Файл: Сетевые операционные системы(Структура сетевой операционной системы).pdf

Подводя итог вышесказанному, отметим, что ОС, устанавливаемая на его компьютере, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одноранговых сетях отсутствует специальная операционная система в зависимости от главной функциональной направленности - клиента или сервера. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС. Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, однако, они применяются в основном для объединения небольших групп пользователей, не предъявляющих больших требований к объемам хранимой информации, ее защищенности от несанкционированного доступа и к скорости доступа. При больлших требованиях к этим характеристикам более подходящими являются двухранговые сети, где сервер лучше решает задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, так как его аппаратура и сетевая операционная система специально разработана для этой цели.

1.3. Сетевые операционные системы для предприятий

Сетевые операционные системы обычно подразделяются ны 2 группы: масштаба отдела (рабочей группы) и масштаба предприятия, в некоторой литературе выделяют еще третью группу – сети масштаба кампусов. Рассмотрим две основные группы сетевых операционных систем.

1) Сети предприятия или корпоративные сети – объединяют в себя все компьютеры абсолютно всех территорий отдельного предприятия. Они могут покрывать страну, город, регион и даже континент.

2) Сети кампусов – соединяют несколько сетей отделов внутри отдельного здания или на територии предприятия. Эти сети всё ещё являются локальными сетями, хотя способны покрывать огромную территорию, даже в несколько километров. Сервисы такой сети представляют собой взаимодействие между сетями отделов, доступ к базе данных предприятия, доступ к файл-серверам, высокоскоростным модемам и т.д.

Самой важной задачей ОС в сети масштаба отдела является разделение ресурсов. Зачастую сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более тридцати пользователей. Такая сеть обычно использует одну или максимум две сетевых ОС. Обычно ею является сеть с выделенным сервером Net Ware 3.x или Windows NT. Или одноранговая сеть Windows for Workgroups.

Операционная система, работающая в сети кампуса должна обеспечивать всем сотрудникам одних отделов безоговорочный доступ к некоторым файлам и ресурсам других отделов. Её услуги не ограничиваются привычным разделением файлов и устройств. Важныем сервисом является соединение с корпоративными базами данных, независимо от того, размещаются они на серверах БД или на миникомпьютерах. Именно на уровне сети кампуса начинаются проблемы процесса объединения.

Корпоративная сеть, обьединяющая сети всех подразделений предприятия использует связи для соединения локальных сетей или отдельных компьютеров. Наряду с обычными сервисами она должна предоставлять расширенный набор сервисов, в который, например, могут входить: почтовая служба, средства коллективной работы, поддержка удалённых пользователей, обработка голосовых сообщений, организация видеоконференций и прочие.

Признаками корпоративных сетевых ОС будут являться следующие:

1) Поддержка приложений. В корпоративных сетях исполняются тяжелые приложения, требующие для выполнения своей работы огромной вычислительной мощности. Такие приложения обычно разделяются на несколько частей, допустим, на одном компьютере выполняется часть приложения, связанная с выполнением запросов к БД, на другом - запросы к файловому сервису, а на клиентских машинах - часть, отвечающая за логику обработки данных приложения и интерфейс с пользователем. Вычислительная часть интегрированных для корпорации программных систем может быть очень объёмной и неосуществимой для рабочих станций клиентов, поэтому приложения будут выполняться более эффективно, если их, более сложные в вычислительном отношении части, перенести на специально предназначенный для этого мощный компьютер - сервер приложений. Он должен основываться на мощной аппаратной платформе. ОС сервера приложений должна давать высокую производительность вычислений. К примеру, ОС NetWare трудно отнести к корпоративным продуктам, т.к. в ней отсутствуют почти все требования, предъявляемые к серверу приложений. А в Windows NT, напротив, хорошая поддержка универсальных приложений.

2) Справочная служба. Корпоративная ОС должна уметь обладать способностью хранить информацию абсолютно обо всех пользователях и ресурсах. Таким образом обеспечивается управление ею из одной центральной точки. Само собой, организовать эту информацию в виде базы данных нельзя. Данные из этой базы могут быть востребованы многими сетевыми системными приложениями, в первую очередь системами управления и администрирования. Кроме того, такая БД может быть полезна при организации электронной почты, систем коллективной работы, службы безопасности и т.д. По идее, сетевая справочная информация должна быть выполнена в виде единой БД, а не представлять собой набор БД специализирующейся на информации того или иного вида, как это часто бывает в реальных ОС. Например, в Windows NT имеет, по крайней мере, 6 различных типов справочных БД. Наличие единой справочной службы для сетевой ОС является самым важныйм признаком её корпоративности.

3) Безопасность. С одной стороны в огромной сети объективно существует больше возможностей для несанкционированного доступа, а с другой стороны корпоративные бизнес приложения работают с данными, которые имеют жизненноважные значения. Для защиты этих данных в корпоративных сетях наряду с аппаратными средствами используется весть спектр средств защиты, предоставляемых ОС: избирательные или мандатные права доступа, сложные процедуры аутентификации пользователей, программная шифрация, пароли доступа и тд.

Выводом может служить, что самой важной задачей ОС в сети предприятий является четкое распределение ресурсов. Операционная система, работающая в сети кампуса должна быть способной обеспечить всем сотрудникам отделов безоговорочный доступ к некоторым файлам и ресурсам других отделов.

Глава 2. Характеристика операционной системы, процессы и нити ОС.

2.1 Требования к современным операционным системам.

В этой главе мы перечислим и рассмотрим требования к современным операционным системам. Ни для кого не секрет, что на сегодняшний день к современным операционным системам, а также к сетевым ОС применяется ряд требований и критериев. Главным требованием является выполнение основных функций эффективного управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя прикладных программ. Современная ОС должна уметь поддерживать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, развитый интерфейс пользователя (многооконный графический, аудио, менюориентированный и т.д.), большую степень защиты, быстроту и удобство работы, а также выполнять много других не маловажных функции. Кроме этих требований функциональной полноты к ОС предъявляется ряд важных функциональных критериев.

1) Эффективность. Под любой технической эффективностью (да и не только технической) системы обычно понимается степень соответствия системы своему назначению, которая расценивается некоторым множеством показателей эффективности. Ввиду того, что ОС представляет собой сложную программную систему, она может использовать в целях собственных нужд значительную часть ресурсов компьютера. Зачастую эффективность ОС оценивают ее производительностью (пропускной способностью) - количеством задач пользователей, выполняемых за некоторый промежуток времени, временем реакции на запрос пользователя и др.

На все эти показатели эффективности ОС, конечно же, влияет много различных факторов, среди которых основными являются архитектура ОС, многообразие ее функций, качество программного кода, аппаратная платформа, (компьютер) и др.

2) Надежность и отказоустойчивость. Операционная система должна быть, по крайней мере, так же надёжна, как и компьютер, на котором она работает. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних сбоев и отказов. В противном случае ошибки в программе или аппаратуре система должна обнаружить эту ошибку и самостояытельно попытаться исправить положение или, хотя бы постараться свести к минимуму ущерб, нанесенный этой ошибкой пользователю. Надежность и отказоустойчивость ОС, прежде всего, определяются архитектурными решениями, положенными в ее основу, а также отлаженностью программного кода (главные отказы и сбои ОС в основном обусловлены программными ошибками в ее модулях). Кроме того, важно, чтобы компьютер имел резервные дисковые копии, источники бесперебойного питания и др., а также программную поддержку этих средств.

3) Безопасность (защищенность). Известно, что ни одному пользователю не будет приятно, когда его работе кто-либо или что-либо мешает. ОС должна надежно защищать работу пользователей и от воздействия чужих ошибок, и от попыток злонамеренного вмешательства (несанкционированного доступа). С этой целью в ОС по крайней мере должны быть средства аутентификации - определении - легальности пользователей, авторизации - предоставления легальным пользователям установленных им прав доступа к ресурсам, и аудита - фиксации всех потенциально опасных для системы событий.

Свойства безопасности являются самыми важными для сетевых ОС, ведь в таких ОС к задаче контроля доступа добавляется еще одна задача - защита данных, передаваемых по сети.

4) Предсказуемость. Требования, которые пользователь может предъявить к системе, в большинстве случаев непредсказуемы, но со своей стороны, пользователь предпочитает, чтобы обслуживание не очень сильно менялось в течение предположительного времени. В частности, запуская свою программу в системе, пользователь должен иметь основанное на опыте работы с этой программной системе представление, когда будут готовы результаты.

5) Расширяемость. В отличие от аппаратных средств компьютера, полезная жизнь ОС измеряется десятками лет. Примером может служить ОС UNIX и можно включить сюда еще и MS-DOS. Операционные системы со временем, как правило, изменяются. Например, поддержки новых типов внешних устройств или новых сетевых технологий. Если программный код модулей ОС написан таким образом, что дополнения и изменения могут вноситься без нарушения целостности системы, то такую ОС называют современной. Операционная система должна быть расширяемой, если при ее создании руководствовались принципами модульности, функциональной избыточности, функциональной избирательности и параметрической универсальности.

5) Переносимость. В лучшем случае код ОС обязан легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которые различаются не только типом процессора, но и способом организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа. Переносимые ОС имеют много вариантов реализации для различных платформ, такое свойство ОС называется также многоплатформеностью. Это свойство достигается за счет того , что основная часть ОС пишется на языке высокого уровня (например С, C++ и др.) и может быть легко перенесена на другой компьютер (машинно-независимая часть), а некоторая меньшая часть ОС (программы ядра) является машинно-зависимой и проектируется на машинном языке другого компьютера.

6) Совместимость. Существует несколько "долгоживущих" популярных видов ОС (разновидности UNIX, MS-DOS, Windows3.x, Windows NT, OS/2), для которых наработана широкая база приложений. Для пользователя, переходящего с одной ОС на другую, является очень привлекательной возможность использовать свои приложения в новой ОС. Если ОС имеет средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, то она совместима с этими системами. Нужно различать совместимость на уровне двоичных кодов и совместимость на уровне исходных текстов. Помимо того, понятие совместимости включает также поддержку пользовательских интерфейсов других ОС.

7) Удобство. Сами по себе средства ОС должны быть удобными и легкими в использовании, а логика ее работы и интерфейс приятны и понятны пользователю. Современные ОС спроектированны на обеспечении пользователю максимально возможного удобства при работе с ними. Необходимым условием этого стало наличие у ОС графического пользовательского интерфейса и всевозможных мастеров - программ, автоматизирующих активизацию функций ОС, подключение периферийных устройств, установку, настройку и использование самой ОС.

8) Масштабируемость. Если операционная система умеет управлять компьютером с различным числом процессоров, обеспечивая линейное (или почти такое) возрастание производительности при увеличении числа процессоров, то такая ОС является масштабируемой. В масштабируемой ОС выполняется симметричная многопроцессорная обработка. С масштабируемостью связано понятие кластеризации, то есть объединения в систему двух (и более) многопроцессорных компьютеров. Правда, кластеризация направлена не столько на масштабируемость, сколько на обеспечение высокой готовности системы.