Файл: Сетевые операционные системы.pdf

Введение

Сетевая операционная система (Network Operating System –NOS) – это совокупность программ, которые обеспечивают обработку, передачу и хранение данных в сети.

Объединение компьютеров в сеть предоставляет возможность программам, работающим на отдельных компьютерах, оперативно взаимодействовать и сообща решать задачи пользователей. Связь между некоторыми программами может быть настолько тесной, что их удобно рассматривать в качестве частей одного приложения, которое называют в этом случае распределенным, или сетевым.

Сетевая ОС выполняет функции прикладной платформы, предоставляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, которые выполняются в абонентских системах. В сетевых операционных системах используется клиент серверная или одноранговая архитектура. Компоненты NOS располагаются на всех рабочих станциях, которые включены в сеть.

Сетевая операционная система определяет взаимосвязанную группу протоколов верхних уровней, которые обеспечивают выполнение основных функций сети. Они состоят из:

• адресации объектов сети;
• функционирования сетевых служб;
• обеспечения безопасности данных;
• управления сетью.

Чтобы выбрать сетевую ОС необходимо рассмотреть множество факторов. А именно:

• набор сетевых служб, которые предоставляет сеть;
• механизм рассредоточения ресурсов по сети;
• возможность наращивания имен, определяющих хранимые данные и прикладные программы;
• способ модификации сети и сетевых служб;
• число серверов, которое может работать в сети;
• типы компьютеров, объединяемых в сеть, их операционные системы;
• совместимость с уже созданными прикладными процессами;
• способ документирования работы сети, организация подсказок и поддержек.

Актуальность работы. Из-за большого разнообразия типов компьютеров, которые применяются в вычислительных сетях, существует множество операционных систем: для серверов сетей уровня отдела, для рабочих станций, для серверов уровня предприятия в целом и т.п.. К ним предъявляются различные требования по производительности и функциональным возможностям.

Целью работы является изучение сетевых операционных систем.

Чтобы достичь поставленную цель, нужно решить такие задачи: изучить назначение и основные функции сетевых операционных систем, дать обзор наиболее популярных СОС Windows Server и Linux.

Во время подготовки и написания работы был проведен анализ научной, справочной и учебной литературы. Основные источники: Мазерс Тодд. Администрирование Windows Server 2003/2000 на терминальном сервере; Бройдо В.Л., Ильина О.П., Вычислительные системы, сети и телекоммуникации; Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы.

1. Назначение и функции сетевой операционной системы 1.1 Функциональные компоненты операционной системы

Средства управления локальными ресурсами компьютера и сетевые средства, являются основными функциональными компонентами сетевой ОС (Рисунок 1.1). ^[1]

Средства управления локальными ресурсами компьютера реализуют все функции операционной системы автономного компьютера (разделение оперативной памяти между процессами, управление процессорами в мультипроцессорных машинах, планирование и диспетчеризацию процессов, интерфейс с пользователем, управление внешней памятью и т. п.).

Сетевые средства, в свою очередь, состоят из трёх составляющих компонентов:

• средств предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование (серверная часть ОС);
• транспортных средств операционной системы, обеспечивающие передачу сообщений между компьютерами сети совместно с коммуникационной системой;
• средств запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам (клиентская часть ОС).

Рисунок 1.1-Функциональные компоненты сетевой ОС

Транспортные средства операционной системы выполняют управление передачей сообщений между клиентской и серверной частями по коммуникационной системе сети. Функции этих средств состоят из:

• формирования сообщений;
• разделения сообщения на части (кадры, пакеты);
• перевода имен компьютеров в числовые адреса;
• организации надежной доставки сообщений;
• определения маршрута в сложной сети и т. д.

При передаче сообщений по сети, правила взаимодействия компьютеров отображаются в коммуникационных протоколах, таких как Ethernet, Ring, Token IP, IPX и пр. Чтобы два компьютера смогли обмениваться сообщениями по сети, транспортные средства их ОС должны поддерживать некоторый общий набор коммуникационных протоколов. Коммуникационные протоколы переносят сообщения клиентских и серверных частей ОС по сети, не вникая в их содержание.

1.2.Сетевые службы и сетевые сервисы

Работа с информацией состоит из ее поиска, обработки и передачи, все эти действия обеспечивают клиентам сетевые сервисы и сетевые службы. Также они предусматривают использование дополнительного оборудования, а именно, телефонные аппараты, сканеры, принтеры и прочей техники. Есть конкретный набор задач, выполняемые службами и сервисами сети, обеспечивая всем пользователям простую и прозрачную работу с данными. Изучив специфику работы этих инструментов и области их использования, можно построить наиболее подходящую систему для того или иного предприятия.^[2]

Работоспособность сетевых служб обеспечивается программным обеспечением, которое в основном предоставляется операционной системой. Они состоят из всех административных и пользовательских программ, помогающих обмениваться информацией, обрабатывать ее, регулировать корректность и скорость передачи данных, сканировать и распечатывать документы, а также выполнять другие действия.

Основные службы состоят из файловых служб и служб печати, работоспособность которых обеспечивается сетевой ОС.

Вспомогательные службы, в свою очередь, включают факс, передачу голоса, базы данных. Работают с помощью системных сетевых утилит и приложений.

При выборе всех элементов сетевых служб и создании каталога их взаимодействия стоит учитывать все потребности предприятия, в котором внедрена сеть, и уровень простоты доступа к данным. В таком случае информация будет  показываться пользователю в удобной для него форме, ее поиск будет осуществляться без запроса имени компьютера или пароля. Тем не мене, стоит брать во внимание то, что такой метод работы с сервисами подходит только для передачи открытых данных, которые могут быть доступными всем пользователям.^[3]

Сетевые сервисы – это службы, которые объединяют пользователей в группы и позволяют им совместно заниматься разными видами деятельности. Примером сервиса могут служить сайты, которые помогают пользователям сети Интернет находить информацию по конкретным параметрам отбора, дают все инструменты для ее обработки и обмена с другими пользователями. В настоящее время любой человек, независимо от возраста, вкусовых предпочтений и других критериев, может найти для себя сервисы, которые помогут ему учиться, общаться с друзьями по интересам и работать – набор сервисов очень широкий и разнообразный ^[4].

Доступ сотрудников ко всей корпоративной и внешней информации значительно увеличивает производительность труда, поскольку сотрудники компании могут достаточно быстро находить необходимые для них данные и проводить с ними самые разные операции. Сетевые службы и сетевые сервисы дают возможность искать структурированную и классифицированную по определенным критериям информацию, что значительно упрощает выполнение различных задач.

Существуют такие наиболее популярные сетевые сервисы:

• социальные поисковые;
• персональные рекомендательные;
• совместное хранение закладок;
• совместное хранение медиафайлов;
• блоги;
• обмен сообщениями;
• социальные сети;
• службы группового создания гипертекста.

Информация – очень востребованный в настоящее время продукт, потому что она нужна человеку во всех сферах его деятельности. Поиск, передача и обработка информации в коммерческих и некоммерческих организациях – это ежедневный процесс, организовать его помогают службы сетей и сервисы, обеспечивающие пользователей всеми необходимыми инструментами для работы с дополнительным оборудованием, пребывания в Глобальной информационной сети, обмена данными разного формата и выполнения других операций.^[5]

1.3. Одноранговые и серверные сетевые операционные системы

Распределение функций между компьютерами сети влияет на то, в какую роль он будет выполнять:

• компьютер, который занимается только обслуживанием запросов от других компьютеров в сети, является выделенным сервером сети;
• компьютер, который обращается с запросами к ресурсам другого компьютера, является клиентским узлом;
• компьютер, который совмещает функции клиента и сервера, считается одноранговым узлом.^[6]

Вполне логично, что сеть не может состоять только из серверных или только из клиентских узлов. Сеть, которая будет оправдывать свое назначение и обеспечивать взаимодействие компьютеров, должна быть построена по одной из трех следующих схем:

• сеть, основывающаяся на одноранговых узлах — одноранговая сеть;
• сеть, основой которой являются клиенты и выделенные серверы — сеть с выделенными серверами;
• сеть, которая включает узлы различных типов — гибридная сеть.

Каждая схема имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют их область применения.

Главной особенностью одноранговых сетей является то, что в возможностях доступа к ресурсам друг друга все компьютеры равны. Любой пользователь может объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после этого его могут задействовать другие пользователи. В одноранговых сетях на всех компьютерах должна быть установлена операционная система, предоставляющая всем компьютерам сети потенциально равные возможности. Такие сетевые операционные системы называются одноранговыми ОС. В связи с этим, одноранговые операционные системы должны включать как серверные, так и клиентские компоненты сетевых служб. Windows 2000 Professional, Windows XP/Vista, Windows 7 являются примерами одноранговых операционных систем.^[7]

В сетях, где используются выделенные серверы, применяются специальные варианты сетевых ОС, оптимизированные для роли серверов, которые называются серверными операционными системами. В таких сетях пользовательские компьютеры управляются клиентскими ОС.

Специализация операционной системы для работы в качестве сервера является естественным способом повышения эффективности серверных операций. А необходимость такого повышения часто ощущается весьма остро, особенно в крупной сети. При существовании в сети сотен или даже тысяч пользователей интенсивность запросов к общим ресурсам может быть очень большой, и сервер должен справляться с этим потоком запросов без больших задержек. Очевидным решением этой проблемы является использование в качестве сервера компьютера с мощной аппаратной платформой и операционной системой, оптимизированной для серверных функций.

В первой главе были приведены теоретические основы сетевых операционных систем, их функциональные компоненты, виды и свойства. А также рассмотрены сетевые службы и сетевые сервисы.

2. Обзор семейства операционных систем Windows Server

2.1.Windows Server 2003

Операционные системы семейства Windows Server 2003 являются универсальной платформой для самых разных аспектов сетевого администрирования^[8].

Операционные системы Windows Server 2003 это усовершенствование платформы Windows 2000 Server, которые, в свою очередь, состояли из многих средств систем Windows ХР. Внутренний номер версии у операционных систем Windows 2000 - 5.0, семейство систем Windows ХР - 5.1, системы Windows Server 2003 – 5.2.

Семейство Windows Server 2003 состоит из четырех редакций (версий) операционных систем (их характеристики и назначения рассмотрим ниже):

• Windows Server 2003, Standard Edition;
• Windows Server 2003, Enterprise Edition;
• Windows Server 2003, Daiacemer Edition;
• Windows Server 2003, Web Edition.^[9]

Русскоязычные локализованные версии существуют только для Windows Server 2003, Standard Edition и Windows Server 2003, Enterprise Edition на х86-совместимых платформах. Windows Server 2003, Web Edition локализуется только при помощи Multilanguage User Interface (MUI) Pack.

Эти редакции можно рассматривать как различные комплектации (конфигурации) одного и того же "базового" ядра. Большинство системных сервисов присутствуют во всех редакциях, в то время как отдельные сервисы поддерживаются или, наоборот, не поддерживаются в более "производительных" моделях.