Файл: Сетевые операционные системы (процесс обучения сетевым технологиям, реализуемым в операционной системе Windows 8.1.).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Развитие сетевых технологий и развитие функций и архитектуры операционных систем происходят параллельно. При этом различают сетевые одноранговые операционные системы и функционально несимметричные операционные системы архитектуры «клиент/сервер». Чем сложнее сеть, тем острее встают вопросы управления сетью. Соответственно актуализируются задачи формирования умений по настройке тех компонентов операционных систем, которые отвечают за сетевое взаимодействие. Поэтому тема курсовой работы «Учебный модуль «Сетевые функции операционных систем»» является актуальной и направлена на реализацию разработанного модуля в учебном процессе по дисциплинам, исследующим структуру и функции операционной системы Windows.

Сетевые возможности рассмотрены в работе, как для одноранговых, так и сетевых версий операционной системы Windows. Когда перед пользователями стоит задача оптимально разделить сетевые ресурсы, то они начинают использовать сетевые операционные системы. Данную систему используют для обеспечения возможности переноса различных функций администрирование через сетевое пространство. Через сетевые ресурсы, которые в полной мере превосходят пользовательские, администратор может получить возможность удалённого доступа с целью присвоения паролей каждому из них или сделать доступными для каждого определённого пользователя или группы лиц. Сетевая операционная система – это операционная система, в которую встроенные возможности могут эффективно позволить работать в сетевом пространстве. Наиболее популярными сетевыми ОС являются: Windows (NT,XT,Vista,7,8,10) и Ubuntu.

В данной курсовой работе рассматривается создание локальной сети на виртуальных машинах, между несколькими компьютерами, с целью получения доступа друг к другу с помощью таких сетевых протоколов, как SSH, RDP, Telnet и с помощью программы TeamViewer.

А так же создание служб развёртывания, необходимых для установки ОС через сеть. Всё это необходимо осуществить на операционных системах, как Windows 8, Windows server и Ubuntu.

Объект исследования – процесс обучения сетевым технологиям, реализуемым в операционной системе Windows 8.1.

Предмет исследования – учебно-методические материалы, пособия.

Цель работы – разработать учебный модуль по теме «Сетевые функции операционных систем».

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проанализирована информация по сетевым технологиям, реализуемым в операционных системах.

2. Разработана структура и отобран материал для учебного модуля.

3. Разработаны лабораторные работы, формирующие умения по настройке локальной вычислительной сети и реализации различных протоколов удаленного доступа.

4. Создан электронный вариант учебного модуля, включающий теоретический раздел и раздел лабораторного практикума.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ СЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

1.1 Основные понятия и определения

Изначально Windows не являлась сетевой операционной системой. В то время, когда только появилась Windows 1.0, сети не были настолько популярны, как сейчас и не оправдывали свою стоимость. Но с постепенным развитием, она стала наращивать обороты. Но только после появления первой Windows NT, её можно было назвать – сетевой операционной системой. Однако за такой большой промежуток времени, появилось множество различных других операционных систем, одни из которых имели свои собственные функции.

Операционная система (ОС) – комплекс программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, организующий работу с файлами и выполнение прикладных программ, осуществляющий ввод и вывод данных [https://ru.wikibooks.org/wiki/Операционные_системы]. На сегодняшний день, операционная система – это первый и основной набор программ, загружающийся в компьютер. Помимо вышеуказанных функций ОС может осуществлять и другие, например предоставление общего пользовательского интерфейса. Рассмотрим классификацию операционных систем, существующую на сегодняшний день.

Классификация операционных систем

По количеству одновременно работающих пользователей различают однопользовательские и многопользовательские. Многопользовательские операционные системы, в отличие от однопользовательских, поддерживают одновременную работу на ЭВМ нескольких пользователей за различными терминалами.

По числу процессов одновременно выполняемых под управлением системы различают однозадачные и многозадачные.

Понятие многозадачности означает поддержку параллельного выполнения нескольких программ, существующих в рамках одной вычислительной системы, в один момент времени. Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени.

По количеству поддерживаемых процессоров различают однопроцессорные и многопроцессорные. Многопроцессорные ОС, в отличие от однопроцессорных, поддерживают режим распределения ресурсов нескольких процессоров для решения той или иной задачи.

По разрядности кода ОС различают 8-ми,16-ти, 32-х и 64-х разрядные.

При этом подразумевается, что разрядность ОС не может превышать разрядности процессора.

По типу интерфейса разделяют командные (текстовые) и объектноориентированные (графические) операционные системы.

По типу доступа пользователя к ЭВМ различают ОС с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени. В пакетной обработке из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых в порядке очередности с возможным учетом приоритетности. ОС разделения времени, обеспечивают одновременный диалоговый режим доступа к ЭВМ нескольких пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания. ОС реального времени, обеспечивают определенное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя с управлением им какими-либо внешними, но отношению к ЭВМ событиями, процессами или объектами.

По типу использования ресурсов различают сетевые и локальные ОС. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов.

В большинстве случаев сетевые операционные системы устанавливаются на один или более достаточно мощных компьютеров-серверов, выделяемых исключительно для обслуживания сети и совместно используемых ресурсов. Все остальные ОС будут считаться локальными и могут использоваться на любом персональном компьютере, а также на отдельном компьютере, подключенном к сети в качестве рабочей станции или клиента.

К основным задачам ОС относят:

1. Поддержка работы программ. Обеспечение их взаимодействия с аппаратной частью и друг с другом.

2. Распределение ресурсов (процессорного времени, оперативной памяти, дискового пространства). Организация файловой системы (системы хранения данных на внешних носителях информации), учет использования ресурсов, управление видеосистемой.

3. Обработка ошибочных ситуаций и защита информации.

4. Поддержка возможности для пользователя управлять машиной с помощью специальных команд (обработка командного языка в процедурной среде) или воздействием на определённые объекты (кнопки и др. в объектноориентированной среде).

5. Поддержка сети.

К основным функциям ОС относят:

1. Осуществление диалога с пользователем.

2. Ввод-вывод и управление данными.

3. Планирование и организация процесса обработки программ.

4. Распределение ресурсов (оперативной памяти, процессора, внешних устройств).

5. Запуск программ на выполнение.

6. Всевозможные вспомогательные операции обслуживания.

7. Передача информации между различными внутренними устройствами.

8. программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, принтера и др.).

Исторические аспекты развития ОС

GM-НАА была первой операционной системой для компьютеров. Она была создана в 1955 году Робертом Патриком с GeneralMotorsи Оуэном Моком с NorthAmericanAviation. Она была основана на системном мониторе и работала на больших машинах. Основная функция GM-НАА – автоматическое выполнение новой программы, когда старая программа завершилась.

В 1972 году была разработана система PLATO, которая имела ряд инноваций, таких как оранжевая плазменная панель. Она включала в себя память и функции растровой графики. Плазменный дисплей PLATO поддерживал возможность быстрой обрисовки векторных линий. Многие инноваций, ввела ОС PLATO, стали в дальнейшем фундаментом для разработки других компьютерных систем. Например, некоторые технологии были заимствованы и усовершенствованные компанией Apple.

Первая система UNIX была разработана в 1969 году в подразделении BellLabs компании AT & T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем. Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:

1. Использование текстовых файлов для настройки и управления системой.

2. Широкое применение утилит, запускаемых в командной строке.

3. Взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства – терминала.

4. Представление физических и виртуальных устройств как файлов. Идеи, заложенные в основу UNIX, оказали огромное влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время UNIX-системы признаны одними из самых исторически важных ОС. Эта операционная система популяризирует идею иерархической файловой системы с произвольной глубиной вложенности.

Linux была создана в 1991 году Линусом Торвальдсом, финским студентом. Тот факт, что Линус сразу после создания ОС выложил исходный код своей ОС в Интернет, был решающим в дальнейшей судьбе Linux. Хотя в 1991 году Интернет еще не был так широко распространен, как в наши дни, зато пользовались им в основном люди, которые имеют достаточную техническую подготовку. И уже с самого начала Торвальдс получил несколько заинтересованных отзывов с предложением помочь в разработке, на что Линус ответил согласием, и уже через полгода к разработке присоединились сотни, потом сотни тысяч добровольных помощников. В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступно, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков.

MS-DOS – коммерческая операционная система фирмы Microsoft для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. MS-DOS работает в режиме реального времени процессора x86. Обеспечивается единовременное выполнение только одной программы. MS-DOS была спроектирована так, чтобы пользователи могли легко заменить встроенный интерпретатор посторонними интерпретаторами командной строки.

В 1985 году появляется первая версия Windows, которая не была оценена пользователями и ее проигнорировали. Возможно потому, что она всего лишь дополняла возможности DOS, будучи фактически графической оболочкой и надстройкой над комплектом MS-DOS. Со временем, система Windows все более совершенствовалась, появилась полноценная графика, лишила пользователей от видения системных файлов, был преодолен барьер многозадачности, что позволяет запустить 2-3 программы.

В 1992 году с момента возникновения Windows 3.1, по мнению многих пользователей и профессионалов, новые возможности ОС были оценены по достоинству.

С версии Windos3.1 ОС получила начало 32-х разрядная доступность к жесткому диску.

В 1998 году OC Windows 98 вышла на рынок потребителей. Преимуществом, по сравнению с предыдущими образцами, была полная интеграция с интернетом, более совершенное управление интерфейсом, новый процессор Pentium II, графический портал AGP, шина USB. Параллельно с предыдущими ОС, началась разработка системы Windows XP, где окончательно решено отказаться от 16-разрядности в ядре системы, и перейти на 32-разрядную, с новой архитектурой и строением. Из преимуществ новой системы необходимо отметить следующее: это первая из систем с полностью настраиваемым интерфейсом, внедрением интеллектуального меню «Пуск». Также оптимально переработана панель – управляющая ПК.