Файл: Сетевые операционные системы.pdf

2.2 Функциональность сетевой ОС

Сетевые операционные системы состоят из средств, которые, в свою очередь, можно разделить всего на три компонента:

1. Средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС;
2. Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам - клиентская часть ОС;
3. Транспортные средства ОС совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети^[41].

Если разобрать конкретный пример работы сетевой операционной системы в деталях, то происходит эта работы следующим образом. Допустим, пользователь компьютера 1 решил расположить свой файл на диске другого компьютера в этой сети - компьютера 2. Следовательно, для этого он набирает на клавиатуре своей станции конкретную команду. Далее программный модуль операционной системы, который отвечает за интерфейс с пользователем, принимает данную команду и отсылает ее клиентской части операционной системы компьютера 1. Потом клиентская часть операционной системы уже не может получить доступ к ресурсу другого компьютера - в конкретном случае к диску и файлу компьютера 2. На данном этапе она может лишь сделать запрос об этом в серверную часть операционной системы, работающую на том компьютере, которому принадлежат эти ресурсы. Этот самый запрос выводится в виде сообщения, передаваемого по сети. Сообщение может содержать не только команду на выполнение конкретного действия, но и данные, как - содержимое определенного файла^[42].

Управляет передачей сообщения между клиентской и серверной частью по коммуникационной системе сети - транспортная часть операционной системы. Эти самые средства выполняют такие функции, как создание сообщения, разбиение его на части, например, пакеты или кадры, преобразует имена рабочих станций в числовые адреса, организация надежной доставки сообщения, определение маршрута в сложной сети и подобные моменты.

Тем самым, функциональность сетевой операционной системы можно рассмотреть, как разного рода средства и функции, позволяющие ей достигать возможности сетевого обмена, предоставления доступа к ресурсам и управления компьютерами в сети. Так как большая часть компьютеров предприятия, а возможно и все, нуждается в централизованном управлении со стороны сетевой операционной системы в разрезе сетевого соединения, то данного вида ОС предоставляет обширные возможности для этого, например, фильтрация сетевого трафика.

Фильтрация сетевого трафика может быть настроена системным администратором и задана как обязательная часть работы сетевой операционной системы, и будет выполнять такие функции как:

• Предотвращение чрезмерной нагрузки на сеть, которая может быть вызвана неконтролируемым скачиванием сотрудниками объемных файлов из Интернет-сети, путем блокировки скачивания такого объема файлов и полный запрет на использование файлов определенного типа и формата;
• Более рациональное использование ресурсов сети и рабочего времени путем блокировки сетевых возможностей пользователям, в частности выход в сеть интернет;
• Контролируемые удаленные соединения сотрудников с рабочими серверами корпоративной сети с помощью VPN-соединения или утилит, которые могут повысить риск заражения локальной сети различными вирусами, потенциально находящимися на удаленном компьютере пользователя;
• Общее повышение уровня безопасности корпоративной сети.

2.3 Сетевые сервисы и службы

Совокупность серверной и клиентской частей ОС, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой.

Большинство файловых служб может по запросу пользователя или приложения выполнять следующие действия^[43]:

1. Создавать
2. Удалять
3. Копировать
4. Переименовывать файлы

Услуги сетевых служб иногда называют сетевым сервисом (от английского service).

Любая служба связана так или иначе с определенным типом сетевых ресурсов и конкретным способом доступа к данным ресурсам. Например, служба печати обеспечивает доступ пользователей сети к общедоступным принтерам в конкретной сети и дает возможность работать сервису печати^[44]. Если с сервисом печати еще более-менее понятно, то вот служба удаленного доступа совсем другое дело - она предоставляет конкретному пользователю компьютерной сети доступ к любому ресурсу внутри нее с помощью коммутируемого канала. А для получения удаленного доступа к конкретному ресурсу, ну вот за пример возьмем принтер, то служба данного удаленного доступа взаимодействует уже со службой печати. Среди разнообразных сетевых служб есть, например, те, которые ориентированы не на обычного пользователя, а на администратора или системного администратора, который также обладает повышенными правами, хотя также есть вариант, что он обладает полными правами на доступ к абсолютно любым файлам и службам. Эти службы предназначены для организации работы сети^[45].

Приведем в пример: централизованная справочная служба, или как она называется внутри системы «служба каталогов», используется для ведения баз данных о пользователях внутри сети, об абсолютно всех прикладных и аппаратных комплексах.

Иными словами, сетевые службы, дающие сервис для администратора, являются - служба мониторинга локальной сети, которая позволяет захватить и проанализировать весь сетевой трафик, служба безопасности, в функции которой может, например, входить выполнение процедуры логического входа в систему с обязательной проверкой пароля, служба резервного копирования, а также служба архивирования^[46].

Есть такое понятие, что от того, сколько операционная система сможет дать конечным пользователям, насколько богатый набор сетевых служб и услуг предлагает сетевая операционная система конечным пользователям, прикладным программам и системному администратору, зависит и позиция этой операционной системы как выбор для определенного предприятия среди остальных сетевых операционных систем.

Сетевая служба по своей природе является клиент-серверной системой. И раз при реализации конкретного сетевого сервиса естественно возникает потребность в источнике запросов, то есть клиент, и в исполнителе конкретных запросов, то есть сервер, то и любая сетевая служба в этой сетевой операционной системе содержит в себе две несимметричные части — серверную и клиентскую (смотри Рисунок 4 в Приложении)^[47].

Основной же разницей между сервером и клиентом будет то, что инициатором выполнения какой-либо работы сетевой службы будет выступать клиент, а сервер тем временем находится в режиме пассивного, то есть в режиме простоя, ожидания каких-либо запросов. В пример приведу следующее: вот почтовый сервер, например, осуществляет доставку почты на компьютер определенного пользователя, но только при поступлении соответствующего запроса от почтового клиента^[48].

Обычно такое взаимодействие между клиентской и серверной частью стандартизуется до такого уровня, что один конкретный тип сервера может рассчитывать на работу с клиентами абсолютно разного типа с реализованными разными способами и, как вариант, разными производственными компаниями. Единственное условие, которое нужно соблюдать для этого — все, и клиенты и сервер, должны поддерживать общий стандартный протокол взаимодействия между собой.

Сложилось так, что на практике есть несколько подходов к построению сетевых операционных систем, причем различаются глубиной внедрения не только сетевых служб, но и разного рода компонентов в сетевую операционную систему (смотри Рисунок 5 в Приложении)^[49]:

1. сетевые службы объединены в виде набора - оболочка;
2. сетевые службы производятся и поставляются в виде отдельного программного продукта;
3. сетевая служба глубоко встроена в операционную систему.

Первый вариант, который был приведен выше, по типу оболочки, был спроектирован для самых первых сетевых операционных систем, которые создавались как совокупность уже существующей локальной операционной системы и внедренной в нее сетевых инструментов и сетевой оболочкой. Сейчас обсудим, что такое сетевая оболочка –это набор согласованных между собой разного рода сетевых служб и компонентов, обычно, оформленных как самостоятельное приложение. Сетевая оболочка может подразделяться на клиентскую и серверную. Оболочка же, которая содержит преимущественно клиентские части служб сетевых, называется клиентской оболочкой. Серверная оболочка напротив, содержит как минимум, серверный компонент двух сетевых основных служб — службы печати и файловой службы, но любая современная серверная оболочка в сетевой операционной системе содержит предустановленных сетевых служб во много раз больше, чем эти две^[50].

В дальнейшем разработчики решили, что более эффективным будет подход, когда сетевая операционная система с самого начала проектируется и задумывается для работы в сети. Сетевая функция у такого рода сетевых операционных систем очень сильно встраивается в основной модуль системы, поэтому обеспечивается логическая стройность сетевой операционной системы, также можно отметить повышенную производительность. При данном подходе однозначно отсутствует избыточность в системе. Когда все сетевые службы очень мощно интегрированы и рассматриваются как неотделяемые части сетевой операционной системы, то все ее внутренние механизмы однозначно оптимизированы для выполнения любых сетевых функций.

2.4 Серверные и одноранговые сетевые операционные системы

Для понимания, что такое одноранговая и серверная сеть, представляю вашему вниманию эти наглядные рисунки (смотри Рисунок 6 и Рисунок 7 в Приложении)^[51].

Если рабочая станция или персональный компьютер в сети какого-либо предприятия предоставляет свои ресурсы какому-либо пользователю, то эта станция является сервером. При этом рабочая станция, которая обращается к ресурсу другой станции, является клиентом. Выше было упомянуто, что рабочая станция, работающая в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, также может совмещать обе функции. Когда выполнение какой-нибудь функций на сервере является основным назначением данной рабочей станции, то эта станция именуется выделенным сервером. Тем самым, когда какой-нибудь ресурс на сервере разделяемый, он именуется файл-сервер, факс-сервер, принт-сервер, сервером приложений и прочими^[52].

Конечно, на выделенном сервере лучше всего будет установить операционную систему, которая оптимизирована для выполнения конкретно серверных функций. Из этого следует, что чаще всего используются сетевые операционные системы в сетях с выделенными серверами, внутри которых находится нескольких разных операционных систем, которые отличаются разными достоинствами серверных частей^[53]. Как пример могу привести, хоть и довольно старую, и уже не использующуюся сетевую ОС: Novell NetWare – она имеет как и локальный так и серверный варианты, при этом последний оптимизирован для работы в качестве конкретно файл-сервера, плюс вариант оболочки для рабочих станций с разнообразными локальными операционными системами, причем эти оболочки выполняют исключительно функцию клиента.

Еще одним примером операционной системы, которая в большей степени ориентирована на построение локально вычислительной сети элементом в виде выделенного сервера, это операционная система Windows NT (новые технологии), которая в свою очередь является потомком ныне действующей системы семейства Windows NT – Windows 10 (в данный момент последняя официально представленная версия пользовательской сетевой операционной системы). В отличие от NetWare, и операционная система - Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) - могут поддерживать функции и сервера и клиента^[54].

Конечно, без всякого сомнения, как и у большинства компаний, у серверной версии Windows NT гораздо больше сетевых и других возможностей, особенно для предоставления ресурсов другим пользователям в сети, учитывая что она способна выполнять более широкий набор функций, поддерживает много больше одновременных соединений с станциями, подключенными к ней, реализует централизованное управление сетью, имеет более сложную и развитую систему защиты (смотри Рисунок 8 в Приложении)^[55].

Следует отметить, что даже при том, что в сети с выделенным сервером все рабочие станции обычно могут выполнять одновременно роль сервера и клиента, эта сеть функционально не симметрична, если подробнее: что аппаратно, что программно в ней реализованы два типа станций – одни станции, больше ориентированы на выполнение именно серверных функций и работают под управлением специализированных серверных операционных систем, а другие напротив - в основном выполняют конкретно клиентские функции и соответственно работают под управлением определенного вида операционной системы предназначенной под эти функции^[56]. Описанная выше функциональная несимметричность, обычно, вызывает и несимметричность самой аппаратуры – так как более мощные компьютеры с большими объемами оперативной и внешней памяти используются как правило для выделенных серверов. Тем самым, функциональная несимметричность в этих сетях с выделенным сервером сопровождается несимметричностью в самих операционных системах (направленность ОС) и аппаратной несимметричностью (направленность рабочей станции или компьютера).