Файл: Сетевые операционные системы (Обзор популярных сетевых операционных систем).pdf

Выводы:

Платформа виртуализация в Windows Server 2012обладает широким спектром возможностей, которые позволяют обеспечивать безопасность объединенных серверов, своевременно реагировать на динамическое изменение нагрузки и потребностей, обеспечивать высокое быстродействие и масштабируемость задач, а также осуществлять упрощенное управление виртуализацией. Сочетание функций безопасности и надежной изоляции виртуальных машин позволяет объединять на одном сервере задачи разного рода и сохранять при этом гибкость и защищенность системы на высоком уровне. Лежащая в основе платформы виртуализации архитектура 64-разрядного гипервизора обеспечивает высокое быстродействие для требовательных к ресурсам задач. Мощные средства управления System Center Operations Manager и System Center Virtual Machine Manager, интегрированные в операционную систему Windows Server 2008, позволяют автоматизировать и эффективно контролировать разнообразные виртуальные вычислительные среды.

2.2 Технический обзор сетевой операционной системы Windows Server 2012 R2

Приставка R2 (Release 2) означает, что это минорное обновление. Минорное обновление в свою очередь, означает небольшую доработку существующего продукта. Обычно подобные обновления выходят через несколько месяцев после релиза основного продукта. Однако Windows Server 2012 R2 вышла спустя больше чем год после Windows Server 2012, а если быть точнее, то по прошествии 13 месяцев.

Не смотря на то, что обновление не считается глобальным (мажорным), нововведений и улучшений появилось достаточно и это позволяет считать Windows Server 2012 R2 почти самостоятельной операционной системой с определенными оговорками.

Все новые возможности условно можно разделить на три группы: изменения в Hyper-V, в сетевом стеке и подсистеме управления хранилищами.

Нововведения в Hyper-V

Второе поколение виртуальных машин (Generation 2). Помимо привычных виртуальных машин появилась возможность создавать машины нового поколения. Из них удалены многие старые эмулируемые устройства , но при этом поддерживается безопасная загрузка UEFI, загрузка виртуальных жестких дисков SCSI и загрузка по сети с использованием синтетических сетевых адаптеров. Производительность виртуальных машин второго поколения возросла, что особенно заметно при загрузке и установке операционных систем в виртуальных машинах.

Удаленное подключение через шину VMBus (Remote Desktop over VMBus). Если в качестве гостевых ОС выступают Windows Server 2012 R2 или Windows 8.1, и в них запущена служба Remote Desktop Services (RDS), то подключаться к службам RDS гостевых ОС можно не только по сети, но и непосредственно через шину VMBus. При этом пользователь получает все преимущества RDP-сеанса, такие как: выбор разрешения дисплея, поддержка аудио, поддержка буфера обмена, перенаправление принтеров, смарт-карт и USB-устройств. При этом ВМ может быть не подключена к сети.

Автоматическая активация. Если хостом виртуализации является Windows Server 2012 R2 Datacenter, а гостевой ОС любая редакция Windows Server 2012 R2, то такая гостевая ОС активируется автоматически при условии, что хостовая ОС уже активирована. Причем активация гостевых ОС не требует подключения к сети (ни к Интернет, ни к KMS, ни куда-либо еще).

Динамическая миграция (Live Migration). Появилась возможность миграция ВМ с Windows Server 2012 на Windows Server 2012 R2. Такой вариант миграции упрощает перевод инфраструктуры на Windows Server 2012 R2, поскольку позволяет не останавливать запущенные ВМ. Однако миграция на предыдущую версию, то есть с Windows Server 2012 R2 на Windows Server 2012, не поддерживается.

Кроме того доступна динамическая миграция между серверами Windows Server 2012 R2, которая выполняется по умолчанию с компрессией (которая может быть отключена) данных, что сокращает нагрузку на сеть и время выполнения миграции.

И наконец если на источнике и приемнике установлены сетевые адаптеры с поддержкой RDMA, то динамическая миграция может осуществляться с использованием возможностей этих адаптеров, то есть с применением технологии SMB Direct, что, в свою очередь, еще сильнее чем компрессия ускоряет процесс миграции.

Изменение размеров VHDX-дисков online (VHDX resizing). В Windows Server 2012 R2 стало доступно увеличивать и уменьшать размер виртуальных жестких дисков, не останавливая ВМ. Online resizing поддерживается только для VHDX-дисков, включая диск с ОС, и только подключенных к SCSI-контроллеру. Функция доступна как в консоли Hyper-V, так и в PowerShell.

Экспорт / клонированиеВМ online (Live VM export/clone). В Windows Server 2012 R2 можно не выключая ВМ выполнять ее полный экспорт, то есть фактически создавать клон, либо экспортировать требуемый моментальный снимок (snapshot) запущенной ВМ.

Quality of Service для хранилищ (Storage QoS).Для каждого виртуального жесткого диска ВМ на ходу можно задать максимальное и минимальное значения операций ввода-вывода в секунду (IOPS). Hyper-V будет ограничивать пропускную способность дисков сверху и генерировать оповещения, если дисковая активность ниже заданного минимального порога. Кроме того, обновлена функция resource metering, собирающая статистику по заданной ВМ или группе ВМ. В результаты измерения включены теперь и показатели IOPS.

Новые возможности в сетевом стеке.

Динамический режим балансировки трафика в NIC Teaming (NIC Teaming Dynamic Mode). В Windows Server 2012 R2 появился еще один режим балансировки – динамический. Исходящий трафик разбивается на так называемые flowlets и распределяется по всем адаптерам группы. Данный режим позволяет достичь более равномерного распределения трафика по имеющимся сетевым адаптерам.

Расширенные списки управления доступом (Extended ACLs). В Windows Server 2012 для каждого порта Hyper-V Extensible Switch можно задать ACL, тем самым разрешив или запретив трафик на конкретный MAC-адрес либо IP-адрес, в одну либо в обе стороны. В Windows Server 2012 R2 в настройках ACL появилась возможность дополнительно указать протокол, порт, а также задать признак stateful для, например, расширенного анализа трафика.

Удаленные мониторинг сетевого трафика (Remote Live Monitoring). Благодаря новым функциям в WMI и ETW появляется возможность удаленного мониторинга сетевого трафика в режиме online, либо сбора информации для последующего offline-анализа. Для этого на рабочую станцию необходимо установить Microsoft Message Analyzer и указать трафик какого хоста или даже конкретной ВМ на этом хосте следует анализировать.

Изменения в Network Virtualization. Интеграция с NIC Teaming. Теперь на хостах, где используется виртуализация сети, можно совместно с NV применять тиминг сетевых адаптеров как для failover, так и для балансировки трафика.

NVGRE Task Offload. На рынке начинают появляться сетевые адаптеры с поддержкой NVGRE, позволяющие перевести на аппаратный уровень адаптера часть задач, связанных с обработкой трафика NV. Естественно, это в первую очередь призвано повысить производительность сетевых операций.

Hyper-V Extensible Switch в Windows Server 2012 «видит» только CA-адреса при использовании NV. Напротив, в Windows Server 2012 R2, свитч работает и на уровне PA-адресов, что позволяет настраивать правила форвардинга, фильтрации, инспекции пакетов с учетом NV.

Встроенный шлюз (Built-in software gateways). Теперь Windows Server 2012 R2 может выступать в качестве готового шлюза для NV, обеспечивая связь ВМ, использующих виртуализацию сети, с внешним миром. При этом поддерживается и вариант маршрутизации трафика, и Site-to-Site туннелирование.

Управление коммутаторами (Standards Based Switch Management). Коммутаторы, поддерживающие Open Management Infrastructure (OMI), могут управляться через PowerShell. В Windows Server 2012 R2 добавлен набор командлетов, позволяющих задавать необходимые настройки для свитчей: настраивать VLAN-ы, конкретные порты и прочее.

IP Address Management (IPAM). Модуль для взаимодействия с System Center Virtual Machine Manager позволяет теперь настроить двусторонний обмен информаций между VMM и службой IPAM и аккумулировать в IPAM данные как о физическом, так и виртуальном адресном пространстве.

Нововведения в системе управлении хранилищами?

Поддержка VHDX в iSCSI Target. iSCSI Target Server стал поддерживать формат VHDX со всеми вытекающими последствиями: поддержка файлов размером до 64 ТБ, увеличение/уменьшение размеров VHDX в режиме online и пр. VHDX теперь является форматом по умолчанию для iSCSI Target, реализована полная поддержка SMI-S для управления iSCSI Target с помощью VMM.

Усовершенствования дедупликации. Впервые представленная в Windows Server 2012 дедупликация теперь поддерживается в том числе для открытых файлов VHD/VHDX, для CSV-томов, подключенных к Scale-Out File Server.

Поддержка многоуровневого хранилища в Storage Spaces (Storage Spaces – Storage Tiering). При создании пулов Storage Spaces в Windows Server 2012 R2 можно объединять в отдельные уровни диски SSD и HDD. Для повышения производительности ОС автоматически размещает на SSD-уровне наиболее востребованные данные, плюс администратор может явным образом указать, какие конкретно файлы необходимо расположить на этом уровне.

Вывод:

Не смотря на то, что обновление R2 (Release 2) является минорным, количество новых возможностей и усовершенствование уже присутствовавших в Windows Server 2012 является существенным. Основной упор был сделан на улучшение Hyper-V, расширение возможностей работы сетевого стека и усовершенствование подсистем управления хранилищами.

Были расширены возможности виртуальных машин и подключения по протоколу RDP. Обновлены возможности миграции, клонирования и экспорта ВМ, а также их активация. Также обновлен режим балансировки и мониторинга трафика, расширены возможности списков управления доступом. Введена поддержка новых типов носителей и улучшена дедупликация.

2.3 Технический обзор сетевой операционной системы Linux

Linux - общее название UNIX-подобных операционных систем на основе одноимённого ядра и собранных для него библиотек и системных программ, разработанных в рамках проекта GNU. Эти операционные системы принято называть дистрибутивами, которые представляют собой не просто набор программ, а ряд решений для разных задач пользователей, объединённых едиными системами установки, управления и обновления пакетов, настройки и поддержки.^[26][27]

На сегодняшний день основными дистрибутивами Linux являются:

Ubuntu. Завоевавший большую популярность дистрибутив, который ориентирован на лёгкость в его освоении и использовании.

openSUSE. Распространяемая бесплатно версия дистрибутива SuSE, принадлежащая компании Novell. Отличительными чертами являются удобство в настройке и обслуживании, благодаря использованию утилиты YaST.

Fedora. Поддерживается сообществом и корпорацией RedHat, предшествует выпускам коммерческой версии RHEL.

Debian. Международный дистрибутив, разрабатываемый обширным сообществом разработчиков в некоммерческих целях. Послужил основой для создания множества других дистрибутивов. Отличается строгим подходом к включению несвободного программного обеспечения.

Mandriva. Французско-бразильский дистрибутив, объединивший Mandrake и Conectiva.

Slackware. Один из старейших дистрибутивов, отличительной чертой которого является консервативный подход к разработке и использованию.

Gentoo. Дистрибутив, собираемый из исходных кодов. Позволяет очень гибко настраивать конечную систему и оптимизировать производительность, поэтому его часто называют мета-дистрибутивом. Ориентирован на экспертов и опытных пользователей, поскольку требует обширных познаний в процессе установки и настройки.

Archlinux. Ориентирован на применение самых последних версий программ и постоянно обновляется, поддерживает как бинарную установку, так и установку из исходных кодов; построенный на философии простоты "Не усложняй", этот дистрибутив ориентирован на компетентных пользователей, которые хотят иметь всю силу и модифицируемость Linux, не принося при этом в жертву временя обслуживания.

Помимо перечисленных дистрибутивов, существует множество других. Они базируются как на приведенных выше, так и созданных с нуля и зачастую предназначенных для выполнения ограниченного количества задач узкого спектра.

Возможности, которые предоставляет ОС Linux пользователям:

Linux дает возможность всем бесплатно и легально иметь современную операционную систему для использования, как на работе, так и дома;

• Обладает высоким быстродействием;
• Работает надежно, устойчиво;
• Позволяет использовать полностью все возможности современных персональных компьютеров;
• Эффективно управляет многозадачностью и приоритетами;
• Поддерживает функцию фоновых задач (длительный расчет, передача электронной почты по модему и т.д. ), которые не мешают интерактивной работе;
• Позволяет легко интегрировать персональный компьютер в локальные и глобальные сети, в том числе и в Интернет;
• Работает с сетями;
• Позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других операционных систем;
• Обладает возможностью использования огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными кодами;
• Предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым и/или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux, так и в других операционных системах;
• Дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу в сети Интернет с любыми из разработчиков операционной системы Linux и сделать в ее развитие свой вклад, став соавтором системы.^[27][28]