Файл: Сетевые операционные системы.pdf

Введение

В связи с внедрением информационных технологий (ИТ) во все сферы общества, происходит модернизация многих процессов. В современном мире применение ИТ занимают одну и ведущих ролей в жизнедеятельности человека. Благодаря применению высокоэффективного программного обеспечения (ПО) и информационных систем (ИС) ускоряется деятельность многих предприятий мира и повышается качество их работы. Одной из таких важных технологий являются сетевые операционные системы.

Начало операционных система (ОС) берет еще с 1974 года для 8разрядных машин [1–3]. ОС называют комплекс ПО для организации взаимодействия между пользователями, программными технологиями и средами, аппаратными средствами и управления ресурсами персонального ПКа (ПК). Работа с ОС предполагает имение навыков для работы с основными системными утилитами и знаний о возможностях их использования.

Спецификой же сетевой ОС является использование аппаратных средств подключения к сетевым адаптерам через модемы с обеспечение доступа к таким средствам, как устройства, информация, приложения, которые также являются ресурсами сети [4].

В сетевых операционных системах пользователи могут получить доступ к ресурсам другого сетевого ПК, только при этом они должны знать об их наличии. При этом скорость обмена информацией может быть различная, в зависимости от типа соединения – от нескольких байтов за секунду до нескольких гигабайтов в секунду [5].

Важность развития ИС, ИТ, ПО отмечена в работах следующих авторов: О. Немолочнова, В Трофимова, Д Риччи Д. Орлики, О Уайт и других.

Согласно Закону Федеральный закон от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ Об информации, информационных технологиях и о защите информации [6], приоритетным является внедрение современных ИС и ИТ во всех отраслях, что эффективно влияет на качество учебного, научного, промышленного, сельско-хозяйственного и других процессов в государственных интересах. Сотрудники предприятия должны быть компетентны в области решений своих профессиональных задач с использованием ИТ, ИС и ПО.

С одной стороны, введение в действие этих документов позволило провести информатизацию общества и предприятий, а с другой стороны — это явилось ценным техническим средством обеспечения достижения желаемых целей предприятий с применением ИТ, ИС и ПО.

Применение СОС в различных организациях благоприятствует повышению эффективности работы современных компаний в обстановке психологического комфорта. Совершая незначительные недочеты, специалисты могут их быстро исправить с помощью современных ПКных технологий. Всё это способствует обеспечению сотрудников переходу от пассивного ручного рабочего дня к активному, получая при этом все новые знания и навыки. ПКные технологии открывают большие возможности активизации предпринимательской и информационной деятельности.

Актуальность данной работы определяется тем, что человечество, на основании приобретенного опыта, постоянно развивается. Поэтому для повышения качества работы многих предприятия РФ и уровня знаний специалистов они должны обладать подходящими приёмами с использованием ИТ, ИС, программирования и системного администрирования для того, чтобы с максимальной скоростью и без потери при этом качества выполнять действия, приводящие к увеличению прибыли организации и повышению конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Цель исследования: провести теоретические исследования применения сетевых операционных систем в современном мире.

Объект. Сетевые операционные системы.

Предмет. Процесс использования сетевых операционных систем в жизнедеятельности человека.

Задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы СОС.
2. Выявить значение СОС в современной России.
3. Рассмотреть названия СОС, применяемые в РФ и мире.
4. Рассмотреть СОС, применяемые за рубежом.

Для удобства данная работа разбита на разделы и подразделы.

Глава 1. Основные понятия, связанные с СОС.

1.1 Особенности СОС, применяемых в РФ

Огромное влияние на развитие ОС оказали успехи в совершенствовании элементной базы и вычислительной аппаратуры, поэтому многие этапы развития ОС тесно связаны с появлением новых типов аппаратных платформ, таких как мини-ПКы или персональные ПКы. Серьезную эволюцию операционные системы претерпели в связи с новой ролью ПКов в локальных и глобальных сетях. Важнейшим фактором развития ОС стал Интернет. По мере того как эта Сеть приобретает черты универсального средства массовых коммуникаций, ОС становятся все более простыми и удобными в использовании, включают развитые средства поддержки мультимедийной информации, снабжаются надежными средствами защиты. [7]

СОС составляет основу любой вычислительной сети. Каждый ПК в ней значительно автономен, поэтому под СОС понимают совокупность ОС отдельных ПК, которые взаимодействуют между собой для обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В узком смысле сетевая ОС – это ОС отдельного ПКа, которая обеспечивает ему возможность работать в сети [8 – 11].

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей:

• средства управления локальными ресурсами ПКа (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);
• средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования;
• коммуникационные средства ОС, при помощи которых происходит обмен сообщениями в сети.

В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный ПК, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.

Одним из важнейших компонентов клиентской части СОС является редиректор (рис. 1). С его помощью происходит перехват и анализ всех запросов, поступающих от приложений.

Рисунок 1 – Внешний вид схемы взаимодействия ПК

Эффективным представляется путь разработки СОС, изначально предназначенных для работы в сети. Их сетевые функции глубоко встроены в основные модули, что обеспечивает их логическую стройность, простоту эксплуатации и модификации, а также высокую производительность.

1.2. Виды СОС, применяемых в РФ

В зависимости от того, как распределены функции между ПКами сети, сетевые операционные системы, а следовательно, и сети делятся на два класса: одно-ранговые и двух ранговые. Последние чаще называют сетями с выделенными серверами.

Если ПК предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом ПК, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. ПК, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции [12].

Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением ПКа (например, предоставление файлов в общее пользование всем остальным пользователям сети или организация совместного использования факса, или предоставление всем пользователям сети возможности запуска на данном ПКе своих приложений), то такой ПК называется выделенным сервером. В зависимости от того, какой ресурс сервера является разделяемым, он называется файл-сервером, факс-сервером, принт-сервером, сервером приложений и т.д.

На выделенных серверах желательно устанавливать ОС, специально оптимизированные для выполнения тех или иных серверных функций. Поэтому в сетях с выделенными серверами чаще всего используются сетевые операционные системы, в состав которых входит нескольких вариантов ОС, отличающихся возможностями серверных частей. Например, сетевая ОС Novell NetWare имеет серверный вариант, оптимизированный для работы в качестве файл-сервера, а также варианты оболочек для рабочих станций с различными локальными ОС, причем эти оболочки выполняют исключительно функции клиента. Другим примером ОС, ориентированной на построение сети с выделенным сервером, является операционная система Windows NT. В отличие от NetWare, оба варианта данной сетевой ОС – Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) – могут поддерживать функции и клиента и сервера. Но серверный вариант Windows NT имеет больше возможностей для предоставления ресурсов своего ПКа другим пользователям сети, так как может выполнять более широкий набор функций, поддерживает большее количество одновременных соединений с клиентами, реализует централизованное управление сетью, имеет более развитые средства защиты.

Выделенный сервер не принято использовать в качестве ПКа для выполнения текущих задач, не связанных с его основным назначением, так как это может уменьшить производительность его работы как сервера. В связи с такими соображениями в ОС Novell NetWare на серверной части возможность выполнения обычных прикладных программ вообще не предусмотрена, то есть сервер не содержит клиентской части, а на рабочих станциях отсутствуют серверные компоненты. Однако в других сетевых ОС функционирование на выделенном сервере клиентской части вполне возможно. Например, под управлением Windows NT Server могут запускаться обычные программы локального пользователя, которые могут потребовать выполнения клиентских функций ОС при появлении запросов к ресурсам других ПКов сети. При этом рабочие станции, на которых установлена ОС Windows NT Workstation, могут выполнять функции невыделенного сервера.

В сети с выделенным сервером все ПКы в общем случае могут выполнять одновременно роли и сервера, и клиента. Однако эта сеть функционально не симметрична: аппаратно и программно в ней реализованы два типа ПКов – одни, в большей степени ориентированные на выполнение серверных функций и работающие под управлением специализированных серверных ОС, а другие – в основном выполняющие клиентские функции и работающие под управлением соответствующего этому назначению варианта ОС. Функциональная несимметричность, как правило, вызывает и несимметричность аппаратуры – для выделенных серверов используются более мощные ПКы с большими объемами оперативной и внешней памяти. Следовательно, функциональная несимметричность в сетях с выделенным сервером сопровождается несимметричностью операционных систем (специализация ОС) и аппаратной несимметричностью (специализация ПКов).

В одно-ранговых сетях все ПКы равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего ПКа разделяемым, после чего другие пользователи могут его эксплуатировать. В таких сетях на всех ПКах устанавливается одна и та же ОС, которая предоставляет всем ПКам в сети потенциально равные возможности. Одно-ранговые сети могут быть построены, например, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.

В одно-ранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность: одни пользователи не желают разделять свои ресурсы с другими, и в таком случае их ПКы выполняют роль клиента, за другими ПКами администратор закрепил только функции по организации совместного использования ресурсов, а значит, они являются серверами, в третьем случае, когда локальный пользователь не возражает против использования его ресурсов и сам не исключает возможности обращения к другим ПКам, ОС, устанавливаемая на его ПКе, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одно-ранговых сетях отсутствует специализация ОС в зависимости от преобладающей функциональной направленности – клиента или сервера. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС.

Одно-ранговые сети проще в организации и эксплуатации, однако они применяются в основном для объединения небольших групп пользователей, не предъявляющих больших требований к объемам хранимой информации, ее защищенности от несанкционированного доступа и к скорости доступа. При повышенных требованиях к этим характеристикам более подходящими являются двух ранговые сети, где сервер лучше решает задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, так как его аппаратура и сетевая операционная система специально спроектированы для этой цели.

1.3 Модели сетевых служб и распределенных приложений

Типичным является сетевое приложение, состоящее из двух частей. Одна часть приложения работает на ПК, хранящем базу данных большого объема, а вторая — на ПК пользователя, который хочет видеть на экране некоторые статистические характеристики данных, хранящихся в базе. При этом существуют случаи, когда приложение распределено в СОС, состоящей из большого количества ПК [13].