Сетевые операционные системы

Операционная система является важным фактором, влияющим на производительность локальной сети.

На сегодняшний день основным направлением развития сетевых операционных систем является создание систем с распределенной обработкой данных. Это подразумевает перенос вычислительных операций на отдельные рабочие станции, объединение рабочих станций с различными, зачастую неравноценными, операционными системами. Также необходимо обеспечить транспортные услуги для множества задач различного типа: передача сообщений, организация распределенных баз данных, управление ресурсами сети и пр.

В настоящее время используются следующие сетевые операционные системы: OS/2 LAN Server производства IВМ; VINES производства фирмы Banyan; Microsoft Windows NT Advanced Server, OS/2 LAN Manager производства корпорации Microsoft; NetWare производства фирмы Novell; NFS производства фирмы Sun Microsystems и др.

Эти операционные системы отличаются по своим возможностям и требованиям к аппаратному обеспечению. Однако все они являются эффективным программным средством управления работой локальной сети.

Рассмотрим более подробно возможности некоторых из перечисленных сетевых операционных систем и требования, которые они предъявляют к программному и аппаратному обеспечению устройств сети.

OS/2 LAN Server (фирма IBM)

Отличительные черты операционной системы OS/2 LAN Server:

• использование доменной организации сети упрощает управление и доступ к ее ресурсам;
• обеспечение полного взаимодействия с иерархическими системами.

Эта целостная операционная система с широким набором услуг работает на базе OS/2 и обеспечивает взаимодействие с иерархическими системами, поддерживает межсетевое взаимодействие.

Выпускаются две версии LAN Server: Entry и Advanced. Последняя поддерживает высокопроизводительную файловую систему (High Perfomance System - HPFS) и включает системы отказоустойчивости (Fail Tolerances) и секретности (Local Security).

Серверы и пользователи объединяются в домены. Серверы в домене работают как единая логическая система. Все ресурсы домена доступны пользователю после регистрации в нем. В одной кабельной системе могут работать несколько доменов. При использовании на рабочей станции OS/2 ресурсы этой станции доступны пользовате­лям других рабочих станций, но только одному из них в каждый конкретный момент времени. Администратор может управлять работой сети только с рабочей станции, на которой установлена операционная система OS/2 LAN Server, поддерживающая удаленную загрузку рабочих станций DOS, OS/2, и Windows (Remote Interface Procedure Load - PIPL).

Основные характеристики операционной системы OS/2 LAN Server и требования к аппаратному обеспечению:

• центральный процессор: 386 и выше;
• минимальный объем жесткого диска: 4,6 Мб для клиента и 7,2 Мб — для сервера;
• минимальный объем оперативной памяти на сервере: 1,3—16 Мб;
• минимальный объем оперативной памяти рабочей станции клиента: 4,2 Мб для 05/2, 640 Кб для 005;
• операционная система: 05/2 2.x;
• количество пользователей: 1016;
• максимальный размер файла: 2 Гб;
• шифрование данных: нет;
• система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц домена;
• файловая система клиентов: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Windows NT.

VINES 5.52 (фирма Banyan System)

Отличительные черты операционной системы VINES 5.52:

• возможность взаимодействия с любой другой сетевой операционной системой;
• возможность создания разветвленных систем.

До появления операционной системы NetWare 4 система VINES преобладала на рынке сетевых операционных систем для распределенных сетей.

Операционная система Vines критична к типу компьютеров и жестких дисков. Поэтому при выборе оборудования необходимо убедиться в совместимости аппаратного обеспечения и данной сетевой операционной системы.

Основные характеристики операционной системы VINES 5.52 и требования к аппаратному обеспечению:

• центральный процессор: 386 и выше;
• минимальный объем жесткого диска: 80 Мб;
• объем оперативной памяти на сервере: 8—256 Мб;
• минимальный объем оперативной памяти рабочей станции клиента: 640 Кб;
• операционная система: UNIX;
• количество пользователей: неограниченно;
• максимальный размер файла: 2 Гб;
• шифрование данных: нет;
• система отказоустойчивости: резервное копирование данных;
• файловая система клиентов: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Windows NT.

Microsoft Windows NT Advanced Server 3.1

Отличительные черты данной операционной системы:

• простота интерфейса пользователя;
• доступность средств разработки прикладных программ и поддержка прогрессивных объектно-ориентированных технологий.

Данная сетевая операционная система стала одной из самых популярных.

Модульное построение системы упрощает внесение изменений и перенос на другие платформы. Обеспечивается защищенность подсистем от несанкционированного доступа и от их взаимного влияния (если «зависает» один процесс, это не влияет на работу остальных). Windows NT предъявляет более высокие требования к производительности компьютера по сравнению с NetWare.

Основные характеристики операционной Microsoft Windows NT Advanced Server 3.1 и требования к аппаратному обеспечению:

• центральный процессор: 386 и выше, MIPS, R4000, DEC Alpha AXP;
• минимальный объем жесткого диска: 90 Мб;
• минимальный объем оперативной памяти на сервере: 16 Мб;
• минимальный объем оперативной памяти рабочей станцииклиента: 12 Мб для Windows NT и 512 Кб для DOS;
• операционная система: Windows NT;
• количество пользователей: неограниченно;
• максимальный размер файла: неограничен;
• шифрование данных: есть;
• система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц домена и данных;
• файловая система клиентов: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Windows NT.

Novell NetWare 4

Отличительная черта данной операционной системы — применение специализированной системы управления ресурсами сети NetWare Directory Services – NDS). Это позволяет строить эффективные информационные системы с числом пользователей до 1000. В системе NDS определены все ресурсы, услуги и пользователи сети. Эта информация распределена по всем серверам сети.

Для управления памятью используется только одна область, поэтому оперативная память, освободившаяся после выполнения каких-либо процессов, становится сразу доступной операционной системе.

Основные характеристики операционной системы Novell NetWare 4 и требования к аппаратному обеспечению:

• центральный процессор: 386 и выше;
• минимальный объем жесткого диска: от 12 до 60 Мб;
• объем оперативной памяти на сервере: 8 Мб — 4 П5;
• минимальный объем оперативной памяти рабочей станции клиента: 640 Кб;
• операционная система: собственная разработка Nowell;
• количество пользователей: 1000;
• максимальный размер файла: 4 Гб;
• шифрование данных: есть;
• система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц NDS;
• файловая система клиентов: DOS, Windows, OS/2, UNIX, Windows NT.

Таким образом, при создании конкретной локальной вычислительной сети организации необходимо: во-первых, выбрать стандарт технологии построения сети, во-вторых — соответствующую топологию и, в-третьих, выбрать необходимое коммуникационное оборудование. Завершающим этапом будет выбор и установка отвечающих требованиям пользователей сетевой операционной системы и прикладных программ.

Дополнительно хотелось бы отметить, что при объединении достаточно большого числа компьютеров в локальную сеть их взаимодействие осуществляется, как правило, по принципам структуры «клиент — сервер».

Эта структура подразумевает выделение одного или нескольких компьютеров, называемых серверами (от англ. «to server» — обслуживать). Другие узлы сети, т.е. те компьютеры, на которых непосредственно работают пользователи, носят название «рабочие станции». Основная функция сервера заключается в предоставлении рабочим станциям различных услуг, в том числе своих ресурсов (память, дисковое пространство). Как правило, ресурсы сервера значительно больше, чем у остальных компьютеров, входящих в сеть.

Взаимодействие между сервером и рабочими станциями осуществляется следующим образом. Рабочая станция посылает серверу запрос на предоставление определенной услуги (например, чтение данных из файла, обращение к базе данных или печать документа). Сервер производит все необходимые операции по выполнению запроса рабочей станции и отправляет обратно необходимые сведения (данные из файла или базы данных, сообщение о печати документа).

В зависимости от спектра предоставляемых услуг различают слдующие типы серверов:

• файловый сервер;
• принт-сервер;
• SQL-сервер.

Файловый сервер осуществляет операции с файлами (чтение, за­пись, исполнение и пр.).

Принт-сервер выполняет операции печати.

SQL-сервер предназначен для работы с базами данных. Он осуществляет сложные операции поиска и извлечения информации из базы данных по запросам пользователя. Запросы к таком серверу формируются на специальном «структурированном языке запросов» — Structured Query Language (SQL).

Технология «клиент — сервер» получает вес большее распространение при организации локальных вычислительных сетей. Однако конкретные реализации данной технологии в различных программных продуктах могут существенно отличаться.

ЛВС, работающая по технологии «клиент — сервер», имеет высокую производительность, предоставляет большой спектр услуг высокого качества.

Противоположностью данному способу организации взаимодействия компьютеров в сети является так называемая одноуровневая (одноранговая, равноправная) технология. В этом случае каждый узел сети совмещает в себе функции и рабочей станции, и сервера. Он может как запрашивать для своей работы ресурсы других компьютеров сети, так и предоставлять им своп.

Кроме того, необходимо отметить, что на основе локальных вычислительных сетей строятся более мощные системы обмена информацией, такие как глобальная есть Интернет, о которой пойдет речь в следующем разделе.