Файл: Сетевые операционные системы.pdf

Введение

В настоящее время в связи с рколхо активным развитием беспроводных интерфейсов и средств рколхо коммуникации любая операционная рколхо система рколхо обладает функционалом, обеспечивающим рколхо работу в сети. В тоже время продолжается интенсивное рколхо развитие именно рколхо сетевых операционных рколхо систем, обладающих мощными рколхо инструментами сетевого рколхо администрирования рколхо и предоставления распределенного доступа рколхо к информации.[16] Операционная рколхо система компьютерной рколхо сети во многом рколхо аналогична ОС автономного рколхо компьютера — она также представляет собой рколхо комплекс взаимосвязанных рколхо программ, который обеспечивает удобство работы рколхо пользователям и программистам рколхо путем предоставления рколхо им некоторой виртуальной рколхо вычислительной рколхо системы, и реализует эффективный способ рколхо разделения ресурсов рколхо между множеством выполняемых в рколхо сети процессов.

При организации сетевой рколхо рколхо работы операционная рколхо система играет рколхо роль интерфейса, экранирующего от пользователя все детали рколхо низкоуровневых программно-аппаратных средств сети. Например, вместо рколхо числовых адресов компьютеров сети, таких как МАС-адрес и IP-адрес, операционная рколхо рколхо система компьютерной сети позволяет рколхо оперировать удобными рколхо для запоминания символьными именами. В рколхо результате в представлении рколхо пользователя сеть с ее множеством сложных и запутанных рколхо реальных деталей превращается в достаточно понятный набор рколхо разделяемых ресурсов.

Объектом рколхо исследования являются сетевые операционные системы для ЭВМ.

Цель исследования – провести технический рколхо обзор коммерческих и свободно распространяемых рколхо сетевых ОС с тем, чтобы проанализировать их возможности и определить области рколхо рколхо применения.

Предмет исследования - основные рколхо рколхо характеристики и возможности современных сетевых рколхо ОС.

Задачи рколхо исследования:

изучить:

основные понятия, функции, состав и рколхо принципы рколхо работы сетевых операционных рколхо систем;

архитектуры современных рколхо сетевых операционных рколхо систем;

особенности рколхо построения и функционирования рколхо современных рколхо сетевых операционных системы;

принципы управления рколхо ресурсами в сетевой операционной рколхо системе;

технические характеристики популярных рколхо сетевых рколхо операционных рколхо систем.

Актуальность рколхо исследования с рколхо одной стороны рколхо обусловлена потребностью рколхо улучшения рколхо операционных рколхо систем для повышения качества работы рколхо пользователя с рколхо ЭВМ, делая её рколхо более рколхо простой, и освобождая его от обязанностей рколхо распределять рколхо ресурсы и управлять рколхо ими. С другой рколхо стороны выбранная тема рколхо актуальна в силу рколхо ежегодного рколхо роста и развития компьютерных рколхо технологий, а также в связи с рколхо увеличением рколхо роста локальных сетей. В настоящее время рколхо широко рколхо распространены рколхо домашние сети, сети малого офиса, сети крупных рколхо компании и т.д.

В связи с рколхо развитием рколхо компьютерных рколхо сетей развиваются и совершенствуются сетевые операционные рколхо системы. Практически рколхо каждые полгода выходят новые обновления для ОС и новые рколхо рколхо приложения. Динамично развиваются рколхо информационные рколхо технологии, которые рколхо тоже являются «двигателем» развития рколхо операционных рколхо систем. В многообразии предлагаемых версий и платформ рколхо операционных рколхо систем необходимо правильно ориентироваться, уметь с ними работать.

Технические рколхо обзоры рколхо сетевых ОС быстро устаревают. Интернет – ресурсы также предлагают материалы рколхо чаще всего по устаревшим сетевым ОС. В основной части изложены материалы по современным рколхо сетевым ОС – Windiws Server 2008, Windows рколхо Home Server 2011, которые относятся к коммерческим программным продуктам, а также рколхо ОС рколхо Linux, как альтернатива им.

1. Теоретические основы построения сетевых операционных систем

1.1 Требования, предъявляемые с сетевым ОС

Одной из основных задач рколхо любой, в том числе и сетевой, ОС является управление рколхо использованием рколхо ресурсов. Она должна управлять рколхо использованием ресурсов вычислительной рколхо машины таким рколхо образом, чтобы обеспечить максимальную рколхо эффективность ее рколхо функционирования. Критерием эффективности рколхо может быть, например, рколхо пропускная рколхо способность или реактивность (под реактивностью рколхо понимают скорость реакции) системы. Управление рколхо ресурсами включает решение двух рколхо общих, не зависящих от типа ресурса рколхо задач:

планирование использования рколхо ресурса, а именно - рколхо определение какому процессу, когда, в каком рколхо объеме, необходимо рколхо выделить данный ресурс;

отслеживание рколхо состояния рколхо ресурса, то есть рколхо поддерживать рколхо набор оперативной рколхо информации о степени рколхо занятости рколхо ресурса.

Сетевая рколхо ОС (СОС) позволяет разделять рколхо ресурсы не только рколхо локально, но и в рамках сети объединяющей рколхо рколхо машины со своими рколхо средствами межсетевого взаимодействия. Она обязательно содержит программную рколхо поддержку для сетевых интерфейсных рколхо устройств, а также рколхо средства для удаленного входа в другие компьютеры рколхо сети и средства рколхо доступа к удаленным рколхо ресурсам, однако эти дополнения рколхо существенно рколхо не меняют рколхо структуру рколхо самой операционной системы. Фактически на современном рколхо уровне развития рколхо компьютерных технологий рколхо наличие у ОС возможностей рколхо для сетевого взаимодействия из разряда рколхо желательного перешло в рколхо разряд необходимого рколхо для полноценной работы рколхо пользователя.

В отличии рколхо от рколхо сетевой рколхо ОС, распределенные ОС (РОС), реализует сетевое разделения ресурсов, моделируя единую виртуальную рколхо машину над сетью. Работая с РОС рколхо пользователю нет необходимости рколхо знать подключена его машина к сети, является рколхо ли данный ресурс рколхо рколхо локальным и где на планете выполняется его программа. Основное рколхо отличие рколхо сетевой ОС от распределенной ОС – в сети рколхо взаимодействуют рколхо несколько рколхо сетевых рколхо ОС (по одной на абонента), в то время рколхо как рколхо в распределенной рколхо ОС есть одна операционная система, которая обслуживает рколхо сеть.

Набор характеристик рколхо сетевой ОС.

Большое рколхо разнообразие рколхо типов компьютеров, используемых в вычислительных сетях, влечет рколхо за собой разнообразие рколхо операционных рколхо систем: для рабочих рколхо станций, для серверов рколхо сетей уровня рколхо отдела и серверов уровня предприятия рколхо в целом. К ним могут предъявляться рколхо различные рколхо требования по производительности рколхо и функциональным рколхо рколхо возможностям, желательно, чтобы они обладали определенным набором рколхо характеристик, который позволил рколхо бы обеспечить рколхо совместную рколхо работу рколхо различных ОС.

Чаще всего сетевые операционные системы (ОС) делят по масштабу:

• для отделов и рабочих групп;

• для предприятий (корпоративная).

Сетевые ОС для отделов и рабочих групп легки в установке, работе и управлении, по сравнению с сетевыми ОС для предприятия, так как у них меньше возможностей. Они хуже защищают данные и взаимодействуют с другими сетями, имеют меньше функциональных свойств и имеют худшую производительность. Их основная задача – это обеспечивать набор сетевых сервисов (включая разделение файлов, приложений и принтеров), обеспечивать свойства отказоустойчивости (работать с RAID-массивами, поддерживать кластерные архитектуры).

Сетевые ОС для предприятий должны поддерживать более сложные сервисы. Кроме того, что она должна выполнять задачи сетевых ОС отделов (только для большего количества пользователей и объема данных и с более высокой производительностью), она так же должна хорошо работать в широком диапазоне различных количественных характеристик сети, должна обладать хорошей совместимостью с другими продуктами. Для корпоративной ОС очень важно наличие средств централизованного администрирования и управления, позволяющих в единой базе данных хранить учетные записи о десятках тысяч пользователей, компьютеров, коммуникационных устройств и модулей программного обеспечения, имеющихся в корпоративной сети.

«Кроме того, сетевая ОС масштаба предприятия обеспечивает возможность соединения разнородных систем - как рабочих станций, так и серверов. Например, даже если ОС работает на платформе Intel, она должна поддерживать рабочие станции UNIX, работающие на RISCплатформах. Аналогично, серверная ОС, работающая на RISC-компьютере, должна поддерживать DOS, Windows и OS/2. Сетевая ОС масштаба предприятия должна поддерживать несколько стеков протоколов (таких как TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, DECnet и OSI), обеспечивая простой доступ к удаленным ресурсам, удобные процедуры управления сервисами, включая агентов для систем управления сетью» [10].

1) «Графическая оболочка» Сейчас, любая современная ОС имеет практически одинаковый по возможностям пользовательский интерфейс. Шутят, что неопытному пользователю подчас даже сложно сориентироваться в какой именно ОС он работает. И впринципе для пользователей это очень удобно. Но так как с каждым годом увеличивается компьютеризация, и многие пользователи уже свободно ориентируются в ОС с малого возраста, нас ждет расширение пользовательского интерфейса в будущем.

2) Поддержка новых сетевых технологий и web-технологий. Сети и Интернет активно развиваются. Появляются новые стандарты и протоколы. Современные ОС развиваются в направлении поддержки всех новых сетевых технологий.

3) Усиление безопасности и защиты. Из за усиливающейся киберпреступности, все современные ОС уделяют повышенное внимание безопасности: при просмотре веб-страниц браузеры выполняют их проверку; загрузки и инсталляции программ из сети выполняются только с явного согласия пользователя и т.д.

4) Развитие файловых систем с целью защиты информации и значительного увеличения размера файлов, современные требования обработки мультимедийной информации приводят к тому, что старые файловые системы оказываются недостаточными для хранения мультимедийных файлов. Разрабатываются новые файловые системы, допускающие хранение очень больших файлов, например, система ZFS в ОС Solaris. Другим требованием является обеспечение конфиденциальности информации, которое приводит к необходимости реализации в файловых системах возможности криптошифрования.

5) Поддержка многопоточности и многоядерных процессоров Ввиду широкого распространения многоядерных процессоров, все современные ОС имеют библиотеки программ, поддерживающие эту возможность аппаратуры. Именно благодаря многоядерной архитектуре, становится реально возможным параллельное выполнение потоков.

6) Поддержка распределенных и параллельных вычислений Современные ОС имеют в своем составе высокоуровневые библиотеки, позволяющие разрабатывать параллельные алгоритмы решения задач.

7) Виртуализация ресурсов и аппаратуры

Современные ОС имеют в своем составе средства виртуализации, позволяющие выполнять приложения для других платформ в изолированных виртуальных машинах, в которые могут быть инсталлированы другие операционные системы. Данное направление является крайне перспективным в связи с интенсивным развитием облачных вычислений [4].

К сожалению, везде говорят и пишут, что ни одна из существующих сетевых ОС не отвечает в полном объеме перечисленным требованиям. Поэтому при выборе сетевой ОС чаще всего опираются на производственную ситуацию и опыт. Именно поэтому дальнейшее развитие сетевых ОС (главное корпоративных ОС) представляет одну из наиболее важных задач в ближайшем будущем.

К настоящему времени одним из представителей лидеров в классе корпоративных сетевых ОС можно считать корпорацию Microsoft, которая во многом задает тренды развития системного программного обеспечения.

Также сетевые ОС делятся на СОС со встроенными сетевыми функциями и на оболочки с сетевыми функциями над локальными ОС.

Набор критериев.

Рассмотрим набор критериев, на основе которого решается, на сколько хорошо данная ОС может выполнять функции сетевой ОС. Основные требования, предъявляемые фирмами к современным сетевым ОС: