Файл: Сетевые операционные системы (Сетевое программное обеспечение.).pdf

В идеале код ОС должен 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 несколько вариантов реализации для разных платформ, такое свойство ОС называют также многоплатформенностью.

Совместимость.

Существует несколько «долгоживущих» популярных операционных систем (разновидности UNIX, Windows, Windows Server), для которых наработана широкая номенклатура приложений. Некоторые из них пользуются широкой популярностью. Поэтому для пользователя, переходящего по тем или иным причинам с одной ОС на другую, очень привлекательна возможность запуска в новой операционной системе привычного приложения. Если ОС имеет средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, то про нее говорят, что она обладает совместимостью с этими ОС. Следует различать совместимость на уровне двоичных кодов и совместимость на уровне исходных текстов. Понятие совместимости включает также поддержку пользовательских интерфейсов других ОС.

Надежность и отказоустойчивость.

Отказоустойчивость — свойство технической системы сохранять свою работоспособность после отказа одного или нескольких составных компонентов. Отказоустойчивость определяется количеством любых последовательных единичных отказов компонентов, после которого сохраняется работоспособность системы в целом. Базовый уровень отказоустойчивости подразумевает защиту от отказа одного любого элемента — исключение единой точки отказа. Основной способ повышения отказоустойчивости — избыточность. Наиболее эффективный метод избыточности — аппаратная избыточность, которая достигается путём резервирования. В ряде приложений отказоустойчивость путём резервирования является обязательным требованием, предъявляемым государственными надзорными органами к техническим системам.

Отказоустойчивость следует отличать от отказобезопасности — способности системы при отказе некоторых частей переходить в режим работы, не представляющий опасности для людей, окружающей среды или материальных ценностей. Однако в реальных системах эти два требования могут выступать совместно.

Отказоустойчивость связана со следующими техническими характеристиками систем:

коэффициент готовности, который показывает, какую долю времени от общего времени службы система находится в рабочем состоянии;
надёжность системы, которая определяется, например, как вероятность отказа в единицу времени.

Отказоустойчивая архитектура с точки зрения инженерии — это метод проектирования отказоустойчивых систем, которые способны продолжать выполнение запланированных операций (возможно, с понижением эффективности) при отказе их компонентов. Термин часто используется для описания компьютерных систем, спроектированных продолжать работу в той или иной степени, с возможным уменьшением пропускной способности или увеличением времени отклика, в случае отказа части системы. Это означает, что система в целом не прекратит свою работу при возникновении проблем с аппаратной или программной частью. Пример из другой области: структура, способная сохранять свою целостность при повреждении от коррозии или усталости материала, наличия производственных дефектов или столкновения с каким-либо объектом.

Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны иметь возможности наносить вред ОС. Надежность и отказоустойчивость ОС прежде всего определяются архитектурными решениями, положенными в ее основу, а также качеством ее реализации (отлаженностью кода). Кроме того, важно, включает ли ОС программную поддержку аппаратных средств обеспечения отказоустойчивости, таких, например, как дисковые массивы или источники бесперебойного питания.

Безопасность.

Современная ОС должна защищать данные и другие ресурсы вычисли-тельной системы от несанкционированного доступа. Чтобы ОС обладала свойством безопасности, она должна как минимум иметь в своем составе средства аутентификации — определения легальности пользователей, авторизации — предоставления легальным пользователям дифференцированных прав доступа к ресурсам, аудита — фиксации всех «подозрительных» для безопасности системы событий. Свойство безопасности особенно важно для сетевых ОС. В таких ОС к задаче контроля доступа добавляется задача защиты данных, передаваемых по сети.

Производительность.

Операционная система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. На производительность ОС влияет много факторов, среди которых основными являются архитектура ОС, многообразие функций, качество программирования кода, возможность исполнения ОС на высокопроизводительной (многопроцессорной) платформе.

Глава 10. Выбор сетевой операционной системы.

При выборе сетевой операционной системы необходимо учитывать:

совместимость оборудования;
тип сетевого носителя;
размер сети;
сетевую топологию;
требования к серверу;
операционные системы на клиентах и серверах;
сетевая файловая система;
соглашения об именах в сети;
организация сетевых устройств хранения.

В настоящее время наибольшее распространение получили две основные сетевые ОС — UNIX и Windows . Операционная система UNIX применяют преимущественно в крупных корпоративных сетях, поскольку эта система характеризуется высокой надежностью, возможностью легкого масштабирования сети. В Unix имеется ряд команд и поддерживающих их программ для работы в сети.

Во-первых, это команды ftp, telnet, реализующие файловый обмен и эмуляцию удаленного узла на базе протоколов TCP/IP. Во-вторых, протокол, команды и программы UUCP, разработанные с ориентацией на асинхронную модемную связь по телефонным линиям между удаленными Unix-узлами в корпоративных и территориальных сетях.

ОС Windows Server обеспечивает работу в сетях “клиент/сервер”. Windows обычно применяют в средних по масштабам сетях.

Функциональность.

К их возможностям относится поддержка следующего:

• сетевого оборудования;

• сетевых протоколов;

• протоколов маршрутизации;

• фильтрации сетевого трафика;

• доступа к удалённым ресурсам: принтерам, дискам посредством сети;

• сетевых протоколов авторизации.

Сетевая ОС также включает в себя сетевые службы, позволяющие удалённым пользователям использовать те или иные ресурсы компьютера.

Примеры сетевых операционных систем:

• Novell NetWare

• LANtastic

• Microsoft Windows (NT, XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10)

• Различные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD

• Различные GNU/Linux системы

Основное назначение.

Главными задачами являются разделение ресурсов сети (например, дисковые пространства) и администрирование сети. С помощью сетевых функций системный администратор определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права доступа для каждого пользователя или группы пользователей. Отсюда деление:

• сетевые ОС для серверов;

• сетевые ОС для пользователей.

Существуют специальные сетевые ОС, которым приданы функции обычных систем (например, Windows NT) и обычные ОС (например, Windows XP), которым приданы сетевые функции. Сегодня практически все современные ОС имеют встроенные сетевые функции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Томаси, У. Электронные системы связи. — Техносфера, 2007. — 1360 с. — ISBN 9785457385535.
Поляк-Брагинский, А.В. Сеть своими руками. 3 изд.. — БХВ-Петербург, 2012. — ISBN 9785977501637.
Википедия https://ru.wikipedia.org
https://retro.diera.ru/biblio/bibilio-internet/biblio-nos.html
Сетевые операционные системы, Олифер В.Г., Олифер Н.А., 2002.
Астахова, И.Ф. Компьютерные науки. Деревья, операционные системы, сети / И.Ф. Астахова, И.К. Астанин и др. - М.: Физматлит, 2013. - 88 c.
Дроздов, С.Н. Операционные системы: Учебное пособие / С.Н. Дроздов. - Рн/Д: Феникс, 2018. - 480 c.
Иртегов, Д. Введение в операционные системы / Д. Иртегов. - СПб.: BHV, 2012. - 1040 c.
Назаров, С.В. Современные операционные системы: Учебное пособие / С.В. Назаров, А.И. Широков. - М.: Бином, 2013. - 367 c.
Партыка, Т.Л. Операционные системы, среды и оболочки: Учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, 2018. - 256 c.
Рудаков, А.В. Операционные системы и среды: Учебник / А.В. Рудаков. - М.: Инфра-М, 2016. - 480 c.
Синицын, С.В. Операционные системы / С.В. Синицын. - М.: Academia, 2016. - 416 c.

Администратор вычислительной сети (также называемый сетевой администратор, англ. network administrator) — сотрудник, отвечающий за работу компьютерной сети предприятия в штатном режиме. ↑
Token Ring и IEEE 802.5 являются главными примерами сетей с передачей маркера. Сети с передачей маркера перемещают по сети небольшой блок данных, называемый маркером. Владение этим маркером гарантирует право передачи. Если узел, принимающий маркер, не имеет информации для отправки, он просто переправляет маркер к следующей конечной станции. Каждая станция может удерживать маркер в течение определённого максимального времени (по умолчанию — 10 мс). ↑
Мейнфре́йм (от англ. mainframe) — большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для использования в критически важных системах (англ. mission-critical) с интенсивной пакетной и оперативной транзакционной обработкой. ↑
Гетерогенность — разнородность, инородность; наличие неодинаковых частей в структуре, в составе чего-либо. ↑
RISC (англ. reduced instruction set computer — компьютер с набором коротких (простых, быстрых) команд) — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения инструкций, чтобы их декодирование было более простым, а время выполнения — меньшим. Первые RISC-процессоры даже не имели инструкций умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты и делает более эффективной суперскалярность (распараллеливание инструкций между несколькими исполнительными блоками). ↑
NetBIOS является возможность его работы поверх разных протоколов, самыми распространёнными/известными из которых являются NetBEUI, IPX и стек протоколов TCP/IP; причём если старые версии Windows ориентировались на более лёгкие в реализации и менее ресурсоёмкие NetBEUI и IPX, то современные Windows ориентируются на TCP/IP. При использовании NetBEUI и IPX NetBIOS сам обеспечивает надёжность доставки данных (функциональность SPX не использовалась), а при использовании TCP/IP надёжность доставки обеспечивает TCP, за что удостоился отдельного имени «NBT». ↑
IP-адрес— уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной на основе стека протоколов TCP/IP.

В сети Интернет требуется глобальная уникальность адреса; в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах сети. В версии протокола IPv4 IP-адрес имеет длину 4 байта, а в версии протокола IPv6 IP-адрес имеет длину 16 байт. ↑
DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической настройки узла) — сетевой протокол, позволяющий сетевым устройствам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP. ↑
Сетевой уровень (англ. Network layer) — 3-й уровень сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

В пределах семантики иерархического представления модели OSI Сетевой уровень отвечает на запросы обслуживания от Транспортного уровня и направляет запросы обслуживания на Канальный уровень.

Максимальная длина пакета сетевого уровня может быть ограничена командой ip mtu. ↑
Открытое программное обеспечение (англ. open-source software) — программное обеспечение с открытым исходным кодом. Исходный код таких программ доступен для просмотра, изучения и изменения, что позволяет убедиться в отсутствии уязвимостей и неприемлемого для пользователя функционала (к примеру, скрытого слежения за пользователем программы), принять участие в доработке самой открытой программы, использовать код для создания новых программ и исправления в них ошибок — через заимствование исходного кода, если это позволяет совместимость лицензий, или через изучение использованных алгоритмов, структур данных, технологий, методик и интерфейсов (поскольку исходный код может существенно дополнять документацию, а при отсутствии таковой — сам служит документацией). ↑