Содержание:

Введение

Сегодня существует большое количество разных типов операционных систем, отличающихся областями применения, аппаратными платформами и методами реализации. Естественно, это обуславливает и значительные функциональные различия этих ОС. Даже у конкретной операционной системы набор выполняемых функций зачастую определить не так просто - та функция, которая сегодня выполняется внешним по отношению к ОС компонентом, завтра может стать ее неотъемлемой частью и наоборот. Поэтому при изучении операционных систем очень важно из всего многообразия выделить те функции, которые присущи всем операционным системам как классу продуктов.

Операционная система компьютерной сети во многом аналогична ОС автономного компьютера - она также представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который обеспечивает удобство работы пользователям и программистам путем предоставления им некоторой виртуальной вычислительной системы, и реализует эффективный способ разделения ресурсов между множеством выполняемых в сети процессов.

Компьютерная сеть - это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных соответствующим программным обеспечением, позволяющим пользователям сети получать доступ к ресурсам этого набора компьютеров. Сеть могут образовывать компьютеры разных типов, которыми могут быть небольшие микропроцессоры, рабочие станции, мини-компьютеры, персональные компьютеры или суперкомпьютеры. Коммуникационная система может включать кабели, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы и другие устройства, обеспечивающие передачу сообщений между любой парой компьютеров сети. Компьютерная сеть позволяет пользователю работать со своим компьютером как с автономным и добавляет к этому возможность доступа к информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров сети.

При организации сетевой работы операционная система играет роль интерфейса, экранирующего от пользователя все детали низкоуровневых программно-аппаратных средств сети. Например, вместо числовых адресов компьютеров сети, таких как МАС-адрес и IP-адрес, операционная система компьютерной сети позволяет оперировать удобными для запоминания символьными именами. В результате в представлении пользователя сеть с ее множеством сложных и запутанных реальных деталей превращается в достаточно понятный набор разделяемых ресурсов.

Объектом исследования моей ВКР являются сетевые операционные системы для ЭВМ.

Цель исследования - провести технический обзор коммерческих и свободно распространяемых сетевых ОС с тем, чтобы проанализировать их возможности и определить области применения.

Предмет исследования - основные характеристики и возможности современных сетевых ОС.

Задачи исследования:

изучить:

 основные понятия, функции, состав и принципы работы сетевых операционных систем;

 архитектуры современных сетевых операционных систем;

 особенности построения и функционирования современных сетевых операционных системы;

 принципы управления ресурсами в сетевой операционной системе;

 технические характеристики популярных сетевых операционных систем.

Актуальность исследования с одной стороны обусловлена потребностью улучшения операционных систем для повышения качества работы пользователя с ЭВМ, делая её более простой, и освобождая его от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими. С другой стороны выбранная тема курсовой работы актуальна в силу ежегодного роста и развития компьютерных технологий, а также в связи с увеличением роста локальных сетей. В настоящее время широко распространены домашние сети, сети малого офиса, сети крупных компании и т.д.

В связи с развитием компьютерных сетей развиваются и совершенствуются сетевые операционные системы. Практически каждые полгода выходят новые обновления для ОС и новые приложения. Динамично развиваются информационные технологии, которые тоже являются «двигателем» развития операционных систем. В многообразии предлагаемых версий и платформ операционных систем необходимо правильно ориентироваться, уметь с ними работать.

Технические обзоры сетевых ОС быстро устаревают. Интернет - ресурсы также предлагают материалы чаще всего по устаревшим сетевым ОС. В основной части ВКР изложены материалы по современным сетевым ОС - Windows Server, Windows 10 которые относятся к коммерческим программным продуктам, а также ОС Linux, как альтернатива им.

Глава 1. Теоретические основы построения сетевых операционных систем

1.1. Требования, предъявляемые с сетевым ОС

Операционная система (ОС) представляет собой совокупность системных и служебных программных продуктов. В большинстве вычислительных систем ОС является самой важной (иногда единственной) частью системного программного обеспечения (СПО).

Операционная система играет двойную роль. С одной стороны, она выступает как интерфейс между пользователем с его задачами и аппаратной частью, а с другой стороны, предназначена для того, чтобы эффективно использовать ресурсов вычислительной системы и организовать надежные вычисления.^[1]

По определению ОС можно разделить на две группы:

• комплекс программ, которые управляют оборудованием;
• комплекс программ, которые управляют другими программами.

Управляют оборудованием встроенные микрокомпьютеры, которые сегодня есть во многих бытовых приборах, автомобилях и т.п. Такой компьютер выполняет только одну программу, которая запускается при включении.^[2]

Помимо, собственно, компьютеров существуют некоторые микрокомпьютеры, которые всё же работают под управлением особых собственных операционных систем. Чаще всего, это -подобные системы, например, программируемое коммутационное оборудование: файрволы (межсетевые экраны), маршрутизаторы.

Современные операционные системы могут быть с универсальным механизмом доступа к данным (используя файловую систему), с разделением полномочий (многопользовательские), с разделением времени (многозадачные).

В приложении 2 представлены основные виды программного обеспечения в операционной системе.

Все ОС обеспечивают свой автоматический запуск. После включения компьютера сначала производится самотестирование, далее в оперативную память с системного диска загружается операционная система. Загрузка должна выполняться поэтапно, строго в соответствии с программой.^[3]

В состав компьютера входит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ или ППЗУ), которое содержит программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки ОС, – это BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода). После подачи электропитания процессор компьютера начинает выполнение программы самотестирования компьютера POST (Power-ON Self Test). Начинается тестирование работоспособности процессора компьютера, памяти и прочих аппаратных средств.

По окончании самотестирования специальная программа, которая содержится в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Загрузчики для разных ОС могут быть установлены как в главном загрузочном секторе MBR (для MS Windows только там), так и в загрузочном секторе раздела.

Для поиска загрузчика программа поочередно обращается к имеющимся в компьютере дискам (CD-ROM, жестким, Flash).

Если системный диск найден, и программа-загрузчик на месте, то она загружается в оперативную память, и ей передается управление работой компьютера. Программа на системном диске ищет файлы операционной системы и загружает их в качестве программных модулей в оперативную память.

Если системных дисков в компьютере не найдено, на экране монитора появляется сообщение о том, что не найден системный диск, загрузка операционной системы прекращается, компьютер работать не будет . После завершения загрузки операционной системы управление передается командному процессору.

ОС предназначены для обеспечения нескольких видов интерфейса:

• интерфейс пользователя (между пользователем и программно-аппратными средствами компьютера);
• аппаратно-программный интерфейс (между программным и аппаратным обеспечением);
• программный интерфейс (между разными видами программного обеспечения).^[4]

Функции ОС:

• управление оперативной памятью;
• загрузка программ в оперативную память и их выполнение;
• выполнение по запросу общих и часто встречающихся действий: ввод и вывод данных, запуск и останов других программ, освобождение и выделение дополнительной памяти и т.д.;
• стандартный доступ к периферийным устройствам;
• обеспечение пользовательского интерфейса;
• поддержка стека сетевых протоколов и другие сетевые операции;
• управление доступом к данным на жестком диске, оптическом диске и др.

Дополнительные функции ОС:

• разграничение доступа различных процессов к ресурсам;
• многозадачность − параллельное или псевдопараллельное выполнение задач
• многопользовательский режим работы и разграничение прав;
• эффективное распределение между процессами ресурсов вычислительной системы;
• организация надежных вычислений (когда невозможно одному вычислительному процессу специально или ошибочно повлиять на вычисления в другом процессе), это основывается на разграничении доступа к ресурсам;
• взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация;
• защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злоумышленных или по незнанию) или приложений.

ОС семейства Windows-продукт корпорации Microsoft. Свою историю Windows начинают от операционной системы MS DOS. Сначала это были надстраиваемые над ней графические оболочки, когда Windows запускался из-под DOS. Это позволяло увеличить возможности DOS и облегчить простому неквалифицированному пользователю работу с компьютером. Более поздние версии (начиная с Windows NT) стали представлять собой настоящие полноценные операционные системы. Основное преимущество Microsoft Windows – это интерфейс, дружественный для пользователя. Основной недостаток – не очень высокая надежность системы.^[5]

Функциональные особенности операционной системы Windows 7. Долгое время Vista не получала признания пользователей из-за своей чересчур низкой производительности. Даже после исправившего большинство недостатков SP1 система оставалась очень требвоательной к памяти ПК. Причем, если в случае с настольными компьютерами Microsoft могла как-то смотреть на эту проблему сквозь пальцы, то с набирающими популярность нетбуками необходимо было предпринимать меры. Так как делать отдельные сборки Vista было нецелесообразно (корпорация сосредоточилась над системой нового поколения), большинство этих мобильных ПК за редким исключением комплектовались Windows XP, жизненный цикл которой был продлен, либо одной из версий Linux.

В случае с Windows 7 было сделано достаточно изменений, чтобы проблема недостаточной производительности на не слишком сильных ПК перестала быть критической. Так, пожалуй, самое заметное невооруженным глазом улучшение — Windows 7 потребляет меньше оперативной памяти и занимает меньше пространства на диске после установки по сравнению с Vista. Кроме того, была проведена оптимизация ядра системы, которое теперь является более отзывчивым, перенастроена система SuperFetch и т.д.^[6]

Мультимедийные возможности Windows были существенно расширены и улучшены в Windows 7, по большей части благодаря включению в стандартный набор ОС большого количества кодеков для кодирования и декодирования видео и аудио форматов. Тогда как Vista без установки дополнительного ПО поддерживала только MPEG-2/1 и WMV9, в Windows 7 добавили намного более полезные сегодня H.264 и MPEG-4 (A)SP. Что касается звука, здесь изменения так же присутствуют — операционная система обзавелась поддержкой AAC и AAC+ аудио-потоков, которые обычно встречаются в паре с H.264 видео, в вещании Интернет-радио или портативных музыкальных плеерах.^[7]

Это дает Windows 7 возможность проигрывать практически любые мультимедийные форматы прямо "из коробки", без необходимости в установки дополнительных кодеков. Справедливости ради стоит заметить, что хотя неискушенным пользователям такой функциональности будет более чем достаточно, продвинутые киноманы все равно не смогут обойтись без стороннего софта. Ведь ни поддержки BluRay, ни OGG, MKV или MOV у Windows 7 нет.

Что касается обработки контента, для видео у Win 7 есть кодировщик H.264, а для звука — AAC, доступные благодаря улучшенным библиотекам Media Foundation Transcode. Все это дает "Семерке" возможность на ходу конвертировать видео для просмотра на портативных мультимедиа-плеерах или прочих устройствах. Хотя, конечно, на данный момент, при широкой поддержке встроенного софта, те же популярные iPod не смогут воспроизвести созданное Windows 7 видео (требуется установка отдельного кодера mp4).

В тоже время обновление получил и Windows Media Center, и речь идет не только о расширенной поддержке типов файлов благодаря новым кодекам. Например, отныне Microsoft добавила в стандартный набор драйверы для приемников кабельного ТВ ClearQAM и CableCARD.

Заметные изменения в Windows 7 касаются также графических возможностей системы. Конечно, наиболее заметен среди них DirectX 11. Релиз этого API был приурочен именно к выходу в свет Windows 7, хотя в ближайшем будущем он будет доступен и для Windows Vista. В этот раз MS не планирует ограничивать использование API, как это было с Vista и DX10/10.1.

Специфичные именно для Windows 7 изменения заключаются в принятии новой модели драйверов WDDM 1.1, которая, по сути, является сервисным обновлением, в котором были добавлены новые возможности для более рационального использования памяти. Например, раньше в режиме Aero Windows требовалось держать графические данные для открытых окон не только в видеопамяти, но и создавать копию в системной памяти. Теперь же в этом необходимость отпала. Также благодаря WDDM 1.1 снова стало возможным устанавливать несколько разнородных видеоадаптеров в систему.^[8]

Также из соображений производительности был переработан графический стек GDI. Ранее лишь одно активное приложение могло проводить посредством GDI операции записи, что в определенных узкоспециализированных случаях делало этот интерфейс узким местом.^[9] Теперь же данное ограничение убрано, и задача по распределению запросов на запись ложится на плечи планировщика GPU. С учетом возможностей диспетчеров нагрузки современных графических карт, данное решение видится нам более оптимальным, чем простое блокирование всех запросов, кроме единственного активного, использовавшееся в прошлой версии GDI.

По словам Microsoft, Windows XP Mode был добавлен в Windows 7 исходя из анализа запросов бизнес пользователей. Нам видится, что и для многих домашних ПК эта функция будет полезной (взять хотя бы только облегченный запуск старых двухмерных игр, неработоспособных в среде Windows 7). Не следует путать Win XP Mode с режимом совместимости приложений, который появился еще в Windows 2000 для запуска софта, написанного для Win 9x. В Windows 7 Microsoft включила виртуальную машину с Windows XP Pro, основанную на своей собственной разработке VirtualPC, только предварительно настроенную и сконфигурированную. Следует заметить, что XP Mode скачивается отдельно и не поддерживает запуск новых игр, требующих, например DX 9.0c. Таким образом, как и с кодеками, продвинутым пользователям XP Mode все равно не заменит ручной установки виртуальной машины.^[10]

Пожалуй, большинство изменений в Windows 7 можно, в прямом смысле этого слова, увидеть собственными глазами. Множество интерфейсных элементов подверглись переработке и изменению, причем здесь речь идет не просто о новой визуальной схеме оформления. Напротив, именно в модификацию функциональности интерфейса Microsoft вложились полностью. Возможно, даже больше, чем в какую бы то ни было другую группу усовершенствований ОС.

Самое заметное изменение здесь — практически полностью обновленная панель задач. Можно сказать, что по своему внешнему виду и функциональности новая панель задач Windows 7 ближе к доку Mac OS X, чем к предыдущим версиям Windows. Активные приложения появляются отныне на панели не в виде прямоугольников со значком и подписью внутри, а в виде таких же больших иконок, как и в панели быстрого запуска. Кстати говоря, отныне можно закреплять запущенные приложения в этой панели напрямую, соответствующий пункт появился в контекстном меню для запущенных отображающихся на панели задач программ. Приходится немного привыкать к такому порядку вещей, однако в действительности новый интерфейс удобнее прежнего. Интересно выполнена и группировка нескольких копий одного запущенного приложения, улучшены превью свернутых окон.

Функциональные особенности операционной системы Windows 8. Windows 8 успела завоевать как массу сторонников, так и немалую долю противников, так как в данном дистрибутиве действительно есть как хорошие стороны, так и плохие.

Для начала будут рассмотрены положительные стороны данной операционной системы:

Главной особенностью Windows 8 стало внедрение в систему интерфейса Metro. Он запускается сразу после старта системы и уже через него можно попасть на рабочий стол или запустить какое-либо приложение. В целом такой интерфейс стал поистине революционным, так как ранее ни одной подобной операционной системы для компьютеров ещё не выходило, да и вообще интерфейс-Metro, честно говоря, больше напоминает на версию экрана для смартфонов и планшетов. Интерфейс достаточно универсален, позволяет изменять местоположение ярлыков, а также менять как фон, так и цветовую гамму.^[11]

Проводник системы также был подвергнут изменениям, но изменился он не полностью. Проводник стал более удобным и функциональным, с большим количеством кнопок и удобной навигацией. Папку создавать стало гораздо удобнее, так как для этого вынесена постоянная кнопка. Также вынесены практически все основные кнопки, которые помогают совершать любые действия с файлами – перенос, копирование, редактирование, переименование и т.д. Из проводника можно также быстро вызвать командную строку или журнал.

Диспетчер задач стал более информативным и понятным даже новичку. Процессы стали более понятно разбиты на группы, что позволяет отличить системные задачи, которые лучше вообще не трогать, от приложений (к примеру).

Ещё одной особенностью операционной системы Windows 8 стало оформление окон. Теперь окантовка не полупрозрачная, как это было раньше, а матовая с небольшим процентом прозрачности. Ещё и цвет темы автоматически изменяется при смене картинки, которая установлена на рабочем столе.

Если говорить о производительности и скорости работы, то здесь также всё хорошо. Особенно следует отметить быструю загрузку и завершение работы, что, несомненно, радует, когда хочется чтобы компьютер работал максимально быстро.^[12]

Компания Microsoft Windows 8 снабдила вполне неплохими антивирусами, которые уже встроены в операционную систему. Да, они полностью не могут обезопасить пользователя, однако вполне послужат хорошей защитой до того момента, пока пользователь не установит нормальную антивирусную программу. Кроме того, эта безопасность была разработана на базе самой операционной системы, поэтому были учтены все уязвимости, которыми мог бы воспользоваться хакер для взлома.

У Windows 8 выделяют следующие недостатки:

Одним из главных недостатков, который прочувствует практически каждый – это то, что он не увидит в левом нижнем углу заветной кнопки «Пуск», которая уже так полюбилась многими пользователями, ведь она была там с самых первых версий. В «Восьмерке» кнопку Пуск заменил интерфейс Metro. Однако если пользователю необходим доступ к поиску, настройкам и другим приложениям, ему следует воспользоваться сочетанием клавиш «Windows + W». Таким образом, он попадет в «Параметры», а в левом верхнем углу найдет поле для поиска. Вот с помощью него пользователь сможет найти те пункты, которые ему необходимы (Калькулятор, «Выполнить», Диспетчер устройств и т.д.). Многие считают данную манипуляцию довольно неудобной.

Несовместимость некоторых игр, программ и драйверов. Эта проблема касается чуть ли не каждой новой операционной системы Windows, так как сторонние организации, выпускающие тот или иной софт, не всегда успевают выпустить новую версию своего продукта. Однако со временем проблема в несовместимости постепенно пропадает, поэтому данный недостаток можно даже назвать лишь временным.

Ещё на что часто жалуются бывшие владельцы операционной системы Windows 7, так это на то, что пропала прозрачная тема оформления, которая имела название «Aero». Данную проблему уже не получится никак решить.

Нельзя отключить Metro. Данный интерфейс вызывает не только положительные отзывы, но и отрицательные, которых более чем достаточно. Он, как в принципе и всё новое, вызывает сперва массу неудобств, к которым далеко не все могут привыкнуть.^[13]

Функциональные особенности операционной системы Windows 10. Как и любая другая ОС Windows, Windows 10 к моменту своего официального выхода, несмотря на проводимую масштабную инсайдерскую программу, несла в себе множество ошибок и недоработок.^[14]

• Unix и Unix-подобные ОС. Главные заслуги данного семейства – это мультиплатформенность, многозадачность и многопользовательность операционных систем. Юридически имеют право называться «UNIX» только те операционные системы, которые прошли сертификацию на соответствие стандарту Single UNIX Specification. Остальные, хотя и используют похожие концепции и технологии, называются UNIX-подобными операционными системами. Операционная система UNIX оказала большое влияние на развитие всех операционных систем тем, что заложила основы работы современных ОС. Первоначально UNIX являлся системой для разработки ПО. UNIX-системы в настоящее время применяются, в основном, для серверов, а также среди различного оборудования как встроенные системы. Если рассматривать ОС для рабочих станций и для домашнего применения, то UNIX и UNIX-подобные ОС занимают второе - третье места после MS Windows. Несмотря на то, что Unix-подобные системы уступают по популярности Windows, они работают на бОльших типах компьютеров благодаря мультиплатформенности. Linux –частный случай множества Unix-подобных дистрибутивов, которые чаще всего являются свободно распространяемыми.
• MAC OS также создавалась на основе ядра UNIX. Компания Apple создала данный продукт для своих же компьютеров Macintosh. MAC OS считается надежной и удобной, хотя и не так популярна, как Windows . Macintosh и ее Mac OS разработан в основном для графических и мультимедийных функций и с этими задачами справляется лучше, чем MS Windows и все прочие.

Современные ОС огромны и обладают очень плохой изоляцией сбоев, что делает их не очень надежными и небезопасными. В ядре Windows более миллионов строк, а в ядре ОС Linux содержится более миллионов строк кода кода. По исследовательским данным университета Carnegie-Mellon на каждые строк кода приходится от до ошибок. При подобных оценках ядро Linux содержит около ошибок, а ядро Windows − больше ошибок. Причём, около кода ОС занимает код драйверов устройств, а в них ошибки встречаются в раз чаще, чем в обычном коде. Поэтому просто невозможно найти и выправить все ошибки; более того, при исправлении обнаруженных ошибок часто добавляются новые.

Операционные системы имеют очень большие размеры, а это означает, что ни один человек не может понимать систему целиком, в итоге управление системой становится очень сложным делом. Но ведьто же самое можно сказать, например, и про авианосец. Ни один отдельно взятый человек не знает, как он работает, но все подсистемы авианосца хорошо изолированы друг от друга, и если засорился туалет, то это не повлияет на подсистему запуска ракет. У ОС подобной изоляции компонентов нет. А ведь современная операционная система содержит тысячи связанных вместе процедур, образующих единую бинарную программу, которая выполняется в ядре. У каждой строки из миллионов строк кода ядра имеется возможность записи в ключевые структуры данных, которые используются несвязанным с ней компонентом, и это может привести к падению системы.^[15]

Выходом из сложившейся ситуации могут стать, например, Микроядерные ОС, которые имеют потенциальную возможность обеспечивать более высокую надежность. Надежность таких ОС происходит из разных источников.^[16]

Во-первых, размер кода, который выполняется в ядре, невелик и составляет около строк, при этих размерах общее число ошибок — всего около (на примере микроядра ОС Minix ). Небольшой размер ядра позволяет верифицировать его код вручную или на основе формальных методов.

Во-вторых, для повышения надежности также можно использовать раздельные пространства команд и данных. Даже если вирус или ошибочный код вызовут переполнение буфера и смогут поместить в пространство данных чужой код, то этот код будет выполнить невозможно, ибо ядро не запустит код, который не находится в пространстве команд процесса (доступном только по чтению).

Существуют и другие особенности, способствующие повышению надежности, например, свойство самовосстановления. Допустим, что драйвер впадает в бесконечный цикл или производит запись по неверному указателю.

Тогда сервер реинкарнации автоматически заменит его, часто без влияния на другие процессы.

1.2. Основные ресурсы и службы сетевой ОС

Важнейшей функцией сетевой ОС является организация рационального использования всех аппаратных и программных ресурсов системы. К основным ресурсам могут быть отнесены: процессоры, память (виртуальная память), внешние устройства.^[17]

Процесс - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для операционной системы процесс представляет собой единицу выполнения и динамически изменяющуюся заявку на потребление системных ресурсов. Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами.

Сетевая ОС реализует в этой подсистеме удаленное межпроцессное взаимодействие, работу процессов с удаленными ресурсами.

1. Планирование процессов

Планирование процессов включает в себя решение следующих задач:

 определение момента времени для смены выполняемого процесса

 выбор процесса на выполнение из очереди готовых процессов

 переключение контекстов "старого" и "нового" процессов

Существует множество различных алгоритмов планирования процессов, по разному решающих вышеперечисленные задачи. Они преследуют различные цели и обеспечивают различное качество мультипрограммирования. Среди этого множества алгоритмов выделяются две группы наиболее часто встречающихся алгоритмов: алгоритмы, основанные на квантовании, и алгоритмы, основанные на приоритетах.

В соответствии с алгоритмами, основанными на квантовании, смена активного процесса происходит, если:

 процесс завершился и покинул систему

 произошла ошибка

 процесс перешел в состояние ожидания

 исчерпан квант процессорного времени, отведенный данному процессу

Процесс, который исчерпал свой квант, переводится в состояние готовность и ожидает, когда ему будет предоставлен новый квант процессорного времени, а на выполнение в соответствии с определенным правилом выбирается новый процесс из очереди готовых. Таким образом, ни один процесс не занимает процессор надолго, поэтому квантование широко используется в системах разделения времени.

Во многих операционных системах алгоритмы планирования построены с использованием как квантования, так и приоритетов. Например, в основе планирования лежит квантование, но величина кванта и/или порядок выбора процесса из очереди готовых определяется приоритетами процессов.^[18]

Существует два основных типа процедур планирования процессов - вытесняющие (preemptive) и невытесняющие (non-preemptive).preemptive multitasking - невытесняющая многозадачность - это способ планирования процессов, при котором активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление планировщику операционной системы для того, чтобы тот выбрал из очереди другой, готовый к выполнению процесс. Программист должен обеспечить "дружественное" отношение своей программы к другим выполняемым одновременно с ней программам, достаточно часто отдавая им управление. Крайним проявлением "недружественности" приложения является его зависание, которое приводит к общему краху системы. В системах с вытесняющей многозадачностью такие ситуации, как правило, исключены, так как центральный планирующий механизм снимет зависшую задачу с выполнения.multitasking - вытесняющая многозадачность - это такой способ, при котором решение о переключении процессора с выполнения одного процесса на выполнение другого процесса принимается планировщиком операционной системы, а не самой активной задачей.^[19]

Для сетевых ОС наиболее рациональным является вытесняющая многозадачность, которая гарантирует обработку сетевого взаимодействия со временем реакции приближенным к системам реального времени.

Совместное использование ресурсов несколькими одновременно работающими процессами в рамках локальной ОС создает проблемы как синхронизации, так и взаимной блокировки ресурсов (для чего ОС должна реализовывать алгоритмы регламентирующие выделение ресурсов.

1. Управление памятью

Память, к которой может иметь доступ СОС может быть локальной, разделяемой, распределенной, для работы со всеми видами памяти в ОС создается менеджер памяти.

При перемещении слева направо происходит следующее :

 снижается стоимость бита;

 возрастает емкость;

 возрастает время доступа;

 снижается частота обращений процессора к памяти.

Рис. 1 Иерархия памяти

Современная СОС должна уметь работать с виртуальной памятью, так как это позволяет оптимально использовать ресурс и добиваться увеличения быстродействия по сравнению с работой с физической памятью.

Виртуальная память - это совокупность программно-аппаратных средств, позволяющих пользователям писать программы, размер кода и данных которых превосходит имеющуюся оперативную память; для этого виртуальная память решает следующие задачи:

- размещает данные в запоминающих устройствах разного типа, например, часть программы в оперативной памяти, а часть на диске;

- перемещает по мере необходимости данные между запоминающими устройствами разного типа, например, подгружает нужную часть программы с диска в оперативную память;

- преобразует виртуальные адреса в физические.

Не вдаваясь в подробности, можно заметить, что наиболее эффективные алгоритмы работы с памятью наиболее сложны в реализации. Наиболее оптимальны сегментно-страничная организация виртуальной памяти с использованием упреждающих алгоритмов подкачки и выталкивания страниц.

1. Управление вводом-выводом

Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-вывода компьютера. ОС должна передавать устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать ошибки; она также должна обеспечивать интерфейс между устройствами и остальной частью системы.

Основная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни скрывают особенности аппаратуры от верхних уровней, а те, в свою очередь, обеспечивают удобный интерфейс для пользователей.

Кроме управления вводом-выводом на уровне локальной ОС, СОС также должна уметь работать с сетевыми устройствами, потоком данных от сети к программам СОС, реализовывать множество стеков протоколов с возможностью добавления поддержки новых, без перекомпиляции ядра. Поэтому сетевые функции выносят за пределы микроядер.

Файловая система локальной ОС - часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В микроядерной архитектуре файловая система перестает быть частью ОС, что соответствует тенденция современного компьютерного рынка, когда файловые системы начинают представляться как отдельные программные продукты.

Разработчики новых операционных систем стремятся обеспечить пользователя возможностью работать сразу с несколькими файловыми системами.

Современна файловая система имеет многоуровневую структуру, на верхнем уровне которой располагается так называемый переключатель файловых систем (в Windows 95, например, такой переключатель называется устанавливаемым диспетчером файловой системы - installable filesystem manager, IFS). Он обеспечивает интерфейс между запросами приложения и конкретной файловой системой, к которой обращается это приложение. Переключатель файловых систем преобразует запросы в формат, воспринимаемый уровнем файловых систем.

Для выполнения своих функций драйверы файловых систем обращаются к подсистеме ввода-вывода, которая отвечает за загрузку, инициализацию и управление всеми модулями низших уровней файловой системы, т.е. просмотр регистров контроллера. Современная файловая система должна поддерживать возможность работы с дисковыми массивами RAID.

Также распределенная файловая система должна гарантировать безопасность и надежность не только во время хранения, но и во время передачи данных. База данных службы NFS представляет собой многоуровневую базу данных объектов, поддерживающую информацию о ресурсах всех серверов сети.

Характеристики:

 распределенность

 прозрачность

 глобальность

Распределенность заключается в том, что информация не хранится на одном сервере, а разделена на части, называемые разделами.

Прозрачность заключается в том, что NFS автоматически создает связи между программными и аппаратными компонентами, которые обеспечивают пользователю доступ к сетевым ресурсам. NFS при этом не требует от пользователя знаний физического расположения этих ресурсов. Задавая сетевой ресурс по имени, вы получите к нему корректный доступ даже в случае изменения его сетевого адреса или места расположения.^[20]

Глобальность NFS заключается в том, что после входа вы получаете доступ к ресурсам всей сети. Вместо входа в отдельный сервер пользователь NDS входит в сеть. После чего он получает доступ к разрешенным для него ресурсам сети. Информация, предоставляемая во время логического входа, используется для процесса идентификации пользователя. Позже, при попытке пользователя получить доступ к ресурсам, таким как серверы, тома или принтеры, фоновый процесс идентификации проверяет, имеет ли пользователь право использовать данный ресурс.^[21]

Таким образом, при построении современных операционных систем все чаще разработчики используют микроядерный подход. Системы управления отдельными ресурсами отделяются от ОС, а последняя, с учетом микроядерного подхода постепенно переходит от управления конкретными устройствами к управлению абстрактными ресурсами. СОС движутся в сторону универсализации, все чаще они предоставляют возможность сторонним производителям создавать собственные модули для встраивания в структуру системы, что позволяет реализовывать файловые системы, службы поддержки каталогов, службы печати и т.д. как отдельные программные продукты.

Глава 2. Анализ современных ОС, выбор для построения офисной сети организации

2.1. Общая характеристика современных сетевых ОС

Основная функция серверной операционной системы — это управление клиентскими приложениями, обслуживающими всех пользователей локальной вычислительной сети, а зачастую и сторонних пользователей. К данным приложениям относятся современные системы управления базами данных, средства управления сетями и анализа событий в сети, службы каталогов, средства обмена сообщениями и групповой работы, Web-серверы, почтовые серверы, корпоративные брандмауэры, серверы приложений самого разнообразного назначения, серверные части бизнес-приложений.

Требования к производительности и надежности указанных операционных систем очень высоки; нередко сюда входят и поддержка кластеров (набора ряда однотипных компьютеров, выполняющих одну и ту же задачу и делящих между собой нагрузку), и возможности дублирования и резервирования, и переконфигурации программного и аппаратного обеспечения без перезагрузки операционной системы.^[22]

Выбор серверной операционной системы и аппаратной платформы для нее в первую очередь определяется тем, какие приложения под ее управлением должны выполняться (как минимум, выбранные приложения должны существовать в версии для данной платформы) и какие требования предъявляются к ее производительности, надежности и доступности.

Требования, предъявляемые к корпоративным сетевым операционным системам:

1. Масштабируемость, т.е. способность обеспечивать работу в широком диапазоне различных количественных характеристик сети.

2. Совместимость с другими продуктами, способность работать в сложной гетерогенной среде интерсети в режиме plug-and-play.

3. Поддержка многообразных ОС конечных пользователей.

4. Поддержка нескольких стеков протоколов (TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, DECnet, AppleTalk, OSI), обеспечение простого доступа к удаленным ресурсам и удобных процедур управления сервисами.

5. Поддержка многосерверной сети и эффективная интеграция с другими операционными системами.

6. Наличие централизованной масштабируемой справочной службы.

7. Развитая система сервисов: файл-сервис, принт-сервис, безопасность данных и отказоустойчивость, архивирование данных,служба обмена сообщениями, разнообразные базы данных, вызов удаленных процедур RPC и др.

8. Поддержка сетевого оборудования различных стандартов (Ethernet, Token Ring, ARCnet, FDDI), поддержка стандартов управления сетью.

Данный список не является полным списком сетевых операционных систем. Рынок сейчас предлагает большое количество операционных систем. Для сравнения были перечислены лидирующие и наиболее популярные системы, которые решают огромный круг задач. Остальные системы, в большинстве своем, разрабатывались для выполнения узко направленных задач.

В операционная системе Windows Server вы можете использовать Диспетчер серверов для выполнения ряда задач управления на удаленных серверах. Удаленное управление включено по умолчанию на серверах, работающих под управлением Windows Server. Чтобы удаленно управлять сервером при помощи Диспетчер серверов, следует добавить сервер в пул серверов Диспетчер серверов.

При помощи диспетчера серверов можно управлять удаленными серверами, работающими под управлением более старых версий Windows Server, но для полноценного управления этими предшествующими версиями операционных систем необходимы следующие обновления.

Для управления серверами под управлением Windows Server более старых версий с помощью диспетчер серверов в Windows Server 2012 R2 необходимо установить обновления для предыдущих версий операционной системы.

Информационные технологии не стоят на месте, и с каждым годом все новые требования предъявляются и к встроенным механизмам безопасности операционных систем.

За последние годы существенно изменились запросы пользователей, еще пять лет назад основными рабочими инструментами офисного сотрудника являлись стационарный компьютер или ноутбук, работающий под управлением ОС семейства Windows. Теперь все больше людей хотят работать с корпоративными ресурсами со своих мобильных устройств и из любого места. Соответственно для обеспечения всего этого функционала серверные компоненты корпоративной сети должны обладать механизмами защиты, позволяющими обеспечить безопасную работу.^[23]

Существенные изменения также происходят с приложениями и данными. Современные бизнес-приложения становятся все более сложными и более требовательными к производительности систем. Объемы данных постоянно увеличиваются, что тоже сказывается на требованиях к оборудованию.^[24]

Как известно, основу информационной безопасности составляют три понятия: конфиденциальность, целостность, доступность. Посмотрим на то, как эти принципы реализованы в новой операционной системе в Windows Server.

Проблема контроля версий при работе с документами с нескольких устройств всегда была актуальна, однако с развитием мобильности пользователей стала еще важнее. Традиционным решением является синхронизация файлов между устройствами. Конечно, можно хранить данные в облаке, однако для тех, кто по каким-либо причинам (безопасность, медленные каналы доступа в Интернет и т.д.) не хочет размещать данные на сторонних ресурсах, в новой операционной системе предлагается использовать Work Folders (Рабочие папки). С помощью этой службы можно синхронизировать свои папки с любыми устройствами посредством корпоративного файлового сервера. К данным пользователей на внутреннем хранилище применяются такие стандартные политики, как квотирование, блокировка запрещенных типов файлов, а также динамический контроль доступа.

Процесс работы достаточно прост: при каждом подключении пользователя к серверу Work Folders производится синхронизация с сохранением более новых версий документов. Пользователь может редактировать файлы оффлайн, после подключения они будут перенесены на сервер.^[25]

Для работы Work Folders требуется наличие установленной роли файлового сервера, которая в случае отсутствия добавляется автоматически.

Для настройки используется мастер создания общего ресурса синхронизации. Рабочие папки также возможно интегрировать со службой Active Directory Rights Management Services, позволяющей обеспечить защиту пользовательских данных.

Традиционные списки доступа обладают рядом недостатков. Например, доступ в общую папку на уровне NTFS или сетевом регулируется только по принадлежности к определенной группе пользователей, отсутствует возможность контроля доступа на основании характеристик устройства, с которого они подключаются, нельзя реализовать сложные сценарии доступа.^[26]

Данные недостатки позволяет устранить технология динамического контроля доступа (Dynamic Access Control, DAC). Это средство, впервые появившись в Windows Server 2012, позволяет осуществлять управление на основе практически любого заданного атрибута и критерия. В Windows Server с помощью DAC можно создавать достаточно сложные правила доступа к данным.

Правила в виде политик распространяются на все файловые серверы учреждения. Windows Server, как и все операционные системы семейства Windows, имеет пользовательский интерфейс Windows Server что существенно сокращает время, необходимое для обучения и внедрения новой операционной системы. Основные инструменты управления, такие как User Manager for Domains, Server Manager, System Policy Editor, Network Client Administrator, позволяют оперировать учетными записями пользователей и предоставляют администратору информационной системы все необходимое для управления рабочими станциями сети, серверными приложениями и системными службами. Инструменты управления, такие как Task Manager и Network Monitor, упрощают ежедневное администрирование сервера и оптимизацию производительности сети. Task Manager регистрирует ключевые параметры производительности Windows Server, следит за состоянием приложений и системных служб, предоставляет подробную информацию по каждому работающему процессу. Располагая этой информацией, администратор может быстро прекратить выполнение неустойчивого процесса.

Публикация ресурсов обнаружения функции. Эти службы (или некоторые из них) по умолчанию могут быть выключены на Windows Server. Такова особенность серверной версии Windows. Если щелкнуть правой кнопкой мыши на узле Политики беспроводной сети (IEEE 802.11), у вас будет возможность создать разные политики — для компьютеров под управлением Windows 7 и для компьютеров с более новыми версиями Windows. Данные политики включают автонастройку WLAN, определяют, какие сети могут быть использованы, и устанавливают сетевые разрешения. Для Windows 10 и более поздних версий есть возможность запрещения использования общих учетных данных, включения периода блокировки, а также запрещения размещенных сетей.^[27] ОС Windows 10 и более поздние версии поддерживают несколько проводных и беспроводных расширений. Эти расширения позволяют пользователям изменять свои пароли при подключении к проводной или беспроводной сети (в противовес использованию функции изменения пароля Winlogon), исправлять неправильный пароль, введенный во время входа и сброса истекшего пароля — все это часть процесса сетевого входа. Расширения сетевой безопасности включают следующие протоколы:

− протокол SSTP (Secure Socket Tunneling Protocol);

− безопасный удаленный доступ SRA (Secure Remote Access);

− интерфейс CryptoAPI Version 2 (CAPI2);

− расширения протокола OCSP (Online Certificate Status Protocol);

− резервирование порта для протокола Teredo;

− подпись файла по протоколу RDP (Remote Desktop Protocol).

В операционной системе Windows Server роль Remote Desktop Services содержит следующие службы: Remote Desktop Virtualization Host (RD Virtualization Host), интегрирована в Hyper-V для развертывания различных коллекций персональных виртуальных рабочих столов в учреждении.

Remote Desktop Session Host (RD Session Host), включает работу приложений в режиме RemoteApp. Пользователи могут подключаться к RD Session Host серверу и получать доступ к определенному набору приложений, возможности сохранения файлов и использованию ресурсов данного сервера.

Remote Desktop Connection Broker (RD Connection Broker), позволяет восстанавливать оборвавшиеся сессии подключения к виртуальным рабочим столам, приложениям RemoteApp и сессионным рабочим столам и перераспределять нагрузку между серверами RD Session Host. Переподключение производится к тому же серверу, с которым до этого был установлен сеанс связи. RD Web Access, позволяет работать с удаленным рабочим столом с помощью веб-браузера.

На основании приведенных характеристик операционных систем было принято решение об использовании для клиентских персональных компьютеров операционных систем семейства Windows 10, а для серверных платформ операционную систему Windows Server.

2.2. Сравнительный анализ современных сетевых ОС

Сетевая операционная система является основой любой компьютерной сети. Каждая из рабочих станции в сети по отдельности просто автономна. Поэтому часто к термину сетевой операционной системы относят не одну ОС, а все операционные системы отдельных рабочих станций, входящих в состав сети, и взаимодействующих друг с другом по общим правилам, называемым протоколами.

За счет использования протоколов обеспечивается основной функционал компьютерной сети, осуществляется адресация компьютеров в сети, функционируют сетевые службы, обеспечивается безопасность сети и управление сетью.

В зависимости от распределения функций между компьютерами сети сетевые операционные системы, как и сети, могут быть подразделены на два класса: одноранговые и двухранговые.

При использовании компьютера в качестве выделенного сервера на него устанавливается специализированная операционная система, называемая серверной. Ядро данной операционной системы оптимизировано для выполнения сетевых функций.

Основные виды операционных систем, используемых в вычислительных сетях различного уровня:

1. Unix - это семейство полноценных, изначально многопользовательских, многозадачных и многотерминальных операционных систем, почти полностью совместимых друг с другом на уровне исходных текстов программ. В микроядро ОС UNIX встроен модуль, выполняющий протокол управления передачей/межсетевой протокол (протокол TCP/IP). Основные особенности:

В основном платные системы.

Исходники могут быть доступны, а могут и нет.

Изначально многозадачные и многопользовательские.

Cтандарты SVID, XPG, POSIX и множество других.

Типы файловых систем, поддерживаемых в UNIX: s5, ufs, nfs, rfs, vfs, nfs, fat16, fat32, vfat, Veritas, specfs, fifofs, bfs.

2. FreeBSD - это *nix-подобная операционная система для платформ i386 и Alpha/AXP, разработанная на основе операционной системы 4.4BSD-Lite с некоторыми усовершенствованиями, взятыми из 4.4BSD-Lite2 Калифорнийского Университета (Беркли). Основные особенности:

Бесплатная система.

Распространяется с исходниками.

Обладает вытесняющей многозадачностью. Многопользовательская.

POSIX - совместима.

Файловая система - UFS (Unix File System).

3. Linux - это независимая реализация системы, соответствующей стандарту POSIX с некоторыми расширениями от System V и BSD, написанная "с нуля" (выглядит и функционирует как Unix). Как и другие версии UNIX, Linux - полная многозадачная многопользовательская операционная система. Linux распространяется с открытыми исходными кодами и чаще всего применяется для создания серверов в вычислительных сетях. Основные особенности:

- Ядро и большинство дистрибутивов бесплатны.

- Распространяются с исходниками.

- Изначально многозадачные и многопользовательские.

- Совместим на уровне исходных текстов с IEEE POSIX.1, System V и BSD.

- Свои файловые системы - ext2fs и ext3fs.

- Поддерживает так же файловые системы ISO 9660 CD-ROM , клиент и сервер NFS, DOS, Windows 9x, Minix, Xenix, Coherent, System V, DoubleSpace/Stacked, HPFS-2 (OS/2)(read), Amiga(read).

4. Solaris - это разновидность Berkley UNIX, предназначенная для работы в корпоративных вычислительных сетях. Основные особенности:

Платная система.

Исходники доступны, но с рядом ограничений использования модифицированных версий.

Многозадачная. Многопользовательская.

Совместима с X/Open UNIX 95, различными разделами POSIX 1003.1, X11R6 и др.

5. QNX (пpоизноcитcя как "queue nicks") - это *nix-подобная, POSIX-совместимая, многозадачная, многопользовательская, многопоточная операционная система реального времени с возможностью встраивания, легко масштабируемая. QNX является бесплатной операционной системой , если её не собираются использовать ее в коммерческих целях. Исходники открыты лишь в необходимом для разработчика количестве (всё кроме ядра и основных менеджеров). Основные особенности:

- Многозадачная.

- POSIX - совместима.

6. OS/2 - операционная система компании IBM , конкурирующая с ОС Windows. Основные особенности:

- Платная система.

- Исходники закрыты.

- Многозадачная. Ранние версии однопользовательские , поздние - многопользовательские.

Своя «высокопроизводительная файловая система» - HPFS .

Поддерживает так же файловые системы Fat, имеет IFS для VFAT (FAT с поддержкой длинных имен), FAT32, Ext2, NTFS (read).

7. Операционная система Windows - разработанная корпорацией Microsoft сетевая, многозадачная операционная система, поддерживающая архитектуру клиент-сервер. ОС Windows существует в виде двух продуктов:

- Windows for Server, выполняющий функции сервера;

- Windows for Workstation, реализующий задачи клиента.

Основные особенности:

- Платная.

- Исходники закрыты.

В Windows95 и Windows NT используется вытесняющая (приоритетная) многозадачность. В Windows95 в режиме вытесняющей многозадачности выполняются только 32-битные приложения. 16-битные работают в режиме кооперативной многозадачности, как под Windows 3.1.

Windows 2000, XP, 2003 и выше являются многопользовательскими.

Файловые системы - Fat, VFAT, Fat32, NTFS.

8. DOS - однозадачная и однопользовательская ОС без графического интерфейса от Microsoft (MS DOS) или IBM (PC DOS), известная своим минимализмом. Основные особенности:

- Бесплатна.

- Изначально однозадачна (механизм прерываний).

- Файловые системы - Fat, VFAT, Fat32

9. NetWare - лидирующая в данный момент система для построения всех видов сетей. Разработана корпорацией Novell сетевая операционная система, которая использует одноранговую архитектуру или архитектуру клиент-сервер. Основные особенности:

- Платная.

- Исходники закрыты.

- Многозадачна(невытесняющая м-ть).

10. BeOS - это операционная система, для платформ PowerPC и Intel x86, оптимизированная для обработки видео- и аудиоинформации и выполнения широкого круга задач, связанных с коммуникационными возможностями. Основные особенности:

- Бесплатна.

- Исходники открыты в необходимом для разработчика количестве.

- Многозадачна.

- Файловая система - BFS (Be File System).

Основные функции сетевой операционной системы:

- управление каталогами и файлами (ресурсами) – является одной из первоочередных функций сетевой операционной системы, обслуживаемых специальной сетевой файловой подсистемой. Пользователь получает от этой подсистемы возможность обращаться к файлам, физически расположенным в сервере или в другой станции данных, применяя привычные для локальной работы языковые средства.

При обмене файлами должен быть обеспечен необходимый уровень конфиденциальности обмена (секретности данных).  защита от несанкционированного доступа возможна на любом из следующих уровней: ограничение доступа по времени, ограничение совокупности доступных конкретному пользователю директорий, ограничение для конкретного пользователя списка возможных действий, например, только чтение файлов и др.

- обеспечение отказоустойчивости – определяется наличием в сети автономного источника питания (UPS), отображением или дублированием информации в дисковых накопителях. Отображение заключается в хранении двух копий данных на двух дисках, подключенных к одному контроллеру, а дублирование означает подключение каждого из этих двух дисков к разным контроллерам. Дальнейшее повышение отказоустойчивости связано с дублированием серверов.

- управление сетью подразумевает решение организационных вопросов поддержания работоспособности ЛВС.

К числу основных задач управления относят:

- диагностики неисправностей в сети

- сбор статистики и анализ трафика

- конфигурирование портов концентраторов.

Компания Microsoft стремится полностью удовлетворять существующим на рынке запросам. Их программный продукт Windows Server представляет собой оптимальный вариант для потребителей. Это серверная операционная система, отвечающая требованиям надежности, функциональности, производительности и возможности обновления. Все это позволяет говорить о популярности на ИТ рынке по всему миру.

Если рассматривать преимущества Microsoft Windows Server, следует начать с её функционала. Полный список является просто огромным и следует рассмотреть только основные моменты:

• Служба каталогов.
• Служба печати и файловая служба.
• Теневое копирование общих папок.
• Служба управления.
• Отличный доступ к интернету.
• Удаленный доступ.
• Управление хранением.
• Удобный почтовый сервис.
• Поддержка беспроводной локальной вычислительной сети.

При установке Microsoft Windows Server появляется возможность получить доступ к огромному количеству программного обеспечения. Данная серверная операционная система считается самой популярной. Разработчики программ выпускают большинство приложений именно под неё. Это позволяет иметь огромный выбор, в том числе и бесплатных вариантов.

Для клиентских персональных компьютеров была выбрана операционная система Windows 10. Компания Microsoft при разработке продолжала свой путь, направленный на унификацию. Допускается установка на компьютеры, ноутбуки, планшеты, а также смартфоны. Единая платформа обеспечивает возможность синхронизации настроек, как это уже было на предшествующих версиях.

Отдельного внимания заслуживает распространение операционной системы. Довольно большое количество пользователей не захочет переходить с полностью устраивающих их семерки и восьмерки. Как показывает статистика, именно они заняли значительную часть рынка. Разработчик предложил отличную возможность для пользователей данных ОС – выполнить обновление бесплатно в течение одного года с момента выпуска.

С самого начала разработчики начали позиционировать систему, как возврат к основам семерки, но с многочисленными улучшениями. Учитывались преимущества восьмерки, а также запросы со стороны пользователей.

В качестве клиентской операционной системы была выбрана операционная система Windows 10. Особенности OS Windows 10:

• По многочисленным просьбам пользователей возвращена кнопка “Пуск” и все привычные удобства работы с десктопным Рабочим Столом. Возвращены еще некоторые возможности, которые были в самых первых версиях Windows, а потом как-то пропали.
• Доступна по-настоящему многооконная работа. На экран можно вывести одновременно несколько приложений и гибко переключаться.
• При подключении нескольких мониторов приложения можно выводить на отдельные дисплеи – это и есть настоящие Окна, концепция работы параллельно в нескольких приложениях.
• Все новые приложения полностью адаптированы к любым типам устройств. После приобретения программы, она автоматически будет работать на всех компьютерах, принадлежащих пользователю: на десктопе, планшете и смартфоне под управлением Windows 10.
• Разработан новый интернет-обозреватель Edge на замену I.E.

По качеству потребительского опыта Windows 10 – это действительно новый уровень комфорта. Можно даже сказать – это будущее информационных технологий. Дополнительные бонусы проистекают из довольно агрессивного продвижения OS Windows 10 на рынок.^[28]

Еще один большой плюс – это то, что пакет офисных программ MS Office теперь на бесплатной основе входит в базовый дистрибутив Windows 10, и покупать Word отдельно за большие деньги нет необходимости.

Таблица 1. Сравнение характеристик операционных систем

Характеристика	Windows Seven	Windows 10	Linux
Безопасность	•Как и предыдущие версии Windows нуждается в постоянном обновлении. •Встроенные системы безопасности стали заметно лучше по сравнению с предыдущими версиями Windows, но все равно не обойтись без сторонних приложений.	В Windows 10 реализованы механизмы безопасности, которые можно разделить на три группы: Функции контроля удостоверений и доступа. Защита информации, обеспечивающая безопасность информации в месте хранения, при использовании и в ходе передачи. Сопротивление вредоносному ПО включает архитектурные изменения, которые могут изолировать ключевые системные компоненты и компоненты безопасности и защитить их от угроз.	•Linux более безопасная система, чем Windows. Например, Ubuntu , по -умолчанию, даже не создает администраторский аккаунт, который является непременной целью для вредоносных программ. •В сердце Unix — более строгая система, что ведет к меньшему количеству дыр в безопасности по сравнению с архитектурой Windows. •Маленькая распространенность Linux приводит к тому, что хакеры меньше обращают на нее внимание, чем на Windows.
Интерфейс	•Довольно приятный интерфейс, не вызывающий раздражения. •Возможность просмотра окон в 3D, красивые и удобные панели упрощают пользование компьютером. •Очень быстрый поиск помогает лучше ориентироваться в огромной библиотеке файлов. •Возможность использования Gadgets в боковой панели на рабочем столе.	В Windows 10 специалисты Microsoft объединили классический интерфейс и функции меню Пуск, которые были вплоть до Windows 7, с Метро-интерфейсом, характерным для «восьмерки». Теперь интерфейс Пуск поделен на две области, одна из которых отвечает за классический интерфейс, а вторая за Метро. При этом для Метро-интерфейса также доступна возможность изменять порядок и размер иконок запуска приложений.	•Интерфейсы Gnome и KDE похожи на интерфейсы Mac OS и Windows соответственно. •Встроенная возможность использования нескольких виртуальных рабочих столов. •Возможность включения графического ускорения присутствует, но требует отдельного настраивания.
Нагрузка на систему	•Достаточно большие системные требования осложняю работу данной ОС на старых процессорах. •Отличная скорость работы.	Для Windows 10 требуются, как минимум, процессор с тактовой частотой 1,0 ГГц и поддержкой SSE2, NX и PAE и видеокарта с поддержкой DirectX 9. Для выбирающих 64-битный вариант требуются 2 Гбайт RAM и 20 Гбайт на HDD. Для 32-битной версии требуются 1024 Mбайт и 16 Гбайт соответственно.	•Отлично работает даже на очень старых компьютерах из-за незначительных системных требований. •Поддержка нового оборудования зачастую отстает, потому как производители аппаратных средств в первую очередь ориентируются на Windows и Mac OS.
Цена	10000-14000 руб.	9000 – 14000 руб.	Бесплатно

Заключение

Большое разнообразие типов компьютеров, используемых в компьютерных сетях, влечет за собой разнообразие операционных систем: для рабочих станций, для серверов сетей уровня отдела и серверов уровня предприятия в целом. К ним могут предъявляться различные требования по производительности и функциональным возможностям, желательно, чтобы они обладали свойством совместимости, которое позволило бы обеспечить совместную работу различных ОС.

Сетевые ОС подразделяются на две группы: масштаба отдела и масштаба предприятия. СОС для отделов или рабочих групп обеспечивают набор сетевых сервисов, включая разделение файлов, приложений и принтеров. 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 более сложные сервисы. Подобно сетевой ОС рабочих групп, сетевая ОС масштаба предприятия должна позволять пользователям разделять файлы, приложения и принтеры, причем делать это для большего количества пользователей и объема данных и с более высокой производительностью. Кроме того, сетевая ОС масштаба предприятия обеспечивает возможность соединения разнородных систем - как рабочих станций, так и серверов.

Важным элементом сетевой ОС масштаба предприятия является централизованная справочная служба, в которой хранятся данные о пользователях и разделяемых ресурсах сети. Такая служба, называемая также службой каталогов, обеспечивает единый логический вход пользователя в сеть и предоставляет ему удобные средства просмотра всех доступных ему ресурсов. Администратор, при наличии в сети централизованной справочной службы, избавлен от необходимости заводить на каждом сервере повторяющийся список пользователей, а значит избавлен от большого количества рутинной работы и от потенциальных ошибок при определении состава пользователей и их прав на каждом сервере.

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;

Как показывают аналитические исследования, тенденции рынка сетевых ОС следующие - несмотря на то, что Windows продолжает оставаться безоговорочным лидером, рыночная доля этой операционной системы всё же немного уменьшилась - с 93.51% до 92.05%, а рыночные доли "альтернативных" ОС выросли:Mac OS - с 5.49% до 6.39% Linux - с 1% до 1.56%

Рассмотренная выше сетевая операционная система Windows Server как нельзя лучше подходит для организации компьютерных сетей в масштабе большого предприятия или кампуса. Если же предприятие или организация стеснены в средствах, то тогда выбор должен быть конечно же в пользу ОС Linux. Для организации «домашних» сетей хорошо подходит ОС Windows 10.

Выбор сетевой ОС, как правило, осуществляется с учетом производственной ситуации, финансовых возможностей и опыта.

Список использованной литературы и источников

1. Ачилов Р.А. Построение защищенных корпоративных сетей: ДМК Пресс, 2014 г. 250 стр. ISBN 978-5-94074-884-7
2. Борисенко А.Н. Локальная сеть. Просто как дважды два.: Эксмо, 2015 г. ISBN: 5-699-14119-7
3. Ватаманюк А.М. Создание и обслуживание сетей в Windows 10: Питер, 2017 г. 224 стр. ISBN: 978-5-49807-499-3
4. Ватаманюк А.М. Создание, обслуживание и администрирование сетей на 100%.: Питер, 2015 г. ISBN 978-5-94374-564-8
5. Велихов А.К., Строчников К.И., Леонтьев Б.Н. Компьютерные сети. Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей: Новый издательский дом, 2017 г. 304 стр.
6. Глушаков С.Н., Сурядный А.К.. Компьютеры, программы, сети: АСТ Москва, 2014 г. 512 стр. ISBN: 978-5-271-42560-8.
7. Глушаков С.Н., Хачиров Т.А. Настраиваем сеть своими руками: АСТ Фолио, 2017 г. ISBN 978-5-17-048458-4
8. Даниленков А.В., Васильев Ю.И. Локальная сеть своими руками: Триумф, 2015 г. ISBN: 978-5-89392-359-9
9. Кенин А.К. Практическое руководство системного администратора: БХВ-Петербург, 2016 г. ISBN: 978-5-9775-0874-2
10. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. ISBN: 978-5-9775-0764-6
11. Комагоров В. П. Архитектура сетей и систем телекоммуникации: учебное пособие: Изд-во Томского политехнического университета, 2016 г. 154 стр.
12. Конахович Г.Ф., Чуприн В.М. Сети передачи пакетных данных: МК-Пресс, 2015 г. 272 стр. ISBN 966-8806-26-3.
13. Кузьменко Н.В. Компьютерные сети и сетевые технологии: Наука и техника, 2016 г. ISBN: 978-5-94387-944-9
14. Леонов В.К. Компьютерная сеть своими руками: Эксмо, 2017 г. 240 стр. ISBN: 978-5-699-38683-3
15. Новиков Ю. В., Кондратенко С. В. Локальные сети. Архитектура, алгоритмы, проектирование: ЭКОМ, 2015 г. 308 стр. ISBN 5-7163-0061-8
16. Новиков Ю.Н., Кондратенко С.Ф. Основы локальных сетей. Курс лекций. Изд.: Интернет-университет информационных технологий, 2017 г. 360 стр. ISBN 5-9556-0032-9.
17. Панфилов И.Е., Даниленков А.К., Васильев Ю.В.. Как создать и настроить локальную сеть с нуля: Лучшие Книги, 2015 г. 320 стр.
18. Поляк-Брагинский А.И. Локальная сеть. Самое необходимое: БХВ-Петербург, 2016 г. ISBN: 978-5-9775-0636-6
19. Поляк-Брагинский А.И. Локальные сети. Модернизация и поиск неисправностей: БХВ-Петербург, 2015 г. 832 стр. ISBN 978-5-94157-803-0
20. Поляк-Брагинский А.И. Сеть своими руками: БХВ-Петербург, 2017 г. 640 стр. ISBN 978-5-9775-0163-7
21. Семенов А. Б. Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов, ДМК Пресс, 2015 г. ISBN 5-94074-396-X
22. Столлингс В. Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета: БХВ-Петербург, 2015 г. 804 стр. ISBN 5-94157-508-4
23. Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Компьютерные сети: Питер, 2016 г. 960 стр. ISBN 978-5-4461-0068-2
24. Токарев В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Промпилот, 2017 г. 477 стр. ISBN 486-5-7151-0034-5
25. Трулав Д. Сети. Технологии, прокладка, обслуживание: НТ Пресс, 2016 г. 560 стр. ISBN 978-5-477-00561-1
26. Уилсон Эд. Мониторинг и анализ сетей. Методы выявления неисправностей.: Лори, 2015 г. 386 стр. ISBN 922-5-447-00541-3
27. Чекмарев Ю.А. Локальные вычислительные сети. ДМК-Пресс, 2017 г. 200 стр. ISBN 978-5-466-00561-7
28. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. ISBN 378-2-444-00725-2
29. Шафрин Ю.А. Информационные технологии в 2ч. Ч.1: Основы информатики и информационных технологий / Шафрин Ю.А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. – 316 с.

Приложение А

Приложение Б

1. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 282. ↑

2. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.314. ↑

3. Шафрин Ю.А. Информационные технологии в 2ч. Ч.1: Основы информатики и информационных технологий / Шафрин Ю.А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. C. 205. ↑

4. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.397. ↑

5. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 282. ↑

6. Шафрин Ю.А. Информационные технологии в 2ч. Ч.1: Основы информатики и информационных технологий / Шафрин Ю.А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. C. 208. ↑

7. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.432. ↑

8. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 289. ↑

9. Велихов А.К., Строчников К.И., Леонтьев Б.Н. Компьютерные сети. Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей: Новый издательский дом, 2017 г. С. 244. ↑

10. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.397. ↑

11. Шафрин Ю.А. Информационные технологии в 2ч. Ч.1: Основы информатики и информационных технологий / Шафрин Ю.А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. C. 205. ↑

12. Велихов А.К., Строчников К.И., Леонтьев Б.Н. Компьютерные сети. Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей: Новый издательский дом, 2017 г. С. 249. ↑

13. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 282. ↑

14. Ватаманюк А.М. Создание и обслуживание сетей в Windows 10: Питер, 2017 г. C. 109. ↑

15. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.314. ↑

16. Велихов А.К., Строчников К.И., Леонтьев Б.Н. Компьютерные сети. Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей: Новый издательский дом, 2017 г. С. 244. ↑

17. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.397. ↑

18. Шафрин Ю.А. Информационные технологии в 2ч. Ч.1: Основы информатики и информационных технологий / Шафрин Ю.А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. C. 205. ↑

19. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 282. ↑

20. Велихов А.К., Строчников К.И., Леонтьев Б.Н. Компьютерные сети. Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей: Новый издательский дом, 2017 г. С. 244. ↑

21. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 288. ↑

22. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 297. ↑

23. Шашлов С.Е. Азбука сисадмина. Энциклопедия iXBT.com.: Питер, 2015 г. C.397. ↑

24. Велихов А.К., Строчников К.И., Леонтьев Б.Н. Компьютерные сети. Учебное пособие по администрированию локальных и объединенных сетей: Новый издательский дом, 2017 г. С. 244. ↑

25. Кенин А.К. Самоучитель системного администратора: БХВ-Петербург, 2017 г. С. 289. ↑

26. Шафрин Ю.А. Информационные технологии в 2ч. Ч.1: Основы информатики и информационных технологий / Шафрин Ю.А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. C. 205. ↑

27. Ватаманюк А.М. Создание и обслуживание сетей в Windows 10: Питер, 2017 г. C. 109. ↑

28. Ватаманюк А.М. Создание и обслуживание сетей в Windows 10: Питер, 2017 г. C. 109. ↑