Сетевые операционные системы (Поддержка многопользовательского режима)

Содержание:

Введение

В вычислительной системе операционная система играет важную роль и задает тон и облик всей системы. Тем не менее, пользователи, постоянно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Часто это связано с тем, что Операционная Система выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение разработчики программного обеспечения удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его вычислительными ресурсами

1. Классификация ОС

Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.

Ниже приведена классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.

2. Особенности алгоритмов управления ресурсами

От производительности алгоритмов управления локальными ресурсами машины во многом находится в зависимости эффективность всей сетевой ОС в целом. В следствие этого, характеризуя сетевую ОС, нередко приводят важные особенности реализации функций ОС по управлению микропроцессорами, памятью, наружными приборами самостоятельного компа. Так, к примеру, в зависимости от индивидуальностей использованного метода управления микропроцессором, операционные системы разделяют на многозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользовательские, на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.

3. Поддержка многозадачности

По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:

• однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и

• многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).

В основном однозадачные ОС выполняют функцию предоставления условной машины пользователю, совершая наиболее обычным и комфортным процедура взаимодействия пользователя с пк. Однозадачные ОС содержат ресурсы управления удаленными аппаратами, ресурсы управления файлами, ресурсы общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

4. Поддержка многопользовательского режима

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

• однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

• многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа иных пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.

5. Вытесняющая и невытесняющая многозадачность

Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:

• невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);

• вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).

Главным отличием среди вытесняющим и невытесняющим вариациями многозадачности считается уровень централизации сиситемы планирования действий. В первоначальный случае система планирования действий полностью сконцентрирована в операторной концепции, а в 2-ой - разделен среди концепцией и практическими проектами. Присутствие невытесняющей многозадачности интенсивный процедура производится вплоть до этих времен, до тех пор пока некто непосредственно, согласно своей инициативе, никак не даст руководство операторной концепции с целью этого, для того чтобы эта предпочла с очередности иной завершенный к осуществлению процедура. Присутствие вытесняющей многозадачности разрешение о переключении процессора с 1-го хода в иной берется операторной концепцией, а никак не лично действующим ходом.

6. Поддержка многонитевости

Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).

7. Многопроцессорная обработка

Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

В наши время делается общепризнанным внедрение в ОС функций помощи мультипроцессорной обрабатывания сведений.

Многопроцессорные ОС имеют все шансы систематизироваться согласно методу компании вычисляемыого хода в концепции с мультипроцессорной зодчеством: косые ОС и инвариантные ОС. Косая ОС полностью производится только лишь в 1 с процессоров концепции, распределяя практические проблемы согласно другим процессорам. Инвариантная ОС целиком децентрализована и применяет целый объединение процессоров, деля их среди целыми и практическими вопросами.

Выше существовали пересмотрены свойства ОС, сопряженные с правлением только лишь один видом ресурсов - процессором. Существенное воздействие в образ операторной концепции в полном, в способности её применения в этой либо другой сфере проявляют характерные черты и других подсистем управления местными ресурсами - подсистем управления памятью, файлами, приборами ввода-заключения.

Специфика ОС выражается и в этом, каковым способом возлюбленная осуществит сетные функции: определение и переадресовывание в линия запросов к далёким ресурсам, предоставление уведомлений согласно узы, осуществление далёких запросов. Присутствие осуществлении сетных функций появляется совокупность проблем, сопряженных с расчисленным нравом сохранения и обрабатывания сведений в узы: управление ссылочной данных о абсолютно всех общедоступных в узы ресурсах и серверах, адресование взаимодействующих действий, предоставление прозрачности допуска, копирование сведений, регулирование снимок, помощь защищенности сведений.

8. Особенности аппаратных платформ

На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные. В любом случае специфика аппаратных средств, как правило, отражается на специфике операционных систем.

Несомненно, то что ОС огромный машины считается наиболее непростой и многофункциональной, нежели ОС индивидуального пк. Таким образом в ОС крупных машин функции согласно планированию струи исполняемых проблем, несомненно, реализуются посредством применения трудных первенствующих дисциплин и призывают огромной вычисляемыой силы, нежели в ОС индивидуальных пк. Подобно обстоит проблема и с иными функциями.

Сетевая ОС обладает в собственном составе ресурсы передачи уведомлений среди пк согласно установкам взаимосвязи, какие абсолютно никак не необходимы в самостоятельной ОС. В базе данных уведомлений сетная ОС удерживает распределение ресурсов пк среди далёкими юзерами, подсоединенными к узы. С целью укрепления функций передачи уведомлений сетные ОС включают специализированные программные элементы, реализующие распространенные коммуникационные труды (научного общества), подобные равно как IP, IPX, Ethernet и прочие.

Многопроцессорные доктрины спрашиваю с операторной доктрины специальной компании, с поддержкой каковой независимо ОС, а ещё поддерживаемые ею дополнения владели вероятность б делаться единовременно раздельными микропроцессорами доктрины. Синхронная действие единичных элементов ОС создает добавочные задачи с целью разработчиков ОС, к примеру равно как в этом случае значительно труднее обеспечивать слаженный допуск единичных действий к всеобщим целым таблицам, устранить итог гонок и другие лишние результаты асинхроичного исполнения девал.

Другие требования предъявляются к операционным системам кластеров. Кластер - слабо связанная общность нескольких вычислительных систем, работающих коллективно для выполнения всеобщих приложений, и представляющихся пользователю цельной системой. Наравне со особой аппаратурой для функционирования кластерных систем нужна и программная помощь со стороны операционной системы, которая сводится в основном к синхронизации доступа к разделяемым источникам, выявлению отказов и динамической реконфигурации системы. Одной из первых разработок в области кластерных спецтехнологий были решения компании Digital Equipment на базе компьютеров VAX. Незадолго этой компанией заключено соглашение с корпорацией Microsoft о разработке кластерной спецтехнологии, использующей Windows NT. Несколько компаний предлагают кластеры на основе UNIX-машин.

В одном ряду с ОС, нацеленными на безусловно определенный образ аппаратной платформы, есть операционные системы, умышленно сделанные этим образом, чтобы они имели вероятность быть легко перенесены с компа 1-го на подобии на компьютер другого на подобии, скажем именуемые мобильные ОС. Больше броским случаем сходственный ОС считается знаменитая система UNIX. В данных системах аппаратно-зависимые пространства заботливо локализованы, скажем собственно что при переносе системы на свежую платформу переписываются лишь только они. Средством, облегчающем перенесение другой части ОС, считается написание ее на машинно-самостоятельном языке, к примеру, на С, тот, что и был разработан для программирования операционных систем.

9. Особенности областей использования

Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:

• системы пакетной обработки (например, OC EC),

• системы разделения времени (UNIX, VMS),

• системы реального времени (QNX, RT/11).

Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного нрава, не требующих стремительного приобретения итогов. Основной целью и критерием результативности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени. Для достижения этой цели в системах пакетной обработки применяются дальнейшая схема функционирования: в начале работы формируется пакет заданий, всякое задание содержит требование к системным источникам; из этого пакета заданий формируется мультипрограммная смесь, то есть уйма единовременно исполняемых задач. Для одновременного выполнения выбираются задачи, предъявляющие отличающиеся требования к источникам, так, дабы обеспечивалась сбалансированная загрузка всех устройств вычислительной машины; так, скажем, в мультипрограммной смеси желанно одновременное наличие вычислительных задач и задач с насыщенным вводом-итогом. Таким образом, выбор нового задания из пакета заданий зависит от внутренней обстановки, складывающейся в системе, то есть выбирается «выигрышное» задание. Следственно, в таких ОС нереально гарантировать выполнение того либо другого задания в течение определенного периода времени. В системах пакетной обработки переключение процессора с выполнения одной задачи на выполнение иной происходит только в случае, если энергичная задача сама отказывается от процессора, скажем, из-за необходимости исполнить операцию ввода-итога. Следственно одна задача может надолго занять процессор, что делает немыслимым выполнение интерактивных задач. Таким образом, взаимодействие пользователя с вычислительной машиной, на которой установлена система пакетной обработки, сводится к тому, что он приносит задание, отдает его диспетчеру-оператору, а в конце дня позже выполнения каждого пакета заданий получает итог. Видимо, что такой порядок снижает результативность работы пользователя.

Системы деления времени призваны выправить ведущей недостаток систем пакетной обработки - изоляцию пользователя-программиста от процесса выполнения его задач. Любому юзеру системы деления времени предоставляется терминал, с которого он имеет вероятность изготавливать разговор со собственной программкой. Скажем как в системах деления времени любой задачке отличается лишь только квант процессорного времени, ни 1 задачка не занимает микропроцессор на длинное время, и время результата как оказалось применимым. В случае если квант избран достаточно маленьким, то у всех юзеров, в одно и тоже время работающих на одной и что же машине, формируется эмоцию, собственно что всякий из их единовластно пользуется машину. Ясно, собственно что системы деления времени обладают наименьшей пропускной вероятностью, чем системы пакетной обработки, скажем как на выполнение принимается любая запущенная юзером задачка, а не та, которая «выигрышна» системе, и, не считая такого, есть затратные затраты вычислительной мощности на огромнее нередкое переключение микропроцессора с задачки на задачку. Аспектом продуктивности систем деления времени считается не предельная пропускная дееспособность, а удобство и результативность работы юзера.

Системы реального времени используются для управления разными техническими объектами, такими, скажем, как станок, спутник, научная экспериментальная установка либо технологическими процессами, такими, как гальваническая линия, доменный процесс и т.п. Во всех этих случаях существует предельно возможное время, в течение которого должна быть исполнена та либо другая программа, руководящая объектом, в отвратном случае может случиться авария: спутник выйдет из зоны видимости, экспериментальные данные, поступающие с датчиков, будут утрачены, толщина гальванического покрытия не будет соответствовать норме. Таким образом, критерием результативности для систем реального времени является их способность выдерживать предварительно заданные промежутки времени между запуском программы и приобретением итога (руководящего воздействия). Это время именуется временем реакции системы, а соответствующее качество системы - реактивностью. Для этих систем мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный комплект предварительно разработанных программ, а выбор программы на выполнение осуществляется исходя из нынешнего состояния объекта либо в соответствии с расписанием плановых работ.

Некоторые операционные системы имеют все шансы кооперировать в для себя качества систем разных типов, к примеру, доля задач имеет вероятность производиться в режиме пакетной обработки, а доля - в режиме реального времени либо же в режиме деления времени. В этих случаях режим пакетной обработки зачастую именуют фоновым режимом.

10. Особенности методов построения

При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, положенные в ее основу.

К таким базовым концепциям относятся:

• Способы построения ядра системы - монолитное ядро или микроядерный подход. Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот. Альтернативой является построение ОС на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня исполняют специализированные компоненты ОС - серверы, работающие в пользовательском режиме. При таком построении ОС работает более медленно, так как часто исполняются переходы между привилегированным режимом и пользовательским, зато система получается более 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.

• 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.

• 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.

• 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 иных распределенных служб.

алгоритм компьютер аппаратный кластер

11. 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 - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

Рис. 1.1. Структура сетевой ОС

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок 1.1):

• Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.

• Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

• Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

• Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.

В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный компьютер, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.

На рисунке 1.2 показано взаимодействие сетевых компонентов. Тут компьютер 1 исполняет роль «чистого» заказчика, а компьютер 2 - роль «чистого» сервера, соответственно на первой машине отсутствует серверная часть, а на 2-й - клиентская. На рисунке отдельно показан компонент клиентской части - редиректор. Именно редиректор перехватывает все запросы, поступающие от приложений, и анализирует их. Если выдан запрос к источнику данного компьютера, то он переадресовывается соответствующей подсистеме локальной ОС, если же это запрос к удаленному источнику, то он переправляется в сеть. При этом клиентская часть преобразует запрос из локальной формы в сетевой формат и передает его транспортной подсистеме, которая отвечает за доставку сообщений указанному серверу. Серверная часть операционной системы компьютера 2 принимает запрос, преобразует его и передает для выполнения своей локальной ОС. Позже того, как итог получен, сервер обращается к транспортной подсистеме и направляет результат заказчику, выдавшему запрос. Клиентская часть преобразует итог в соответствующий формат и адресует его тому приложению, которое выдало запрос.

Рис. 1.2. Взаимодействие компонентов операционной системы при взаимодействии компьютеров

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

Рис. 1.3. Варианты построения сетевых ОС

Первые сетевые ОС давали собой совокупасовокупность имеющейся локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки. При данном в локальную ОС встраивался минимальное количество сетевых функций, важных для работы сетевой оболочки, которая делала главные сетевые функции. Случием такового расклада считается внедрение на всякой машине сети операционной системы MS DOS (у которой начиная с ее третьей версии были замечены эти интегрированные функции, как блокировка файлов и записей, нужные для общего доступа к файлам). Принцип возведения сетевых ОС в облике сетевой оболочки над локальной ОС применяется и в передовых ОС, этих, к примеру, как LANtastic или же Personal Ware.

Впрочем больше действенным видется дорога разработки операционных систем, в начале специализированных для работы в сети. Сетевые функции у ОС такового на подобии глубоковстроены в главные модули системы, собственно что гарантирует их закономерную стройность, простоту эксплуатации и трансформации, а еще высшую производительность. Случием подобный ОС считается система Windows NT компании Microsoft, которая за счет встроенности сетевых средств гарантирует больше высочайшие характеристики производительности и безопасности инфы по сопоставлению с сетевой ОС LAN Manager что же компании (совместная разработка с IBM), являющейся надстройкой над локальной операционной системой OS/2.

Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами.

В зависимости от такого, как распределены функции меж компами сети, сетевые операционные системы, а значит, и сети разделяются на 2 класса: одноранговые и двухранговые (рисунок 1.4). Последние почаще именуют сетями с выделенными серверами.

(а)

(б)

Рис. 1.4. (а) - Одноранговая сеть, (б) - Двухранговая сеть

Если компьютер предоставляет свои источники иным пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к источникам иной машины, является заказчиком. Как теснее было сказано, компьютер, работающий в сети, может исполнять функции либо заказчика, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.

Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением компьютера (скажем, предоставление файлов в общее пользование всяким остальным пользователям сети либо организация совместного использования факса, либо предоставление всяким пользователям сети вероятности запуска на данном компьютере своих приложений), то такой компьютер именуется выделенным сервером. В зависимости от того, какой источник сервера является разделяемым, он именуется файл-сервером, факс-сервером, принт-сервером, сервером приложений и т.д.

Видимо, что на выделенных серверах желанно устанавливать ОС, намеренно оптимизированные для выполнения тех либо иных серверных функций. Следственно в сетях с выделенными серверами почаще каждого применяются сетевые операционные системы, в состав которых входит нескольких вариантов ОС, отличающихся вероятностями серверных частей. Скажем, сетевая ОС Novell NetWare имеет серверный вариант, оптимизированный для работы в качестве файл-сервера, а также варианты оболочек для рабочих станций с разными локальными ОС, причем эти оболочки исполняют экстраординарно функции заказчика. Иным примером ОС, ориентированной на построение сети с выделенным сервером, является операционная система Windows NT. В различие от NetWare, оба варианта данной сетевой ОС - Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) - могут поддерживать функции и заказчика и сервера. Но серверный вариант Windows NT имеет огромнее вероятностей для предоставления источников своего компьютера иным пользователям сети, так как может исполнять больше широкий комплект функций, поддерживает большее число одновременных соединений с заказчиками, реализует централизованное управление сетью, имеет больше развитые средства охраны.

деленный сервер не принято использовать в качестве компьютера для выполнения текущих задач, не связанных с его основным назначением, так как это может уменьшить результативность его работы как сервера. В связи с такими соображениями в ОС Novell NetWare на серверной части вероятность выполнения обычных прикладных программ вообще не предусмотрена, то есть сервер не содержит клиентской части, а на рабочих станциях отсутствуют серверные компоненты. Однако в иных сетевых ОС функционирование на выделенном сервере клиентской части безусловно возможно. Скажем, под управлением Windows NT Server могут запускаться обычные программы локального пользователя, которые могут затребовать выполнения клиентских функций ОС при появлении запросов к источникам иных компьютеров сети. При этом рабочие станции, на которых установлена ОС Windows NT Workstation, могут исполнять функции невыделенного сервера.

Важно понять, что несмотря на то, что в сети с выделенным сервером всегда компьютеры в всеобщем случае могут исполнять сразу роли и сервера, и клиента, эта сеть функционально не симметрична: аппаратно и программно в ней реализованы два вида компьютеров - некоторые, в большей ступени ориентированные для действие серверных функций и сидящие перед управлением специализированных серверных ОС, а другие - в главном исполняющие клиентские функции и сидящие перед управлением подходящего этому назначению варианта ОС. Функциональная несимметричность, подобно норма, возбуждает и несимметричность аппаратуры - ради выделенных серверов используются более сильные компьютеры с внушительными объемами оперативной и показной памяти. Таким видом, функциональная несимметричность в сетях с выделенным сервером сопровождается несимметричностью операционных систем (разделение ОС) и аппаратной несимметричностью (разделение компьютеров).

В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его эксплуатировать. В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС, которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Одноранговые сети могут быть построены, например, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.

В одноранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность: одни пользователи не желают разделять свои ресурсы с другими, и в таком случае их компьютеры исполняют роль клиента, за другими компьютерами администратор закрепил только функции по организации совместного использования ресурсов, а значит они являются серверами, в третьем случае, когда локальный пользователь не возражает против использования его ресурсов и сам не исключает возможности обращения к другим компьютерам, ОС, устанавливаемая на его компьютере, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одноранговых сетях отсутствует специализация ОС в зависимости от преобладающей функциональной направленности - клиента или сервера. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС.

Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, впрочем они приспособляются в главном ради соединения небольших групп пользователей, не показывающих огромных притязаний к объемам приберегаемой информации, ее защищенности через несанкционированного доступа и к резвости доступа. Присутствие неестественных притязаниях к этим характеристикам более надлежащими являются двухранговые сети, где сервер предпочтительнее определяет задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, беспричинно подобно его аппаратура и сетевая операционная порядок умышленно спроектированы ради этой мишени.

ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия.

Сетевые операционные системы имеют разные свойства в зависимости от того, предназначены они для сетей масштаба рабочей группы (отдела), для сетей масштаба кампуса или для сетей масштаба предприятия.

• Сети отделов - используются небольшой группой сотрудников, решающих общие задачи. Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.

• Сети кампусов - соединяют несколько сетей отделов внутри отдельного здания или внутри одной территории предприятия. Эти сети являются все еще локальными сетями, хотя и могут покрывать территорию в несколько квадратных километров. Сервисы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к базам данных предприятия, доступ к факс-серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам.

• Сети предприятия (корпоративные сети) - объединяют все компьютеры всех территорий отдельного предприятия. Они могут покрывать город, регион или даже континент. В таких сетях пользователям предоставляется доступ к информации и приложениям, находящимся в иных рабочих группах, иных отделах, подразделениях и штаб-квартирах корпорации.

Основной задачей операционной системы, используемой в путы масштаба отдела, является устройство деления ресурсов, таких подобно добавления, причина, лазерные принтеры и, допустимо, низкоскоростные модемы. Обыкновенно путы отделов заключают единственный либо два файловых сервера и не более чем 30 пользователей. Задачи управления для уровне отдела условно просты. В задачи правителя содержится прибавление новомодных пользователей, устранение простых ответов, инсталляция новомодных узлов и установка новомодных версий программного обеспечения. Операционные системы сетей отделов превосходно отработаны и многообразны, также, подобно и сами путы отделов, теснее издавна приспособляющиеся и довольно отлаженные. Такая козни обыкновенно использует некоторую либо апогей две сетевые ОС. Пуще только это козни с выделенным сервером NetWare 3.x либо Windows NT, либо же одноранговая козни, предположим козни Windows for Workgroups.

Пользователи и администраторы сетей отделов вскоре осознают, что они могут улучшить эффективность своей работы путем получения доступа к информации иных отделов своего предприятия. Если сотрудник, занимающийся продажами, может получить доступ к характеристикам конкретного продукта и включить их в презентацию, то эта информация будет более свежей и будет оказывать большее влияние на покупателей. Если отдел маркетинга может получить доступ к характеристикам продукта, который еще только разрабатывается инженерным отделом, то он может быстро подготовить маркетинговые материалы сразу же после окончания разработки.

Итак, следующим шагом в эволюции сетей является объединение локальных сетей нескольких отделов в единую сеть здания или группы зданий. Такие сети называют сетями кампусов. Сети кампусов могут простираться на несколько километров, но при этом глобальные соединения не требуются.

Операционная система, работающая в сети кампуса, должна обеспечивать для сотрудников одних отделов доступ к некоторым файлам и ресурсам сетей иных отделов. Услуги, предоставляемые ОС сетей кампусов, не ограничиваются простым разделением файлов и принтеров, а часто предоставляют доступ и к серверам иных типов, например, к факс-серверам и к серверам высокоскоростных модемов. Важным сервисом, предоставляемым операционными системами данного класса, является доступ к корпоративным базам данных, независимо от того, располагаются ли они на серверах баз данных или на миникомпьютерах.

Именно на уровне сети кампуса начинаются проблемы интеграции. В общем случае, отделы уже выбрали для себя типы компьютеров, сетевого оборудования и сетевых операционных систем. Например, инженерный отдел может использовать операционную систему UNIX и сетевое оборудование Ethernet, отдел продаж может использовать операционные среды DOS/Novell и оборудование Token Ring. Очень часто сеть кампуса соединяет разнородные компьютерные системы, в то время как сети отделов используют однотипные компьютеры.

Корпоративная сеть соединяет сети всех подразделений предприятия, в общем случае находящихся на значительных расстояниях. Корпоративные сети используют глобальные связи (WAN links) для соединения локальных сетей или отдельных компьютеров.

Пользователям корпоративных сетей нуждаются всегда те добавления и заслуги, которые имеются в сетях отделов и кампусов, плюс многие дополнительные добавления и заслуги, предположим, доступ к прибавлениям мейнфреймов и миникомпьютеров и к глобальным связям. Если ОС разрабатывается ради локальной путы либо рабочей группы, то ее основной нуждой является деление файлов и некоторых сетевых ресурсов (обыкновенно принтеров) среди локально подключенными пользователями. Такой подход не применим ради уровня начинания. Наряду с базовыми сервисами, связанными с разграничением файлов и принтеров, сетевая ОС, которая разрабатывается ради корпораций, должна помогать более обширный ассортимент сервисов, в что обыкновенно содержатся почтовая должность, имущества коллективной поделки, помощь удаленных пользователей, факс-сервис, улучшение голосовых известий, устройство видеоконференций и др.

Кроме того, многие существующие методы и подходы к решению традиционных задач сетей меньших масштабов для корпоративной сети оказались непригодными. На первый план вышли такие задачи и проблемы, которые в сетях рабочих групп, отделов и даже кампусов либо имели второстепенное значение, либо вообще не проявлялись. Например, простейшая для небольшой сети задача ведения учетной информации о пользователях выросла в сложную проблему для сети масштаба предприятия. А использование глобальных связей требует от корпоративных ОС поддержки протоколов, хорошо работающих на низкоскоростных линиях, и отказа от некоторых традиционно используемых протоколов (например, тех, которые активно используют широковещательные сообщения). Особое значение приобрели задачи преодоления гетерогенности - в сети появились многочисленные шлюзы, обеспечивающие согласованную работу различных ОС и сетевых системных приложений.

К признакам корпоративных ОС могут быть отнесены также следующие особенности.

Поддержка приложений. В корпоративных сетях исполняются сложные приложения, требующие для выполнения большой вычислительной мощности. Такие приложения разделяются на несколько частей, например, на одном компьютере выполняется часть приложения, связанная с выполнением запросов к базе данных, на другом - запросов к файловому сервису, а на клиентских машинах - часть, реализующая логику обработки данных приложения и организующая интерфейс с пользователем. Вычислительная часть общих для корпорации программных систем может быть слишком объемной и неподъемной для рабочих станций клиентов, поэтому приложения будут выполняться более эффективно, если их наиболее сложные в вычислительном отношении части перенести на специально предназначенный для этого мощный компьютер - сервер приложений.

Сервер приложений обязан базироваться для сильной аппаратной платформе (мультипроцессорные системы, зачастую для базе RISC-процессоров, специализированные кластерные архитектуры). ОС сервера прибавлений должна гарантировать большую производительность вычислений, а означает помогать многонитевую отделку, вытесняющую многозадачность, мультипроцессирование, виртуальную память и наиболее знаменитые практические среды (UNIX, Windows, MS-DOS, OS/2). В этом положении сетевую ОС NetWare сложно отнести к корпоративным продуктам, беспричинно подобно в ней недостают примерно всегда притязания, показываемые к серверу прибавлений. В то же период превосходная помощь универсальных прибавлений в Windows NT собственно и дозволяет ей требовать для пространство в космосе корпоративных продуктов

Справочная служба. Корпоративная ОС обязана владеть возможностью беречь информацию обо всех юзерах и ресурсах этим образом, дабы обеспечивалось управление ею из одной центральной точки. Аналогично большущий организации, корпоративная сеть нуждается в централизованном сбережении как возможно больше абсолютной справочной инфы о самой для себя (начиная с данных о юзерах, серверах, трудящихся станциях и кончая данными о кабельной системе). Конечно осуществить данную информацию в облике базы данных. Данные из данной базы имеют все шансы быть популярны почти всеми сетевыми системными приложениями, в первую очередь системами управления и администрирования. Не считая сего, эта основа может быть полезна при организации электрической почты, систем коллективной работы, службы защищенности, службы инвентаризации программного и аппаратного обеспечивания сети, да и для буквально всякого большого бизнес-приложения.

База данных, хранящая справочную информацию, предоставляет все то же многообразие возможностей и порождает все то же множество проблем, что и любая другая крупная база данных. Она позволяет осуществлять различные операции поиска, сортировки, модификации и т.п., что очень сильно облегчает жизнь как администраторам, так и пользователям. Но за эти удобства приходится расплачиваться решением проблем распределенности, репликации и синхронизации.

В совершенстве сетевые справочные данные обязаны быть выполнены в виде общей основы сведений, а никак не демонстрировать собою комплект двор сведений, которые специализируются в сохранении данных этого либо другого типа, равно как данное зачастую случается в настоящих операторных концепциях. К примеру, в Windows NT существует согласно последней грани 5 разных видов ссылочных двор сведений. Основной руководство домена (NT Domain Directory Service) сохраняет данные о юзерах, что применяется присутствие компании их логичного входа в линия. Сведения о этих ведь юзерах имеют все шансы находиться и в ином справочнике, используемом электрической почтой Microsoft Mail. Ещё 3 основы сведений удерживают решение низкоуровневых адресов: WINS - определяет соотношение Netbios-фамилий IP-адресам, руководство DNS - компьютер фамилий домена - как оказалось нужным присутствие подсоединении NT-узы к Internet, и в конечном итоге, руководство протокола DHCP применяется с целью механического направления IP-адресов пк узы. Поближе к эталону пребывают ссылочные работы, поставляемые компанией Banyan (продукция Streettalk III) и компанией Novell (NetWare Directory Services), предлагающие общий руководство с целью абсолютно всех сетных дополнений. Присутствие общей ссылочной работы с целью общесетевой операторной концепции - единственный с основных свойств её 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 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 ОС: избирательные или мандатные права доступа, сложные процедуры аутентификации пользователей, программная шифрация.

Заключение

Огромное многообразие типов компьютеров, используемых в вычислительных сетях, влечет за собой многообразие операционных систем: для рабочих станций, для серверов сетей яруса отдела и серверов яруса предприятия в целом. К ним могут предъявляться разные требования по продуктивности и функциональным вероятностям, желанно, дабы они владели свойством совместимости, которое дозволило бы обеспечить совместную работу разных ОС.

Сетевые ОС могут быть поделены на две группы: масштаба отдела и масштаба предприятия. ОС для отделов либо рабочих групп обеспечивают комплект сетевых сервисов, включая распределение файлов, приложений и принтеров. Они также обязаны обеспечивать свойства отказоустойчивости, скажем, трудиться с RAID-массивами, поддерживать кластерные архитектуры. Сетевые ОС отделов традиционно больше примитивны в установке и управлении по сопоставлению с сетевыми ОС предприятия, у них поменьше функциональных свойств, они поменьше охраняют данные и имеют больше слабые вероятности по взаимодействию с другими типами сетей, а также худшую эффективность.

Сетевая операционная система масштаба предприятия, прежде всего, должна обладать основными свойствами любых корпоративных продуктов, в том числе:

• масштабируемостью, то есть способностью одинаково хорошо работать в широком диапазоне различных количественных характеристик сети,

• совместимостью с другими продуктами, то есть способностью работать в сложной гетерогенной среде интерсети в режиме plug-and-play.

Корпоративная сетевая ОС должна поддерживать больше трудные сервисы. Аналогично сетевой ОС рабочих групп, сетевая ОС масштаба предприятия должна разрешать пользователям разделять файлы, приложения и принтеры, причем делать это для большего числа пользователей и объема данных и с больше высокой продуктивностью. Помимо того, сетевая ОС масштаба предприятия обеспечивает вероятность соединения разнородных систем - как рабочих станций, так и серверов. Скажем, даже если ОС работает на платформе Intel, она должна поддерживать рабочие станции UNIX, работающие на RISC-платформах. Подобно, серверная ОС, работающая на RISC-компьютере, должна поддерживать DOS, Windows и OS/2. Сетевая ОС масштаба предприятия должна поддерживать несколько стеков протоколов (таких как TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, DECnet и OSI), обеспечивая легкой доступ к удаленным источникам, комфортные процедуры управления сервисами, включая шпионов для систем управления сетью.

Важным составляющей сетевой ОС масштаба фирмы считается централизованная справочная служба, в которой сберегаются данные о юзерах и разделяемых источниках сети. Эта служба, именуемая еще службой каталогов, гарантирует исключительный правомерный вход юзера в сеть и дает ему благоприятные методы просмотра всех недорогих ему источников. Админ, при наличии в сети централизованной справочной службы, избавлен от потребности заводить на любом сервере циклический перечень юзеров, а обозначает избавлен от большущего числа рутинной работы и от возможных промахов при определении состава юзеров и их прав на любом сервере.

Важным свойством справочной службы является ее масштабируемость, обеспечиваемая распределенностью базы данных о пользователях и источниках.

Такие сетевые ОС, как Banyan Vines, Novell NetWare 4.x, IBM LAN Server, Sun NFS, Microsoft LAN Manager и Windows NT Server, могут служить в качестве операционной системы предприятия, в то время как ОС NetWare 3.x, Personal Ware, Artisoft LANtastic огромнее подходят для маленьких рабочих групп.

Критериями для выбора ОС масштаба предприятия являются следующие характеристики:

• Органичная поддержка многосерверной сети;

• Высокая эффективность файловых операций;

• Возможность эффективной интеграции с другими ОС;

• Наличие централизованной масштабируемой справочной службы;

• Хорошие перспективы развития;

• Эффективная работа удаленных пользователей;

• Разнообразные сервисы: файл-сервис, принт-сервис, безопасность данных и отказоустойчивость, архивирование данных, служба обмена сообщениями, разнообразные базы данных и другие;

• Разнообразные программно-аппаратные хост-платформы: IBM SNA, DEC NSA, UNIX;

• Разнообразные транспортные протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, AppleTalk;

• Поддержка многообразных операционных систем конечных пользователей: DOS, UNIX, OS/2, Mac;

• Поддержка сетевого оборудования стандартов Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet;

• Наличие популярных прикладных интерфейсов и механизмов вызова удаленных процедур RPC;

• Возможность взаимодействия с системой контроля и управления сетью, поддержка стандартов управления сетью SNMP.

Конечно, ни одна из существующих сетевых ОС не отвечает в полном объеме перечисленным требованиям, поэтому выбор сетевой ОС, как правило, осуществляется с учетом производственной ситуации и опыта. В таблице приведены основные характеристики популярных и доступных в настоящее время сетевых ОС.

Список литературы

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

2. Питер Дайсон «Unix. Настольный справочник» 395 с. ЛОРИ 1997 г.

3. Джеймс Армстронг «Секркты UNIX» Санкт-Петербург, 1998 г.

4. И. Серебрянский « Novell Net Ware одним взглядом» 160 c.BHV-Санкт-Петербург 1996 г.

5. Кепли М., Сипплес Т.Ф. «Ответы на актуальные вопросы OS/2 Warp» 352 c. ДиаСофт 1996 г.

6. Компьютерный журнал МИР ПК #01/99 « Последние десять минут»

7. LAN/ЖУРНАЛ СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ #04/99 «Linux - возвращаясь к напечатанному»

8. Журнал «Мир ПК» #12/98 Издательство «Открытые Системы « Unix против NT: есть ли чего бояться?»

9. LAN/ЖУРНАЛ СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ #09/98 «Построение сетей с серверами NetWare и NT»

10. LAN/ЖУРНАЛ СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ #07/96 «Сетевые ОС в гетерогенной среде»

11. COMPUTERWORLD РОССИЯ #10/99 «Что больше подходит корпоративным пользователям: Linux или Windows NT?»

12.Ссылка в Internet : www.citforum

13.Ссылка в Internet : www.osp

Размещено на Allbest.ru