Файл: Теоретические основы построения сетевой операционной системы.pdf

Совместимость.предоставляет собой комбинации BSD Unix и System V Release 4 Unix. Linux достаточно хорошо совместима с рядом стандартов на уровнях исходных текстов, включая IEEE POSIX.1., System V и BSD.

Графический интерфейс пользователя.

В Linux графический интерфейс пользователя не встраивается в ядро системы. Вместо этого он представляется программами пользовательского уровня. Это применяется как к текстовым, так и к графическим оболочкам.

Такой стандарт делает систему более гибкой, хотя и имеет свои недостатки. Например, это легко позволяет создавать новые интерфейсы для программ, что затрудняет изучение системы.

Первоначально используемой с системой Linux графической оболочкой была система X Window System (сокращенно X). X не реализует пользовательский интерфейс, а только оконную систему, т.е. средства, с помощью которых может быть реализован графический интерфейс. Три наиболее популярных версии графических интерфейсов на основе X - это Athena, Motif и Open Look.

Одновременное выполнение нескольких программ.

Так называемая виртуальная мультиконсоль дает возможность на одном дисплее организовать работу нескольких консолей. На первой консоли запускается процесс трансляции. Комбинацией клавиш Alt-F2 следует переход на вторую консоль. Трансляция продолжается, но при этом первая консоль на экране дисплея заменяется новой картинкой второй консоли. В которой, например, запускается редактор текста. Комбинацией Alt-F3 следует переход на третью консоль, в которой запускается отладчик и т.д. Обычно в системе 8 консолей, но можно установить до 64-х. В любой момент времени можно переключиться на любую консоль.

На отдельной консоли может работать как текстовая, так и графическая программа. На одной из свободных консолей можно запустить оконную графическую систему X Window System. Открываете окно на экране и играете в DOOM. Можно через сеть с партнером. А в других окнах - база данных, почта, редактор, трансляция и т.д.

Таким образом, одновременно работает много консолей, а на одной из консолей еще и много окон X Window System.

Кроме того, в системе одновременно работают фоновые процессы, которые не выдают информации на дисплей, но делают свою работу, например, передают данные по модему, печатают на принтере, передают почту по сети и т.д. Фоновый процесс может инициировать как пользователь, так и сама ОС в соответствии со сложившимися условиями (есть почта для отправки, данные для печати, наступило время связи по модему и т.п.). Linux обеспечивает физическое распараллеливание вычислений на многопроцессорных машинах (до 32 процессоров), но это не имеет прямого отношения к одновременному выполнению нескольких программ. Операционная система позволяет одновременно выполнять несколько задач на одном процессоре, сотни раз в секунду переключая процессор с задачи на задачу.

Структура файловой системы.

Поддерживаемые файловые системы Linux позволяют работать с различными типами файловых систем, а некоторые из них как например, EXT2/3, ReiserFS и JFS считаются базовыми для Linux. Поддержка FAT (файловая система MS-DOC) позволяет непосредственно обращаться к файлам на жестком диске.

Файловая система разделяется на несколько частей: файловая система root, состоящая из каталогов /bin, /lib, /etc, /dev и некоторых других, файловая система /usr, где хранятся различные программы и данные не подлежащие изменению, файловая система /var, где содержатся изменяемые файлы (такие как log файлы и др.) и файловая система /home, которая состоит из личных каталогов пользователей. Разделение может существенно отличатся от выше указанного в зависимости от работы системного администратора и конфигурации аппаратного обеспечения.

Работа с сетью.

Сеть - это средство, позволяющее соединяться двум или более компьютерам между собой. Linux имеет широкий спектр сетевых возможностей. Большинство базовых функций (файловые системы, печать, создание резервных копий и т.д.) могут быть реализованы посредством сети. Это значительно облегчает работу системного администратора, так как позволяет использовать централизованное администрирование.

Сетевые возможности Linux обеспечивают полный набор протоколов ТСР/Р для работы в Internet и поддерживается весь спектр клиентов и услуг ТСР/Р, таких как FTP,TELNET, NNTP и SMTP. Имеется возможность долучения доступа к сетям Internet без установки сетевого адаптера посредством установки модема и протокола РРР. ОС Linux обеспечивает эффективный и надежный шлюз РРР для удаленных пользователей по коммутативной линии.

Подключение к системе через сеть работает несколько иначе, чем обычное подключение. Существуют отдельные физические последовательные линии для каждого терминала, через которые и происходит подключение. Для каждого пользователя, подключающегося к системе, существует отдельное виртуальное сетевое соединение и их может быть любое количество. Однако не представляется возможным запустить отдельный процесс getty для каждого возможного виртуального соединения. Существуют также и другие способы подключения к системе посредством сети. Например, telnet и rlogin - основные службы в TCP/IP сетях.

При использовании сети для подключения к системе, кроме большого количества процессов getty используется отдельная программа-демон (при использовании как telnet так и login используются различные программы-демоны), которая отслеживает все попытки соединения с компьютером. Если опpеделяется попытка соединения, то программа создает новый процесс - создает сама себя для обработки этого соединения - а затем продолжает отслеживание новых соединений. Создаваемый процесс идентичен программе getty.

Почта.

Электронная почта является самым важным средством связи между компьютерами. Электронные письма хранятся в одном файле в специальном формате. Для чтения и отправления писем применяются специальные программы.

У каждого пользователя имеется отдельный "почтовый ящик" (т.е. файл, где информация хранится в специальном формате), в котром хранится приходящая почта. Если на комьютер приходит письмо, то программа обработки почты находит файл почтового ящика соответвующего пользователя и добавляет туда полученное письмо. Если же почтовый ящик пользователя находится на другом компьютере, то письмо перенаправляется на этот компьютер, где проходит его последующая обработка.

Почтовая система состоит из множества различных программ. Доставка писем к локальным или удаленным почтовым ящикам производится одной программой (например, sendmail или smail), в то время как для обычной отправки или просмотра писем применяется большое количетсво различных программ (например, Pine или elm). Файлы почтовых ящиков обычно хранятся в каталоге /var/spool/mail.

Печать.

В один момент времени принтером может пользоваться только один пользователь. Поэтому для того, чтобы принтером могли пользоваться сразу несколько пользователей, используется специальная программа, которая обеспечивает обслуживание очереди к принтеру. Все задания для принтера помещаются в буфер. Когда принтер заканчивает обработку одного задания, следующее передается к нему автоматически. Это значительно упрощает работу с принтером.

Программа обслуживания очереди к принтеру помещает информацию, которая должна быть распечатана, на диск, то есть текст располагается на диске, в то время как задание находится в очереди. Это позволяет прикладным программам достаточно быстро распечатывать тексты, помещая их в очередь, так как для продолжения работы приложению не требуется дожидаться окончания распечатки.

Оборудование, на котором работает Linux.вместе с X Windows работает на большом количестве марок компьютеров и ноутбуков

Версии ОС Linux имеют различные дистрибутивы - Mandrake, Red Halt, Alt и другие. Дистрибутив системы Linux содержит подробный перечень поддерживаемого оборудования, включая типы графических адаптеров, контроллеров, сетевых плат и т.д.

Выводы:

При работе с Linux прежде всего необходимо правильно подобрать оборудование для работы с Linux в нужных режимах. В состав ОС Linux входят сотни различных программ, которые предоставляют пользователю широчайший спектр возможностей для решения самых разнообразных задач. Все эти программы подробно документированы. Для того, чтобы освоить Linux не требуется знание ОС Unix, хотя среди пользователей бытует мнение, что ОС Linux слишком сложная и предназначена она только для специалистов. Сегодня это не более чем фраза, дошедшая до нас из далекого прошлого. Нынешний Linux - это не просто альтернативная операционная система, но и стандарт качества и удобства, в чем может убедиться, без преувеличения, каждый пользователь ПК.

Заключение

Большое разнообразие типов компьютеров, используемых в компьютерных сетях, влечет за собой разнообразие операционных систем: для рабочих станций, для серверов сетей уровня отдела и серверов уровня предприятия в целом. К ним могут предъявляться различные требования по производительности и функциональным возможностям, желательно, чтобы они обладали свойством совместимости, которое позволило бы обеспечить совместную работу различных ОС.

Сетевые ОС подразделяются на две группы: масштаба отдела и масштаба предприятия. СОС для отделов или рабочих групп обеспечивают набор сетевых сервисов, включая разделение файлов, приложений и принтеров. Они также должны обеспечивать свойства отказоустойчивости, поддерживать кластерные архитектуры. Сетевые ОС отделов обычно более просты в установке и управлении по сравнению с сетевыми ОС предприятия. У них меньше функциональных свойств, они меньше защищают данные и имеют более слабые возможности по взаимодействию с другими типами сетей, а также худшую производительность.

Сетевая операционная система масштаба предприятия прежде всего должна обладать основными свойствами любых корпоративных продуктов, в том числе:

· масштабируемостью, то есть способностью одинаково хорошо работать в широком диапазоне различных количественных характеристик сети,

· совместимостью с другими продуктами, то есть способностью работать в сложной гетерогенной среде интерсети в режиме plug-and-play.

Корпоративная сетевая ОС должна поддерживать более сложные сервисы. Подобно сетевой ОС рабочих групп, сетевая ОС масштаба предприятия должна позволять пользователям разделять файлы, приложения и принтеры, причем делать это для большего количества пользователей и объема данных и с более высокой производительностью. Кроме того, сетевая ОС масштаба предприятия обеспечивает возможность соединения разнородных систем - как рабочих станций, так и серверов.

Важным элементом сетевой ОС масштаба предприятия является централизованная справочная служба, в которой хранятся данные о пользователях и разделяемых ресурсах сети. Такая служба, называемая также службой каталогов, обеспечивает единый логический вход пользователя в сеть и предоставляет ему удобные средства просмотра всех доступных ему ресурсов. Администратор, при наличии в сети централизованной справочной службы, избавлен от необходимости заводить на каждом сервере повторяющийся список пользователей, а значит избавлен от большого количества рутинной работы и от потенциальных ошибок при определении состава пользователей и их прав на каждом сервере.

Критериями для выбора ОС масштаба предприятия являются следующие характеристики:

· Органичная поддержка многосерверной сети;

· Высокая эффективность файловых операций;

· Возможность эффективной интеграции с другими ОС;

· Наличие централизованной масштабируемой справочной службы;

· Хорошие перспективы развития;

· Эффективная работа удаленных пользователей;

· Разнообразные сервисы: файл-сервис, принт-сервис, безопасность данных и отказоустойчивость, архивирование данных, служба обмена сообщениями, разнообразные базы данных и другие; Разнообразные программно-аппаратные хост-платформы: IBM SNA, DEC NSA,UNIX;

· Разнообразные транспортные протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, AppleTalk;Поддержка многообразных операционных систем конечных пользователей: DOS, UNIX, OS/2, Mac; Поддержка сетевого оборудования стандартов Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet; Наличие популярных прикладных интерфейсов и механизмов вызова удаленных процедур RPC; Возможность взаимодействия с системой контроля и управления сетью, поддержка стандартов управления сетью SNMP.

Как показывают аналитические исследования, тенденции рынка сетевых ОС следующие - несмотря на то, что Windows продолжает оставаться безоговорочным лидером, рыночная доля этой операционной системы всё же немного уменьшилась - с 93.51% до 92.05%, а рыночные доли "альтернативных" ОС выросли:Mac OS - с 5.49% до 6.39% Linux - с 1% до 1.56%

Рассмотренная выше сетевая операционная система Windows Server 2008 как нельзя лучше подходит для организации компьютерных сетей в масштабе большого предприятия или кампуса. Если же предприятие или организация стеснены в средствах, то тогда выбор должен быть конечно же в пользу ОС Linux. Для организации «домашних» сетей хорошо подходит ОС Windows Home Server 2011.

Выбор сетевой ОС, как правило, осуществляется с учетом производственной ситуации, финансовых возможностей и опыта.

Глоссарий