Файл: Исследование сетевых операционных систем.pdf

Актуальность исследования. Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В узком смысле сетевая ОС – это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей:

Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.
Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.
Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.
Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.

Целью данной работы является изучение сетевых операционных систем, для достижения поставленной цели, были выделены следующие задачи:

- рассмотреть сетевые операционные системы;

- выявить причины внедрения операционной системы Linux в учебных заведениях;

- провести обзор операционных систем;

- рассмотреть перспективы развития сетевых операционных систем.

Объект исследования – операционные системы.

Предмет исследования – сетевые операционные системы.

Структура работы состоит из введения, основной части, заключения и списка литературы.

Теоретической и методологической базой данной работы послужили труды российских и зарубежных авторов в области информатики, материалы периодических изданий и сети Интернет.

ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1 Сетевые операционные системы

Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам.

Сегодня практически все операционные системы являются сетевыми.

В сетевых ОС удаленный доступ к сетевым ресурсам обеспечивается:

сетевыми службами;
средствами транспортировки сообщений по сети (в простейшем случае — сетевыми интерфейсными картами и их драйверами).

(Network Operating System – NOS) – это комплекс программ, обеспечивающих обработку, хранение и передачу данных в сети.

Сетевая операционная система выполняет функции прикладной платформы, предоставляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, выполняемых в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют клиент-серверную, либо одноранговую архитектуру. Компоненты NOS располагаются на всех рабочих станциях, включенных в сеть.

Актуальность – эффективные технологии, научные труды ученых и программистов, применяемые пользователем в работе над операционной системой[6].

Типы сетевых ОС

В зависимости от распределения функций между компьютерами, они могут выступать в роливыделенного сервера или клиентского узла

Сеть может быть построена по следующим схемам:

На основе компьютеров, совмещающих функции клиента и сервера – одноранговая сеть(рис.1)
На основе клиентов и серверов – сеть с выделенными серверами(рис. 2)
Сеть, включающая узлы разных типов – гибридная сеть. (рис. 3)

Рис 1. Примеры сетевых ОС

Сегодня практически все ОС являются сетевыми. Наиболее распространённые из них:

Novell NetWare
Microsoft Windows (95,NT, XP, Vista)
Различные UNIXсистемы, такие как Solaris, FreeBSD
Различные GNU/Linux системы
IOS
ZyNOSкомпании ZyXel
Chrome OS от Google

Linux

Linux – это операционная система для IBM-совместимых персональных компьютеров и рабочих станций. Это многопользовательская операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. Операционная система Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Интернет и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

Windows NT

WindowsNT — линейка операционных систем (ОС) производства корпорации Microsoft и название первых версий ОС.

WindowsNT была разработана в начале 1990-х после прекращения сотрудничества Microsoft и IBM надOS/2, развивалась отдельно от других ОС семейства Windows и, в отличие от них, позиционировалась как надёжное решение для рабочих станций (WindowsNTWorkstation) и серверов (WindowsNTServer).WindowsNT дала начало семейству операционных систем.

Novell NetWare

NetWare — сетевая операционная система и набор сетевых протоколов, которые используются в этой системе для взаимодействия с компьютерами-клиентами, подключёнными к сети. Операционная система NetWare создана компанией Novell. NetWare является закрытой операционной системой, использующей кооперативную многозадачность для выполнения различных служб на компьютерах с архитектурой Intel x86.

В основу NetWare была положена очень простая идея: один или несколько выделенных серверов подключаются к сети и предоставляют для совместного использования своё дисковое пространство в виде «томов». На компьютерах-клиентах с операционной системой MS-DOS запускается несколько специальных резидентных программ, которые позволяют «назначать» буквы дисков на тома. Пользователям необходимо зарегистрироваться в сети, чтобы получить доступ к томам и иметь возможность назначать буквы дисков. Доступ к сетевым ресурсам определяется именем регистрации.

Сравнительная анализ сетевых ОС

Преимущества ОС:

Удаленное управление самим сервером

Техническая поддержка

Практически весь софт бесплатен

Свободное распространение

Эффективная поддержка клиентских станций, работающих под управлением DOS.

Широкая распространенность

Поддерживает множество аппаратных платформ

Легкость настройки

Стабильность

Недостатки ОС:

Windows

Linux

Novell NetWare

Ужасная безопасность (куча вирусов и уязвимостей

Сложность первоначальной настройки системы

Не реализована встроенная распределенная файловая система

Несколько завышенные системные требования

Возможные конфликты с неподдерживаемым оборудованием

Нет средств организации на файловом сервере виртуальных машин

Множество ограничений (система контроля цифрового контента, впервые появилась в Windows Vista, Microsoft всегда пытается навязать свое мнение, что лучше для пользователя)

Нет аналогов некоторых программ для Windows (игры, узкоспециализированные программы).

Имеется небольшое число средств для разработки NLM-модулей

1.2 Причины внедрения операционной системы Linux в учебное заведения.

Linux — многопользовательская операционная система. Все нужные драйвера «вшиты» в ядро операционной системы, поэтому на оборудование не нуждается в их установки (кроме отдельных случаев), система сама распознает оборудование. После установки операционной системы системы Linux компьютер будет полностью готов к работе.

В Linux существует 2 вида пользователя: пользователь (user) и суперпользователь (root) — они имеют разные права, при этом суперпользователь вообще ничем не ограничен. Разграничение прав приводит к тому, что обычный пользователь не имеет доступа к системным файлам, так что перестроить/сломать операционную систему он не сможет, а это большой плюс с точки зрения безопасности для ОС и весомая причина для внедрения в учебное заведение[5].

Важным аргументом в пользу ОС Linux является свободный доступ к исходному коду и его модификации, позволяющий удовлетворять специфические потребности учебного заведения.

Главный аргумент против перехода на ОС Linux был связан с проблемой отсутствия достаточного числа необходимых приложений, но в настоящее время это уже не проблема.

Существуют свободное программное обеспечение LibreOffice для Linux и других платформ, которое является достойной заменой пакету программ MS Office.

Возьмём образовательное учреждение КСК, где число использующихся ЭВМ порядка 100. При использовании лицензионного программного обеспечения, стоимость ОС, пакетов прикладных программ для офиса и антивируса составляет: цена на копию ОС Windows — 16,000 тенге для одной ЭВМ, на антивирусное ПО — 137,000 в год на 100 машин. В конечном итоге затраты на всё программное обеспечение составят в среднем 2 млн тысяч тенге. Такие затраты для небольшого и среднего учреждения являются существенными. А это значит, что наиболее рационально с финансовой точки зрения использовать операционные системы Linux. Это позволит во много раз сократить затраты и не повлияет на работу учебного заведения.

ГЛАВА 2 ОБЗОР И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

2.1 Обзор операционных систем

Операционная система (ОС) — это системное программное обеспечение, которое управляет компьютерными аппаратными и программными ресурсами и предоставляет общие службы для компьютерных программ. Все компьютерные программы, за исключением прошивки, требуют работы операционной системы.

Операционные системы с разделением времени планируют задачи для эффективного использования системы и могут также включать в себя программное обеспечение учета для распределения затрат времени процессора, массового хранения, печати и других ресурсов.

Доминирующей настольной (десктопной) операционной системой является Microsoft Windows с долей рынка около 83,3%. MacOS от Apple Inc. занимает второе место (11,2%), а разновидности Linux находятся на третьей позиции (1,55%).

В секторе мобильных (смартфонов и планшетов) по данным третьего квартала 2016 года Android от Google доминирует с 87,5%, а темпы роста — 10,3% в год, за которым следует iOS Apple с 12,1% и в год снижение рынка Доля в 5,2 процента, тогда как другие операционные системы составляют всего 0,3 процента.

Распределения Linux являются доминирующими в серверных и суперкомпьютерных секторах. Другие специализированные классы операционных систем, такие как встроенные системы и системы реального времени, существуют для многих приложений.

Рассмотрим статистику использования ОС согласно данным statcounter.com. Внимание, в статистике совокупные данные всех Platform: