппаратуры одного типа аппаратную платформу типа.
3. Надежность и . Система должна защищена как внутренних, так и внешних ошибок, и отказов. Ее должны быть предсказуемыми, а приложения должны быть в наносить вред ОС.
4. Совместимость. ОС иметь средства выполнения прикладных написанных для операционных систем. Кроме пользовательский интерфейс быть совместим с системами и стандартами.
5. Безопасность. ОС обладать средствами ресурсов одних от других.
6. Производительность. Система обладать настолько быстродействием и временем насколько это аппаратная платформа.

Рассмотрим подробно некоторые этих требований.

В время, как часть компьютера за несколько полезная жизнь систем может десятилетиями. Примером служить ОС UNIX. Поэтому системы всегда изменяются со и эти изменения значимы, чем аппаратных средств. Изменения обычно представляют приобретение ею свойств. Например, новых устройств, как CD-ROM, связи с сетями типа, поддержка технологий, таких графический интерфейс или объектно-ориентированное окружение, использование чем одного процессора. Сохранение кода, какие изменения не в операционную систему, главной целью разработки.

Расширяемость достигаться за модульной структуры при которой строятся из отдельных модулей, только через интерфейс. Новые могут быть в операционную систему путем, они свою работу, интерфейсы, поддерживаемые компонентами.

Использование для представления ресурсов также расширяемость системы. Объекты - абстрактные типы над которыми производить только действия, которые специальным набором функций. Объекты единообразно управлять ресурсами. Добавление объектов не существующие объекты и требует изменений кода.

Прекрасные для расширения подход к структурированию по типу с использованием микроядерной технологии. В с этим подходом строится как привилегированной управляющей и набора непривилегированных услуг-серверов. Основная ОС может неизменной в то как могут добавлены новые или улучшены старые.

Средства удаленных процедур также дают расширить функциональные ОС. Новые процедуры могут добавлены в любую сети и немедленно в распоряжение прикладных на других сети.

Некоторые для улучшения поддерживают загружаемые которые могут добавлены в систему время ее работы. Новые системы, устройства и могут поддерживаться написания драйвера драйвера файловой или транспортного и загрузки его в систему.

Требование кода тесно с расширяемостью. Расширяемость улучшать операционную в то время переносимость дает перемещать всю на машину, на другом или аппаратной делая при по возможности изменения в коде. Хотя часто описываются как переносимые, как непереносимые, - это не состояние. Вопрос в том, может быть система а в том, насколько можно это сделать. Написание ОС аналогично любого переносимого - нужно следовать правилам.

Во-первых, часть кода быть написана языке, который на всех куда вы переносить систему. Обычно означает, что должен быть на языке уровня, предпочтительно например, на С. Программа, на ассемблере, является переносимой, только вы собираетесь переносить на машину, командной совместимостью с вашей.

Во-вторых, учесть, в какое окружение программа быть перенесена. Различная требует различных при создании ОС. Например, построенная на адресах, не быть перенесена машину с 16-битовыми (разве что с трудностями).

В-третьих, минимизировать или, возможно, исключить части кода, непосредственно взаимодействуют с средствами. Зависимость аппаратуры может много форм. Некоторые формы зависимости прямое манипулирование и другими аппаратными средствами.

В-четвертых, аппаратно зависимый не может полностью исключен, он должен изолирован в нескольких локализуемых модулях. Аппаратно-зависимый не должен распределен по системе. Например, спрятать аппаратно-зависимую в программно-задаваемые данные типа. Другие системы будут с этими данными, а с аппаратурой, используя некоторых функций. Когда переносится, то только эти и функции, которые манипулируют.

Для переноса ОС ее разработке быть соблюдены требования:

1. Переносимый высокого уровня. Большинство ОС написано языке С (стандарт X3.159-1989). Разработчики С потому, что стандартизован, и потому, С-компиляторы широко доступны. Ассемблер только для частей системы, должны непосредственно с аппаратурой (например, прерываний) или частей, которые максимальной скорости целочисленная арифметика точности). Однако код должен тщательно изолирован тех компонентов, он используется.
2. Изоляция . Некоторые низкоуровневые ОС должны доступ к процессорно-зависимым данных и регистрам. Однако который делает должен содержаться в модулях, которые быть заменены модулями для процессоров.
3. Изоляция . Зависимость от заключается в различиях рабочими станциями производителей, построенными одном и том процессоре (например, R4000). Должен введен программный абстрагирующий аппаратуру контроллеры прерываний и т. п.) со слоем программ таким чтобы высокоуровневый не нуждался в при переносе с платформы на другую.

Одним аспектов совместимости способность ОС программы, написанные других ОС для более версий данной системы, а также другой аппаратной платформы.

Необходимо вопросы двоичной и совместимости на исходных текстов приложений. Двоичная достигается в том когда можно исполняемую программу и ее на на другой ОС. Для необходимы: совместимость уровне команд совместимость на системных вызовов и на уровне вызовов, если являются динамически связываемыми.

Совместимость уровне исходных требует наличия компилятора в составе обеспечения, а также на уровне и системных вызовов. При необходима перекомпиляция исходных текстов в выполняемый модуль.

Совместимость уровне исходных важна в основном разработчиков приложений, в которых эти тексты всегда имеются. Но конечных пользователей значение имеет двоичная совместимость, как только в случае они использовать один и же коммерческий поставляемый в виде исполняемого кода, в операционных средах и различных машинах.

Обладает новая ОС совместимостью или исходных текстов с системами, зависит многих факторов. Самый из них - процессора, на работает новая ОС. Если на который ОС, использует же набор (возможно с некоторыми и тот же адресов, тогда совместимость может достигнута достаточно просто.

Гораздо достичь двоичной между процессорами, на разных архитектурах. Для чтобы один выполнял программы (например, DOS-программу Mac), этот должен работать с командами, которые изначально непонятны. Например, типа 680x0 Mac должен двоичный код, для процессора в PC. Процессор имеет свои дешифратор команд, и внутреннюю архитектуру. Процессор не понимает код 80x86, поэтому он должен выбрать каждую команду, декодировать ее, чтобы определить, для чего она предназначена, а затем выполнить эквивалентную подпрограмму, написанную для 680x0. Так как к тому же у 680x0 нет в точности таких же регистров, флагов и внутреннего арифметико-логического устройства, как в 80x86, он должен имитировать все эти элементы с использованием своих регистров или памяти. И он должен тщательно воспроизводить результаты каждой команды, что требует специально написанных подпрограмм для 680x0, гарантирующих, что состояние эмулируемых регистров и флагов после выполнения каждой команды будет в точности таким же, как и на реальном 80x86.

Это простая, но очень медленная работа, так как микрокод внутри процессора 80x86 исполняется на значительно более быстродействующем уровне, чем эмулирующие его внешние команды 680x0. За время выполнения одной команды 80x86 на 680x0, реальный 80x86 может выполнить десятки команд. Следовательно, если процессор, производящий эмуляцию, не настолько быстр, чтобы компенсировать все потери при эмуляции, то программы, исполняющиеся под эмуляцией, будут очень медленными.

Выходом в таких случаях является использование так называемых прикладных сред. Учитывая, что основную часть программы, как правило, составляют вызовы библиотечных функций, прикладная среда имитирует библиотечные функции целиком, используя заранее написанную библиотеку функций аналогичного назначения, а остальные команды эмулирует каждую по отдельности.

• 1. Операционные системы различных фирм производителей программного обеспечения

UNIX зародился в лаборатории Bell Labs фирмы AT&T более 20 лет назад. В то время Bell Labs занималась разработкой многопользовательской системы разделения времени MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) совместно с MIT и General Electric, но эта система потерпела неудачу, отчасти из-за слишком амбициозных целей, не соответствовавших уровню компьютеров того времени, а отчасти и из-за того, что она разрабатывалась на языке PL/1, а компилятор PL/1 задерживался и вообще плохо работал после своего запоздалого появления. Первыми пользователями UNIX'а стали сотрудники отдела патентов Bell Labs, которые нашли ее удобной средой для создания текстов.

Большое влияние на судьбу UNIX оказала перепись ее языке высокого С, разработанного Ритчи специально этих целей. Это в 1973 году, насчитывал к этому уже 25 и в Bell Labs создана специальная поддержки UNIX.

Широкое UNIX получил с года, после этой системы и Ритчи в компьютерном CACM. UNIX широкое распространение в так как них он бесплатно вместе с кодами на С. Широкое эффективных C-компиляторов UNIX уникальной того времени из-за возможности на различные компьютеры. Университеты значительный вклад в UNIX и дальнейшую популяризацию. Еще шагом на получения признания как стандартизованной стала разработка Ритчи библиотеки stdio. Благодаря этой библиотеки компилятора С, для UNIX легко переносимыми.

Микроядро

Ядро любой коммерческой версии представляет собой очень большого функций, с запутанными и очень расплывчатыми между основными подсистемами. В любая модификация таким образом дается тяжело и к появлению в новых большого количества ошибок. Кроме не во инсталляциях нужны компоненты ядра, а монолитном его удаление ненужных затруднено. Недостатки, операционным системам с монолитным ядром это в первую различные версии породили интерес к построенным на микроядра.

Микроядерный заключается в том, базовые функции оформляются в виде небольшой компоненты, в привилегированном режиме, а функции ОС в пользовательском режиме с примитивов микроядра. Ввиду потенциальных преимуществ, сулит этот можно предположить, в ближайшее время новых операционных будет строиться основе микроядра. Наиболее реализациями этого являются микроядра и Chorus.

Основной использования микроядерного на практике замедление скорости системных вызовов передаче сообщений микроядро по с классическим подходом.

История

ОС Mach изменилась со ее первой в виде RIG. Цели также изменились временем. На момент основные выглядят так:

1. Обеспечение функций для других операционных (например, UNIX).
2. Поддержка разреженных адресных пространств.
3. Обеспечение доступа к сетевым ресурсам.
4. Поддержка как в системе, и в приложениях.
5. Обеспечение Mach на типы компьютеров.

Микроядро Mach было в качестве основы, базе которой эмулировать UNIX и ОС. Эта осуществляется программным который работает ядра, в пользовательском (рис. 6.1). Следует что несколько могут работать так что выполнять программы System V и MS-DOS одной машине в и то же время.

Ядро Mach, подобно микроядрам, обеспечивает процессами, управление коммуникации и функции ввода-вывода. Функции файлами, каталогами и традиционные для систем функции в пользовательском пространстве. Идея ядра Mach в обеспечении механизмов, для работы но стратегия этих механизмов на уровне процессов.

Ядро пятью главными

1. Процессы
2. Нити
3. Объекты
4. Порты
5. Сообщения

Рис. 5.2. Абстрактная эмуляции UNIX основе Mach

этого, ядро и с некоторыми другими или связанными с или менее важными.

Процесс - это, в основном, в которой происходит выполнение. Он адресное пространство, текст программы и и обычно один более стеков. Процесс - базисная единица распределения ресурсов. Например, канал всегда одному процессу.

в Mach является выполнения. Она счетчик команд и регистров, связанных с ней. Каждая является частью одного процесса. Процесс, из одной подобен традиционному как в UNIX) процессу.

Концепцией, уникальной для является введение объект памяти object), представляющий структуру данных, может быть в адресное пространство процесса. Объекты занимают одну несколько страниц и основу для управления виртуальной Mach. Когда ссылается на памяти, который представлен в физической это вызывает прерывание. Как и в ОС, ядро страничное прерывание. Однако в от других ядро Mach загрузки отсутствующей посылает сообщение пользовательского режима, а самостоятельно выполняет операцию.

Межпроцессное в Mach основано передаче сообщений. Для чтобы получить пользовательский процесс ядро создать почтовый ящик, называется порт. Порт внутри ядра и поддерживать очередь списка сообщений. Очереди имеют фиксированной но в целях потоком для порта отдельно пороговое значение в n , так что процесс, пытающийся еще одно в очередь длины n, для того, дать порту очиститься.

Процесс предоставить другому возможность посылать получать) сообщения в из принадлежащих портов. Такая реализуется в виде (capability), который не только на порт, и список прав, другой процесс по отношению к порту (например, выполнить операцию - SEND). Все в Mach используют механизм.

История и сетевой ОС

Novell - это фирма, которой согласно различным от 65% 75% рынка операционных систем локальных вычислительных сетей. Наибольшую фирма Novell благодаря своим операционным системам NetWare. Эти реализованы как с выделенными серверами.

Основные Novell были на создание серверной части ОС, которая счет специализации выполнении функций обеспечивала бы возможную для класса компьютеров удаленного доступа к и повышенную безопасность данных. Для части своих Novell разработала операционную систему, на файловые и использующую все предоставляемые процессорами x386 и выше. За производительность пользователи Novell NetWare стоимостью - выделенный не может в качестве рабочей а его специализированная имеет весьма API, что от разработчиков серверных модулей знаний, специального и значительных усилий.

Для станций Novell две собственные со встроенными функциями: Novell 7 с входящей в нее одноранговой компонентой Ware, а также UnixWare, являющейся UNIX System V 4.2 со возможности работы в NetWare. (Осенью года права систему UnixWare компании Santa Operations.) Для ОС персональных других производителей выпускает сетевые с клиентскими функциями отношению к серверу NetWare.

Первоначально система NetWare разработана фирмой для сети S-Net, имеющей топологию и патентованный с микропроцессором Motorola MC68000. Когда IBM выпустила компьютеры типа XT, Novell что NetWare быть легко в архитектуру микропроцессоров Intel 8088, и она сможет практически все на рынке персональных компьютеров.

В 1993 года выпустила систему v3.12, представляющую усовершенствованный вариант популярной сетевой фирмы Novell - v3.11. В версии 3.12 были замеченные за эксплуатации версии 3.11 ошибки и новые средства: версия электронной Global MHS, поддержки клиентов и клиентская оболочка DOS и Windows технологии VLM, динамически загружать и необходимые для станции сетевые компоненты.

Самой сегодня версией является ориентированная корпоративное использование операционная система v4.1.

Версия 4.1

Некоторые считают, что 4.1 - эта версия, которой была быть 4.0, имея в многочисленные неудобства в службы NDS и другие недочеты, версиям 4.0х рынок (на 1994 года 31% пользователей в мире работало с версиями 4.0х). Теперь, с версии 4.1, может существенно измениться.

Во-первых, значительно упростила инсталляции.

Во-вторых, версии 4.1 расширены. Как и в 4.0х, здесь улучшенная файловая и средства управления увеличено максимальное обслуживаемых пользователей 250), реализованы сжатия и перемещения используемых файлов, а более совершенные защиты информации и правами пользователей.

Новыми NetWare 4.1 средства IPX и NetWare IP, с NDS служба сообщений MHS и полезная программа фирмы Preffered облегчающая конфигурирование и переход от версии к другой.

Сетевые Microsoft

В 1984 Microsoft выпустила первый сетевой называемый Microsoft который обычно называют MS-NET. Некоторые заложенные в MS-NET, как введение в базовых компонент - и сетевого сервера - перешли в LAN а затем и в Windows NT.

Microsoft еще поставляет сетевую ОС Manager. Большое независимых поставщиков лицензии на ОС и поддерживают собственные версии Manager как своих сетевых продуктов. В этих компаний такие известные как AT&T и Hewlett-Packard. LAN требует установки файл-сервере операционной OS/2, рабочие могут работать DOS, Windows OS/2. OS/2 - операционная система, истинную многозадачность, в защищенном режиме x86 и выше. LAN использует 32-х версию файловой OS/2, называемую которая оптимизирована работы на за счет каталогов и данных. LAN - это первая ОС, разработанная поддержки среды клиент-сервер. Ключевыми LAN Manager редиректор и сервер. Особенно LAN Manager архитектуру клиент-сервер систем управления данных. LAN разрешает рабочим под OS/2 сетевой сервис технологии "равный-с-равным". Это что рабочая может выполнять сервера баз принт-сервера или сервера. Ограничением то, что один пользователь, владельца этой станции, имеет к такому одноранговому сервису.

Для в небольшой сети Microsoft предлагает не требующую аппаратных или затрат операционную Windows for . Эта операционная позволяет организовать по схеме при этом необходимости приобретать компьютер для в качестве сетевого сервера. Эта система особенно для решения задач в коллективах, которого ранее использовали Windows 3.1. В for Workgroups высокая производительность обработки за того, что сетевые драйверы 32-х разрядными драйверами.

С середины года Microsoft выпуск новых систем "новой (New Technology - Windows NT.

В 1995 года Microsoft выпустила одну новую систему Windows (кодовое название предназначенную для Windows 3.1 и for Workgroups в настольных компьютерах с Intel x86.

Первоначально разработать NT с и программным (API) в стиле OS/2, OS/2 плохо а Windows 3.0 большой и постоянный на рынке. Увидев ориентиры и сложности, с развитием и поддержкой несовместимых систем, решила изменить курс и направить инженеров в сторону единой цельной системы. Эта состоит в том, разрабатывать семейство на Windows систем, которые бы множество компьютеров, от маленьких ноутбуков самых больших рабочих станций. Windows как было следующее поколение занимает самое место в семействе Windows. Она графический интерфейс пользователя Windows, а является первой на Windows системой фирмы поддерживающей Win32 32-х битный интерфейс для новых приложений. Win32 делает доступными приложений улучшенные ОС, такие многонитевые процессы, безопасность, I/O, объектами.

В июле года появились ОС семейства - Windows NT и Windows NT Server 3.1.

Windows 4.0

При Windows NT Microsoft решила стабильностью ради производительности. С целью были изменения в архитектуру: менеджера окон и а также драйверы адаптеров были из пользовательского в режим ядра. Это означает некоторый от принятой в версиях Windows 3.х концепции микроядра.

Перенос библиотеки и драйверов в ядра повышает выполнения графического ввода-вывода. Эти особенно сказались скорости выполнения Win32, в то как приложения и DOS-ские графические работают примерно как и в версии 3.5.

В же время изменения делают систему в принципе надежной. Действительно, программное обеспечение адаптеров, как разрабатывается фирмами-производителями оборудования и это обеспечение часто (вместе с оборудованием), от него ожидать той которая требуется модулей операционной системы.

Структура: executive и защищенные

При разработке Windows NT в значительной степени концепция микроядра. В с этой идеей разделена на подсистем, каждая которых выполняет набор сервисных - например, сервис сервис по процессов, или по планированию процессов. Каждый выполняется в пользовательском выполняя цикл запроса от на одну его сервисных функций. Клиент, может быть другая компонента либо прикладная запрашивает сервис, сообщение на сервер. Ядро (или микроядро), в привилегированном режиме, сообщение нужному затем сервер операцию, после ядро возвращает клиенту с помощью сообщения.

Структурно NT может представлена в виде частей: часть системы, работающая в пользователя, и часть системы, работающая в ядра (рисунок 8.1).

Часть NT, работающая в ядра, называется - исполнительной частью. Она ряд компонент, управляют виртуальной объектами (ресурсами), и файловой системой сетевые драйверы), процессов и частично безопасности. Эти взаимодействуют между с помощью межмодульной связи. Каждая вызывает другие с набора тщательно внутренних процедур.

Вторую Windows NT, в режиме пользователя, серверы - так защищенные подсистемы. Серверы NT называются подсистемами, так каждый из выполняется в отдельном память которого от других системой управления памятью NT executive. Так подсистемы автоматически могут совместно память, они друг с другом посылки сообщений. Сообщения передаваться как клиентом и сервером, и между двумя серверами. Все проходят через часть Windows NT. Ядро NT планирует защищенных подсистем так же, и нити обычных процессов.

Сетевые

Средства сетевого Windows NT на реализацию с существующими типами обеспечение возможности и выгрузки сетевого обеспечения, а также поддержку распределенных приложений.

Windows с точки зрения сетевых средств следующие особенности:

1. Встроенность уровне драйверов. Это обеспечивает быстродействие.
2. Открытость - легкостью динамической мультиплексируемостью протоколов.
3. Наличие именованных конвейеров и ящиков для распределенных приложений .
4. Наличие сетевых средств, строить сети в корпорации: дополнительные безопасности централизованное отказоустойчивость (UPS, диски).

Windows унаследовала от предшественников редиректор и протокол верхнего SMB и транспортный NetBIOS (правда, с "наполнением" - NetBEUI). Как и в MS-NET редиректор локальные запросы на удаленный а сервер принимает и эти запросы.

Сначала и сервер были на ассемблере и над существующим программным обеспечением MS-DOS. Новые и сервер встроены в NT, они зависят от аппаратных средств, которых работает ОС. Они на С и выполнены загружаемые драйверы системы, которые загружаться или в любое время. Они могут сосуществовать с и серверами других производителей.

Реализация и сервера как файловой системы их частью executive. Следовательно, имеют доступ к интерфейсам, которые ввода-вывода обеспечивает драйверов. Эти в свою очередь, разработаны с учетом сетевых компонент. Доступ к драйверов плюс непосредственного вызова дают значительный в повышение производительности и сервера. Многоуровневая драйверов менеджера отражает многоуровневую сетевых протоколов. Так редиректор и сервер драйверами, то могут быть на верхнем под которым все необходимые транспортных протоколов. Такая обеспечивает модульность компонент и создает путь от редиректора или вниз к транспортному и уровням сети.

Сетевой обеспечивает средства, одному компьютеру NT для к файлам и принтерам компьютера. Так он поддерживает то он с существующими серверами и LAN Manager, доступ к системам Windows и OS/2 Windows NT. Механизмы обеспечивают защиту Windows NT, по сети, несанкционированного доступа.

Редиректор одну основную поддержку распределенной системы, которая себя подобно файловой системе, и работает через ненадежную среду (сеть). Когда связь отказывает, редиректор ответственен за восстановление соединения, если это возможно, или же за возврат кода ошибки, чтобы приложение смогло повторить операцию.

Подобно другим драйверам файловой системы, редиректор должен поддерживать асинхронные операции ввода-вывода, если они вызываются. Когда пользовательский запрос является асинхронным, то редиректор должен вернуть управление немедленно, независимо от того, завершилась ли удаленная операция ввода-вывода или нет. При этом редиректор выполняется в контексте этой нити. Вызывающая нить должна продолжить свою работу, а редиректор должен ждать завершения запущенной операции. Есть два варианта решения этой проблемы: или редиректор сам создает новую нить, которая будет ждать, или он может передать эту работу уже готовой нити, существующей в системе. В Windows NT реализован второй вариант.

Редиректор отправляет и получает блоки SMB для выполнения своей работы. Протокол SMB является протоколом прикладного уровня, включающим сетевой уровень и уровень представления.

SMB реализует:

1. установление сессии,
2. файловый сервис,
3. сервис печати,
4. сервис сообщений.

Интерфейс, в соответствии с которым редиректор посылает блоки SMB, называется интерфейсом транспортных драйверов (transport driver interface - TDI). Редиректор вызывает функции TDI для передачи блоков SMB различным транспортным драйверам, загруженным в Windows NT. Для вызова функций TDI редиректор должен открыть канал, называемый виртуальной связью (virtual circuit), к машине назначения, а затем послать SMB-сообщение через эту виртуальную связь. Редиректор создает только одну виртуальную связь для каждого сервера, с которым соединена система Windows NT, и мультиплексирует через нее запросы к этому серверу. Транспортный уровень определяет, каким образом реализовать виртуальную связь, и пересылает данные через сеть.

Совместимость Windows NT с NetWare

Совместимость сетевых операционных систем предполагает использование одинакового стека коммуникационных протоколов, в том числе и верхнего прикладного уровня. Протоколы верхнего уровня (NCP, SMB, NFS, FTP, telnet) включают две части - клиентскую и серверную. При взаимодействии двух компьютеров на каждой стороне могут присутствовать как обе части прикладного протокола, так и по одной его части, в зависимости этого образуется одна, или пары "клиент-сервер".

Для части протокола уровня, реализованного в модуля операционной используются разные - редиректор (redirector), запросов или (requester). Эти получают запросы приложений на к удаленным ресурсам, на серверах, и диалог с сервером в с каким-либо протоколом уровня. Совокупность которая может приложение для к редиректору, называется интерфейсом (API) редиректора.

Существующая Windows NT имеет встроенную стека протоколов а именно протоколов и клиентской части NCP. При первой версии NT 3.1 Microsoft и Novell соглашение о том, редиректор, реализующий часть протокола будет написан сотрудников Novell и Microsoft в течение дней после коммерческой версии NT 3.1. Однако версия редиректора Novell появилась спустя четыре и обладала существенными не поддерживался API редиректора в частности, поддерживались 32-х разрядные что означало работы старых разрядных приложений NetWare.

Через время Microsoft свою собственную редиректора для проведя большую по освоению NCP. Этот оказался гораздо однако и он недостатки: в нем поддержка входных NetWare и службы NetWare Directory Services. Отсутствие входных сценариев что администратору будет сложно создание индивидуальной среды NetWare пользователей, использующих NT в качестве машины серверов NetWare.

Организация, NetWare, может Windows NT в

1. клиентской рабочей
2. файлового сервера сервера печати с NetWare,
3. файлового или сервера вместо NetWare,
4. сервера данных или приложений.

История OS/2 и ее на рынке

Аналитики, 32-х битными системами для компьютеров, всегда свое внимание битве между Windows и IBM предполагая, что имеет преимущество. Но все согласны с точкой зрения. OS/2 была первой и работающей 32-х операционной системой персональных компьютеров. И первой начала круг состязаний - OS/2 Warp, для клиентских сетей клиент-сервер и сетей, появилась рынке раньше 95, позиционированной образом. OS/2 была также системой, включившей средств поддержки а также средств ориентации.

Заключение

Большое типов компьютеров, в вычислительных сетях, за собой операционных систем: рабочих станций, серверов сетей отдела и серверов предприятия в целом. К могут предъявляться требования по и функциональным возможностям, чтобы они свойством совместимости, позволило бы совместную работу ОС.

Сетевые могут быть на две масштаба отдела и предприятия. ОС отделов или групп обеспечивают сетевых сервисов, разделение файлов, и принтеров. Они должны обеспечивать отказоустойчивости, например, с RAID-массивами, поддерживать архитектуры. Сетевые отделов обычно просты в установке и по сравнению с ОС предприятия, у меньше функциональных они меньше данные и имеют слабые возможности взаимодействию с другими сетей, а также производительность.

Сетевая система масштаба прежде всего обладать основными любых корпоративных в том числе:

1. масштабируемостью, есть способностью хорошо работать в диапазоне различных характеристик сети,
2. совместимостью с продуктами, то способностью работать в гетерогенной среде в режиме plug-and-play.

Корпоративная ОС должна более сложные сервисы. Подобно ОС рабочих сетевая ОС предприятия должна пользователям разделять приложения и принтеры, делать это большего количества и объема данных и с высокой производительностью. Кроме сетевая ОС предприятия обеспечивает соединения разнородных - как рабочих так и серверов. Например, если ОС на платформе она должна рабочие станции работающие на RISC-платформах. Аналогично, ОС, работающая RISC-компьютере, должна DOS, Windows и OS/2. Сетевая масштаба предприятия поддерживать несколько протоколов (таких TCP/IP, IPX/SPX, DECnet и OSI), простой доступ к ресурсам, удобные управления сервисами, агентов для управления сетью.

Важным сетевой ОС предприятия является справочная служба, в хранятся данные о и разделяемых ресурсах сети. Такая называемая также каталогов, обеспечивает логический вход в сеть и предоставляет удобные средства всех доступных ресурсов. Администратор, наличии в сети справочной службы, от необходимости на каждом повторяющийся список а значит избавлен большого количества работы и от ошибок при состава пользователей и прав на сервере.

Важным справочной службы ее масштабируемость, распределенностью базы о пользователях и ресурсах.

Такие ОС, как Vines, Novell 4.x, IBM Server, Sun Microsoft LAN и Windows NT могут служить в операционной системы в то время ОС NetWare Personal Ware, LANtastic больше для небольших групп.

Критериями выбора ОС предприятия являются характеристики:

1. Органичная многосерверной сети;
2. Высокая файловых операций;
3. Возможность интеграции с другими
4. Наличие централизованной справочной службы;
5. Хорошие развития;
6. Эффективная удаленных пользователей;
7. Разнообразные файл-сервис, принт-сервис, данных и отказоустойчивость, данных, служба сообщениями, разнообразные данных и другие;
8. Разнообразные хост-платформы: IBM DEC NSA,
9. Разнообразные транспортные TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk;
10. Поддержка операционных систем пользователей: DOS, OS/2, Mac;
11. Поддержка оборудования стандартов Token Ring, ARCnet;
12. Наличие прикладных интерфейсов и вызова удаленных RPC;
13. Возможность с системой контроля и сетью, поддержка управления сетью SNMP.

Конечно, одна из сетевых ОС отвечает в полном перечисленным требованиям, выбор сетевой как правило, с учетом производственной и опыта. В таблице основные характеристики и доступных в настоящее сетевых ОС.

литературы

1. Д. Гантер, С. Барнет, “Интеграция Windows и Unix” 464с. C 1998 г.

2. Питер “Unix. Настольный 395 с. ЛОРИ г.

3. Джеймс “Секркты UNIX” 1998 г.

4. И. Серебрянский “ Net Ware взглядом” 160 c.BHV 1996 г.

5. Кепли Сипплес Т.Ф. “Ответы актуальные вопросы /2 Warp” c. ДиаСофт 1996 г.

6. Компьютерный МИР ПК “ Последние десять

7. LAN СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ “ Linux - возвращаясь к

8. Журнал ПК" #12/98 "Открытые Системы “ против NT: ли чего

9. LAN/ЖУРНАЛ РЕШЕНИЙ #09/98 “ сетей с серверами и NT”

10. LAN/ЖУРНАЛ РЕШЕНИЙ #07/96 “ ОС в гетерогенной ”

11. COMPUTERWORLD #10/99 “ Что подходит корпоративным Linux или NT?”

12. Ссылка в : www.citforum.ru

13. Ссылка в : www.osp.ru

Приложение

Таблица. 1.
характеристики сетевых систем

Novell NetWare	Специализированная операционная оптимизированная для в качестве файлового и принт-сервера Ограниченные средства использования в качестве приложений: не средств виртуальной и вытесняющей многозадачности, а симметричного мультипроцесcирования до самого времени. Отсутствуют основных операционных используемых для приложений, - UNIX, OS/2 Серверные платформы: на основе Intel, рабочие RS/6000 компании под управлением системы AIX с продукта NetWare UNIX Поставляется с оболочкой клиентов: DOS, OS/2, UNIX, (оболочка для NT разрабатывается Novell в настоящее хотя Microsoft реализовала клиентскую NetWare в Windows Организация одноранговых связей с помощью ОС Имеет справочную службу Directory Services поддерживающую централизованное распределенную, полностью автоматически синхронизируемую и отличной масштабируемостью Поставляется с службой обработки Message Handling (MHS), полностью (начиная с версии со справочной Поддерживаемые сетевые протоколы: IPX/SPX, NetBIOS, Поддержка удаленныхпользователей: ISDN, телефонные линии, relay, X.25 - с продукта NetWare (поставляется отдельно) Безопасность: с помощью открытых метода шифрования сертифицирована по C2 Хороший сервер Встроенная функция компрессии Сложное обслуживание
Banyan VINES и ENS (Enterprise Network Services)	Серверные платформы ENS for UNIX: на RISC- под управлением UNIX, HP-UX, AIX ENS for работает на платформах под NetWare 2.x, 4.x VINES работает Intel-платформах платформы: DOS, OS/2, UNIX, for Workgroups, NT Хороший приложений: поддерживаются многозадачность, виртуальная и симметричное мультипроцессирование в VINES и в ENS- для UNIX. Поддерживаются среды UNIX, Windows Поддержка одноранговых - отсутствует Справочная служба - III, наиболее из имеющихся рынке, с централизованным полностью интегрированная с сетевыми службами, реплицируемая и автоматически отлично масштабируемая Согласованность с другими сетевыми хорошая; серверная работает в средах и UNIX; пользователи Windows NT и Server могут объектами справочной Streettalk III Служба - Intelligent Messaging, с другими службами Поддерживаемые протоколы: VINES TCP/IP, IPX/SPX, Поддержка удаленных пользователей: коммутируемые телефонные X.25 Служба безопасности: электронную подпись алгоритм), избирательные доступа, шифрацию; сертифицирована Простое обслуживание Хорошо Отличная производительность обмена между серверами, при обмене
Microsoft LAN Manager	широкая работает под OS/2 и поддерживает мощные серверные один сервер поддерживать до 2 клиентов
Microsoft Windows Server 3.51 и	Серверные платформы: на базе Intel, PowerPC, DEC MIPS Клиентские : DOS, OS/2, Windows for Macintosh Организация сети возможна с Windows NT и Windows for Windows NT представляет собой сервер приложений: поддерживает вытесняющую виртуальную память и мультипроцессирование, а также среды DOS, OS/2, POSIX Справочные доменная для учетной информацией (Windows NT Directory service), службы имен и DNS Хорошая поддержка работы с сетями поставляется клиентская (редиректор) для NetWare (версий и 4.х в режиме 3.х, справочная NDS поддерживается, с версии 4.0), в виде шлюза в NT Server как отдельная для Windows Workstation; недавно объявила о выпуске части NetWare оболочки для NT Server Служба сообщений - Microsoft основанная на платформе, в этом ожидается версия платформы Windows - Microsoft Message интегрированная с остальными Windows NT Поддерживаемые сетевые протоколы: IPX/SPX, NetBEUI, Поддержка удаленных пользователей: коммутируемые телефонные frame relay, - с помощью встроенной Remote Access (RAS) Служба безопасности: использует избирательные доступа и доверительные между доменами; сети, основанные Windows NT сертифицированы по C2 Простота установки и Отличная масштабируемость
IBM Server 4.0	Серверные : операционные системы и VM для ; AS/400 с OS/400, станции RS/6000 с серверы Intel или Pentium OS/2 Поставляется с для клиентов: Macintosh, OS/2, Windows NT, for Workgroups приложений могут организованы с помощью Server 4.0 в средах MVS, AIX, OS/2, OS/400. В OS/2 поддерживаются: многозадачность, виртуальная и симметричное мультипроцессирование Организация связей возможна с ОС Warp Справочная служба - LAN Domain, то основа на подходе Поддерживаемые сетевые TCP/IP, NetBIOS, Безопасность - избирательные права система не Служба обработки сообщений - Высокая производительность Недостаточная масштабируемость
IBM и LAN Manager	LAN Manager UNIX хорошо (15% объема продаж сетевых LAN Manager for поддерживает RISC System/6000 в качестве сервера Работает под имеет все связанные с использованием ОС

1. Д. Гантер, С. Барнет, Л.Гантер “Интеграция Windows NT и Unix” 464с. Cанкт-Петербург, 1998 г. ↑

2. Джеймс Армстронг “Секркты UNIX” Санкт-Петербург, 1998 г. ↑

3. Кепли М., Сипплес Т.Ф. “Ответы на актуальные вопросы OS/2 Warp” 352 c. ДиаСофт 1996 г. ↑

4. Компьютерный журнал МИР ПК #01/99 “ Последние десять минут” ↑

5. Д. Гантер, С. Барнет, Л.Гантер “Интеграция Windows NT и Unix” 464с. Cанкт-Петербург, 1998 г. ↑

6. Кепли М., Сипплес Т.Ф. “Ответы на актуальные вопросы OS/2 Warp” 352 c. ДиаСофт 1996 г. ↑

7. LAN/ЖУРНАЛ СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ #04/99 “ Linux - возвращаясь к напечатанному” – c.5 ↑

8. LAN/ЖУРНАЛ СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ #07/96 “ Сетевые ОС в гетерогенной среде” – 3c. ↑

9. COMPUTERWORLD РОССИЯ #10/99 “ Что больше подходит корпоративным пользователям: Linux или Windows NT?” – 6c. ↑