Особенности построения сетевых операционных систем реферат

Обновлено: 02.07.2024

Рис. 1.1. Структура сетевой ОС

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

Рис. 1.2. взаимодействие компонентов операционной системы при взаимодействии компьютеров

На практике сложилось несколько подходов к построению сетевых операционных систем (рисунок 1.3).

Рис. 1.3. Варианты построения сетевых ОС

Первые сетевые ОС представляли собой совокупность существующей локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки. При этом в локальную ОС встраивался минимум сетевых функций, необходимых для работы сетевой оболочки, которая выполняла основные сетевые функции. Примером такого подхода является использование на каждой машине сети операционной системы MS DOS (у которой начиная с ее третьей версии появились такие встроенные функции, как блокировка файлов и записей, необходимые для совместного доступа к файлам). Принцип построения сетевых ОС в виде сетевой оболочки над локальной ОС используется и в современных ОС, таких, например, как LANtastic или Personal Ware.

Однако более эффективным представляется путь разработки операционных систем, изначально предназначенных для работы в сети. Сетевые функции у ОС такого типа глубоко встроены в основные модули системы, что обеспечивает их логическую стройность, простоту эксплуатации и модификации, а также высокую производительность. Примером такой ОС является система Windows NT фирмы Microsoft, которая за счет встроенности сетевых средств обеспечивает более высокие показатели производительности и защищенности информации по сравнению с сетевой ОС LAN Manager той же фирмы (совместная разработка с IBM), являющейся надстройкой над локальной операционной системой OS/2.

Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными серверами

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые (рисунок 1.4). Последние чаще называют сетями с выделенными серверами.

Рис. 1.4. (а) - Одноранговая сеть, (б) - Двухранговая сеть

Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. Как уже было сказано, компьютер, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.

Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением компьютера (например, предоставление файлов в общее пользование всем остальным пользователям сети или организация совместного использования факса, или предоставление всем пользователям сети возможности запуска на данном компьютере своих приложений), то такой компьютер 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.

Очевидно, что 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 компьютера 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 компьютера 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 компьютеров сети. При этом рабочие станции, на которых установлена ОС Windows NT Workstation, могут выполнять функции невыделенного сервера.

Важно понять, что несмотря на то, что в сети с выделенным сервером все компьютеры в общем случае могут выполнять одновременно роли и сервера, и клиента, эта сеть функционально не симметрична: аппаратно и программно в ней реализованы два типа компьютеров - 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 компьютеры с большими объемами оперативной и внешней памяти. Таким образом, функциональная несимметричность в сетях с выделенным сервером сопровождается несимметричностью операционных систем (специализация ОС) и аппаратной несимметричностью (специализация компьютеров).

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

В одноранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность: одни пользователи не желают разделять свои ресурсы с другими, и в таком случае их компьютеры выполняют роль клиента, за другими компьютерами 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 компьютерам, ОС, устанавливаемая на его компьютере, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одноранговых сетях отсутствует специализация ОС в зависимости от преобладающей функциональной направленности - клиента или сервера. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС.

Одноранговые 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 двухранговые сети, где сервер лучше решает задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, так как его аппаратура и сетевая операционная система специально спроектированы для этой цели.

ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия

  • Сети отделов - используются небольшой группой сотрудников, решающих общие задачи. Главной целью сети отдела является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.
  • Сети кампусов - соединяют несколько сетей отделов внутри отдельного здания или внутри одной территории предприятия. Эти сети являются все еще локальными сетями, хотя и могут покрывать территорию в несколько квадратных километров. Сервисы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к базам данных предприятия, доступ к факс-серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам.
  • Сети предприятия (корпоративные сети) - объединяют все компьютеры всех территорий отдельного предприятия. Они могут покрывать город, регион или даже континент. В таких сетях пользователям предоставляется доступ к информации и приложениям, находящимся в других рабочих группах, других отделах, подразделениях и штаб-квартирах корпорации.

Главной задачей операционной системы, используемой в сети масштаба отдела, является организация разделения ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и, возможно, низкоскоростные модемы. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более чем 30 пользователей. Задачи управления на уровне отдела относительно просты. В задачи администратора входит добавление новых пользователей, устранение простых отказов, инсталляция новых узлов и установка новых версий программного обеспечения. Операционные системы сетей отделов хорошо отработаны и разнообразны, также, как и сами сети отделов, уже давно применяющиеся и достаточно отлаженные. Такая сеть обычно использует одну или максимум две сетевые ОС. Чаще всего это сеть с выделенным сервером NetWare 3.x или Windows NT, или же одноранговая сеть, например сеть Windows for Workgroups.

Пользователи и администраторы сетей отделов вскоре осознают, что они могут улучшить эффективность своей работы путем получения доступа к информации других отделов своего предприятия. Если сотрудник, занимающийся продажами, может получить доступ к характеристикам конкретного продукта и включить их в презентацию, то эта информация будет более свежей и будет оказывать большее влияние на покупателей. Если отдел маркетинга может получить доступ к характеристикам продукта, который еще только разрабатывается инженерным отделом, то он может быстро подготовить маркетинговые материалы сразу же после окончания разработки.

Итак, следующим шагом в эволюции сетей является объединение локальных сетей нескольких отделов в единую сеть здания или группы зданий. Такие сети называют сетями кампусов. Сети кампусов могут простираться на несколько километров, но при этом глобальные соединения не требуются.

Операционная система, работающая в сети кампуса, должна обеспечивать для сотрудников одних отделов доступ к некоторым файлам и ресурсам сетей других отделов. Услуги, предоставляемые ОС сетей кампусов, не ограничиваются простым разделением файлов и принтеров, а часто предоставляют доступ и к серверам других типов, например, к факс-серверам и к серверам высокоскоростных модемов. Важным сервисом, предоставляемым операционными системами данного класса, является доступ к корпоративным базам данных, независимо от того, располагаются ли они на серверах баз данных или на миникомпьютерах.

Именно на уровне сети кампуса начинаются проблемы интеграции. В общем случае, отделы уже выбрали для себя типы компьютеров, сетевого оборудования и сетевых операционных систем. Например, инженерный отдел может использовать операционную систему UNIX и сетевое оборудование Ethernet, отдел продаж может использовать операционные среды DOS/Novell и оборудование Token Ring. Очень часто сеть кампуса соединяет разнородные компьютерные системы, в то время как сети отделов используют однотипные компьютеры.

Корпоративная сеть соединяет сети всех подразделений предприятия, в общем случае находящихся на значительных расстояниях. Корпоративные сети используют глобальные связи (WAN links) для соединения локальных сетей или отдельных компьютеров.

К признакам корпоративных ОС могут быть отнесены также следующие особенности.

Поддержка приложений. В корпоративных сетях выполняются сложные приложения, требующие для выполнения большой вычислительной мощности. Такие приложения разделяются на несколько частей, например, на одном компьютере выполняется часть приложения, связанная с выполнением запросов к базе данных, на другом - запросов к файловому сервису, а на клиентских машинах - часть, реализующая логику обработки данных приложения и организующая интерфейс с пользователем. Вычислительная часть общих для корпорации программных систем может быть слишком объемной и неподъемной для рабочих станций клиентов, поэтому приложения будут выполняться более эффективно, если их наиболее сложные в вычислительном отношении части перенести на специально предназначенный для этого мощный компьютер - сервер приложений.

Сервер приложений должен базироваться на мощной аппаратной платформе (мультипроцессорные системы, часто на базе RISC-процессоров, специализированные кластерные архитектуры). ОС сервера приложений должна обеспечивать высокую производительность вычислений, а значит поддерживать многонитевую обработку, вытесняющую многозадачность, мультипроцессирование, виртуальную память и наиболее популярные прикладные среды (UNIX, Windows, MS-DOS, OS/2). В этом отношении сетевую ОС NetWare трудно отнести к корпоративным продуктам, так как в ней отсутствуют почти все требования, предъявляемые к серверу приложений. В то же время хорошая поддержка универсальных приложений в Windows NT собственно и позволяет ей претендовать на место в мире корпоративных продуктов.

Справочная служба. Корпоративная ОС должна обладать способностью хранить информацию обо всех пользователях и ресурсах таким образом, чтобы обеспечивалось управление ею из одной центральной точки. Подобно большой организации, корпоративная сеть нуждается в централизованном хранении как можно более полной справочной информации о самой себе (начиная с данных о пользователях, серверах, рабочих станциях и кончая данными о кабельной системе). Естественно организовать эту информацию в виде базы данных. Данные из этой базы могут быть востребованы многими сетевыми системными приложениями, в первую очередь системами управления и администрирования. Кроме этого, такая база полезна при организации электронной почты, систем коллективной работы, службы безопасности, службы инвентаризации программного и аппаратного обеспечения сети, да и для практически любого крупного бизнес-приложения.

База данных, хранящая справочную информацию, предоставляет все то же многообразие возможностей и порождает все то же множество проблем, что и любая другая крупная база данных. Она позволяет осуществлять различные операции поиска, сортировки, модификации и т.п., что очень сильно облегчает жизнь как администраторам, так и пользователям. Но за эти удобства приходится расплачиваться решением проблем распределенности, репликации и синхронизации.

В идеале сетевая справочная информация должна быть реализована в виде единой базы данных, а не представлять собой набор баз данных, специализирующихся на хранении информации того или иного вида, как это часто бывает в реальных операционных системах. Например, в Windows NT имеется по крайней мере пять различных типов справочных баз данных. Главный справочник домена (NT Domain Directory Service) хранит информацию о пользователях, которая используется при организации их логического входа в сеть. Данные о тех же пользователях могут содержаться и в другом справочнике, используемом электронной почтой Microsoft Mail. Еще три базы данных поддерживают разрешение низкоуровневых адресов: WINS - устанавливает соответствие Netbios-имен IP-адресам, справочник DNS - сервер имен домена - оказывается полезным при подключении NT-сети к Internet, и наконец, справочник протокола DHCP используется для автоматического назначения IP-адресов компьютерам сети. Ближе к идеалу находятся справочные службы, поставляемые фирмой Banyan (продукт Streettalk III) и фирмой Novell (NetWare Directory Services), предлагающие единый справочник для всех сетевых приложений. Наличие единой справочной службы для сетевой операционной системы - один из важнейших признаков ее корпоративности.

Безопасность. Особую важность для ОС корпоративной сети приобретают вопросы безопасности данных. С одной стороны, в крупномасштабной сети объективно существует больше возможностей для несанкционированного доступа - из-за децентрализации данных и большой распределенности "законных" точек доступа, из-за большого числа пользователей, благонадежность которых трудно установить, а также из-за большого числа возможных точек несанкционированного подключения к сети. С другой стороны, корпоративные бизнес-приложения работают с данными, которые имеют жизненно важное значение для успешной работы корпорации в целом. И для защиты таких данных в корпоративных сетях наряду с различными аппаратными средствами используется весь спектр средств защиты, предоставляемый операционной системой: избирательные или мандатные права доступа, сложные процедуры аутентификации пользователей, программная шифрация.

Характеристика составляющих сетевой операционной системы. Построение базовой части комплексного программного обеспечения. Проведение исследования системных требований Windows NT. Создание современных функций и удобного интерфейса в новых программах.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 29.09.2016
Размер файла 351,7 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Сетевые операционные системы

Дисциплина: Операционные системы

Введение

1. Сетевые операционные системы

1.1 Составляющие сетевой операционной системы

1.2 Построение сетевой операционной системы

2. Виды Сетевых операционных систем

2.1 Системные требования Windows NT

2.2 Windows Server 2000

2.3 Windows Server 2003

2.4 Современные версии сетевых операционных систем

Заключение

Введение

Для того, чтобы изучить сетевые операционные системы, надо знать основное определение Операционной системы.

Итак, Операционная система (ОС) - это комплекс программ, который, при включении ПК, автоматически загружается в его оперативную память. Служит для управления аппаратными ресурсами компьютера, программами, их взаимодействием между собой и для организации пользовательского интерфейса.

Операционная система - это базовая часть Системного Программного обеспечения. Достаточно длительное время самыми популярными ОС являются Microsoft Windows и UNIX.

К возможностям Сетевой Операционной системы относят:

1. поддержку сетевого оборудования;

2. поддержку сетевых протоколов и протоколов маршрутизации, а так же протоколов авторизации;

3. поддержку фильтрации сетевого трафика;

4. поддержку доступа к удалённым ресурсам по сети;

5. наличие в системе сетевых служб, позволяющих удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера.

Главными задачами сетевой ОС являются разделение ресурсов сети (например, дисковые пространства) и администрирование сети. Системный администратор определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права доступа для каждого пользователя или группы пользователей.

1. Сетевые операционные системы

1.1 Составляющие сетевой операционной системы

В сетевой операционной системе отдельного компьютера можно выделить несколько частей (рис.1):

1. Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами, управления периферийными устройствами и др.

2. Серверная часть ОС (сервер): блокировку файлов и записей, ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных.

3. Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС. Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей.

В зависимости от масштабов применения, Сетевые операционные системы подразделяются на 3 группы: сети отделов (для небольшой группы пользователей, решающих общие задачи), сети кампусов (объединяют несколько сетей отделов на территории одного кампуса) и корпоративные сети (все компьютеры отдельного предприятия).

1.2 Построение сетевой операционной системы

Существует несколько подходов к построению структуры NOS (рис. 2):

1. К существующей локальной ОС надстраивают сетевую оболочку. При таком построении в локальной ОС прибавляется минимальное количество сетевых функций. Пример такой организации - МS DOS и Personal Ware.

2. ОС, изначально настроенная на сетевое использование. В такой структуре сетевые функции встроены в модуль системы, что обеспечивает высокую производительность системы. Примером данной структуры является Windows NT.

3. Сетевые службы поставляются в виде отдельных продуктов, которые, как правило, дополняют возможности сетевых ОС. Например, сервер удаленного управления WinFrame дополняет возможности сервера удаленного доступа Windows NT.

2. Виды Сетевых операционных систем

Как уже было обозначено, наиболее популярными сетевыми ОС являются программы компаний Microsoft Windows и UNIX. Рассмотрим версии фирмы Microsoft Windows. Самыми популярными разработками являются Windows NT и Windows XP.

Сетевая операционная система Windows NT - разработанная корпорацией Microsoft сетевая, многозадачная операционная система, поддерживающая архитектуру клиент-сервер. ОС Windows NT существует в виде двух продуктов:

o Windows NT Server, выполняющая функции сервера;

o Windows NT Workstation, реализующая задачи клиента.

2.1 Системные требования Windows NT

При установке любой операционной системы, нужно знать ее системные требования, для более корректного использования ОС; Также, изучив системные требования ОС, можно убедиться в том, подходит ли данная версия на Ваш компьютер.

Рассмотрим системные требования сетевой операционной системы Windows NT на примере последней ее версии “ Windows NT 4.0” (рис.3):

Стоит отметить, что для нынешних ПК, системные требования для данной версии “строгие”. Связанно это с тем, что первый выпуск данной ОС был открыт в 1996 году.

2.2 Windows Server 2000

Следующее “поколение” сетевых операционных систем Windows представляется в версии Windows Server 2000, первый выпуск которой, был осуществлен в 2000 году.

По сравнению с Windows NT 4.0, Windows Server 2000 имеет расширенный набор функций, таких как поддержка службы каталогов Active Directory. Еще одно улучшение версии 2000 - переработка цветовой схемы оформления, а так же обновленный пользовательский интерфейс и обновленная файловая система NTFS 3.0., которая поддерживает ограничения на максимальный объём хранимых файлов для каждого пользователя. сетевой операционный программный интерфейс

Системные требования для Windows Server 2000, соответствующе, изменились (рис.4):

2.3 Windows Server 2003

Наиболее популярной Сетевой операционной системой является Windows Server 2003, выпущенная, соответственно, в 2003 году.

Эта версия не имеет особых отличий от Windows Server 2000. В основном лишь развивает функции, заложенные в выше указанную ОС. Но стоит отметить, что наиболее важные улучшения перенесла служба каталогов Active Directory: был улучшен пользовательский интерфейс, упрощена функция изменения схемы Active Directory (добавление атрибутов), добавлена возможность переименования домена в службе каталогов.

Системные требования для Windows Server 2003 изменились (рис.5):

2.4 Современные версии сетевых операционных систем

В связи с техническим прогрессом, сетевые ОС старых версий устарели и пользователям нужны более современные функции, удобный интерфейс системы и прочие современные требования.

Таким образом, на рынке появились новые версии СОС: Windows Server 2008, 2012, 2016, которые отвечают всем нынешним требованиям пользователя, которые занимают меньшее количество дискового пространства, по сравнению с предыдущими версиями и более просты в установке и настройке режимов работы ОС.

Системные требования для таких ОС повысились. Рассмотрим из на примере последней вышедшей модели сетевой ОС “ Microsoft Windows Server 2016 Technical Preview 5”:

§ 64-разрядный процессор с тактовой частотой 1,4 ГГц;

§ Свободное место на диске для системного раздела: 32 ГБ;

§ Дисковод DVD-дисков (если операционная система будет устанавливаться с DVD-диска).

Можно отметить, что аппаратные требования для последних версий СОС усложнились, что может затруднить их установку на Ваш ПК.

Заключение

Сетевые операционные системы - это важная и неотъемлемая часть работы ПК на предприятии или в отделе отдельной компании, которая позволяет осуществлять совместную деятельность работников.

Достаточно широко охватив продукты Microsoft на данную тематику, можно убедиться в том, что от первой версии Сетевой ОС - Windows NT, и до последней - Windows Server 2016, прошло достаточно ступень развития, что доказывает современность компании Microsoft.

Подобные документы

Общая характеристика и особенности операционной системы Windows 95, ее сетевые возможности, оценка преимуществ и недостатков. Сравнительная характеристика Windows 95, 98 и Millennium. Принципы работы и устройство принтеров, их части и назначение.

курсовая работа [42,2 K], добавлен 05.03.2010

Операционная система NetWare фирмы Novell. Сетевые операционные системы LAN Meneger, Windows NT и LAN Server. Сетевая операционная система Windows NT Advanced Server. Сетевая операционная система Lantastic. Компоненты сетевой операционной системы.

контрольная работа [34,3 K], добавлен 02.11.2004

Общая характеристика требований, предъявляемых к операционным системам. Структура сетевой операционной системы (ОС). Одноранговые сетевые ОС и с выделенными серверами. Сетевые продукты Microsoft. ОС для рабочих групп и ОС для сетей масштаба предприятия.

дипломная работа [83,7 K], добавлен 27.09.2012

Требования, предъявляемые с сетевым операционным системам. Принцип работы Windows Server 2008, Windows Home Server 2011, Linux. Принципы управления ресурсами в сетевой операционной системе. Множественные прикладные среды. Основные ресурсы и службы.

дипломная работа [179,6 K], добавлен 16.08.2013

Исследование сетевой операционной системы. Определение набора веб-приложений, которые объединены в рамках единого пользовательского интерфейса, напоминающего классические десктопные системы. Рассмотрение сетевых утилит операционной системы Windows.

отчет по практике [255,1 K], добавлен 20.10.2021

Системные требования для установки программного обеспечения Windows XP Professional, особенности его интерфейса, структуры, возможностей, практическое применение и круг пользователей. Характеристика работы приложений операционной системы, ее надежность.

презентация [1020,0 K], добавлен 02.02.2010

Изучение процесса создания новой версии Windows Vista. Исследование особенностей установки и интерфейса операционной системы. Характеристика требований к аппаратному обеспечению компьютера. Анализ основных средств навигации и работы в Windows Vista.

Содержание

Введение
Функции сетевых ОС
Структура сетевой ОС
Классы сетевых ОС
ОС в одноранговых сетях
ОС в сетях с выделенными серверами
ОС для рабочих групп и ОС для сетей предприятия
Общий обзор сетевых ОС
Заключение
Список сайтов
Приложение

Работа состоит из 1 файл

Реферат по информатике.docx

ГОУ СПО СПБ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЕДЖ УПРАВЛЕНИЯ И КОММЕРЦИИ

по информатике

выполнила: студентка группы 11КМ-12 Лях Анастасия

проверила: Куприянова Елена Львовна

г. Санкт-Петербург

  1. Введение
  2. Функции сетевых ОС
  3. Структура сетевой ОС
  4. Классы сетевых ОС
    1. ОС в одноранговых сетях
    2. ОС в сетях с выделенными серверами

    Группа протоколов обеспечивает основные функции сети: обеспечение безопасности данных, функционирование служб и управление сетью.

    Системы распределенных вычислений являются основой любой сетевой ОС. Они используют мощность серверов, находящихся на большом расстоянии друг от друга. А сами сервисы создаются на основе двух технологий - AJAX и Flash.

    Чтобы начать работу в сетевой операционной системе пользователю нужно сначала зарегистрироваться, указать в качестве логина свой Email и пароль.

    ФУНКЦИИ СЕТЕВЫХ ОС

    Сетевая операционная система состоит из набора веб-приложений, которые предоставляют пользователю:

      • Файловое хранилище
      • Встроенный сервис электронной почты
      • Единый логин для всех основных веб-сервисов, включаемых в состав сетевой операционной системы
      • Рабочий стол с гаджетами;
      • Двухстороннюю синхронизацию личных данных с десктопом или мобильным устройством по FTP или через программный клиент.

      Главная функция сетевых ОС - функция эффективного управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Кроме этих требований функциональной полноты к операционным системам предъявляются не менее важные эксплуатационные требования, такие как:

      СТРУКТУРА СЕТЕВОЙ ОС

      Сетевая операционная система состоит из четырех частей:

        • Средства управления локальными ресурсами
        • Серверная часть
        • Клиентская часть
        • Коммуникационные средства

        Серверная часть (сервер) - средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование.

        Клиентская часть (редиректор) - средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования. Распознаёт и перенаправляет в сеть запросы к удаленным ресурсам от приложений и пользователей.

        КЛАССЫ СЕТЕВЫХ ОС

        Компьютеры могут выступать в трех разных ролях, в зависимости распределения функций между ними:

          1. компьютер, занимающийся исключительно обслуживанием запросов других компьютеров, играет роль выделенного сервера сети;
          2. компьютер, обращающийся с запросами к ресурсам другой машины, исполняет роль клиентского узла;
          3. компьютер, совмещающий функции клиента и сервера, является одноранговым узлом.

          Сеть может быть построена по одной из трех следующих схем:

            1. сеть на основе одноранговых узлов — одноранговая сеть;
            2. сеть на основе клиентов и выделенных серверов — сеть с выделенным сервером;
            3. сеть, включающая узлы всех типов, — гибридная сеть.

            У каждой из этих схем есть свои достоинства и недостатки, которые определяют их области применения.

            ОС В ОДНОРАНГОВЫХ СЕТЯХ

            В одноранговых сетях все компьютеры равны в возможностях доступа к ресурсам друг друга (рис. 1.2.). Любой пользователь может объявить какой-нибудь ресурс своего компьютера разделяемым, после чего остальные пользователи могут его задействовать.

            В одноранговых сетях на всех компьютерах устанавливается операционная система, предоставляющая всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Сетевые ОС такого типа называются одноранговыми. Одноранговые ОС включают как серверные, так и клиентские компоненты сетевых служб (на рисунке они обозначены буквами соответственно С и К).

            • Windows 2000 ProfessionalWindows NT Workstation
            • Windows XP/VistaWindows 95/98.

            Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, по этой схеме работают небольшие сети, в которых количество компьютеров не превышает 10-20.

            ОС В СЕТЯХ С ВЫДЕЛЕННЫМИ СЕРВЕРАМИ

            В сетях с выделенными серверами используются специальные варианты сетевых ОС, которые оптимизированы для роли серверов и называются серверными ОС (рис. 1.3.). Пользовательские компьютеры в этих сетях работают под управлением клиентских ОС .

            Специализация ОС для работы в качестве сервера является способом повышения эффективности серверных операций. Необходимость такого повышения ощущается часто, особенно в крупной сети. Т.к. при существовании в сети тысяч пользователей интенсивность запросов к общим ресурсам может быть очень большой, и сервер должен справляться с этим потоком запросов без больших задержек.
            Чем меньше функций выполняет ОС, тем более эффективно можно их реализовать, поэтому для оптимизации серверных операций разработчики ОС вынуждены ущемлять некоторые другие ее функции, причем иногда вплоть до полного их отбрасывания.

            В больших сетях кроме сетей с выделенным сервером, также бывают, необходимы и одноранговые связи, поэтому строятся гибридные схемы.

            ОС ДЛЯ РАБОЧИХ ГРУПП И ОС ДЛЯ СЕТЕЙ ПРЕДПРИЯТИЯ

            Сетевые операционные системы имеют разные свойства в зависимости от того, предназначены они для сетей масштаба рабочей группы , для сетей масштаба кампуса или для сетей масштаба предприятия.

            • Сети отделов - используются небольшой группой сотрудников, решающих общие задачи. Главной целью является разделение локальных ресурсов, таких как приложения, данные, лазерные принтеры и модемы.
            • Сети кампусов - соединяют несколько сетей отделов внутри отдельного здания или внутри одной территории предприятия. Сервисы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к базам данных предприятия, доступ к факс-сервером, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам.
            • Сети предприятия (корпоративные сети) - объединяют все компьютеры всех территорий отдельного предприятия. Они могут покрывать город, регион или даже континент. В таких сетях пользователям предоставляется доступ к информации и приложениям, находящимся в других рабочих группах, других отделах, подразделениях и штаб-квартирах корпорации.

            Общий обзор сетевых ОС

            Список некоторых сетевых операционных систем:

            Операционная система UNIX - многопользовательская, многозадачная операционная система, способная функционировать на различных аппаратных платформах. В микроядро ОС UNIX встроен модуль, выполняющий протокол управления передачей/межсетевой протокол (протокол TCP/IP).

            Сетевые ОС

            1. Что такое сетевое программное обеспечение?

            2. Сетевые операционные системы

            (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.

            NOS определяет взаимосвязанную группу протоколов верхних уровней, обеспечивающих выполнение основных функций сети. К ним, в первую очередь, относятся:

            1. адресация объектов сети;
            2. функционирование сетевых служб;
            3. обеспечение безопасности данных;
            4. управление сетью.

            При выборе NOS необходимо рассматривать множество факторов. Среди них:

            • набор сетевых служб, которые предоставляет сеть;
            • возможность наращивания имен, определяющих хранимые данные и прикладные программы;
            • механизм рассредоточения ресурсов по сети;
            • способ модификации сети и сетевых служб;
            • надежность функционирования и быстродействие сети;
            • используемые или выбираемые физические средства соединения;
            • типы компьютеров, объединяемых в сеть, их операционные системы;
            • предлагаемые системы, обеспечивающие управление сетью;
            • используемые средства защиты данных;
            • совместимость с уже созданными прикладными процессами;
            • число серверов, которое может работать в сети;
            • перечень ретрансляционных систем, обеспечивающих сопряжение локальных сетей с различными территориальными сетями;
            • способ документирования работы сети, организация подсказок и поддержек.

            3. Функции и характеристики сетевых операционных систем (ОС).

            Различают ОС со встроенными сетевыми функциями и оболочки над локальными ОС. По другому признаку классификации различают сетевые ОС одноранговые и функционально несимметричные (для систем “клиент/сервер”).

            Основные функции сетевой ОС:

            1. управление каталогами и файлами;
            2. управление ресурсами;
            3. коммуникационные функции;
            4. защита от несанкционированного доступа;
            5. обеспечение отказоустойчивости;
            6. управление сетью.

            Управление каталогами и файлами в сетях заключается в обеспечении доступа к данным, физически расположенным в других узлах сети. Управление осуществляется с по-мощью специальной сетевой файловой системы. Файловая система позволяет обращаться к файлам путем применения привычных для локальной работы языковых средств. При обмене файлами должен быть обеспечен необходимый уровень конфиденциальности обмена (секретности данных).

            Управление ресурсами включает обслуживание запросов на предоставление ресурсов, доступных по сети.

            Коммуникационные функции обеспечивают адресацию, буферизацию, выбор на-правления для движения данных в разветвленной сети (маршрутизацию), управление потоками данных и др. Защита от несанкционированного доступа — важная функция, способствующая поддержанию целостности данных и их конфиденциальности. Средства защиты могут раз-решать доступ к определенным данным только с некоторых терминалов, в оговоренное время, определенное число раз и т.п. У каждого пользователя в корпоративной сети могут быть свои права доступа с ограничением совокупности доступных директорий или списка возможных действий, например, может быть запрещено изменение содержимого некоторых файлов.

            Отказоустойчивость характеризуется сохранением работоспособности системы при воздействии дестабилизирующих факторов. Отказоустойчивость обеспечивается применением для серверов автономных источников питания, отображением или дублированием информации в дисковых накопителях. Под отображением обычно понимают наличие в системе двух копий данных с их расположением на разных дисках, но подключенных к одному контроллеру. Дублирование отличается тем, что для каждого из дисков с копиями используются разные контроллеры. Очевидно, что дублирование более надежно. Дальнейшее повышение отказоустойчивости связано с дублированием серверов, что однако требует дополнительных затрат на приобретение оборудования.

            Управление сетью связано с применением соответствующих протоколов управления. Программное обеспечение управления сетью обычно состоит из менеджеров и агентов. Менеджером называется программа, вырабатывающая сетевые команды. Агенты представляют собой программы, расположенные в различных узлах сети. Они выполняют команды менеджеров, следят за состоянием узлов, собирают информацию о параметрах их функционирования, сигнализируют о происходящих событиях, фиксируют аномалии, следят за трафиком, осуществляют защиту от вирусов. Агенты с достаточной степенью интеллектуальности могут участвовать в восстановлении информации после сбоев, в корректировке параметров управления и т.п.

            4. Структура сетевой операционной системы

            setevaya OS

            Рис. 1 Структура сетевой ОС

            В соответствии со структурой, приведенной на рис. 1, в сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей.

            5. Клиентское программное обеспечение

            Для работы с сетью на клиентских рабочих станциях должно быть установлено клиентское программное обеспечение. Это программное обеспечение обеспечивает доступ к ресур-сам, расположенным на сетевом сервере. Тремя наиболее важными компонентами клиентского программного обеспечения являются редиректоры (redirector), распределители (desig-nator) и имена UNC (UNC pathnames).

            Редиректоры

            Редиректор – сетевое программное обеспечение, которое принимает запросы вво-да/вывода для удаленных файлов, именованных каналов или почтовых слотов и затем пере-назначает их сетевым сервисам другого компьютера. Редиректор перехватывает все запросы, поступающие от приложений, и анализирует их.

            Фактически существуют два типа редиректоров, используемых в сети:

            • клиентский редиректор (client redirector)
            • серверный редиректор (server redirector).

            Оба редиректора функционируют на представительском уровне модели OSI. Когда клиент делает запрос к сетевому приложению или службе, редиректор перехватывает этот запрос и проверяет, является ли ресурс локальным (находящимся на запрашивающем ком-пьютере) или удаленным (в сети). Если редиректор определяет, что это локальный запрос, он направляет запрос центральному процессору для немедленной обработки. Если запрос пред-назначен для сети, редиректор направляет запрос по сети к соответствующему серверу. По существу, редиректоры скрывают от пользователя сложность доступа к сети. После того как сетевой ресурс определен, пользователи могут получить к нему доступ без знания его точно-го расположения.

            Распределители

            Распределитель (designator) представляет собой часть программного обеспечения, управляющую присвоением букв накопителя (drive letter) как локальным, так и удаленным сетевым ресурсам или разделяемым дисководам, что помогает во взаимодействии с сетевыми ресурсами. Когда между сетевым ресурсом и буквой локального накопителя создана ассоциация, известная также как отображение дисковода (mapping a drive), распределитель отслеживает присвоение такой буквы дисковода сетевому ресурсу. Затем, когда пользователь или приложение получат доступ к диску, распределитель заменит букву дисковода на сете-вой адрес ресурса, прежде чем запрос будет послан редиректору.

            Имена UNC

            Редиректор и распределитель являются не единственными методами, используемыми для доступа к сетевым ресурсам. Большинство современных сетевых операционных систем, так же как и Windows 95, 98, NT, распознают имена UNC (Universal Naming Convention — Универсальное соглашение по наименованию). UNC представляют собой стандартный спо-соб именования сетевых ресурсов. Эти имена имеют форму \\Имя_сервера\имя_ресурса. Способные работать с UNC приложения и утилиты командной строки используют имена UNC вместо отображения сетевых дисков.

            6. Серверное программное обеспечение

            Для того чтобы компьютер мог выступать в роли сетевого сервера необходимо установить серверную часть сетевой операционной системы, которая позволяет поддерживать ресурсы и распространять их среди сетевых клиентов. Важным вопросом для сетевых серверов является возможность ограничить доступ к сетевым ресурсам. Это называется сетевой защитой (network security). Она предоставляет средства управления над тем, к каким ресурсам могут получить доступ пользователи, степень этого доступа, а также, сколько пользователей смогут получить такой доступ одновременно. Этот контроль обеспечивает конфиденциальность и защиту и поддерживает эффективную сетевую среду.

            В дополнение к обеспечению контроля над сетевыми ресурсами сервер выполняет следующие функции:

            • предоставляет проверку регистрационных имен (logon identification) для пользователей;
            • управляет пользователями и группами;
            • хранит инструменты сетевого администрирования для управления, контроля и аудита;
            • обеспечивает отказоустойчивость для защиты целостности сети.

            7. Клиентское и серверное программное обеспечение

            Некоторые из сетевых операционных систем, в том числе Windows, имеют программные компоненты, обеспечивающие компьютеру как клиентские, так и серверные возможности. Это позволяет компьютерам поддерживать и использовать сетевые ресурсы и преобладает в одноранговых сетях. В общем, этот тип сетевых операционных систем не так мощен и надежен, как законченные сетевые операционные системы.

            Главное преимущество комбинированной клиентско–серверной сетевой операционной системы заключается в том, что важные ресурсы, расположенные на отдельной рабочей станции, могут быть разделены с остальной частью сети.

            Недостаток состоит в том, что если рабочая станция поддерживает много активно используемых ресурсов, она испытывает серьезное падение производительности. Если такое происходит, то необходимо перенести эти ресурсы на сервер для увеличения общей производительности.

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

            На рис. 2 компьютер 1 выполняет функции клиента, а компьютер 2 – функции сервера, соответственно на первой машине отсутствует серверная часть, а на второй – клиентская.

            Net OS

            Рис. 2 Взаимодействие компонентов сетевой ОС

            Если выдан запрос к ресурсу данного компьютера, то он переадресовывается локальной операционной системе. Если же это запрос к удаленному ресурсу, то он переправляется в клиентскую часть, где преобразуется из локальной формы в сетевой формат, и передается коммуникационным средствам. Серверная часть ОС компьютера 2 принимает запрос, преобразует его в локальную форму и передает для выполнения своей локальной ОС. После того, как результат получен, сервер обращается к транспортной подсистеме и направляет ответ клиенту, выдавшему запрос. Клиентская часть преобразует результат в соответствующий формат и адресует его тому приложению, которое выдало запрос.

            8. Требования к современным операционным системам

            Главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является выполнение ею основных функций эффективного управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна поддерживать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, многооконный графический интерфейс пользователя, а также выполнять многие другие необходимые функции и услуги. Кроме этих требований функциональной полноты к операционным системам предъявляются не менее важные эксплуатационные требования, которые перечислены ниже.

            Расширяемость.

            В то время как аппаратная часть компьютера устаревает за несколько лет, полезная жизнь операционных систем может измеряться десятилетиями. Примером может служить ОС UNIX. Поэтому операционные системы всегда изменяются со временем эволюционно, и эти изменения более значимы, чем изменения аппаратных средств. Изменения ОС обычно заключаются в приобретении ею новых свойств, например поддержке новых типов внешних устройств или новых сетевых технологий. Если код ОС написан таким образом, что дополнения и изменения могут вноситься без нарушения целостности системы, то такую ОС называют расширяемой. Расширяемость достигается за счет модульной структуры ОС, при которой про¬граммы строятся из набора отдельных модулей, взаимодействующих только через функциональный интерфейс.

            Переносимость.

            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.

            Надежность и отказоустойчивость.

            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.

            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.

            9. 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 .
            ОC 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.

            Сетевая операционная система — операционная система со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях. К таким возможностям можно отнести: поддержку сетевого оборудования; поддержку сетевых протоколов; поддержку протоколов маршрутизации; поддержку фильтрации сетевого трафика; поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети; поддержку сетевых протоколов авторизации; наличие в системе сетевых служб, позволяющих удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера.

            Примеры сетевых операционных систем: Novell NetWare; Microsoft Windows (95, NT и более поздние); Различные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD; Различные GNU/Linux системы; IOS; ZyNOS компании ZyXEL.

            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 (Пр.: Windows NT) и обычные ОС (Пр.: Windows XP), которым приданы сетевые функции. Сегодня практически все современные ОС имеют встроенные сетевые функ

            Структура сетевой операционной системы

            В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок 1.1):

            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.

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

            Первые сетевые ОС представляли собой совокупность существующей локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки. При этом в локальную ОС встраивался минимум сетевых функций, необходимых для работы сетевой оболочки, которая выполняла основные сетевые функции. Примером такого подхода является использование на каждой машине сети операционной системы MS DOS (у которой начиная с ее третьей версии появились такие встроенные функции, как блокировка файлов и записей, необходимые для совместного доступа к файлам). Принцип построения сетевых ОС в виде сетевой оболочки над локальной ОС используется и в современных ОС, таких, например, как LANtastic или Personal Ware.

            Однако более эффективным представляется путь разработки операционных систем, изначально предназначенных для работы в сети. Сетевые функции у ОС такого типа глубоко встроены в основные модули системы, что обеспечивает их логическую стройность, простоту эксплуатации и модификации, а также высокую производительность. Примером такой ОС является система Windows NT фирмы Microsoft, которая за счет встроенности сетевых средств обеспечивает более высокие показатели производительности и защищенности информации по сравнению с сетевой ОС LAN Manager той же фирмы (совместная разработка с IBM), являющейся надстройкой над локальной операционной системой OS/2.

            Читайте также: