Файл: Сетевые операционные системы (ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ).pdf

ВВЕДЕНИЕ

На дворе 21 век — век информационных и телекоммуникационных технологий. Появилось большое количество организаций, специализирующихся на той или иной отрасли компьютерных технологий, так как это наиболее актуальное и, идущее вперед, направление [1].

Сегодня, в любой стране, в частности России, становление нормальных рыночных отношений просто видится невозможным без применения современных операционных систем и технологий, в частности сетевых операционных систем, которые уже “прочно обосновались” абсолютно во всех социально значимых видах жизнедеятельности человека.

Компьютеры и электронные гаджеты прочно вошли в нашу жизнь и изменили привычный уклад жизни человека прошлого столетия – человек ежедневно использует их для обучения, на работе или дома [2, c.94].

Но, очевидно то, что без операционной системы, компьютер представляет из себя всего лишь набор различных микросхем. Именно благодаря операционной системе работают все используемые нами программы, и именно от операционной системы, прежде всего, зависит производительность и скорость деятельности на компьютере.

Нельзя не сказать о том, что отличительным знаком нашего времени является появление различных новых и усовершенствованных Интернет технологий, а также создание огромного числа так называемых технических ноу-хау, например, современные операционные системы. Сегодня то, что не так давно было для нас необычным, перестает быть роскошью и становится обычной частью нашей жизни.

Актуальность моей работы состоит в том, что применяемое в вычислительных сетях сегодня огромное разнообразие типов компьютеров, безусловно, способствует и разнообразию существующих операционных систем, к примеру: для рабочих станций, для серверов сетей уровня отдела и серверов уровня предприятия в целом. Естественно к таким операционным системам предъявляются различные и при этом достаточно серьезные требования как к функциональным возможностям, так и к производительности.

Конечно же, большим преимуществом является свойство совместимости, позволяющее обеспечивать совместное выполнение работы различных операционных систем.

Основное предназначение сетевой операционной системы — организация совместной работы нескольких пользователей на разных компьютерах. Кроме этого, сетевая операционная система позволяет организовать общую файловую структуру, общие базы данных, доступные разрешенным пользователям, так же такая система обеспечивает возможность передачи сообщений и работы над общими проектами.

Говоря о сетевых операционных системах, нельзя не сказать о том, что операционные системы, за свой почти полувековой период существования преодолели достаточно сложный, серьезный, насыщенный событиями путь. Безусловно, большое влияние на непосредственное развитие ОС, в частности сетевых операционных систем, оказали значительные достижения в совершенствовании элементной базы и вычислительной аппаратуры.

Целью данной курсовой работы является – рассмотрение сетевых операционных систем.

Исходя из поставленной цели, можно выделить следующие задачи:

1) изучить теоретические аспекты изучения сетевых операционных систем;

2) провести сравнительный анализ существующих сетевых операционных систем;

3) рассмотреть основные возможности и тенденции развития сетевых операционных систем.

Объектом моего исследования выступают сетевые операционные системы. Предметом исследования являются особенности сетевых операционных систем.

Методологической базой данной работы явились анализ и синтез, индукция и дедукция, методы системного подхода, средства факторного и статистического анализа.

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1 Понятие операционной системы

Начнем с того, что операционная система - это совокупность взаимозависимых программ, предназначенные с целью управления всеми возможностями вычислительного устройства [3, с. 134] . Благодаря этим программам осуществляется организация взаимодействия с пользователем. Управление памятью, процессами, и всем программным и аппаратным обеспечением устраняет необходимость работы непосредственно с дисками и предоставляет простой, ориентированный на работу с файлами интерфейс, скрывает множество неприятной работы с прерываниями, счетчиками времени, организацией памяти и другими компонентами.

Разработчики постоянно выпускают усовершенствованные операционные системы и дополнения к ним, с той целью, что ОС должны постоянно улучшаться в таких показателях, как надежность, безопасность, отказоустойчивость. Рынок продаж операционных систем должен быть конкурентоспособным.

Рассмотрим структуру современной операционной системы:[4, с. 105]

• ядро (командный процессор) - с его помощью могут расшифровываться и выполняться команды, другими словами, командный процессор осуществляет перевод команд с языка программ на “машинный” код [5, c. 22];
• базовый модуль - непосредственно управляет системой файлов;
• драйверы - программы для управления устройствами;
• интерфейс - служебная оболочка, осуществляющая взаимодействие пользователя с компьютером;
• утилиты;
• справочная служба.

Как пример, на рисунке 1 приведу пример структурной схемы операционной системы Linux.

Рис. 1 Структурная схема операционной системы Linux

На сегодняшний день можно операционные системы выполняют следующие функции [5, c. 21]:

• Работать с расширенной виртуальной машиной удобно максимально удобно, что дает большое преимущество в экономии времени пользователю-программисту [6, c. 248];
• Эффективность использования ПК, благодаря правильному управлению всеми возможностями операционной системы, становится намного выше [7];
• Обеспечение безопасной организации деятельности.

Тема моей курсовой работы — сетевые операционные системы, поэтому перед тем, как перейти непосредственно к изучению и анализу сетевой операционной системы, необходимо дать понятие определению сетевому ПО.

Сетевое программное обеспечение – это программное обеспечение, которое позволяет организовать работу пользователя в сети. Оно представлено как общим, так и сетевым и специальным программным обеспечением.

На схеме представлен состав сетевого программного обеспечения компьютерных сетей (рисунок 2).

Рис. 2 Состав сетевого программного обеспечения компьютерных сетей

1.2 История сетевой операционной системы

В 80-е годы были разработан стек TCP/IP [8, c. 45], более широко развивался Интернет, стандартизировались технологии локальных сетей, появились персональные компьютеры и соответственно операционные системы для них.

В течение всего десятилетия появлялись новые, более совершенные версии ОС UNIX. Такое разнообразие версий привело к проблеме совместимости, найти решение пытались несколько организаций. В итоге было решено принять стандарты POSIX и XPG, определиться с интерфейсами операционных систем, выпустить несколько версий предназначенных для консолидирования разработчиков на уровне ядра [9].

Еще одним ярким событием начала 80-х годов в истории ОС стало появление персональных компьютеров [6, c. 248]. Такие компьютеры были дешевле, но требовали своей операционной системы.

Первой версией такой ОС стала MS-DOS всем известной компании Microsoft которая не имела дружественного интерфейса и сетевых функций [10, c. 176]. Основной её задачей было управление файлами, расположенных на гибких и жестких дисках в UNIX-подобной иерархической файловой системе, и поочередный запуск программ.

Считая, что при индивидуальном пользовании компьютером и ограниченных возможностях аппаратуры в поддержке мультипрограммирования нет смысла, разработчики исключили механизмы поддержки мультипрограммных систем [11, c. 78]. Все недостающие функции возмещались различными внешними программами. Самое большое влияние на развитие ОС оказала операционная среда Windows компании Microsoft которая представляла собой надстройку над MS-DOS.

В одно время с выпуском версии MS-DOS 3.1 в 1984 году компания Microsoft выпустила Microsoft Networks, который еще называют MS-NET. Частично концепции, которые были заложены в MS-NET, например, такие как введение, в структуру базовых сетевых компонентов — редиректора и сетевого сервера, перешли в более поздние сетевые продукты Microsoft: LAN Manager, Windows for Workgroups, а затем и в Windows NT.

Первая многозадачная операционная система для ПК с процессором Intel-80286 разработанная в результате совместных усилий Microsoft и IBM в 1987 году — называлась OS/2. Данная система обладала такими характеристиками как многозадачность, виртуальная память, содержала (не с первой версии) графический пользовательский интерфейс и виртуальную машину для выполнения DOS-приложений [12, c. 135].

Благодаря тому, что на рынке OS/2 не особо преуспевала, принципы работы сетевых систем LAN Manager и LAN Server нашли свое применение в операционной системе 90-х годов Microsoft Windows NT.

В 90-е годы сетевыми стали все операционные системы, которые занимали высокое место на рынке. Операционные системы получают множество средств для работы с технологиями локальных, глобальных сетей и для создания составных сетей.

Уже во второй половине 90-х производители ОС резко усиливают разработку и поддержку средств для работы с сетью Интернет [13, c. 21].

Особое внимание в течение всего последнего десятилетия уделялось корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования и управления. В эти года лидерами стали Novell NetWare 4.x и 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 и Windows 2000, а также UNIX-системы различных производителей аппаратных платформ.

С 2000-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS) [4, c. 282].

Не стоит выпускать из вида и формирование платформ для мобильных телефонов ныне современных гаджетов, которые невозможно заменить в наши дни. Многим известно, что один из первых телефонов весом около 1.15 кг назывался Dyna-Tac произведенный компанией Motorola в 1973 году. Вскоре мобильные телефоны приобрели нынешний внешний вид, но самой главной проблемой того времени была разработка единой системы связи (стандарта) для их взаимодействия.

Начиная с 1980 по 1990 годы стандарты сотовой связи менялись, и совершенствовались очень стремительно, что оставляло отпечаток на «железной» составляющей телефона [14, c. 108]. Таким образом, в 1993 году был произведен первый сотовый телефон со встроенными часами Benefon Beta, уже в 1996 году немецкая компания Siemens выпустила первый телефон Siemens SL10 с диктофоном и цветным дисплеем (8 цветов). Вот именно в то время разработчики всерьез задумались над платформами, над той «маленькой программой», с помощью которой телефоны смогут выполнять не привычные для них функции.

Первой платформой для мобильных телефонов можно считать ныне известную Windows Mobile ранее ее называли Microsoft Windows CE первая версия, которой была выпущена в 1996 году и считалась «урезанной» от Microsoft Windows 95 [15, c. 121]. Данная операционная система до 2000 года практически ничем не отличалась по коду от Windows NT. К сожалению, во время ее создания не было еще такого телефона, который смог бы полноценно работать под ее управлением. Таким образом, датой зарождения операционной системы для мобильных устройств принято считать 2008 год [14, c. 109].

В настоящее время, рынок аппаратных и программных продуктов развивается быстрыми темпами, функциональные возможности операционных систем формируются в соответствии с его запросами. Выбирая оптимальную из существующих операционных систем, необходимо в первую очередь определиться с её назначением и стоимостью. Также одним из главных критериев является «поддержка» операционной системы производителем, что обеспечивает возможность совместимости различных программных продуктов, обновление, дополнение и исправление различных ошибок.

Сегодня, операционная система, имеющая определенные встроенные возможности работы с компьютерными сетями, считается сетевой операционной системой. Примеры таких возможностей можно назвать следующее: различная поддержка сетевого оборудования и сетевого протокола; настройка поддержки протокола маршрутизации и фильтрации сетевого трафика, наличие в данной системе сетевых служб, которые позволяли бы использовать удаленным пользователям ресурсы данного компьютера [16].