Тема урока: «Сетевые операционные системы »

Любая вычислительная система нуждается в программных средствах, объединенных в операционную систему. Сетевая операционная система со­ставляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной систе­мой в широком смысле понимается совокупность операционных систем от­дельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле се­тевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечи­вающая ему возможность работать в сети.

Известной операционной системой вычислительных сетей является NetWare фирмы Novell. Функциями сетевых ОС наделены системы на платформе Windows (Windows 3.11, Windows95, WindowsNT, Windows 2000) фирмы Microsoft, а также разные версии UNIX (UnixWare, Sun Solaris).

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рис. 14):

 

- 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.

- Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их ис­пользования - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресур­сам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осу­ществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

- Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит об­мен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буфери­зацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, на­дежность передачи и т.п., то есть является средством транспортировки сообщений.

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

31

Взаимодействие компонент операционной системы при взаимодействии компьютеров представлено на рис. 15.

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

В одноранговых ЛВС (рис. 16) все рабочие места (компьютеры) облада­ют одинаковыми возможностями по отношению к друг другу - 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.

В ЛВС с выделенным сервером (рис. 17) один из компьютеров (сервер) наделяется диспетчерскими функциями. Этот компьютер, как правило, обла­дает наибольшей производительностью и управляет накопителями на жест­ких дисках (файловый сервер), поддерживает коллективные периферийные устройства, такие как сканеры, устройства печати, графопостроители, стри­меры, модемы и т.п. Для выделенных серверов используются более мощные компьютеры с большими объемами оперативной и внешней памяти.

 

Выделенный сервер не принято использовать в качестве компьютера для выполнения текущих задач, не связанных с его основным назначением, т.к. это может уменьшить производительность его работы как сервера.

В одноранговых сетях на каждой рабочей станции (компьютере) сети могут быть загружены две группы модулей (рис. 18): модули сервера и клиента. Загрузка в оперативную память рабочей станции модулей сервера обеспечивает доступ других пользователей к ресурсам этого компьютера.

Наличие модулей клиента позволяет пользователю иметь доступ к ре­сурсам других рабочих станций сети. Указанные группы программ могут ис­пользоваться в различных сочетаниях.

К одноранговым относятся, например, следующие сетевые операцион­ные г.истемы: NetWare Lite, Personal NetWare (Novell), LANtastic (Artisoft).

В сетях с выделенным сервером (рис. 19) сетевая ОС инсталлируется и загружается на отдельной станции, которую называют файловым сервером (File Server). Рабочие станции имеют доступ к общим дан­ным и другим ресурсам, хранящимся на файловом сервере.

К операционным системам, которые устанавливаются на файловом сер­вере, относятся следующие ОС: OS/2 LAN Server 4.0 Advanced (ГВМ), Windows NT и Windows 2000 Advanced Server (Microsoft), NetWare 5.x (Novell), UnixWare 7 (SCO)⁴.

Прикладное программное обеспечение: достаточно часто встречается си­туация, когда одни и те же данные требуются разным рабочим станциям. В данном случае должно использоваться специальное прикладное программное обеспечение, которое бы контролировало доступ к данным и позволяло из­бежать ошибок.

⁴ Фирмами проводится развитие и выпуск новых версий ОС. Novell Netware -некогда самая популярная сетевая ОС, сейчас в значительной степени потеснена на рынке продуктами Microsoft. Последние версии ОС Novell Netware 5.x являются надежной, масштабируемой сетевой платформой для приложений, использующих Интернет-технологии, при этом все еще используется и предыдущая версия 4.2. Применение дополнительных продуктов SFT III for NetWare 4.2 и Novell StandbyServer for NetWare (средств организации зеркальных серверов) позволяет увеличить степень надежности хранения данных.