Файл: Сетевые операционные системы.pdf

Операционная система – это комплекс управляющих и системных программ, предназначенных на наиболее эффективное использования всех ресурсов для вычислительной системы.

Назначение ОС – это организация вычислительного процесса для вычислительной системы, рациональное распределение вычислительных процессов между отдельными задачами; предоставление пользователям разных сервисных средств, что облегчают процесс программирования и компиляции задач.

Операционная система также исполняет роль некоторого интерфейса между пользователем и вычислительной системой, то есть ОС предоставляет пользователям виртуальную ВС.

Все это означает, что операционная система в значительной степени может формировать у пользователя представления о возможностях ВС, некотором удобстве работы, ее пропускной способности.

Также различные ОС для одних и тех технических средствах могут предоставлять пользователю различные возможности по организации вычислительного процесса и автоматизированной обработки данных.

Актуальность написания курсовой работы состоит в том, что применение сетевых операционных систем является краеугольным камнем для качественной организации передачи и обработки данных в компьютерных сетях (КС).

Цель работы – описать распределенные системы обработки информации, дать характеристику сетевым операционным системам.

В соответствии с целью работы нужно выполнить такие задачи:

– описать основные понятия о программном обеспечении;

– дать характеристику распределенной обработке данных;

– рассмотреть главные типы распределенной обработки данных;

– выполнить описание сетевых операционных систем;

– на практике применить механизмы настройки КС с помощью одной из сетевых ОС.

Объект работы – технология распределенной обработки информации;

Предмет работы – сетевые операционные системы.

Рассматриваемой тематикой занимались многие ученные. К примеру, Гадайдина Т.А. рассматривала в своих работах методы администрирования компьютерных сетей с помощью операционных систем, Галатенко В.А. рассматривал и выполнял сравнительный анализ разных операционных систем по разным критериям, Гордеев А.В. выполнял описание системного программного обеспечения, к которому и относится операционная система, с точки зрения возможностей системного администрирования.

Работа состоит с введения, основной части (3 раздела), заключения и списка использованных источников.

1.ПОНЯТИЯ О ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ

1.1.Определение и функции программного обеспечения

Современный персональный компьютер (ПК) состоит из 2-х равных по значению составных компонентов:

– аппаратного обеспечения;

– программного обеспечения.

При этом, аппаратное обеспечение ничего собой не являет без программ, которые управляют им, а также создают интерфейс для интерфейса «человек-компьютер», дают возможность решать все задачи при использовании ПК, обеспечивают функциональность и удобство компьютера, существуют программы, при применении которых создаются иные программы.[6]

Под программным обеспечением понимается совокупность программ для обработки информации и разного рода программной документации, необходимых для работы этих программ.

Программное обеспечение считается одним из типов обеспечения вычислительной системы, где наряду с техническим (или аппаратным), информационным, лингвистическим, математическим, методическим и организационным типами обеспечения.[11]

Все ПО в разрезе по своему предназначению принято делить на категории, показаны на рисунке 1.

Системное ПО можно разделить в свою очередь на:[2]

1. ПО базового уровня – это те программы, что отвечают за взаимодействие вычислительной системы с базовыми аппаратными средствами, а также хранятся в специальных микросхемах постоянной памяти. Эти программы часто называются драйверами, а вся их совокупность образует так называемую базовую систему для выполнения ввода-вывода информации (BIOS).

Рисунок 1 – Типы ПО

2. служебный уровень (или дополнительное системное ПО) – это программы, которые входят в состав ОС для автоматизации и диагностики работ по проверке, настройке и наладке компьютерной системы.[1]

Под прикладным ПО понимаются программы, что обеспечивают выполнение конкретных задач, а именно:[7]

– научных;

– развлекательных;

– офисных и других.

Среди них часто выделяют:

– Текстовые редакторы, текстовые процессоры, которые отвечают за ввод и редактирование текстовых данных, примитивных элементов графики (MS Word, Writer (рисунок 2) и другие);[15]

Рисунок 2 – Интерфейс Writer

– Графические редакторы предназначаются создания и обработки графических изображений. При этом различают 3 категории такого программного обеспечения: [15]

а) векторные;

б) растровые;

в) редакторы 3-мерной графики.

– Системы по управлению базами банных (сокращенно СУБД) – это ПО, которое предназначено для организации массивов данных, управления ими, а также обеспечение взаимодействия с иными прикладными программами (MS Access , PostgreSQL) [13]

Интерфейс PostgreSQL показан на рисунке 3:[14]

Рисунок 3 – Интерфейс PostgreSQL

– Диспетчеры файлов дают возможность реализации операций по обслуживанию файловых систем, а именно:[7]

а) копирование;

б) перемещение файлов;

в) удаление и создание каталогов;

г) навигация и поиск по файловой структуре.

Кроме этого, могут входить в состав ОС (к примеру, FAR-менеджер, Проводник).[15]

– Редакторы таблиц и табличные процессоры – это специальное ПО, которое предназначено для работы с электронными таблицами разной сложности, а также выполнения самых простых операций по анализу данных (например, MS Excel, SpeedSheets).[6]

– WEB редакторы предназначены для создания и управления веб-страниц, обладают полезными функциями для удобства пользователей в разработке сайтов (Adobe Dreamweaver) и другие типы.

По методу распространения ПО делится на такие категории:[1]

– Проприетарное – это объект авторского права, что является частной собственностью. При этом правообладатель такого ПО за собой сохраняет монополию на него, а также предоставляет только право на его установку, доступ, использование, отображение или любое иное взаимодействие с ПО.[9]

При этом, по степени проприетарности различают ПО таких типов (рисунок 4):

Рисунок 4 – Классификация ПО по степени проприетарности [10]

– Открытое (от «open source software») – это программные продукты, которые применяют открытым программный код, который доступен для просмотра и изменения, а также позволяет принимать участие в исправлении и доработке ошибок в ПО и создания новых образцов ПО - через заимствование начального кода.

– Свободное ПО – это широкий спектр программных продуктов, в которых права для пользователя («свободы») распространяются на неограниченные установку, запуск, свободное изучение, использование, распространение и изменение.[6]

К инструментальному ПО можно отнести средства разработки ПО. Такими инструментами являются:

1. системы программирования, что включают в себя программные средства, которые необходимы для автоматического построения программного кода.

Они считаются инструментами для опытных программистов-профессионалов, а также позволяют разрабатывать программные продукты на разных языках программирования (ЯП).[8]

В состав инструментов разработки ПО входят следующие программные средства:

– ассемблеры – это компьютерные программы, которые осуществляют преобразование программы в исходный текст на языке Ассемблер в машинные команды.

Стоит отметить, что ассемблеры были очень популярными в начале становления теории разработки программного обеспечения, так как давали возможность написания программ на низком уровне.

– трансляторы – это сервисные программы, которые выполняют трансляцию программы.

Все трансляторы разделены на 2 основные типы:[10]

На рисунке 5 показана структура ассемблера:

Рисунок 5 – Структура Ассемблера

а) компиляторы – это программные продукты, переводящие текст программы, которая написана на ЯП высокого уровня в ей эквивалентную программу, но уже на машинном ЯП;[6]

б) интерпретаторы являются программами, которые анализируют команды или используемые операторы программы, а также зразу выполняют их. Обобщенная структура трансляторов показана на рисунке 6:[4]

Рисунок 6 – Организация транслятора [3]

– компоновщик (редактор связей) – это программы, которые выполняют компоновку, то есть, принимают на вход объектные модули и по ним собирают исполнимый модуль;

– препроцессоры исходных текстов – компьютерные программы, что принимают данные на входе, а также выдают данные, что предназначены для входа иной программы, например, компилятора.

1.2. Понятие о системном программном обеспечении

Под операционными системами понимается набор программ, что обеспечивают взаимодействие иных программных продуктов с аппаратными средствами и базовыми программами, а также предоставляют интерфейс управления ПК человеку.[5]

В состав ОС входят:

– программы ввода/вывода;

– программы для управления используемой файловой системой, а также планирования задания ПК;

– препроцессора командного языка, что предназначен для анализа и выполнения команд, адресованные ОС.

Операционная система – это комплекс системных, а также управляющих программ, что предназначены для наиболее эффективного применения всех ресурсов конкретной вычислительной системы и удобства для работы с ней. [9]

Непосредственное предназначение ОС – это организация вычислительного процесса для вычислительной системы, рациональное распределение ресурсов между решаемыми задачами; предоставление многим пользователям многочисленных и сервисных средств, что облегчают процесс программирования, а также отладки задач. [11]

ОС исполняет роль интерфейса (совокупности аппаратуры и программных методов обработки информации, необходимых для подключения разных периферийных устройств к персональному компьютеру (ПК)) между пользователями и вычислительной системой. [2]

В программном обеспечении операционная система занимает главное положение, поскольку она осуществляет планирование, контроль всего процесса вычисления. Любая из компонент для программного обеспечения работает обязательно под управлением ОС.[6]

На рисунке 7 показано место ОС в структуре ПК.

Рисунок 7 – Место ОС в структуре ПК

Типичными примерами современных ОС являются:[5]

– семейство ОС Windows;

– Unix-подобные ОС;

– Mac OS, а также производные от компании Apple;

– ОС для мобильных устройств.

2.РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ

2.1.Понятие и функции распределенной обработки данных

Одной из самых важных сетевых технологий современности является распределенная обработка информации.

То, что ПК стоят на своих рабочих местах, местах возникновения и обработки данных, дало возможность распределять их ресурсы непосредственно по отдельным функциональным направлениям деятельности, а также изменять технологию обработки информации в направлении ее децентрализованной обработки.[7]

На рисунке 8 показан принцип распределенной обработки информации:

Рисунок 8 – Принцип распределенной обработки информации