Особенности сетевой операционной системы

Операционная система компьютерной сети во многом аналогична ОС автономного компьютера, описанной в разделах 4.1-4.3 — она также представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который обеспечивает удобство работы пользователям и программистам путем предоставления им интерфейса, и реализует эффективный способ разделения ресурсов между множеством выполняемых в сети процессов.

Компьютерная сеть — это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных соответствующим программным обеспечением, позволяющим пользователям сети получать доступ к ресурсам всего набора компьютеров. Сеть могут образовывать компьютеры разных типов, которыми могут быть небольшие микропроцессоры, рабочие станции, мини-компьютеры, персональные компьютеры или суперкомпьютеры. Коммуникационная система может включать кабели, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы и другие устройства, обеспечивающие передачу сообщений между любой парой компьютеров сети. Компьютерная сеть позволяет пользователю работать со своим компьютером как с автономным и добавляет к этому возможность доступа к информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров сети.

Функции сетевой ОС

Основные функциональные компоненты сетевой ОС:

¨ средства управления локальными ресурсами компьютера реализуют все функции ОС автономного компьютера (разделы 4.1-4.3);

¨ сетевые средства, которые включают три компонента (Рис. 30):

1. серверная часть - предоставляет локальные ресурсы компьютеров в общее пользование;

2. клиентская часть - формирует запросы к удаленным ресурсам;

3. транспортные средства совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети.

Рис. 30. Функциональные компоненты сетевой ОС

Транспортные средства ОС управляют передачей сообщений между клиентской и серверными частями по коммуникационной системе сети, они выполняют такие функции, как формирование сообщений, разбиение сообщения на части (пакеты, кадры), преобразование имен компьютеров в числовые адреса, организацию надежной доставки сообщений, определение маршрута в сложной сети и т.д. Правила взаимодействия компьютеров при передаче сообщений по сети фиксируются в коммуникационных протоколах, таких как Ethernet, Token Ring, IР, IРХ и пр. Чтобы два компьютера смогли обмениваться сообщениями по сети, транспортные средства их операционных систем должны поддерживать некоторый общий набор коммуникационных протоколов. Коммуникационные протоколы переносят сообщения клиентских и серверных частей ОС по сети, не вникая в их содержание.

Клиентская части ОС отличает запрос к удаленному файлу от запроса к локальному файлу. Клиентская программа распознает и перенаправляет (redirect) запрос к удаленной машине. Отсюда название, часто используемое для клиентской части сетевой ОС, — редиректор.

Принципиальной разницей между клиентом и сервером является то, что инициатором выполнения работы сетевой службой всегда выступает клиент, а сервер всегда находится в режиме пассивного ожидания запросов и выполняет запросы в случае их поступления.

В современных сетевых ОС сетевые функции либо встраиваются в основные модули системы, либо создаются как отдельный программный продукт - сетевые оболочки.

Виды сетевых ОС

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, компьютеры могут выступать в трех разных ролях:

¨ компьютер, занимающийся исключительно обслуживанием запросов других компьютеров, играет роль выделенного сервера сети;

¨ компьютер, обращающийся с запросами к ресурсам другой машины, исполняет роль клиентского узла;

¨ компьютер, совмещающий функции клиента и сервера, является одноранговым узлом.

Очевидно, что сеть не может состоять только из клиентских или только из серверных узлов. Сеть, оправдывающая свое назначение и обеспечивающая взаимодействие компьютеров, может быть построена по одной из трех следующих схем:

¨ сеть на основе одноранговых узлов — одноранговая сеть;

¨ сеть на основе клиентов и серверов — сеть с выделенными серверами;

¨ сеть, включающая узлы всех типов, — гибридная сеть.

Каждая из этих схем обладает своими достоинствами и недостатками, определяющими их области применения.

Операционная система в одноранговых сетях.

В одноранговых сетях все компьютеры равны в возможностях доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его использовать. В одноранговых сетях на всех компьютерах устанавливается такая операционная система, которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Сетевые операционные системы такого типа называются одноранговыми ОС. Очевидно, что одноранговые ОС должны включать как серверные, так и клиентские компоненты сетевых служб.

Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, по этой схеме организуется работа в небольших сетях, в которых количество компьютеров не превышает 10-20. В этом случае нет необходимости в применении централизованных средств администрирования — нескольким пользователям нетрудно договориться между собой о перечне разделяемых ресурсов и паролях доступа к ним. Однако в больших сетях средства централизованного администрирования, хранения и обработки данных, и, особенно, защиты данных становятся необходимыми, и такие возможности легче обеспечить в сетях с выделенными серверами.