Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Теоретические основы и основные понятия сетевых операционных систем

Содержание:

Введение

С тех пор, когда появились компьютерные сети, на операционную систему стала возлагаться дополнительная задача – обеспечить пользователю компьютера доступ к информационным ресурсам других компьютеров сети. При этом максимально избавить его от знания низкоуровневых программно-аппаратных деталей организации сети.

Сетевая операционная система - это ОС отдельного компьютера, обеспечивающая ему также возможность работать в сети.

В широком смысле, под сетевой ОС иногда понимают совокупность операционных систем отдельных компьютеров сети, взаимодействующих для обмена информацией по единым правилам - протоколам.

Сетевая ОС предполагает, что пользователь знает о наличии сети и умеет пользоваться ее ресурсами.

Для обращения к удаленному ресурсу, пользователь должен как минимум выбрать удаленный компьютер и открыть соответствующий ресурс.

Каждая машина в сети работает под управлением своей «сетевой» операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных сетевых средств, но эти дополнения существенно не меняют структуру операционной системы.

Сетевые операционные системы, поддерживая распределенное выполнение процессов, их взаимодействие, обмен данными между процессорами, доступ пользователей к общим ресурсам и другие функции, выполняют важные системные требования к распределенной системе как к целостной и многопользовательской.

Требования к сетевым операционным системам:

1. Единая системная архитектура.

2. Обеспечение требуемого высокого уровня прозрачности.

3. Высокоуровневая и высоконадежная файловая система.

Данная работа является актуальной, так как ОС с каждым днем развиваются. Не пройдет и пару лет, как старые ОС уйдут в прошлое и уступят свое место современным более мощным и удобным. Вот почему так важно иметь знания в области ОС.

Целью курсовой работы является изучение сетевых операционных систем.

Для достижения поставленной цели решаются задачи:

изучить теоретические основы и основные понятия сетевых операционных систем;

исследовать сетевые операционные системы семейства Windows;

подвести итог сравнительного анализа ОС семейства Windows Server.

Объектом курсовой работы являются операционные системы семейства Windows, предметом – сетевые операционные системы.

Практическая значимость исследования заключается в том, что определены достоинства и недостатки рассмотренных операционных систем.

Успешность выполнения задач по написанию работы в наибольшей степени зависит от выбранных методов исследования.

В работе использовались методы как эмпирического исследования: сравнительно-сопоставительный, наблюдение, так и используемые как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне исследования: абстрагирования, анализ и синтез.

Для раскрытия поставленной темы определена следующая структура: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы.

Глава 1. Теоретические основы и основные понятия сетевых операционных систем

1.1. Структура сетевой операционной системы

Сетевые операционные системы (ОС) созданы для клиент-серверных вычислений, что означает подсоединение однопользовательской рабочей станции общего назначения (клиента) к много пользовательским серверам и распределение нагрузки между ними^[1]. Сетевая операционная система необходима для управления потоками сообщений между рабочими станциями и серверами. Она может позволить любой рабочей станции работать с разделяемым сетевым диском или принтером, которые физически не подключены к этой станции. По запросу клиента сервер предоставляет ему различные сервисные функции. Кроме того, сетевые ОС обеспечивают совместное использование в сети файлов и принтеров. В результате подобная интегрированная сетевая поддержка позволяет компьютеру, например с сетевой операционной системой Windows ХР, одновременно взаимодействовать со следующими сетевыми средами:

сетями Microsoft, в том числе Windows ХР и далее;
сетями на базе Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), включая UNIX-хосты;
системами удаленного доступа;
сетями на основе AppleTalk;
сетями Novell Netware 3.x и 4.x.

Операционные системы могут различаться по реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), по примененным методам построения, типам аппаратных платформ, области использования и многим другим особенностям (рис. 1).

Рис. 1. Классификация операционных систем

Алгоритмы управления ресурсами определяют эффективность сетевой операционной системы. Рассмотрим важнейшие из этих алгоритмов.

Поддержка многозадачности определяется числом одновременно выполняемых задач. По этому признаку системы делятся на однозадачные (MS-DOS) и многозадачные (Windows 95, 2000, ХР и др.). Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем. Многозадачные ОС управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как память, оперативная память, файлы и внешние устройства и др.

Поддержка многопользовательского режима определяется числом одновременно работающих пользователей. По этому признаку системы делятся на однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x и др.) и многопользовательские (UNIX, Windows NT и выше). Многопользовательские ОС в отличие от однопользовательских обладают более развитой системой защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей, а также совместного доступа к разделяемым между ними ресурсам.

Поддержка вытесняющей и невытесняющей многозадачности определяется способом распределения процессорного времени между несколькими одновременно происходящими в системе процессами. Основным различием между вытесняющей и невытесняющей многозадачностью является степень централизации механизма планирования процессов. У невытесняющей многозадачности механизм планирования процессов сосредоточен в операционной системе, а у вытесняющей — распределен между ОС и прикладными программами. При невытесняющей многозадачности активный процесс идет до тех пор, пока он сам не отдаст управление операционной системе для того, чтобы она выбрала из очереди другой готовый к реализации процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.

Поддержка многопроцессорной обработки определяется числом процессоров, задействованных для обработки активных процессов. При многопроцессорной обработке все алгоритмы управления усложняются на порядок, данный режим обработки также называют мулыпипроцессированием. Многопроцессорные ОС по способу организации вычислительного процесса подразделяются на асимметричные и симметричные. Асимметричные ОС выполняются целиком только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.

1.2. Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами

Сегодня, как и 15 лет назад, существует два типа сетей: одноранговая сеть и сеть на основе сервера (выделенного компьютера). Каждая из них имеет как преимущества, так и недостатки.

Одноранговая сеть, скорее всего, придется по душе пользователям, которые хотят сначала попробовать сеть в деле или ограничены в средствах. Сеть на основе сервера организуют там, где важен полный контроль над всеми рабочими местами. Это может быть и небольшая домашняя сеть, и объемная корпоративная система сетей, объединенных в одну общую.

Эти два разных типа имеют общие корни и принципы функционирования, что в случае необходимой модернизации позволяет перейти от более простого варианта (одноранговой сети) к более сложному (сети на основе сервера).

Одноранговая сеть. Одноранговую сеть построить достаточно просто. Особенность такой сети в том, что все входящие в ее состав компьютеры работают сами по себе, то есть ими никто не управляет.

Одноранговая сеть выглядит как некоторое количество компьютеров, объединенных определенным образом в одну рабочую группу (рис. 1). Именно отсутствие управляющей машины (сервера) делает ее построение дешевым и эффективным мероприятием^[2].

Любой компьютер в такой сети можно назвать как рабочим, так и сервером, поскольку нет какой-либо конкретной выделенной машины, которая осуществляла бы административный или другой контроль. За компьютером такой сети следит сам пользователь (или пользователи), который работает на нем. В этом кроется главный недостаток одноранговой сети – ее пользователь должен не просто уметь работать на компьютере, но и иметь представление об администрировании. Кроме того, ему в большинстве случаев приходится самому справляться с возникающими внештатными ситуациями и защищать себя от разнообразных неприятностей, начиная с вирусов и заканчивая программными и аппаратными неполадками.

Как и полагается, одноранговая сеть позволяет использовать общие файлы, принтеры, модемы и т. п. Однако из-за отсутствия управляющего компьютера каждый пользователь разделяемого ресурса должен самостоятельно устанавливать права доступа к нему.

Рис. 1. Пример одноранговой сети

Для работы с одноранговыми сетями можно использовать любую операционную систему. Ее поддержка реализована в Windows, начиная с Windows 95, поэтому никакого дополнительного программного обеспечения для работы в локальной сети не требуется. Однако если надо обезопасить себя от разных программных проблем, лучше использовать операционную систему достаточно высокого класса, например Windows ХР или выше.

Одноранговую сеть обычно применяют тогда, когда нужно связать несколько (как правило, до десяти) компьютеров и не нужно использовать строгую защиту данных. Большее количество компьютеров подключать не рекомендуется, так как отсутствие «контролирующих органов» рано или поздно приводит к возникновению различных проблем. Ведь из-за одного необразованного или ленивого пользователя под угрозу ставится безопасность и работоспособность всей сети.

Если есть необходимость в более защищенной и контролируемой «организации», то надо создавать сеть на основе сервера.

В табл. 1 перечислены основные преимущества и недостатки одноранговой сети.

Таблица 1. Преимущества и недостатки одноранговой сети

Преимущества	Недостатки
Дешевая в создании	Недостаточный контроль над клиентскими местами
Не нужен выделенный сервер (или серверы)	Отсутствие механизма настраиваемого доступа нескольких пользователей к разным ресурсам на одном компьютере
Не требуется специальное программное обеспечение	Низкая безопасность и защищенность сети от вирусных атак
Не нужен человек, который будет поддерживать сеть и клиентские места	Отсутствие нормального механизма резервного копирования данных
	Необходимость подготовленности пользователя к разным административным мерам – обновлению антивирусных баз, архивирования данных, определению механизмов доступа к раздаваемым ресурсам и т.д.
	Для предоставления пользователям общего ресурса, который будет интенсивно использоваться, требуется достаточно мощный компьютер
	Ограничение расширяемости сети

При потенциальном равноправии всех компьютеров в одноранговой сети часто возникает функциональная несимметричность. Обычно в сети имеются пользователи, которые не желают предоставлять свои ресурсы в совместное пользование. В таком случае серверные возможности их операционных систем не активизируются и компьютеры выполняют роль «чистых клиентов».

В то же время администратор может закрепить за некоторыми компьютерами сети только функции по обслуживанию запросов остальных компьютеров, превратив их таким образом в «чистые» серверы, за которыми не работают пользователи. В такой конфигурации одноранговые сети становятся похожи на сети с выделенными серверами, но это только внешняя схожесть — между этими двумя типами сетей остается существенное внутреннее различие. Изначально в одноранговых сетях специализация ОС не зависит от того, какую функциональную роль выполняет компьютер — клиента или сервера. Изменение роли компьютера в одноранговой сети достигается за счет того, что функции серверной или клиентской частей просто не используются.

Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, по этой схеме организуется работа в небольших сетях, в которых количество компьютеров не превышает 10-20. В этом случае нет необходимости в применении централизованных средств администрирования — нескольким пользователям нетрудно договориться между собой о перечне разделяемых ресурсов и паролях доступа к ним.

Сеть на основе сервера

Сеть на основе сервера – наиболее часто встречающийся тип, который используют как в полноценных домашних сетях и в офисах, так и на крупных предприятиях (рис. 2).

Рис. 2. Пример сети на основе сервера

Как ясно из названия, данная сеть использует сервер, контролирующий работу всех подключенных клиентских компьютеров. Главная его задача – создание, настройка и обслуживание учетных записей пользователей, настройка прав доступа к общим ресурсам, механизма авторизации и смены паролей доступа и многое другое.

Как правило, сервер характеризуется большой мощностью и быстродействием, необходимым для выполнения поставленных задач: будь то работа с базой данных или обслуживание других запросов пользователей. Сервер оптимизирован для быстрой обработки запросов пользователей, обладает специальными механизмами программной защиты и контроля. Достаточная мощность сервера позволяет снизить требования к мощности клиентской машины.

За работой сети на основе сервера обычно следит специалист – системный администратор^[3]. Он отвечает за регулярное обновление антивирусных баз, устраняет возникшие неполадки, разделяет общие ресурсы и т. п.

Количество рабочих мест в такой сети может быть разным – от нескольких до сотен или тысяч компьютеров. С целью поддержки производительности сети на необходимом уровне при возрастании количества подключенных пользователей устанавливают дополнительное или более скоростное сетевое оборудование, серверы и т. д.

Не все серверы выполняют одинаковую работу. Существуют следующие специализированные машины, позволяющие автоматизировать или просто облегчить выполнение тех или иных задач.

Файл-сервер. Используется в основном для хранения разнообразных данных, начиная с офисных документов и заканчивая музыкой и видео. Обычно на таком сервере создаются личные папки пользователей, обращаться к которым могут только они (или другие пользователи, получившие право доступа). Для управления таким сервером используют любую сетевую операционную систему, например Windows 2008 или Windows 2010. Благодаря кэшированию файлов доступ к ним значительно ускоряется.
Принт-сервер. Главная его задача – обслуживание очереди печати сетевых принтеров и обеспечение доступа к ним. Очень часто с целью экономии средств файл-сервер и принт-сервер совмещают.
Сервер базы данных. Основная его задача – обеспечить максимальную скорость поиска и записи нужных данных в базу данных или получения информации из нее с последующей передачей конечному пользователю сети. Это самые мощные из всех серверов. Они обладают максимальной производительностью, так как от этого зависит комфортность работы всех пользователей.
Сервер приложений. Промежуточный сервер между пользователем и сервером базы данных. Как правило, на нем выполняются те из запросов, которые требуют максимальной производительности и должны быть переданы пользователю, не затрагивая ни сервер базы данных, ни пользовательский компьютер. Это могут быть как часто запрашиваемые из базы данные, так и любые программные модули.

Кроме перечисленных выше, существуют другие серверы, например почтовые, коммуникационные, серверы-шлюзы и т. д.

Достаточно часто в целях экономии средств на один из серверов «вешают» обслуживание нехарактерных для него заданий. В этом случае следует понимать, что скорость выполнения им тех или иных задач может значительно понижаться.

Сеть на основе сервера предоставляет широкий спектр услуг и возможностей, которых трудно или невозможно добиться от одноранговой сети. Кроме того, последняя уступает в плане защищенности и администрирования. Имея выделенный сервер или серверы, легко обеспечить резервное копирование, что является первоочередной задачей, если в сети присутствует сервер базы данных.

В табл. 2 перечислены основные преимущества и недостатки сети на основе сервера.

Таблица 2. Преимущества и недостатки сети на основе сервера

Преимущества	Недостатки
Практически неограниченная расширяемость	Достаточно дорогая в создании и обслуживании
Контроль над клиентскими местами	Необходимо специальное программное обеспечение, способное работать в сети
Наличие четкого механизма доступа к общим ресурсам	Нужен постоянный системный администратор, который будет поддерживать клиентские места
Единая антивирусная база	Сложный процесс расширения сети (прокладка кабеля)
Высокая производительность
Централизованное резервное копирование всей информации
Низкие требования к мощности клиентских машин

1.3. Общая характеристика требований, предъявляемых к операционным системам XXI века.

Посмотрим на Windows 8. Новое рабочее пространство пользователя больше похоже на веб-сайт, чем на классический «Рабочий стол». Значительно расширилась интеграция с Сетью всего программного стека Microsoft. Даже учетная запись пользователя Windows теперь по умолчанию представлена учеткой Windows Live. Microsoft Office становится облачной платформой, появляется новый центральный сервис хранения данных — SkyDrive.

Но самое важное то, что они намекают на скорый отказ от классических программных технологий для десктопного программирования и продвигают новые, которые раньше применялись только в Вебе — HTML и JavaScript. Это пугает всех разработчиков настольных приложений для Windows, потому что они, по сути, теряют весь наработанный опыт и становятся в положение новичков на рынке (речь как об индивидуальных разработчиках, так и об огромных компаниях).

В начале весь прикладной софт был стационарным. Он не требовал наличия подключения к Интернету для работы. Обработка и хранение данных были ограничены ресурсами компьютера, на котором запускалась программа. Операционная система являлась единственным хостом приложения: она целиком и полностью предоставляла среду для работы запущенной пользователем программы.

Естественно, что в этом случае выбор операционной системы имел огромное значение. Все приложения разрабатывались под определенную ОС, поэтому выбирая ОС, пользователь фактически выбирал набор программ, которые он мог использовать.

Развитие локальных сетей ничего не меняло. Обработка пользовательской задачи распределялась на несколько машин, для которых приходилось выбирать ОС и софт по тому же принципу.

С развитием скоростного, постоянно- и повсеместно-доступного Интернета ситуация начала меняться. Стали появляться веб-сервисы, ориентированные на замену старого десктопного софта. Прямая связь между компьютером пользователя и серверами размывалась стандартными протоколами Интернета. Значительно упростились требования к пользовательскому железу. И самое главное, что выбор операционной системы перестал влиять на выбор сервисов, потому что все они работали на технологиях, которые не зависят от платформы: HTML+CSS, XML, JavaScript.

Хост приложения разделился на две слабо связанных составляющих: клиентская и серверная. Причем хостом на клиентской стороне на этот раз целиком и полностью выступал веб-браузер, а не операционная система. От характеристик последней уже практически ничего не зависело. Это развязало руки пользователям — появилась возможность выбирать.

Перенос второй части хоста на серверную платформу развязал руки и разработчикам: теперь при разработке не требовалось брать в расчет мощность компьютера пользователя. Появилась возможность для каждого отдельного клиента пользоваться огромными объемами собранных данных. Стали разрабатываться такие приложения, делать которые раньше было невозможно или очень сложно. Кроме того, с пользователя стало проще брать деньги, так как модель продаж уступила место модели сервиса (оказания услуг).

Коренным образом изменились для разработчиков и критерии выбора операционной системы — отпала необходимость выбирать ту же ОС, что и у пользователей

Работая с веб-приложениями ничего не нужно устанавливать и обслуживать. «Сломалась» Winsows? Нет проблем, переустановить ее не сложно. Сложно поставить и настроить после установки еще 15 программ. С веб-сервисами это не нужно, для пользования ими достаточно даже встроенного в ОС браузера. А это дает еще один большой дополнительный бонус — мобильность.

Задача работы с файлами так же резко уходит на второй план с веб-сервисами. Все файлы — фотографии, видео, музыка, текстовые и табличные документы, презентации хранятся на серверах соответствующих сервисов (на первом этапе развития облачных сервисов) или в некоем едином пользовательском облачном пространстве, как SkyDrive (на втором этапе развития). Локальная файловая система нужна только для временного хранения файлов.

Операционная система-браузер — хост для веб-приложений, полностью интегрированный с Сетью. Это и есть будущее операционных систем. Никакого больше десктопного софта! Только веб-приложения, которые запускаются прямо в операционной системе (зачем лишняя прослойка в виде браузера?).

Сегодня такое будущее не представляется реальным в обозримой перспективе. Нужно признать, что огромное количество программных продуктов пока не готово к переходу в облака (можно называть «это» как угодно, но суть не изменится). Но уже сегодня по всем фронтам разработки все идет именно к этому. Игры — класс самых тяжелых для переноса в Сеть приложений. В последнее время появляется все больше серьезных браузерных онлайн-игр (например, Command & Conquer). Их качество растет. Рабочие приложения для бухгалтеров, инженеров, дизайнеров, программистов тоже начали переход— постепенно появляются онлайн-аналоги десктопного софта. 1С, Adobe и другие гиганты ставят «облачные» цели (правда, причины там другие).

Кто-то делает это потому, что модно. Кто-то — потому, что понимает все описанное выше. У других причины свои. Но в любом случае — сейчас все начинают. Полностью перейти в онлайн пока не реально, и это нормально. Вспомним, сколько времени занял переход от консольных приложений к GUI. Во многих банках до сих пор сотрудники работают в DOS, хотя уже больше 20 лет прошло. Переход в облака займет еще больше времени, потому что задача на порядок сложнее. Но рано или поздно веб-технологии достигнут нужного уровня и переход произойдет. Кто будет больше готов к нему лучше, тот и выиграет. Кто не будет готов — останется не у дел. Мы уже проходили такое в истории индустрии программного обеспечения, и будем проходить снова во время каждой очередной смены эпохи технологий.

Операционная система станет чем-то похожим на веб-браузер, установленный на голое железо. Современный классический интерфейс (разработанный в Xerox PARC и впервые внедренный Apple почти 30 лет назад) отойдет в прошлое. Многие современные составные части ОС станут попросту не нужны, другие скроются от пользователя и превратятся в сервисы API для программистов. Основной задачей ОС станет предоставление возможности запуска клиентской части облачных сервисов. И преимущества, которые имеет Microsoft в современном мире ОС, будет значительно растеряны. Им придется придумывать новые способы привязки к себе пользователей и программистов в новой среде, более конкурентной, по сравнению с нынешней.

Очевидно, что главным требованием, предъявляемым к операционной системе, останется способность выполнения основных функций: эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного , вполне возможно нового, интерфейса для пользователя и прикладных программ. К операционным системам будущего предъявятся не менее важные рыночные требования. К этим требованиям относятся:

Расширяемость. Код должен быть написан таким образом, чтобы можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, и не нарушить целостность системы.
Переносимость. Код должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которая включает наряду с типом процессора и способ организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа.
Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны быть в состоянии наносить вред ОС.
Совместимость. ОС должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем. Кроме того, пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами.
Безопасность. ОС должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других.
Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа.

В данной главе были рассмотрены операционные системы. Рассмотрена структура операционной системы, изучены достоинства и недостатки одноранговых сетей и сетей с выделенными серверами.

Также были приведены требования, которые предъявляются к будущим операционным ОС семейства Windows.

Глава 2. Исследование сетевых операционных систем семейства Windows

2.1 Microsoft Windows Server 2003

Разработано три версии системы Server 2003: Standard Edition, Enterprise Edition и Datacenter Edition. Как подчеркивают представители Microsoft, все варианты предназначены для управляемых сетей, т. е. для сетей с выделенными ИТ-ресурсами и специалистами, но ни один из них не ориентирован на компанию определенного размера. Тем не менее , как показывает опыт эксплуатации, Standard Edition, оптимальная в фирмах с числом служащих до 1000 человек, тогда как Enterprise Edition лучше подходит для более крупных компаний, а Datacenter Edition в наибольшей степени удовлетворяет потребности Интернет-провайдеров и крупных предприятий с распределенными на обширных территориях сетями, например из списка 500 крупнейших фирм мира, публикуемого в журнале Fortune.

По-видимому, самым серьезным конкурентом Server 2003 следует считать операционную систему Linux. По данным исследовательской фирмы IDC, корпорация Microsoft в 2001 г. реализовала примерно половину проданных по всему миру копий серверных ОС, а рыночная доля альтернативных решений на базе Linux составила около 25%.

Windows Server 2003

На первый взгляд может показаться, что Server 2003 отличается от системы Windows 2000 Server только усовершенствованным пользовательским интерфейсом, но это далеко не так^[4]. Специалисты Microsoft внесли радикальные изменения во многие элементы операционной системы. Ее программный код подвергся функциональным изменениям, а частично был составлен заново, в результате чего были устранены ошибки и повысилась стабильность и производительность системы.

Система Windows Server 2003 Standard Edition приходит на смену ОС Windows 2000 Server, являющейся долгое время платформой начального уровня для большинства организаций средних размеров.

Active Directory

«Сердце» любой сети, функционирующей под управлением ОС Server 2003, - это служба каталогов Microsoft Active Directory (AD). В прошлом, особенно в то время, когда службы каталогов еще не получили широкого распространения, управление централизованным хранилищем всех сведений, касающихся сетевых ресурсов, - таких, как данные о файлах, файловых системах, подключенных к сети устройствах, сетевых приложениях и сотрудниках, имеющих право работать в сети, - было настоящим кошмаром. Как правило, за подобные задачи, для решения которых требовались высококвалифицированные ИТ-администраторы, брались лишь крупнейшие компании (и то лишь потому, что не могли обходиться без централизованных хранилищ данных). С выпуском системы Windows 2000 Server, а теперь и Server 2003 появилось множество приложений, предполагающих хранение данных в репозитарии AD, который часто функционирует в фоновом режиме и не требует вмешательства со стороны пользователей.

Правда, с тех пор как в продажу поступила ОС Windows 2000 Server, были отмечены некоторые сложности, связанные с применением службы AD. Например, при регистрации пользователя в системе обычно требуется, чтобы контроллер домена обратился к серверу глобального каталога (Global Catalog, GC) и подтвердил обоснованность запроса, выполнив поиск в доменном разделе каталога. Этот процесс часто создает интенсивную нагрузку на сетевые ресурсы, и в среде Windows 2000 Server он мог привести к сбою в тех ситуациях, когда сервер глобального каталога недоступен.

В системе Server 2003 эта проблема решается так: при первой регистрации пользователя все данные о его принадлежности к той или иной группе кэшируются контроллером домена. Поэтому при последующих регистрациях система может подтвердить правильность запроса, сверившись с кэшем контроллера домена; соединение с сервером глобального каталога уже не требуется, а это очень важно для филиалов или подразделений компаний, которым ранее приходилось содержать выделенный сервер глобального каталога.

Заслуживает одобрения и включение в пакет полного набора инструментальных средств, запускаемых из командной строки (подобные средства теперь применяются для администрирования почти всех компонентов новейшей серверной ОС Microsoft). Средства управления из командной строки упрощают эксплуатацию серверов в ограниченной конфигурации, т. е. без локального дисплея и устройства ввода, а также дистанционный доступ.

Модернизация сети

При модернизации существующей сети Windows NT Server 4.0 или Windows 2000 Server до уровня Windows Server 2003, могут возникнуть серьезные проблемы. Чтобы облегчить решение возникающих в ходе этой операции проблем, специалисты Microsoft разработали для каждой из модернизируемых систем процесс перехода на новую версию. Администраторам сетей Windows 2000 Server или Advanced Server предлагается на выбор модернизация или повторная инсталляция. Модернизация сетей на базе более современной ОС Windows 2000 Server сопряжена с меньшими трудностями, чем переход на новую платформу с уровня Windows NT Server 4.0. Причина проста: в первом случае между исходной и целевой системами меньше различий. К тому же из системы Windows 2000 в ходе одной операции можно перенести в новую среду больше настроек реестра и системных параметров.

Защита данных

Обеспечение защиты данных - одна из главных забот администратора.

Везде, где это возможно, были модернизированы привилегии сетевых и локальных служб, а аутентификация учетных записей без применения паролей, несущая в себе угрозу безопасности, запрещена. Чтобы обеспечить еще более высокий уровень защиты в процессе регистрации пользователей, в Server 2003 предусмотрен вариант двухступенчатой регистрации с применением графических смарт-карт. Это стало возможным благодаря использованию интегрированной инфраструктуры с открытыми ключами, которая является новым элементом серверной ОС Microsoft Windows.

Стремление Microsoft устранить бреши в системе безопасности проявляется и в новых правилах, ограничивающих использование программного обеспечения, и в реализованных в данной системе настраиваемых средствах управления средой исполнения, которые контролируют такие процессы, как загрузка библиотек и исполнимых файлов оболочек. Средства управления доступом на базе объектов теперь могут оперировать правилами, построенными не только на самих объектах, но и на их атрибутах.

Параметры безопасности отличаются высокой степенью детализации, а значит, весьма гибкими возможностями настройки. Поэтому разобраться в них отнюдь не просто. Только администраторы, обладающие солидным опытом и знаниями, могут должным образом конфигурировать средства управления правилами, доступом на основе ролей, настраивать списки управления доступом (Аccess Сontrol List, ACL), а также различные механизмы и службы, такие, как IPsec, Kerberos и RADIUS.

Для того чтобы облегчить выполнение упомянутых операций, специалисты Microsoft уделили дополнительное внимание инфраструктуре открытых ключей, представляющей собой сочетание цифровых сертификатов, служб регистрации и сертификации. Совместная работа этих компонентов обеспечивает проверку индивидуальных имен пользователей, участвующих в осуществлении сетевых транзакций любых типов^[5].

Улучшение эксплуатационных характеристик

Многие из внесенных в ОС Server 2003 усовершенствований обеспечивают повышение стабильности функционирования и коэффициента готовности системы. С точки зрения администраторов фирм средних масштабов, наиболее важные изменения касаются средств обеспечения отказоустойчивости новой платформы. Предусмотрена возможность «горячей» модернизации системной памяти, если аппаратные средства позволяют выполнять подобную операцию. Теперь производится зеркальное копирование банков памяти, так что в случае отказа стеков памяти соответствующие функции передаются другому устройству. Гнезда PCI тоже рассчитаны на «горячую» замену компонентов, поэтому администраторы могут устанавливать и удалять платы без отключения системы.

Еще одно усовершенствование - это организация разветвленного доступа к подсистеме массовой памяти со стороны средств ввода-вывода. Термин «разветвленный ввод-вывод» (Multipath I/O) обозначает способность сети обеспечивать доступ к устройству хранения данных не по одному, а по нескольким физическим маршрутам.

Конфигурирование, управление и обслуживание

Консоль управления групповыми правилами Group Policy Management Console (GPMC) - это новое средство административного управления, состоящее из набора пригодных для применения в сценариях интерфейсов, подготовленных в Visual Basic. Консоль GPMC - дополнительный программный модуль консоли Microsoft Management Console, предназначенный для управления групповыми правилами. GPMC будет выпущена отдельно вскоре после того, как в продажу поступит Server 2003. Она позволит значительно упростить реализацию групповых правил.

Специалисты Microsoft выяснили, что администраторы не могли в полной мере использовать преимущества групповых правил, поскольку не было удобных интуитивно понятных интерфейсов для работы с этими правилами. Нередко администраторы не могли определить, какие установки ассоциированы с тем или иным правилом и какие последствия влечет за собой его применение. Особенно остро эта проблема стояла при манипуляциях с вложенными объектами групповых правил Group Policy Objects (GPOs) с наследуемыми установками. Ввиду отсутствия интерфейсов прикладного программирования (API), обеспечивающих доступ к GPO, импорт и экспорт таких объектов становились очень сложным и утомительным делом, а если речь шла о перемещении GPO через границы доменов - попросту невозможным^[6].

Консоль GPMC как раз и предназначена для решения всех перечисленных проблем. Этот дополнительный модуль обеспечивает возможности импорта, экспорта и редактирования GPO. Кроме того, он оснащен средством генерирования отчетов, которое позволит администраторам проследить, каков эффект от применения новых правил. Наряду с этим в новой консоли будут реализованы функции резервного копирования и восстановления. И что еще более важно - она позволяет значительно упростить процедуры копирования объектов GPO из одних доменов в другие. В решении этой проблемы будут задействованы два механизма: соответствие на основе правил (rule-based mapping), когда группы сопоставляются согласно своим точным именам, и соответствие по заданным критериям (custom mappings), которые могут быть предложены администраторами.

Службы

Такие службы и встроенные приложения новой платформы, как Terminal Services и служба дистанционного доступа, подверглись многочисленным переработкам, но самые существенные изменения были внесены в две основополагающие службы - службу совместного доступа к файлам и IIS 6.0.

Реализованная в Windows базовая концепция совместной работы с файлами остается неизменной. Но разработчики предусмотрели важную дополнительную функцию, способную облегчить жизнь администраторов и конечных пользователей. Речь идет о функции Volume Shadow Copy, позволяющей создавать предназначенные только для чтения «моментальные снимки» целых томов. С точки зрения конечного пользователя, это означает, что утерянные файлы можно восстанавливать, не обращаясь к системному администратору и не запрашивая магнитные ленты с резервными копиями, на что обычно тратится немало времени и нервов. Впрочем, надо иметь в виду, что Volume Shadow Copy - это не механизм контроля за версиями документов. Система не копирует текущие версии пользовательских файлов. В указанное администратором время она делает моментальные снимки целого тома, так что для каждого тома может быть выполнено до 64 вариантов таких копий.

Еще одно дополнение к службе совместного доступа к файлам - это полный набор оснащенных средствами обработки сценариев утилит, вызываемых из командной строки. Теперь администратор может, помимо прочего, вручную создавать тома и разделы или формировать и расформировывать зеркально отображаемые наборы дисков.

Впрочем, нововведения в службе совместного доступа к файлам не так радикальны, как те изменения, которые были внесены в службу IIS 6.0. По умолчанию IIS не инсталлируется, но когда она установлена, то обслуживает лишь статический контент, если в настройках конфигурации не указывается иное. Управление всеми языками возлагается теперь на один двоичный элемент, а возможность переполнения буферов предотвращается за счет того, что данные обрабатываются построчно.

В системе IIS 6.0 применяется другой подход. Она оснащена новым функционирующим на уровне ядра драйвером HTTP.sys. В общих чертах принцип действия системы таков. Драйвер HTTP.sys отслеживает запросы и направляет их в соответствующие очереди. Кроме того, теперь имеются пулы приложений, которые отвечают на назначаемые и распределяемые по очередям запросы, а также на один или несколько рабочих процессов (Worker Processes). Рабочий процесс, в свою очередь, содержит загружаемый модуль DLL под названием WWWservice.dll. Последний обеспечивает выполнение всех операций по обработке приложений, в том числе аутентификацию и загрузку фильтров и расширений Internet Server API (ISAPI).

В чем преимущества такой архитектуры? Поскольку рабочие процессы протекают в изолированной среде, те из них, что выполняются без осложнений, не подвергаются негативным воздействиям, когда другие процессы дают сбой. Это особенно важно при администрировании пулов приложений и ассоциированных приложений или узлов.

Во многих отношениях систему Windows Server 2003 Standard Edition можно считать заметной вехой в развитии семейства изделий Microsoft. Даже если оставить за скобками расширение функциональных возможностей системы, нужно признать, что почти весь программный код подвергся коренной переработке, а средства защиты данных усовершенствованы. Изготовитель приложил немало усилий для того, чтобы клиенты Microsoft, эксплуатирующие сети Windows 2000 Server и Advanced Server или Windows NT Server 4.0, могли без осложнений перейти к использованию нового продукта.

Windows Server 2003 до сих можно встретить в рабочем состоянии на серверах. Чаще всего это происходит на больших предприятиях с большим количеством серверов и различными автоматизированными местами, которые умеют работать только с этой ОС. Также переход на новую серверную ОС слишком затратный. Да и руководство, часто «далеко» от понимания, чем не устраивает их старая ОС, если и на ней все работает.

Так, на таком предприятии как РЖД, а именно Октябрьская Железная Дорога полно еще серверов именно с этой ОС. Информацию об этом можно легко найти на специализированных форумах.

Также еще одна причина использования до сих пор именно этой ОС – это моральное устаревшее «железо» серверов.

2.2 Microsoft Windows Server 2008

В основу Windows Server 2008 положена успешная и мощная операционная система Windows Server 2003, а также усовершенствования, реализованные в пакете обновления 1 (SP1) и выпуске Windows Server 2003 R2. Тем не менее ОС Windows Server 2008 - не просто усовершенствование предшествующей операционной системы. Она разработана для того, чтобы обеспечить организации наиболее производительной платформой, позволяющей расширить функциональность приложений, сетей и веб-служб, от рабочих групп до центров данных, и значительно улучшить качество базовой операционной системы.

В Windows Server 2008 не только добавлены новые функции, но и значительно усовершенствованы многие возможности базовой ОС Windows Server 2003^[7].

Семейство операционных систем Windows Server 2008 включает в себя мощную технологию виртуализации серверов Windows (WSV) с широкими возможностями управления и обеспечения безопасности. Виртуализация серверов Windows помогает уменьшить расходы, увеличить гибкость и доступность систем для объединения серверов, аварийного восстановления, тестирования и разработки. В сочетании со средством управления System Center Virtual Machine Manager эта технология обеспечивает полный цикл управления динамическими вычислительными центрами.

Операционная система Windows Server 2008 предоставляет защищенную легко управляемую платформу для разработки и надежного размещения приложений и служб, предоставляемых с сервера или через веб-интерфейс. Новые возможности, включающие упрощенное управление, усиленную защиту, улучшенную производительность и расширяемость, обеспечивают унифицированную платформу для веб-публикаций, которая интегрирует в себе службы Internet Information Services версии 7.0 (IIS7), среду ASP.NET, систему Windows Communication Foundation и службы Microsoft Windows SharePoint Services.

В ОС Windows Server 2008 представлено наиболее значительное изменение сетевой подсистемы со времен выпуска ОС Windows NT 4.0. Технологии автоматической настройки окна приема TCP и масштабирования на принимающей стороне, а также технология QoS помогают воспользоваться всеми преимуществами современных сетей с пропускной способностью в несколько гигабит. Интегрированный протокол IPsec и новый брандмауэр Windows с режимом повышенной безопасности позволяют полностью защитить и контролировать весь сетевой трафик.

ОС Windows Server 2008 разрабатывалась с учетом жестких требований к безопасности. Для максимальной защиты устанавливаются только службы, необходимые для ролей данного сервера. Расширенный аудит, шифрование дисков, пересылка событий, службы управления правами - это только некоторые из технологий, которые помогают соответствовать современным строгим ИТ-стандартам.

Проблема управления серверами, службами и параметрами безопасности в удаленных офисах актуальна для ИТ-специалистов. В ОС Windows Server 2008 упрощается администрирование серверов в филиалах благодаря нововведениям в службе каталогов Active Directory, включая контроллеры домена только для чтения и разграничение административных ролей. Такие технологии, как BitLocker и вариант установки основных компонентов сервера, усиливают безопасность сервера и соответствуют специфическим потребностям удаленных филиалов.

Одна из ключевых характеристик многих усовершенствований в ОС Windows Server 2008 - упрощение каждодневных задач администрирования серверов. Новые инструменты управления, такие как диспетчер сервера, обеспечивают единую консоль для управления конфигурацией сервера и системной информацией, просмотра сведений о текущем состоянии сервера, обнаружения неполадок в настройке серверных ролей и управления всеми установленными на сервере ролями.

Такие новые технологии, как среда и язык сценариев командной строки Windows PowerShell, позволяют ИТ-специалистам автоматизировать часто выполняемые задачи. Благодаря новому ориентированному на администраторов языку сценариев, наличию более 120 стандартных инструментов командной строки, последовательному синтаксису и набору инструментов среда Windows PowerShell обеспечивает ИТ-специалистам более простое администрированием системы и позволяет повысить уровень автоматизации управления^[8].

ОС Windows Server 2008 предоставляет пользователям безопасный доступ к внутренним приложениям через совместимые с брандмауэром порты. Технология RemoteApp служб терминалов Windows Server позволяет отображать на рабочем столе клиентского компьютера не весь удаленный рабочий стол, а только интерактивное окно удаленного приложения с изменяемым размером.

Технология защиты доступа к сети (NAP) призвана решить общую проблему нарушения безопасности сети из-за доступа к ней компьютеров, не отвечающих требованиям безопасности. Технология NAP позволяет удостовериться, что компьютеры, которые подключаются к сети, удовлетворяют корпоративным требованиям безопасности, ограничивать доступ к сети компьютеров, которые этим требованиям не соответствуют, а также предоставляет службы для приведения этих компьютеров в соответствие с корпоративными требованиям и для выполнения текущих проверок соответствия.

Windows Server 2008 обеспечивает три основных преимущества.

1. Улучшенный контроль

Windows Server 2008 позволяет лучше контролировать инфраструктуру серверов и сети и сконцентрироваться на решении задач первоочередной важности благодаря следующему.

Упрощенное управление ИТ-инфраструктурой с помощью новых средств, обеспечивающих единый интерфейс для настройки и мониторинга серверов и возможность автоматизации рутинных операций.

Облегченное управление веб-серверами с помощью Internet Information Services 7.0 - мощной веб-платформы для приложений и служб. Эта модульная платформа имеет более простой интерфейс управления на основе задач и интегрированные средства управления состоянием веб-служб, обеспечивает строгий контроль над взаимодействием узлов, а также содержит ряд усовершенствований по части безопасности^[9].

Улучшенный контроль параметров пользователей с помощью расширенной групповой политики.

Повышенная гибкость

Перечисленные ниже возможности Windows Server 2008 позволяют создавать гибкие и динамичные центры данных, которые отвечают непрерывно меняющимся потребностям компании.

Централизованный доступ к приложениям и беспрепятственная интеграция удаленно опубликованных приложений.

Широкий выбор новых вариантов развертывания.

Гибкие и функциональные приложения связывают работников друг с другом и с данными, обеспечивая таким образом наглядное представление, совместное использование и обработку информации.

Взаимодействие с существующей средой.

Развитое и активное сообщество для поддержки на всем протяжении жизненного цикла.

Улучшенная защита

Windows Server 2008 усиливает безопасность операционной системы и среды в целом, формируя надежный фундамент, на котором вы сможете развивать свой бизнес. Защита серверов, сетей, данных и учетных записей пользователей от сбоев и вторжений обеспечивается Windows Server за счет следующего.

Технология защиты сетевого доступа позволяет изолировать компьютеры, которые не отвечают требованиям действующих политик безопасности.

Защита данных, которая разрешает доступ к ним только пользователям с надлежащим контекстом безопасности и исключает потерю в случае поломки оборудования.

Защита от вредоносных программ с помощью функции контроля учетных записей с новой архитектурой проверки подлинности.

Технологии Windows Server 2008

Улучшенный контроль

Поддержание контроля над серверами сети и, особенно, над доступом к ним, является основным приоритетом для администраторов. Поэтому в Windows Server 2008 включены две новые технологии, которые дают администраторам максимальный контроль над доступом к серверам сети: защита доступа к сети и службы Internet Information Services 7.0.

Диспетчер серверов. Новая возможность Windows Server 2008, предоставляющая единый интерфейс, через который администратор может выполнять все действия по установке и настройке серверных ролей и компонентов Windows Server 2008 и управлению ими.

Большая гибкость

Операционная система Windows Server 2008 спроектирована таким образом, что можно модифицировать инфраструктуру сети с целью адаптации к меняющимся потребностям и сохранения требуемой гибкости. Для организаций, которым необходимо разместить контроллер домена в небезопасном месте или использовать его только для бизнес-приложений, Windows Server 2008 предоставляет новый вариант конфигурации: контроллер домена только для чтения (RODC).

Службы терминалов. Службы терминалов в Windows Server 2008 предоставляют новые возможности для подключения к удаленным компьютерами и приложениям. Удаленные программы служб терминалов интегрируют приложения, запущенные на удаленном терминале, с настольным компьютером настолько полно, что они ведут себя так, будто выполняются в локальной системе. Кроме того, можно одновременно использовать программы на удаленных терминалах и на своем компьютере. Веб-доступ служб терминалов, при той же гибкости доступа к удаленным приложениям, какая достигается с помощью веб-обозревателя, обеспечивает более широкий выбор способов подключения к программам, запущенным на удаленных терминалах. Наконец, шлюз службы терминалов позволяет пользователю получать доступ к удаленным терминалам и программам на удаленных терминалах через межсетевой экран.

Службы развертывания Windows (WDS). Службы WDS - это обновленная и модернизированная версия служб удаленной установки (RIS) для Windows Server 2008, помогающая быстро развертывать операционные системы Windows на основе образа. Они позволяют произвести установку Windows Vista и Windows Server 2008 по сети на компьютеры без операционной системы и даже допускают смешанное окружение, включающее Microsoft Windows XP и Microsoft Windows Server 2003. Таким образом, службы WDS обеспечивают комплексное развертывание операционных систем Windows на клиентских компьютерах и серверах и уменьшают общую стоимость владения и сложность развертывания Windows Server 2008 и Windows Vista.

Улучшенная защита

Защита доступа к сети (NAP). Это новая технология, благодаря которой IT-администратор может установить требования, необходимые для поддержания работоспособности сети. Компьютерам, которые не удовлетворяют этим требованиям можно запретить доступ к сети.

NAP гарантирует выполнение заданных администратором политик, которые описывают требования, поддерживающие работоспособности сети в конкретной организации.

Функция Microsoft BitLocker – это дополнительная защита данных, которая осуществляет полное шифрование томов на нескольких дисках - даже если компьютер находится в руках постороннего человека или запущен под управлением другой операционной системы.

Особенности.

Значительные усовершенствования в отношении администрирования инфраструктуры Windows Vista и Windows Server 2008.

Более быстрое и надежное развертывание операционных систем с помощью служб развертывания Windows. Функции защиты доступа к сети в Windows Server 2008 гарантируют, что клиентские компьютеры Windows Vista, которые подключаются к сети, соответствуют требованиям политик безопасности. В противном случае доступ не предоставляется.

Клиентские компьютеры Windows Vista, подключаясь к сети, в которой развернуты серверы Windows Server 2008, быстрее обмениваются данными и надежнее работают^[10].

Ключевые возможности Windows Server 2008

Виртуализация

Теперь виртуализацию Wundows, Linux и других операционных систем можно осуществить на одном сервере. Эти технологии и более простые политики лицензирования позволяют без труда пользоваться всеми преимуществами виртуализации.

Windows Server 2008 предоставляет гибкость в создании быстродействующих и динамичных центров данных, которые отвечают непрерывно меняющимся потребностям компании.

Обеспечение безопасности

Windows Server 2008 - наиболее защищенный из всех продуктов Windows Server. Повышенная безопасность операционной системы и новшества системы безопасности, включая систему защиты доступа к сети, федеративные службы управления правами и контроллер домена только для чтения, обеспечивают максимальный уровень защиты сети, данных и бизнеса.

Windows Server 2008 позволяет защитить серверы, сети, данные и учетные записи пользователей от сбоев и вторжений.

Технология защиты доступа к сети позволяет изолировать компьютеры, которые не отвечают требованиям действующих политик безопасности, и обеспечивает для сети механизм ограничения доступа, устранения недостатков и непрерывной проверки соответствия.

Федеративные службы управления правами поддерживают постоянную защиту конфиденциальных данных, помогают сократить риски, обеспечивают соблюдение регулятивных норм и формируют платформу для комплексной защиты информации.

Контроллер домена только для чтения (RODC) позволяет развертывать службы Active Directory с ограниченной репликацией полной базы данных Active Directory для улучшения защиты на случай кражи или взлома сервера.

Прочная основа для ресурсов компании

На сегодняшний день Windows Server 2008 - самая гибкая и надежная операционная система семейства Windows Server. Благодаря новым технологиям, таким как установка основных компонентов сервера, PowerShell, инструментарий Windows Deployment Services, а также улучшенным сетевым технологиям и технологиям кластеризации, Windows Server 2008 обеспечивает самую универсальную и надежную платформу Windows для всех имеющихся приложений и рабочей нагрузки.

Диспетчер серверов ускоряет установку и настройку серверов и упрощает текущее управление серверными ролями из единой консоли.

2.3. Microsoft Windows Server 2012

По прошествии четырех лет разработки, 4 сентября 2012 года, Microsoft объявила о доступности новой версии Windows Server — Microsoft Windows Server 2012.

Исторически операционные системы линейки Windows Server — это ОС, предназначенные для управления аппаратным обеспечением серверов, обладающие требуемыми для этого функциональными особенностями. Также эти серверные ОС содержат специализированные службы (программные компоненты), предназначенные для организации, мониторинга и управления ИТ-инфраструктурой предприятия, начиная от управления адресным пространством протокола IP и учетными записями пользователей и заканчивая организацией отказоустойчивых сетевых сервисов.

Если посмотреть на ИТ-инфраструктуру предприятий образца 10-летней давности, то в большом количестве случаев можно увидеть т. н. модель «on-premise», когда серверное аппаратное обеспечение приобреталось предприятиями в собственность, на каждом сервере разворачивался экземпляр операционной системы, настраивались ее комплектные службы, устанавливалось прочее программное обеспечение, реализующее дополнительную функциональность. В этой классической модели ИТ-инфраструктуры предприятия взаимодействие, как правило, строилось по схеме клиент—сервер, причем под клиентом в подавляющем большинстве случаев понимался ПК. То есть клиентский ПК, как устройство, на сетевом уровне взаимодействовал через локальную сеть с сервером, а на уровне приложений некое клиентское приложение взаимодействовало с соответствующим серверным.

В то же время, сейчас в индустрии мы видим трансформацию этой модели в модель «подключенных устройств и непрерывных сервисов». Всё большее количество пользователей работает со всё более и более возрастающим количеством разнообразнейших подключенных к интернету устройств: смартфонами, планшетами, ноутбуками, настольными ПК и даже «умными» телевизорами. На стороне «серверов» предприятия пользователи ожидают уже не просто серверных приложений, взаимодействующих с единственным их устройством, но непрерывно, 24×7×365, функционирующих сервисов: «облачных», умных, надежных, быстрых, соответствующим образом обрабатывающих и умеющих синхронизировать данные между всеми устройствами. То есть нужна серверная операционная система, которая позволила бы строить такие сервисы. Растет и количество данных: в реляционных БД, текстовых документах и электронных таблицах накапливается все большее количество информации.

В условиях такой трансформации Microsoft поставила перед собой цель выпустить настоящую «облачную» операционную систему — платформу масштаба уже не единичного сервера, но центра обработки данных (ЦОД) с единообразными подходами и инструментами для управления и разработки приложений в частном, партнерском, глобальном облаке и гибридных вариантах. По аналогии с тем, как Microsoft перепридумала клиентскую ОС Windows, серьезному переосмыслению подверглась и парадигма серверной ОС Windows Server.

Ключевыми строительными блоками здесь являются Windows Server 2012, Windows Azure и System Center 2012 SP1.

Говоря «облачная операционная система», Microsoft понимает под этим четыре группы требований к серверной ОС:

Преобразование ЦОД. Необходимо иметь возможность взять все ресурсы ЦОД (хранение, сеть, вычислительные мощности), разделить их между облачными службами, обеспечить возможность высокой загрузки (эффективного использования) этих ресурсов. Нужно иметь возможность гибкого масштабирования, то есть для любой конкретной службы необходимо иметь возможность выделения ей дополнительных ресурсов, но только на то время, когда они ей нужны. Необходимо иметь возможность строить инфраструктуру, работающую в режимах always-up и always-on (всегда включено и всегда доступно). Необходимо иметь возможность автоматизирования задач по управлению ЦОД посредством API и порталов самообслуживания.
Необходимо иметь возможность размещения современных приложений поверх такой инфраструктуры. Нужно иметь большой набор работающих служб, позволяющих строить социальные, мобильные приложения и приложения для обработки сверхбольших массивов данных, т. е. поддержать все современные тренды. Предприятиям необходимо иметь гибкость в инструментарии, в среде разработки, чтобы быстро строить эти приложения. Необходимо иметь быстрый цикл разработки, который объединял бы разработчиков и управленцев.
Microsoft ставил перед собой задачу поддержать тенденцию BYOD (bring your own device = приноси свое собственное устройство) на предприятиях, в то же время обеспечивая необходимые контроль и управление со стороны ИТ-службы.
Необходимо было поддержать возможности по обработке и хранению любых массивов данных с любой парадигмой хранения: как SQL, так и NoSQL, совместно обрабатывать данные предприятия и данные из внешних структурированных источников, создавая новые возможности.

Результатом явилось построение облачной операционной системы и платформы. Новая ОС может быть развернута в своем ЦОД, можно использовать ее как услугу из партнерского ЦОД или из глобальной Windows Azure; при этом обеспечивается единый подход к виртуализации, инфраструктуре управления, инфраструктуре разработки приложений, управлению данными и сервисами идентификации.

Однако новая ОС несет множество новаций и усовершенствований и для тех, кто не планирует переселяться в облака.

Можно отметить, что в целом Windows Server 2012 был принят значительно более позитивно, чем Windows 8. Что впрочем, не означает тотальной миграции решений с Windows Server 2008 или Windows Server 2003.

Metro

Вариант интерфейса Metro, который реализован в Windows Server 2012, нравится больше, чем в пользовательской ОС. На стартовый экран Windows 8 вынесено слишком много лишнего и при этом на нем отсутствуют программы, которыми большинство постоянно используют в десктоп режиме. В Windows Server 2012 стартовый интерфейс действительно упрощает доступ к ряду важных функций сервера. К тому же большая часть программ, с которыми работает администратор в Windows-инфраструктуре, созданы в Microsoft – они сами реализованы все в том же Metro-стиле. Ну, а системного администратора, который жалуется на Metro UI, но при этом не может его отключить, следует если не уволить, то отправить на курсы по Windows Server. Для любителей командных строк, а также для многих практических задач, есть режим Server Core. Однако в отличие от Windows Server 2008 в новой версии этот режим можно включать и отключать, так что от радости настройки сервера только из командной строки можно полностью отказаться.

Hyper-V

Технология Hyper-V, особенно в варианте Windows Server 2008 R2, решила задачу виртуализации без привлечения ПО других компаний. Безусловно, у других решений виртуализации есть свои достоинства и фишки, но фактически виртуализация доступна в любой инфраструктуре, использующей Windows Server 2008. Следующий эволюционный шаг – автоматизация инфраструктуры, добавление средств для автоматической перенастройки параметров хранения данных и сети при перемещении виртуальных машин между хост-серверами. Hyper-V в Windows Server 2008 решал задачу консолидации серверов и если бы в новой версии сервера технология осталась бы на том же уровне, то о ней не стоило бы и говорить. Однако в Windows Server 2012 решена следующая задача, связанная с виртуализацией – управление серверами. Правда здесь основную роль играет продукт, который все же не входит в «коробку» – Virtual Machine Manager.

ReFS

В Windows Server 2012 есть много заделов на будущее. Например, ReFS новая файловая система Microsoft. Какие-то новые функции в ней появились (автокоррекция, верификация данных), что-то из использовавшегося в NTFS исчезло (сжатие данных, EFS, дисковые квоты). В целом сегодня главный сценарий для ReFS – большие виртуальные хранилища данных. Соответственно, главный потребитель ReFS в Windows Server 2012 – это новая служба Storage Space, позволяющая такие хранилища создавать.

Максимальный объем файловой системы в ReFS сейчас ограничен 16 Эксабайтами. В спецификациях NTFS это же число было теоретическим максимумом, а в практической реализации тома были ограничены 16 Терабайтами. К таким объемам уже вплотную подобрались HDD. Петабайтами пока меряются только виртуальные хранилища. А из всех реализаций Windows-инфраструктуры, достоверно известна только одна, которой теоретически может не хватать возможностей NTFS – облако Windows Azure.

Теоретический лимит ReFS 256 Зетабайт (триллионов террабайт – мало что в физическом мире соответствует этому числу). По некоторым оценкам все данные произведенные человечеством до конца 21 века можно будет объединить на одном виртуальном диске (это если сохранится линейный тренд и не случится очередного взрывного роста объемов производства данных). Правда, другие аналитики обещают к концу века на порядок больше информации, т.е. 4,2 Йотабайта.

Storage Space

Виртуальные хранилища данных Storage Space позволяют предоставить пользователям больше места, чем физически доступно в компании. Все равно большинство пользователей не использует, выделенные им дисковые квоты. Однако, главное в этой технологии – возможность объединения различных хранилищ данных в общий пул то, что раньше было доступно только в специализированных решениях. В том числе Storage Space поддерживает многоузловые кластеры (сейчас до 63 узлов). Причина появления таких технологий, как Storage Space в упрощении администрирования. Управлять одним пулом, намного проще, чем десятками или сотнями жестких дисков. Storage Space полностью интегрирован с Active Directory, и может управляться при помощи групповых политик. При этом с точки зрения пользователей и приложений виртуальные хранилища Storage Spaces ничем не отличаются от других дисков с данными.

Потенциально Storage Spaces в Server 2012 способен существенно потеснить готовые SAN и NAS продукты в ИТ-инфраструктуре. Пул виртуальных хранилищ на основе этой технологии обойдется значительно дешевле специализированного решения. При этом использование Storage Space не отрицает возможность использовать уже имеющиеся в компании технологии хранения данных.

Хранилища данных

Время, когда все данные будут храниться в публичных облаках, скорее всего не наступит никогда. Из соображений безопасности, некоторые виды данных компании так и будут хранить исключительно на собственных ресурсах, которые далеко не бесконечны и обходятся компаниям значительно дороже, чем пользователям. Типичные требования к хранилищам данных — масштабируемость, централизованное управление, утилизация ресурсов, безопасность, надежность. Таким требованиям отвечают разного рода SAN и NAS, однако стоимость таких решений достаточно высока.

В Windows Server 2012 появилось более пятидесяти новых и улучшенных функций, делающих хранилища данных на основе этой ОС более доступными, эффективными и надежными. На базе Windows Server 2012 можно построить ЦОД не используя вообще никаких приложений, которые не входили бы в поставку ОС. С добавлением System Center и других продуктов Microsoft даже не придется делать скидок на минимализм решения. В частности такой продукт, как System Center Virtual Machine Manager 2012 обеспечит вполне продвинутое управление виртуальными машинами, в том числе позволяет автоматизировать немало функций связанных с их развертыванием и обслуживанием, что важно при переходе к парадигме «частных облаков». Нужно отметить, что в Microsoft о Windows Server 2012 говорят, как об операционной системе для частных и публичных облаков.

Да и разница между виртуализированной средой и частным облаком благодаря возможностям Windows Server 2012 существенно размывается. По определению NIST, облака, кроме виртуализации, включают технологии самообслуживания, стандартные механизмы доступа, масштабирование в соответствии со спросом, управляемость и оптимизация ресурсов. Многие из этих функций Windows Server 2012 все это предлагает «из коробки».

2.4. Итог сравнительного анализа ОС семейства Windows Server

Усовершенствования, реализованные в Server 2003, облегчающие эксплуатацию системы, и новые средства управления, очень удобны и необходимы в работе. Кроме того, активация и конфигурирование различных типов имеющихся серверов осуществляются легче, чем в более ранних выпусках серверных ОС Microsoft. Впрочем, реализовав многие из новых функциональных возможностей (пусть даже оснащенных «мастерами» управления), Microsoft значительно усложнила операционную систему, так что теперь для ее обслуживания от администратора потребуется гораздо более серьезная подготовка.

Windows Server 2003 обладает внушительным набором функциональных возможностей.

Windows Server 2008 содержит улучшения, которые отсутствовали в Windows Server 2003:

упрощенная установка продукта, первоначальная настройка и управление сервером с помощью консоли диспетчера сервера;
повышенная защита операционной системы и групповых политик;
технологии серверной виртуализации шлюз служб удаленных рабочих столов позволяет авторизованным пользователям подключаться к серверам терминалов корпоративной сети через Интернет;
публикация отдельных приложений через службы удаленных рабочих столов (RDS RemoteApp);

Microsoft очень хорошо использовала время после выхода Windows Server 2003. Новый Server Manager значительно упрощает задачи администрирования. В отличие от Windows Vista, где новые диалоги путают даже опытных пользователей, в Windows Server 2008 администратор чувствует себя, как дома.

Но тем не менее Windows Server 2003 до сих пор еще актуален. Еще во многих компаниях он используется да и при собеседовании очень часто спрашивают "А знаете ли вы Windows Server 2003 и умеете ли с ним работать. ?".

Если у предприятия серверам более 6 лет, то не имеет смысла переходить в с Windows Server 2003 на 2008 без замены аппаратной части серверов. Так как версия 2008 года требует более мощных ресурсов, и можно не получить ожидаемого прироста производительности.

Компания Microsoft прекратила поддержку Windows Server 2003, поэтому стоит задуматься об обновлении серверной операционной системы до Windows Server 2012 (оптимальный вариант), или хотя бы на Windows Server 2008. Новая версия ОС сохранила основные принципы управления и приобрела массу современных функций, повышающих производительность и обеспечивающих удобство в работе.

Заключение

В заключении отметим, что мир компьютерных технологий динамичен и постоянно изменяется. Как считают специалисты, до 50 % знаний в этой области устаревают за каждые 5 лет. Базовые технологии, методы решения основных задач, возникающих при создании и развитии сетей, изменяются быстро и порой неожиданно. Остальные 50 % знаний остаются неизменными и являются фундаментальными в образовании сетевого специалиста. От новых технологий через эти 5 или 10 лет не будут зависеть методы передачи данных: данные будут передаваться на основе коммутации кадров; коммутационные протоколы по-прежнему будут образовывать иерархический интерфейс, а достоверность данных будет обеспечиваться повторной передачей кадров. Знание основных идей и структур сетевого и телекоммуникационного аппаратного, алгоритмического и программного обеспечения позволяет разбираться в новых, более сложных сетевых технологиях.

Но при этом сам графический интерфейс ОС, как клиентских, так и серверных, значительно меняется. Появляются новые технологии, которые производители тут же внедряют в свои следующие выпуски. А некоторые новые выпуски ОС просто ломают стандарты – например Windows 8.

При выборе ОС из нескольких оптимальным вариантом будет составить список того, что важно в операционной системе (например, отсутствие жестких требований к аппаратуре и т.д.) и после этого рассмотреть все возможные варианты.

Этот метод подходит как для клиентский , так и для серверных операционных систем. Просто в случае серверных ОС список требований будет намного больше, и составлять его будут специалисты – системные администраторы предприятия.

Список литературы

Безручко В. Т. Информатика: (курс лекций) / В. Т. Безручко. – М.: ИНФРА-М, 2016.
Воройский Ф.С. Информатика. – М.: Москва, 2015. – 760 с.
Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. - 2-е изд., [перераб и доп.]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2014. – С. 81.
Каймин В.А. Информатика: Учебник. — 2 - е изд., перераб. и доп. — М.: ИНФРА - М, 2017. — 272 с.
Лядова Л.Н., Мызникова, Б.И., Фролова, Н.В. Основы информатики и информационных технологий. - Пермь: Перм. ун-т, Пермский филиал ГУ ВШЭ, 2012. – 500 с.
Могилев А.В. Информатика: Учебное пособие. - М. Academia, 2013. – 290 с.
Могилев А.В. Практикум по информатике. – М.: Академия, 2014. – 643 с.
Молодцов В. А. Персональный компьютер: от байта до сайта : работа с операционными системами, секреты интернета, домашнее сайтостроение, IP - телефония, европейский сандарт пользователя - ECDL / В. А. Молодцов, Н. Б. Рыжикова. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2015.
Немцова Т. И. Базовая компьютерная подготовка : операционная система, офисные приложения, Интернет : практикум по информатике. М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2015. – 352с.
Остроковский В.А. Информатика: Учебник. - М.: Высшая школа, 2013. – 366 с.
Партыка Т. Л. Операционные системы, среды и оболочки. - 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Форум, 2014. – 241с.
Симонович С.В. Информатика: Базовый курс. – СПб.: Дрофа, 2014. – 540 с.
Служба Active Directory. Ресурсы Windows Server 2008. – М. : Русская редакция : Питер, 2011. – 359с.
Холме Дэн. Эффективное администрирование. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003; [пер. с англ. Е. Носовой]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург ; М. : Русская редакция, 2011. – 449с.
Чекмарев А.Н. Microsoft Windows Server, 2008. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2012. – 208с.

Партыка Т. Л. Операционные системы, среды и оболочки. - 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Форум, 2014. – С. 54. ↑
Немцова Т. И. Базовая компьютерная подготовка : операционная система, офисные приложения, Интернет : практикум по информатике. - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2015. – С. 79. ↑
Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. - 2-е изд., [перераб и доп.]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2014. – С. 81. ↑
Холме Дэн. Эффективное администрирование. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003; [пер. с англ. Е. Носовой]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург ; М. : Русская редакция, 2011. – С. 113. ↑
Холме Дэн. Эффективное администрирование. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003; [пер. с англ. Е. Носовой]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург ; М. : Русская редакция, 2011. – С. 119. ↑
Холме Дэн. Эффективное администрирование. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003; [пер. с англ. Е. Носовой]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург ; М.: Русская редакция, 2011. – С. 125. ↑
Чекмарев А. Н. Microsoft Windows Server, 2008. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2012. – С. 169. ↑
Чекмарев А. Н. Microsoft Windows Server, 2008. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2012. – С. 174. ↑
Служба Active Directory. Ресурсы Windows Server 2008. – М. : Русская редакция : Питер, 2011. – С. 178. ↑
Холме Дэн. Эффективное администрирование. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003; [пер. с англ. Е. Носовой]. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург ; М. : Русская редакция, 2011. – С. 206. ↑