Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Сетевые операционные системы (Условия, предъявляемые к сетевым ос)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

В современном компьютерном мире широко распространены домашние сети, сети малого офиса, сети крупных компании, Дата-центр (ЦОД/ЦХОД) т.д. С развитием компьютерных сетей совершенствуются и развиваются сетевые операционные системы. На данный момент существует огромное множество операционных систем различных видов, отличающимися: аппаратными платформами, методами реализации и областями применения. Это обуславливает и значительные функциональные различия этих ОС. Если взять для рассмотрения конкретную операционную систему, то набор выполняемых функций зачастую определить не так просто — функция, которая сегодня выполняется внешним по отношению к ОС компонентом, на следующий день будет ее неотъемлемой частью и наоборот. Поэтому при изучении ОС важно из всего разнообразия выделить функции, свойственные всем операционным системам. Сетевая операционная система похожа на операционную систему автономного компьютера — представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, обеспечивающий удобство работы пользователям и программистам путем обеспечения им некоторой виртуальной вычислительной системы, и дает эффективный способ распределения ресурсов между радом выполняемых в сети процессов.

Компьютерная сеть — это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных ПО (программным обеспечением), позволяющий пользователям, находящимся в сети, получить доступ к ресурсам этого набора компьютеров. В состав сети могут входить компьютеры разных видов, которыми могут быть: персональные компьютеры, ноутбуки, сервера в разном исполнении (начиная от обычных tower серверов и заканчивая большими блэйд-серверами, подключенными к коммутаторам через fibre channel). Коммуникационная система может включать: патч-корды (оптика, медь), маршрутизаторы коммутаторы, повторители и другие устройства, обеспечивающие передачу информации между компьютерами в сети. Сеть обеспечивает пользователю возможность работать со своим компьютером как с автономным и прибавляет к этому возможность доступа к ресурсам (информационным и аппаратным) других компьютеров сети. В организации сетевой работы ОС играет роль интерфейса, скрывающего от пользователя детали низкоуровневых программно-аппаратных средств сети. Например, вместо адресов компьютеров сети, таких как физический(МАС) и сетевой (IP), ОС компьютерной сети позволяет использовать удобные символьные имена. В результате пользователь получает понятный набор разделяемых ресурсов.

Цель исследования – произвести технический обзор коммерческих и свободно распространяемых сетевых ОС, для того чтобы произвести анализ их возможностей и определить области применения.

Предмет исследования - возможности современных сетевых ОС и их основные характеристики.

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;

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ

1.1 Основы построения сетевой операционной системы

1.1.1 Условия, предъявляемые к сетевым ос

Одной из основных задач любой, в том числе и сетевой, ОС является управление распределением ресурсов. Она должна управлять использованием ресурсов вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или скорость реакции(реактивность) системы. Управление ресурсами содержит решение общих задач, не зависящих от ресурса: планирование использования ресурса, а именно - определение приоритетного процесса, объема ресурса, который необходимо выделить; мониторинг состояния ресурса, то есть поддержание набора оперативной информации о степени занятости ресурса.

Сетевая операционная система (СОС) позволяет распределять ресурсы не только локально, но и в рамках сети объединяющей машины со своими средствами межсетевого взаимодействия. Обязательным условием является программная поддержка для сетевых интерфейсных устройств, а также средства удаленного подключения к компьютерам, находящимся в сети и средства для удаленного доступа к ресурсам. Тем не менее эти дополнения существенно не меняют структуру операционной системы. На нынешнем уровне развития компьютерных технологий наличие у ОС возможностей сетевого взаимодействия – это необходимость.

Характеристики сетевой ОС.

Сегодня на рынке представлен огромный выбор компьютеров, что влечет за собой разнообразие операционных систем: для рабочих станций (напр. под управлением Windows NT (Windows 7,8,8.1,10), UNIX-подобные (Ubuntu, Centos, Debian), серверов предприятия (напр. под управлением Windows NT (Windows Server 2008,2008r2,2012,2012r2,2016), UNIX-подобные (Ubuntu Server, Debian, Centos), маршрутизаторов и сетевых устройств(RouterOS). К этим системам предъявляются различные требования по функциональности и производительности. Желательно, если они будут иметь определенный набор характеристик, который мог обеспечить им совместную работу c различными ОС:

Многопроцессорность: симметричная (распределение нагрузки между процессорами), асимметричной (один процессор выполняет один процесс). [7,39]
Многозадачность: Многозадачная ОС управляет ресурсами, разделяемыми несколькими одновременно выполняющимися конкурирующими программами. В зависимости от заложенного алгоритма, многозадачность подразделяется на несколько типов управления разделением процессорного времени. Основные виды многозадачности – вытесняющая (Система выделяет квант времени процессу или нити, затем происходит прерывание их выполнения и выделяет квант времени следующему процессу или нити) и кооперативная (процесс самостоятельно определяет в какой момент времени необходимо вернуть ОС управление, примером является ожидание ввода с клавиатуры). [7,48]
Многонитеевость: Позволяет производить вычисления параллельно, в рамках одного процесса. С точки зрения программирования нить – информация о состоянии (контексте) процесса. Нить создается и используется таким образом, что несколько процессов (нитей) может выполняться в рамках одного кода, но с использованием разных данных об окружении (контекстах). В большинстве случаев многонитевость применяется при написании серверных приложений, которым необходимо взаимодействовать единообразно с заранее неизвестным количеством пользователей. [7,63]

ОС делятся по критерию оптимизации на системы:

Пакетной обработки: критерий эффективности – максимальное число решенных задач, которые поступают в ОС наборами (пакетами). ОС оптимизирует выполнение задач, а не взаимодействие с пользователем.
Реального времени: характеризуется тем, что ее функционирование определено внешними запросами, поступающими в заранее не определенное время. Последний запрос всегда имеет наивысший приоритет выполнения. Это означает, что все остальные задачи, которые были в системе, откладываются, и начинается обработка вновь поступившего запроса. Обработка каждого запроса имеет жесткие временные рамки. [7,95]
Разделения времени: в этих системах постулировано. Что каждая задача за некоторое время должна иметь доступ к центральному процессору. Иными словами, в таких ОС существует очередь задач, в которой каждая задача выполняется небольшое, но всегда гарантированное время. Сколько бы задач не ни находилось в системе одновременно, все они будут выполняться в течении некоторого промежутка времени. Каждая задача всегда имеет доступ к ресурсам центрального процессора. [7,101]

Большая часть СОС относится к последним двум типам.

Кроме того, сетевые ОС делятся на СОС с интегрированными сетевыми функциями и на оболочки с сетевыми функциями над локальными ОС.

Набор критериев.

Проанализируем ряд критериев, на основе которого решается, на сколько хорошо конкретная ОС может осуществлять функции сетевой. Основные требования, предъявляемые фирмами к сетевым ОС:

Архитектура – какие алгоритмы поддерживает операционная система и какими ресурсами может управлять. Имеется ли возможность запуска на многопроцессорной архитектуре, какие микропроцессорные архитектуры поддерживаются.
Производительность – скорость исполнения СОС необходимого класса задач, число одновременных обращений пользовательских процессов которое в состоянии обслужить система.
Масштабируемость – количество ресурсов, которыми сможет управлять операционная система.
Обеспечение поддержки широкого спектра сетевого оборудования.
Надежность – поддержка средствами СОС средств резервирования данных, транзакций, поддержка или нахождение в составе СОС надежной файловой системы.
Безопасность – степень защиты информации поддерживаемый СОС, какая система прав доступа поддерживается.
Средства администрирования – какой набор утилит используется для администрирования СОС.
Поддержка сетевых сред – поддерживает ли СОС физические устройства, работающие с Ethernet, Token ring, оптоволокном и т.п.
Поддержка стеков протоколов – на каких и скольких стеках протоколов может работать СОС и поддержка программного обеспечения для работы с данными в рамках глобальной сети Интернет.
Сетевая печать – насколько поддерживается средствами СОС принтеров на сервер, очередей на принтер.
Приложения – какие приложения включены в стандартную поставку СОС, какую минимальную функциональность гарантирует СОС (это могут быть почтовые сервера и клиенты, сервера печати, файловые серверы, серверы приложений, средства разработки и т.п.).
Совместимость – как СОС совместима с уже имеющимися программно-аппаратными комплексами компании.

На основе этого можно сделать заключение, что корректно спроектированная сетевая ОС должна: иметь возможность работать на многопроцессорном ЭВМ (с симметричной многопроцессорностью); в рамках процесса должны поддерживаться нити; уметь работать в режиме многозадачности; иметь возможность работы в многопользовательском режиме.

В каждой конкретной ситуации, при выборе сетевой ОС стоит руководствоваться выводам, на основе набора, приведенного выше.

Структура сетевой ОС

Компьютер с установленной сетевой операционной системой в большей степени автономен. Под сетевой ОС подразумевается совокупность ОС отдельных компьютеров, воздействующих с целью обмена информацией и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В более узком смысле СОС – это ОС отдельно взятого компьютера, которая обеспечивает его работу в сети.

Рис.1 Структура сетевой ОС

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (Рисунок 1):

Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, функции 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. 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 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 между СОС 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.

1.1.2. Архитектура сетевой ос

Основным пунктом по значимости влияния на масштабируемость и производительность операционной системы является ее архитектура. ОС преодолели долгий путь развития – начиная с монолитных систем и заканчивая структурированным модульным системам, способным к расширению, развитию и имеющие отличную переносимость.

Монолитные системы

ОС состоящая из модулей, функционирование которых невозможно представить раздельно друг от друга и тем более сгруппировать в уровни.

Она написана как ряд процедур, каждая из которых может инициализировать вызов других, когда ей это нужно. Использование этой техники позволяет каждой процедуре системы иметь хорошо определенный интерфейс, и способность вызвать любую другую при необходимости.

Характерным примером такой системы является UNIX. [9,11]

Рис.2 Монолитная сетевая ОС

Многоуровневые системы

При структуризации от монолитных систем переходят к многоуровневым. Уровни образуются группами функций операционной системы - файловая система, управление процессами и устройствами и т.п. Каждый уровень может взаимодействовать только со своим непосредственным соседом - выше- или нижележащим уровнем. Прикладные программы или модули самой операционной системы передают запросы вверх и вниз по этим уровням (рисунок 3).

Рис.3 Многоуровневая сетевая ОС

Хотя такой структурный подход на практике обычно работал неплохо, сегодня он все больше воспринимается монолитным. Когда стало ясно, что операционные системы живут долго и должны иметь возможности развития и расширения, монолитный подход сменился моделью клиент-сервер с тесно связанной с ней концепция микроядра. [9,12]

Микроядерная архитектура

В таких ОС существует центральный модуль, представляющий собой супервизорную часть ОС. Из этого модуля удалены все части которые можно было удалить без вреда, а функции сокращены до предела.Из исполняемых функций обычно оставляют только управление виртуальной памятью, поддержку процессов и потоков, межпроцессорное взаимодействие, управление прерываниями и некоторые сервисы процессора.

Микроядро – наиболее приоритетная часть ОС – передает управление на другие модули ОС для выполнения определенных операций, наприемр, операций ввода-вывода.

Одним из представителей микроядерных ОС является ОС PB QNX. В функции ее микроядра входят только диспетчеризация процессов, IPC, обработка прерываний и сетевые сервисы. В такое микроядро заложено небольшое число системных вызовов, и его можно разместить полностью в кэше процессора. К микроядерным архитектурам также относятся MAC ОС X,Symbian OS, Jari OS. [9,14]

Клиент-серверные ОС

Расширяя понятие микроядра, в Microsoft была разработана ОС Windows NT, в которой функции управления процессором были выделены в отдельный модуль для реализации поддержки различных архитектур процессоров. В то же время был разработан единый механизм взаимодействия процессоров пользователя с ядром. При этом в архитектуре Windows NT на ядро ОС возложены все обычные функции, такие как управление памятью, диспетчеризацией, безопасностью, вводом-выводом и межпроцессорными обменами. Кроме ядра NT содержит специальный слой, названный уровнем абстракции от оборудования, который изолирует ядро, драйверы устройств и исполняемую часть NT от аппаратных платформ, на которых должна работать ОС. Такое решение позволяет, не изменяя всего остального программного обеспечения, переходить с одной аппаратной платформы к другой. Более того, заменяя драйвер процессора, можно легко перейти от одно- к многопроцессорной схеме. [9,14-15]

Объектно-ориентированный подход

Хотя технология микроядер и заложила основы модульных систем, способных развиваться регулярным образом, она не смогла в полной мере обеспечить возможности расширения систем. В настоящее время этой цели в наибольшей степени соответствует объектно-ориентированный подход, при котором каждый программный компонент является функционально изолированным от других.

Основным понятием этого подхода является "объект". Объект - это единица программ и данных, взаимодействующая с другими объектам посредством приема и передачи сообщений. Объект может быть представлением как некоторых конкретных вещей - прикладной программы или документа, так и некоторых абстракций - процесса, события.

Программы (функции) объекта определяют перечень действий, которые могут быть выполнены над данными этого объекта. Объект-клиент может обратиться к другому объекту, послав сообщение с запросом на выполнение какой-либо функции объекта-сервера.

Таким образом, объект предстает для внешнего мира в виде "черного ящика" с хорошо определенным интерфейсом. Способность объектов представать в виде "черного ящика" позволяет упаковывать в них и представлять в виде объектов уже существующие приложения, ничего в них не изменяя.

Использование объектно-ориентированного подхода особенно эффективно при создании активно развивающегося программного обеспечения, например, при разработке приложений, предназначенных для выполнения на разных аппаратных платформах.

Полностью объектно-ориентированные операционные системы очень привлекательны для системных программистов, так как, используя объекты системного уровня, программисты смогут залезать вглубь операционных систем для приспособления их к своим нуждам, не нарушая целостность системы.

Объектно-ориентированный подход является одной из самых перспективных тенденций в конструировании программного обеспечения.

Множественные прикладные среды

В то время как некоторые идеи (например, объектно-ориентированный подход) непосредственно касаются только разработчиков и лишь косвенно влияют на конечного пользователя, концепция множественных прикладных сред приносит пользователю долгожданную возможность выполнять на своей ОС программы, написанные для других операционных систем и других процессоров.

В зарождающемся поколении операционных систем средства для выполнения чужих программ становятся стандартной частью системы. Выбор операционной системы больше не будет сильно ограничивать выбор прикладных программ. Рано или поздно, множественные прикладные среды операционных систем скоро станут такими же стандартными, как мыши и меню.

Множественные прикладные среды обеспечивают совместимость данной ОС с приложениями, написанными для других ОС и процессоров, на двоичном уровне, а не на уровне исходных текстов.

Модульность операционных систем нового поколения позволяет намного легче реализовать поддержку множественных прикладных сред.

Выводы:

Использование множественных прикладных сред обеспечит пользователям большую свободу выбора операционных систем и более легкий доступ к более качественному программному обеспечению.

Для удовлетворения требований, предъявляемых к современной ОС, большое значение имеет ее структурное построение. Операционные системы прошли длительный путь развития от монолитных систем к хорошо структурированным модульным системам, способным к развитию, расширению и легкому переносу на новые платформы.

1.1.3 Основные ресурсы и службы сетевой ос

Самой важная функция сетевой ОС - рациональное использование всех аппаратных и программных ресурсов системы. К таким ресурсам могут быть отнесены: память (виртуальная), процессоры, внешние устройства.

Процесс - абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для ОС 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. [2,80] 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. [2,103]

Приоритет может выражаться целыми или дробными, положительным или отрицательным значением. Чем выше привилегии процесса, тем меньше времени он будет проводить в очередях. Приоритет может назначаться директивно администратором системы в зависимости от важности работы или внесенной платы, либо вычисляться самой ОС по определенным правилам, он может оставаться фиксированным на протяжении всей жизни процесса либо изменяться во времени в соответствии с некоторым законом. В последнем случае приоритеты называются динамическими.

Существует две разновидности приоритетных алгоритмов: алгоритмы, использующие относительные приоритеты, и алгоритмы, использующие абсолютные приоритеты.

В обоих случаях выбор процесса на выполнение из очереди готовых осуществляется одинаково: выбирается процесс, имеющий наивысший приоритет. По-разному решается проблема определения момента смены активного процесса. В системах с относительными приоритетами активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам не покинет процессор, перейдя в состояние ожидания (или же произойдет ошибка, или процесс завершится). В системах с абсолютными приоритетами выполнение активного процесса прерывается еще при одном условии: если в очереди готовых процессов появился процесс, приоритет которого выше приоритета активного процесса.

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.

Существует два основных типа процедур планирования процессов - вытесняющие (preemptive) и не вытесняющие (non-preemptive). [2,92]

Non-preemptive multitasking - не вытесняющая 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 "не дружественности" 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.

Preemptive 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.

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.

2. 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. [2,139]

Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти, выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов, вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов, и возвращение их в оперативную память, когда в ней освобождается место, а также настройка адресов программы на конкретную область физической памяти. [2,139]

При перемещении слева направо происходит следующее:

снижается стоимость бита;

возрастает емкость;

возрастает время доступа;

снижается частота обращений процессора к 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.

3. 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. [2,153-155]

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.

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. [9,14]

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.

Ключевым компонентом любой сетевой ОС является поддержка распределенной файловой системой. Файловая система поддерживается одной или более машинами, называемыми файл-серверами. Файл-серверы перехватывают запросы на чтение или запись файлов, поступающие от других машин (не серверов). Эти другие машины называются клиентами. Каждый посланный запрос проверяется и выполняется, а ответ отсылается обратно. Файл-серверы обычно содержат иерархические файловые системы, каждая из которых имеет корневой каталог и каталоги более низких уровней. Рабочая станция может подсоединять и монтировать эти файловые системы к своим локальным файловым системам. При этом монтируемые файловые системы остаются на серверах.

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.

Выводы:

ОС — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для повышения эффективности аппаратуры компьютера путем рационального управления его ресурсами, а также для обеспечения удобства пользователя за счет предоставления ему расширенной виртуальной машины.

К числу основных ресурсов, управление которыми осуществляет ОС, относятся процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители на магнитных лентах, принтеры, сетевые устройства и некоторые другие. Ресурсы распределяются между процессами. Для решения задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, особенности которых, в конечном счете, и определяют облик ОС.

Наиболее важными подсистемами ОС являются подсистемы управления процессами, памятью, файлами и внешними устройствами, а также подсистемы пользовательского интерфейса, защиты данных и администрирования.

Прикладному программисту возможности ОС доступны в виде набора функций, составляющих интерфейс прикладного программирования (API).

Термин «сетевая операционная система» используется в двух смыслах: во- первых, как совокупность ОС всех компьютеров сети и, во-вторых, как ОС отдельного компьютера, способного работать в сети.

К основным функциональным компонентам сетевой ОС относятся средства управления локальными ресурсами и сетевые средства. Последние, в свою очередь, можно разделить на три компонента: средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование (серверная часть ОС), средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам (клиентская часть ОС, или редиректор) и транспортные средства ОС (совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети).

Совокупность серверной и клиентской частей, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой. Сетевая служба предоставляет пользователям сети набор услуг — сетевой сервис. Каждая служба связана с определенным типом сетевых ресурсов и/или определенным способом доступа к этим ресурсам. Сетевые службы могут быть либо встроены в ОС, либо реализованы в виде программной оболочки.

2. Обзор популярных сетевых операционных систем

2.1.1. Технический обзор сетевой ос windows server 2012r2

Операционная система Microsoft Windows Server 2012R2 создана, чтобы обеспечить организации наиболее эффективной платформой для виртуализации рабочих нагрузок, поддержки приложений и защиты сетей. Представляет собой защищенную и легко администрируемую платформу для разработки и надежного размещения веб-приложений и служб. Windows Server 2012 R2 – это первая серверная платформа компании Microsoft которая обрела способность подключения к облаку.

Служба каталогов (AD DS)

Active Directory – это служба каталогов корпорации Microsoft для ОС семейства Windows. Позволяет администраторам единообразно и в автоматическом режиме настраивать пользовательскую рабочую среду, управлять учетными записями пользователей, разворачивать ПО на большом количестве компьютеров и т.д. AD – центральная база для аутентификации пользователей и ПК. Windows Server 2012R2 поддерживает клонирование контроллеров домена. Благодаря этой возможности сокращается время разворачивания и настройки копий. [10,326]

Возможности управления

Windows Server 2012R2 предоставляет IT-специалистам больше возможностей для управления серверами и сетевой инфраструктурой, что позволяет им сосредоточиться на важнейших потребностях организаций. Корзина Active Directory позволяет легко восстановить случайно удаленые объекты. Среда сценариев Windows PowerShell (ISE) предоставляет расширенные возможности по написанию и отладке сценариев автоматизации IT-задач. [10,326] Новая версия PowerShell с большим количеством модулей позволяет легко получать необходимые данные и выполнять административные задачи на большое количество серверов без необходимости подключения через RDP. Улучшенный диспетчер сервера, реализованный в более старых версиях продукта, теперь позволяет управлять не только конкретным сервером, но и дает управление несколькими подключенными серверами при условии, что на них установлена версия ОС не старее Windows Server 2003. Улучшенные инструменты управления системой, добавлен модуль best practices analyzer, анализирующий текущую настройку системы и выдающий рекомендации по устранению найденных проблем.

Файловая система и хранилище

При установке и настройке помимо уже ставшей стандартной, для Windows, файловой системы NTFP (New Technology File System) есть возможность разметить необходимый том в новую файловую систему ReFS (Resilient File System) – отказоустойчивую файловую систему. Эта система сделана на базе NTFS, поэтому в ней сохранились важнейшие возможности совместимости, в тоже время она разработана и спроектирована с учетом нужд нового поколения и сценариев хранения данных. [10,307]

В Windows Server 2012r2 реализован функционал Storage Spaces позволяющий в одном пространстве сочетать в одном пространстве твердотельные и жесткие диски. Механизм Storage Spaces автоматически перемещает часто используемые блоки с жесткого диска на SSD с помощью технологии перемещения данных между уровнями хранения. Уровни SSD и жестких дисков можно менять по отдельности. Файлы с критичной важностью можно привязать к уровню SSD. Встроенный iSCSI использует виртуальные диски формата VHDX, это позволяет расширить размер логических устройств (максимальный размер 64 Тбайт).[10,37]

Более высокая гибкость

Windows Server 2012R2 разработан таким образом, чтобы администраторы могли легко модифицировать инфраструктуру для адаптации к изменяющимся потребностям организации и сохранять при этом гибкость инфраструктуры. С помощью службы развертывания Windows (WDS) в ОС Windows Server 2012R2 ускоряется процесс развертывания и обслуживания ИТ-систем. В сочетании с файлами ответов, WDS становится сильным инструментом, позволяющим разворачивать экземпляры серверов и рабочих станции, без непосредственного участия администратора.

Виртуализация

Виртуализация сервера - разбиение одного физического сервера на группу виртуальных машин входит в число наиболее значительных изменений в управлении серверами за последние 10 лет. Формулировка "управление серверами" (а не "управление Windows Server") применяется потому, что виртуализация касается не только Windows Server, а также разнообразных видов Linux, Unix, Sun So1aris и т.д. Наличие возможности приобретения одного большого, мощного, надежного комплекта оборудования и затем представление его так, как если бы взамен было 10 или 20 небольших аппаратных фрагментов, с последующей установкой отдельных серверных ОС на этом "виртуальном серверном оборудовании" значительно упрощает управление серверами для крупных и мелких операций. Более того, она решает проблему управления серверами, которая годами мучила планировщиков по использованию пространства в помещениях: недогруженное оборудование. Инструмент, который заставляет думать о компьютере так, как если бы он был группой отдельных компьютеров, в общем случае называется диспетчером виртуальных машин (virtual machine manager -VММ). [10,35] Можно заметить, что с момента начала серверных вычислений большинство организаций предпочитают помешать каждую серверную функцию - электронную почту, контроллер домена AD, файловый сервер, веб-сервер, сервер баз данных на собственный отдельный физический сервер. Таким образом, если требуется контроллер домена, веб-сервер и сервер электронной почты, обычно пришлось бы приобрести три серверных компьютера, установить на каждом из них ОС Windows Server.

Безопасность

Гарантия безопасности это - основная трудность при вводе любого сервера в эксплуатацию. Сервер, на котором размещен гипервизор подвержен тем-же угрозам что и обычные сервера. Также возникает задача разделения административных ролей. Платформа виртуализации Windows позволяет решить эти задачи с помощью перечисленных ниже возможностей:

Core режим. Установка сервера Windows Server 2012R2 в Core режиме. В этом режиме из системы убираются все GUI и сопутствующие компоненты. Остаются только компоненты необходимые для функционирования ОС и установленные роли. Такой функционал сужает площадь возможной атаки и позволяет акцентировать внимание на защите работающих компонентов. [10,133]

Защита на аппаратном уровне. В современном оборудовании доступны такие возможности, как предотвращение выполнения данных (DEP). Они помогают предотвратить запуск большинства распространенных вирусов и червей.

Виртуализация серверов Windows. Благодаря платформе виртуализации серверов Windows осуществляется защита виртуальных машин, содержащих конфиденциальную информацию, а также защита управляющей операционной системы от компрометации со стороны гостевых операционных систем.

Кластеризация.Hyper-V поддерживает возможности кластеризации, тем самым обеспечиваю высокую безопасность и доступность виртуальных машин и сервисов. В случае отказа одного узла – выделенные ВМ мигрируют на доступный узел. Это гарантирует отсутствие простоя в работе, потери связи и потери информации.

Сетевая безопасность. Автоматическое преобразование сетевых адресов (NAT), брандмауэр и защита доступа к сети (NAP).

В некоторых случаях бывает трудно настроить объединенный сервер, обеспечивающий наилучшую среду операционной системы и профиль безопасности для всех объединяемых приложений. Поскольку платформа Windows Hyper-V позволяет подобрать наиболее подходящую среду операционной системы и профиль безопасности для каждого приложения, она решает проблему разделения ролей на объединенном сервере. Поскольку виртуальные машины в среде Windows Hyper-V могут работать под служебной учетной записью, обладающей только необходимыми привилегиями, платформа Windows Hyper-V защищает управляющую операционную систему и виртуальные машины друг от друга. Ограничивая возможный ущерб, который скомпрометированная виртуальная машина может нанести другим виртуальным машинам.

Четкое разделение. Каждая виртуальная машина (VM) является неизолированным контейнером для операционной системы. Она изолирована от других виртуальных машин, физически работающих на том же сервере. Благодаря виртуализации серверов задачи с различными требованиями к ресурсам могут совместно выполняться на одном управляющем сервере. Ниже перечислен ряд возможностей платформы виртуализации серверов Windows, которые способствуют эффективному использованию физических ресурсов сервера.

Гибкое распределение памяти. Виртуальным машинам можно установить максимальный и гарантированный минимальный пределы используемой оперативной памяти. Благодаря этой возможности администраторы могут настроить параметры работы платформы виртуализации серверов Windows таким образом, чтобы потребности в ресурсах отдельных виртуальных машин были сбалансированы с реальными возможностями сервера Windows Hyper-V.

Динамическое добавление оборудования. Платформа виртуализации серверов Windows позволяет динамически добавлять в поддерживаемые гостевые операционные системы логические процессоры, оперативную память, сетевые адаптеры и устройства хранения данных, не прерывая работу гостевых операционных систем. Благодаря этой возможности можно мониторить распределение вычислительных мощностей сервера виртуализации между гостевыми ОС. [10,661]

Настройка сети. Hyper-V поддерживает расширенные сетевые возможности для работы виртуальных машин, включая преобразование сетевых адресов (NAT), брандмауэр и назначение виртуальных ЛС (VLAN). Такая гибкость позволяет создавать оптимальную конфигурацию виртуализации, которая наилучшим образом отвечает требованиям сетевой безопасности.

Благодаря гибкому распределению памяти, динамическому добавлению оборудования и гибкой настройке сети конфигурация более эффективно отвечает динамически изменяющимся серверным нагрузкам. При использовании платформы виртуализации серверов Windows и поддерживаемых гостевых операционных систем работающей виртуальной машине может быть предоставлена дополнительная оперативная память или вычислительные мощности, чтобы справиться с возросшими требованиями к вычислительным ресурсам. При этом перезагрузка гостевой операционной системы не потребуется. Если у гипервизора достаточно ресурсов, это изменение не скажется на быстродействии других работающих на этом же сервере виртуальных машин.

Упрощенное управление

Чтобы в полной мере ощутить экономию от использования платформы виртуализации серверов Windows в вычислительных центрах или в удаленных филиалах, необходимы широкие возможности управления и автоматизации. Платформа виртуализации серверов Windows отвечает этим требованиям благодаря следующим возможностям управления и автоматизации.

Расширяемое управление. Для управления виртуализацией Windows Hyper-V предназначена предназначена программа Microsoft System Center Operations Manager (SCOM) и Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM). Эти средства управления предоставляют инструментарий для управления, мониторинга, автоматизации, развертывания и обслуживания IT-сервисов, приложений и серверов в гетерогенной среде Windows, UNIX и Linux.

Консоли управления (MMC). Для управления параметрами платформы виртуализации и кластеризации серверов Windows и виртуальных машин используется интерфейс консолей управления (MMC), что значительно облегчает процесс обучения работе с этой платформой.

Интерфейс для инструментария управления Windows (WMI). В состав платформы виртуализации серверов Windows включен поставщик WMI, которой позволяет получать системную информацию и управлять платформой с помощью сценариев.

Среда выполнения сценариев PowerShell. Настройку параметров сервера виртуализации и виртуальных машин можно производить в среде Windows PowerShell. [10,595]

Управление с помощью объектов групповой политики (GPO) [10,509]. Платформа виртуализации серверов Windows поддерживает управление сервером виртуализации и параметрами виртуальных машин с помощью конфигурационных возможностей групповых политик.

Возможности средств управления SCOM и SCVMM позволяют эффективно управлять платформой виртуализации серверов Windows как в вычислительных центрах, так и в удаленных филиалах. С помощью сценариев WMI можно автоматизировать обслуживание нескольких серверов виртуализации. Сценарии позволяют завершить работу виртуальных машин на основном сервере, запустить эти виртуальные машины на резервном сервере, осуществить обслуживание основного сервера, а затем возобновить работу виртуальных машин на этом сервере. Средство управления System Center Virtual Machine Manager[10,21] позволяет автоматизировать эту процедуру для большого числа приложений без ощутимого перерыва в их работе.

Выводы:

Виртуализация Windows Server сочетает в себе различные возможности, которые позволяют обеспечивать безопасность объединенных серверов, реагировать на изменение нагрузки, обеспечивать высокую масштабируемость задач и быстродействие, а также осуществлять упрощенное управление виртуализацией. В сочетании с кластеризацией достигается большая отказоустойчивость и полная доступность сервисов. Изоляция виртуальных машин позволяет решать на одном сервере виртуализации разнообразные задачи и сохранять при этом гибкость и защищенность системы. Лежащая в основе платформы виртуализации серверов Windows архитектура 64-разрядного гипервизора обеспечивает высокое быстродействие для требовательных к ресурсам задач. Мощные средства управления System Center Operations Manager и System Center Virtual Machine Manager, позволяют автоматизировать и эффективно контролировать разнообразные виртуальные вычислительные среды.

2.1.2. Технический обзор сетевой ос unix

Операционная система UNIX – популярный представитель свободного ПО. У данной системы имеется тысячи поклонников по всему миру, часть из них принимала участие в написании системы.

Выделяют две основные части ОС UNIX:

1.Пользовательскую часть(User Application), которая предназначена для организации диалога пользователя с ОС. Она может быть представлена в виде интерфейса командной строки, например, командный процессор (интерпретатор), называемый Shell, который считывает команды, введенные пользователем, и транслирует их в ядро. Также она может быть выполнена в виде оконной среды, например, такой как KDE или Gnome. Кроме того, большая категория устройств с UNIX-подобной ОС (особенно планшеты и телефоны) обладают сенсорными экранами, что позволяет организовать тактильный интерфейс, при котором пользователь управляет устройством посредством контактов рук или спец. Устройств – стилусов. [9,10]

2. Ядро (Kernel), которое обеспечивает взаимодействие с аппаратным обеспечением напрямую. Кроме того, ядро ОС UNIX (и не только UNIX) содержит подсистемы, разделенные по функциональным признакам на следующие компоненты:

a) планировщик (Process Manager, Process Scheduler, PS) – предназначен для управления процессами в системе – прикладных, пользовательских, системных. Кроме того, он осуществляет управление дочерними процессами и регулирует отношения между ними. В алгоритмы функционирования планировщика могут быть заложены возможности управления мультипроцессорной системой как с симметричным, так и с ассиметричным использованием процессоров; [9,45]

b) контроллер памяти (Memory Manager, MM) реализует организацию виртуальной памяти, которая позволяет исполнять процессы в пространстве, значительно превышающем размеры физической оперативной памяти. Это достигается посредством использования различных механизмов (segmentation, swapping, paging). MM обеспечивает для множества процессов сохранение информации в главной памяти системы с возможностью ее совместного использования (разделения) между процессорами;

c) виртуальная файловая система (Virtual File System, VFS) управляет реальной иерархической файловой системой на долговременных носителях с обеспечением доступа к файлам и директориям. Важной особенностью VFS OS UNIX является возможность поддержки множества файловых систем разного типа и объединение их в единую логическую файловую систему; [9,60]

d) сетевая подсистема (network system, NET) основана на использовании модели сокетов, введенных в ос 4.3 BSD, и поддерживает множество различных стеков протоколов, в том числе и TCP/IP. Обеспечивает доступ к разным сетевым стандартам и различному сетевому оборудованию. Кроме того, поддерживает работу системы с облачными и другими аналогичными удаленными сервисами; [9,78]

e) подсистема межпроцессорного взаимодействия (Inter-Process Communication, IPC) – подсистема, которая используется процессами для организации различных механизмов обмена внутри системы; [9,99]

Кроме этих основных систем существует множество дополнительных, состав которых варьируется в зависимости от назначения конкретной ОС. Например, если ОС устанавливается в коммутатор, то она будет содержать графическую подсистему и подсистему контактного ввода информации, ориентируемую на работу с пользователем.

Интерфейсы в ОС UNIX.

Определение интерфейсов весьма широко. Под интерфейсом можно понимать: некоторый язык, обеспечивающий взаимодействие с некоторой системой, например, Bash или Shell, предназначенный для ввода команд при помощи командной строки; способ представления информации (внешний вид программы), например, в оконном виде с соответствующей поддержкой ввода команд; механизм обмена данными посредством некоторого соединения, например, USB, LTP, COM и т.п. некоторый протокол обмена информацией на основе языка программирование. Например, графические языки Java – это набор классов этого языка, обеспечивающий графическое взаимодействие между некоторой системой и пользователем.

Ядро UNIX использует интерфейс как протокол обмена информацией для управления процессами, памятью и обеспечения защиты системы в системных вызовах (system calls interface), запускаемых в режиме ядра. [9,33]

Процессы-демоны

В любой ОС существует категория процессов, называемых фоновыми, т.е. не имеющими пользовательского интерфейса, однако без которых не может работать ни одна система. Хорошим примером может служить программа, управляющая печатью и обеспечивающая механизмы спулинга (spooling)/ Этот процесс необходим при возникновении необходимости печати данных на принтер, он запускается и создает очередь к определенному принтеру, определяет параметры печати, регулирует скорость передачи данных на принтер, а по окончании процессов печати выгружается из системы.[9,43]

Среди фоновых процессов значительное место занимают системные фоновые процессы, называемые о ОС UNIX демонами. Они предназначены для выполнения функций, которые могут непосредственно не относится к ядру, но без которых ни одна ОС UNIX работать не сможет. Это и обслуживание механизмов самой ОС, и доставка почты, и обеспечение работы устройств печати, и выполнение отложенных задач. Примером может являться демон Cron который обеспечивает выполнение команд и (или) программ по установленному расписанию. Например, запуск программы, требующей большое количество ресурсов в ночное время, когда нагрузка на вычислительную систему минимальна.

Файловая система

С пользовательской точки зрения одной из важнейших частей ОС является файловая система (FS). Она обеспечивает пользователю создание коллекций файлов с поддержанием функции записи, модификации, удаления, защиты и их сохранения на долговременных носителях. Для UNIX-подобных систем принят стандарт FHS, который унифицирует местонахождение файлов и каталогов с общим назначением в файловой системе UNIX. Однако кроме FHS в UNIX подобных системах используется: JFS – файловая система, разработанная в IBM для ОС AIX и широко используемая во многих ОС, например, MAC OS; ext, ext2, ext3 – файловые системы, разработанные специально для ОС Linux.В ext3 были добавлены журналирование и поддержка 32-разрядных систем; ext4 – файловая система, специально разработанная для 64-битной ext3 и способная поддерживать больший размер файловой системы; XFS-журналируемая файловая система. Особенность этой файловой системы заключается в следующем: в журнал пишется часть метаданных самой файловой системы таким образом, что весь процесс восстановления сводится к копированию этих данных из журнала в файловую систему. [9,61]

Кроме перечисленных, поддерживаются файловые системы других ОС – FAT, NTFS, HPFS и некоторые другие.

Внутреннее представление файла в ОС UNIX определено индексом, который содержит описание расположения информации на диске и другую информацию, такую как владелец файла, права доступа к файлу и время доступа. [9,61]

Виртуальная файловая структура UNIX (VFS) исполняет следующие функции: обеспечивает доступ к множеству различных физических накопителей; поддерживает множество различных файловых систем; поддерживает множество исполняемых форматов файлов; обеспечивает гомогенность среды посредством единого интерфейса ко всем файловым системам и физическим накопителям; обеспечивает высокую производительность при доступе к файлам; обеспечивает надежность от потери и повреждения данных; поддерживает безопасность работы пользователя от несанкционированного доступа к файлам, в том числе и поддержку квот; [9,62]

Выводы:

Работа с ОС UNIX более ресурсоемка в плане изучения ос. В составе ОС присутствует многообразие различных программ, которые предоставляют широчайший спектр возможностей для решения самых разнообразных задач. Все программы документированы. UNIX достойная альтернатива для других ОС. Стабильна и не требовательна к физическим ресурсам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В наше время огромное количество различных видов компьютеров, тянет за собой также огромное количество всевозможных ОС: для серверов, дата-центров, рабочих станций, сетевого оборудования и т.д. К системам предъявляются различные критерии по функционалу и производительности. Плюсом будет, если данные системы будут обладать свойством совместимости, это позволит обеспечить совместную работу различных систем в одной среде.

Главными задачами СОС является распределение ресурсов (дисковые пространства) и администрирование. Благодаря сетевым функция администратор распределяет ресурсы, задает пароли, права доступа для пользователей. Отсюда СОС делятся на:

Сетевые ОС для сервера;

Сетевые ОС для пользователя;

Сетевая операционная система для серверов предприятия в первую очередь должна обладать основными свойствами любых корпоративных продуктов, в том числе: Совместимостью с другими продуктами, т.е способностью работать в режиме plug-and-play. Эта ОС реализуется для поддержки более сложных и высоконагруженных сервисов и возможности соединения неоднородных систем – как рабочих станций, так и серверов.

Критериями для выбора серверных ОС являются следующие характеристики:

Органичная поддержка многосерверной сети;

Высокая эффективность файловых операций;

Возможность эффективной интеграции с другими ОС;

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; Поддержка многообразных операционных систем конечных пользователей: DOS, UNIX, Mac; Поддержка сетевого оборудования стандартов Ethernet, Fibre Channel; Наличие популярных прикладных интерфейсов и механизмов вызова удаленных процедур RPC; Возможность взаимодействия с системой контроля и управления сетью, поддержка стандартов управления сетью SNMP.

Рассмотренная выше сетевая операционная система Windows Server 2012r2 отлично подходит для построения компьютерных сетей в масштабе предприятия. Если же предприятие или организация ограничены в средствах, то тогда выбор должен быть в пользу ОС UNIX.

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

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Аппаратное обеспечение вычислительных систем / Д.В. Денисов, В.А. Артюхин, М. Ф. Седненков; под ред. Д.В. Денисова. – М.: Маркет ДС, 2010 – 184 с. (Университетская серия.)
Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем - М.: ИУИТ, 2012 - 300 с.
ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99, Руководящий документ, Госстандарт России, Москва, 2004
Информационная безопасность и защита информации, Мельников В. П., М.: Академия, 2012, - 336 стр.
Попов И.И., Максимов Н.В., Храмцов П.Б. Введение в сетевые информационные ресурсы и технологии: Учебное пособие. М.: РГГУ, 2009, 203с
Робачевский А.М. Операционная система Unix. СПб.: BHV Санкт-Петербург, 2004, 528с.
Таненбаум Э.Операционные системы: Справочник. М.: Форум, 2008, 386с.
Титаренко С.П. Управление процессами в современных операционных системах ЭВМ: учебное пособие.М.: Финансы и статистика, 2008, 214с.
Гостев И.М Операционные системы 2-е изд., испр. и доп. Учебник и практикум для СПО – 162с.
Mark Minasi, Kevin Greene, Christian Booth, Robert Butler, John МсСаbе, Robert Panek, Michael Rice, Stefan Roth Mastering Windows Server® 2012 R2 Volume One, 2015, 957с.
Mark Minasi, Kevin Greene, Christian Booth, Robert Butler, John МсСаbе, Robert Panek, Michael Rice, Stefan Roth Mastering Windows Server® 2012 R2 Volume Two, 2015, 943с.