Файл: Методические указания по выполнению практических работ 2 содержание введение 4 Практическая работа 1 5.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
18 ловыми системами, настраивать сетевые параметры, управ- лять разделением ресурсов локальной сети. талогов, файлов и манипули- рование ими.
1 6алл;
Правильное выполнение операций с файлами -1 6алл;
Итого – 2 балла
За правильное выполнение практической работы выставляется положи- тельная оценка – 2 балла.
За не правильное выполнение практической работы выставляется отрица- тельная оценка – 0 баллов.
Практическая работа 4.Повышение отказоустойчивости операцион- ных систем
Тема:
Планирование в операционных системах
Цель:
Научиться управлять дисками и файловыми системами - производить расчет показателей отказоустойчивости систе- мы
Оборудование:
Программное
обеспечение:
Персональный компьютер
Операционная система Windows 7
Учебно-методическая литература
Основные источники: Партыка, Т.Д. Операционные системы, среды и оболочки [Текст] / : Учебное пособие Т.Д. Партыка, И.И. Попов – М.: ФОРУМ:
ИНФРА-М, 2010.
Электронные ресурсы: Сетевые операционные системы, Н.А. Олифер,
В.Г. Олифер, Центр Информационных технологий: режим доступа: http://citforum.ru/operating_systems/sos
Время, отведенное на выполнение работы: 2 часа
Общие теоретические сведения
Повышение отказоустойчивости операционных систем
Современным операционным системам необходимо решать большое ко- личество сложных и комплексных задач. Вместе со сложностью и размерами системы резко повышается её ненадежность из-за возрастающих факторов, способных привести систему к отказу. Согласно проводимым исследованиям надежности ПО, на каждую 1000 строк кода приходится от 6 до 16-ти ошибок, при этом размеры современной ОС составляют более 10 миллионов строк кода.
Текущая ситуация такова, что в самых передовых операционных систе- мах применяются неэффективные архитектурные решения, которые, ввиду сво- ей специфики, не способны в полной мере обеспечить высокий уровень отказо- устойчивости.
Единовременное сочетание и удовлетворение всех требований с высоким уровнем обеспечения отказоустойчивости, информационной безопасности и
19 быстродействия является сложной исследовательской и практическойпробле- мой.
Рис.1. Монолитная и микроядерная архитектуры
Наиболее распространенными архитектурами ОС являются монолитная и микроядерная(см. рис. 1). Достоинствами монолитнойархитектуры является широкое распространение в среде ОС, а также высокое быстродействие. Глав- ным недостатком является отсутствие разбиения функционально- сти,соответствующее требованиям отказоустойчивости. Практически любая ошибка в ядре системы приводит к отказу в работе всей системы.
Одним из достоинствмикроядернойархитектуры является более высокая отказоустойчивость в сравнении с монолитной, обеспечивающейся за счет пе- реноса основных подсистемы на уровень системных процессов. Основным не- достатком микроядерной архитектуры является значительно низкое быстродей- ствие в сравнении с монолитной, обусловленное затратным временем ожидания переключения контекстов защиты и выполнения, а также временем обработки запросов между процессами.
Проблема механизма обеспечения отказоустойчивости в микроядерной и монолитной архитектуре состоит в том, что процесс обработки отказов сводит- ся к простому перезапуску, при этом, как правило, завершившийсяаварийно процесс теряет своё актуальное состояние и текущие данные.
20
Рис. 2. Постановка задачи повышения показателейотказоустойчивости
Ход работы
Задание 1.
Повысить показатели отказоустойчивости ОС.
Формально задачу повышения показателей отказоустойчивости можно выразить как увеличение размерности множеств локализуемых сбоев Lи вос- становимых сбоев R,входящих во множество всех возможных сбоев E (см.рис.
2.).
Расчет показателей отказоустойчивости системы может быть выполнен в два этапа:
На первомэтапе проводится расчет множества вероятных ошибок Eпри динамике роста объемов системы.Рост ошибок Nобъясняется предположением, что при увеличении размеров системы увеличивается количество ошибок, при этом Dявляется количеством областей изоляции отказов системы:
На второмэтапе рассчитывается показатель отказоустойчивости F. Для расчета множества локализуемых сбоев Lиспользовался коэффициент степени локализуемости ошибок Llocalized,для расчета множества восстановимых сбоев
Rиспользовался коэффициент степени восстановимости локализованных сбо- евRrecovered.
Показатели Llocalizedи Rrecoveredстремятся к единице в зависимости от объемов изолируемой области. Другими словами, показатели соответствуют примерному объему системы и степени возможности определить и локализо- вать возможные ошибки и определить восстановимые. То есть, чем проще и меньше функциональная область,тем меньшее количество ошибок должно в ней содержаться.
В соответствии с необходимостью повышения отказоустойчивости ОС и на основании проведенного анализа и выявленных недостатков, а также полу- ченного нами ранее опыта проектирования и реализации ОС, быларазработана
«доменная» архитектура ОС (см. рис. 3).
21
Рис. 3. Доменная архитектура ОС
Основное отличие доменной архитектуры от монолитной и микроядерной состоит в том, что традиционная организация ядра ОС значительно видоизме- няется в пользу более глубокой декомпозиции.
При этом аналогия ядра системы, как обработчика запросов приложе- ний,переносится на так называемые доменные объекты. В системе может быть определено любое множество доменных объектов, каждый из которых отвечает за обработку запросов к дочерним объектам, в т.ч. и доменным.
В свою очередь, для функционирования доменной ОС необходима специ- ализированная среда выполнения (виртуальная машина).Рассмотрим частный пример обеспечения отказоустойчивости за счет дублирования (см. рис. 4):
(1) Объект gобращается к объекту n.
(2) Среда выполнения располагает информацией, что объект n ассоцииро- ван с доменным объектом X,поэтому переводит управление на него. Доменно- му объекту Xсообщается, кто совершил вызов, объект вызова, тип вызова или операции, и аргументы вызова.
(3) На основе этих данных доменной объекта Xпередает управление в вы- зываемый объект n.
(4) После обработки запроса объекта nзначение возвращается обратно че- рез доменной объект Xв объект g.
(5) Если происходит сбой в объекте n,то об этом сообщается его домен- ному объекту Xпутем передачи необработанного исключения.
Рис. 4. Обеспечение отказоустойчивости за счет дублирования
Далее доменной объект производит восстановительные действия, учиты- вая характер ошибки. Далее, оперируя со своей структурой маршрутизации,
22 устанавливает, что все дальнейшие вызовы к объекту nдолжны переадресовы- ваться его дублеру – объекту p. Описанный способ позволяет реализовать об- щие принципы обработки событий, связанных с отказами и сбоями.
Для предварительной оценки показателей отказоустойчивости системных архитектур было проведено экспериментальное моделирование. Исходные дан- ные и результаты моделирования представлены в таблице 1.
Таблица 1.Исходные данные и результаты моделирования отказоустойчи- вости
На графике представлено сравнение степени отказоустойчивости систем
(см. рис. 5).
Рис. 5. Сравнение показателя отказоустойчивости F
На основе полученных результатов экспериментов можно сделать вывод, что доменная система при количестве доменных уровней:
1. D= 1, соответствует отказоустойчивости микроядерной системы.
2. D > 1 способна уменьшить примерно вN размножествовероятных оши- бок по сравнению с микроядерной системой и, соответственно, получить зна- чение показателя отказоустойчивости, который будет стремиться к единице (к полному покрытию сбоев). Что дает возможность значительно повысить отка- зоустойчивость в сравнении с другими архитектурными подходами.
Контрольные вопросы:
1. Что такое защищенность и отказоустойчивость ОС?
2. Средства защиты операционных систем.
3. Средства обеспечения отказоустойчивости операционных систем.
4. Как влияет на отказоустойчивую систему отказ какого-либо ее эле- мента?
5. Каково свойство всех RAID-систем?
Оценка лабораторной работы преподавателем:
Наименование объ- ектов контроля и оценки
Основные показатели оценки результата
Оценка
У4. Умение управ- рассчитаны показатели отка-
Правильное выполнение
23 лять дисками и фай- ловыми системами, настраивать сетевые параметры, управ- лять разделением ресурсов локальной сети. зоустойчивости системы расчета - 2 6алла
За правильное выполнение лабораторной работы выставляется положи- тельная оценка – 2 балла.
За не правильное выполнение лабораторной работы выставляется отрица- тельная оценка – 0 баллов.
Практическая работа 5.Управление учетными записями пользовате- лей.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12
Тема:
Планирование процессов
Цель:
Научиться выполнять действий с учетными записями: - из- менение имени, создание и удаление пароля, изменение ри- сунка, установка родительского контроля.
Оборудование:
Программное
обеспечение:
Персональный компьютер
Операционная система Windows 7
Учебно-методическая литература
Основные источники: Партыка, Т.Д. Операционные системы, среды и оболочки [Текст] / : Учебное пособие Т.Д. Партыка, И.И. Попов – М.: ФОРУМ:
ИНФРА-М, 2010.
Электронные ресурсы: Все об операционных системах, сборник статей: режим доступа: http://topnetwork.ru
Время, отведенное на выполнение работы: 2 часа
Общие теоретические сведения
Учётная запись пользователя – это запись, которая содержит сведения, необходимые для идентификации пользователя при подключении к системе, а также информацию для авторизации и учёта. Это имя пользователя и пароль
(или другое аналогичное средство аутентификации — например, биометриче- ские характеристики). Пароль или его аналог, как правило, хранится в зашиф- рованном или хэшированном виде (в целях его безопасности).
Для повышения надёжности могут быть, наряду с паролем, предусмотре- ны альтернативные средства аутентификации — например, специальный сек- ретный вопрос (или несколько вопросов) такого содержания, что ответ может быть известен только пользователю. Такие вопросы и ответы также хранятся в учётной записи.
Учётная запись может содержать следующие дополнительные анкетные данные о пользователе:
имя;
24
фамилию;
отчество;
псевдоним (ник);
пол;
национальность;
расовую принадлежность;
вероисповедание
группу крови;
резус-фактор;
возраст;
дату рождения;
адрес электронной почты;
домашний адрес;
рабочий адрес;
и многое другое
Конкретные категории данных, которые могут быть внесены в такую ан- кету, определяются администраторами системы.
Ход работы
Задание 1. Создать учетную запись пользователю на компьютере, состо- ящем в рабочей группе.
В операционной системе Windows 7 для компьютеров, которые состоят в рабочей или домашней группе, учетные записи можно создавать следующим способом:при помощи диалога «Управление учетными записями пользовате- лей».
Для того чтобы создать учетную запись при помощи диалога «Учетные
записи пользователей», нужно сделать следующее:
- Нажмите на кнопку «Пуск» для открытия меню, откройте «Панель
управления» и из списка компонентов панели управления выберите «Учетные
записи пользователей»;
25
В диалоге «Учетные записи пользователей» перейдите по ссылке
«Управление другой учетной записью», а затем нажмите на «Создание учет-
ной записью»;
Здесь нужно будет ввести имя для учетной записи, выбрать тип учет- ной записи и нажать на кнопку «Создание учетной записи»;
Имя пользователя не должно совпадать с любым другим именем поль- зователя или группы на данном компьютере. Оно может содержать до 20 сим- волов верхнего или нижнего регистров, за исключением следующих: " / \ [ ] : ; |
= , + * ? <> @, а также имя пользователя не может состоять только из точек и пробелов.
В этом диалоге, можно выбрать одну из двух типов учетных записей:
«обычные учетные записи пользователей», которые предназначены для по- вседневной работы или «учетные записи администратора», которые предо- ставляют полный контроль над компьютером и применяются только в необхо- димых случаях.
Контрольное задание:
1. Изменить имя учетной записи;
2. Создать пароль ля учетной записи пользователя,;
3. Если у учетной записи пользователя уже имеется пароль, то его сменить;
4. Удалить ненужный пароль;
5. Изменить рисунок учетной записи
6. Установка родительского контроля;
7. Изменить тип учетной записи;
8. Удалить учетную запись;
9. Включение и отключение гостевой учетной записи;
Оценка практической работы преподавателем:
Наименование объек- тов контроля и оцен- ки
Основные показатели оценки результата
Оценка
У3.Умение управлять учетными записями, настраивать парамет- ры рабочей среды пользователя;
Выполнение действий с учетными записями: измене- ние имени, создание и уда- ление пароля, изменение ри- сунка, установка родитель- ского контроля
Правильное выполне- ние действий с учетны- ми запися-ми – 2 балла;
За правильное выполнение практической работы выставляется положи- тельная оценка – 2 балла.
За не правильное выполнение практической работы выставляется отрица- тельная оценка – 0 баллов.
Практическая работа 6.Настройка параметров рабочей среды поль- зователя
26
Тема:
Планирование процессов
Цель:
Научиться:
- выполнять настройки меню и папок, системных парамет- ров;
- управлять пользовательскими профилями.
Оборудование:
Программное
обеспечение:
Персональный компьютер
Операционная система Windows 7
Учебно-методическая литература
Основные источники: Партыка, Т.Д. Операционные системы, среды и оболочки [Текст] / : Учебное пособие Т.Д. Партыка, И.И. Попов – М.: ФОРУМ:
ИНФРА-М, 2010.
Электронные ресурсы: Все об операционных системах, сборник статей: режим доступа: http://topnetwork.ru
Время, отведенное на выполнение работы: 2 часа
Общие теоретические сведения
Профиль пользователя – это его рабочая среда в системы. Поэтому для каждого пользователя индивидуальны настройки его фона рабочего стола, цве- та курсора, цвета экрана, размера и расположения окон, а также параметров подключенных сетевых устройств и принтеров, параметров реестра, сетевых устройств и т.д.
Все личные и системные настройки рабочей среды пользователя хранятся в его профиле, который может определятся самим пользователем. Все настрой- ки автоматически сохранятся на жестком диске в специальных служебных фай- лах по адресу:
%SystemDrive%\Users\%USERNAME% (%SystemDrive% – имя загрузочно- го диска почти всегда это C: – диск куда установлена семерка).
Первый раз, когда пользователь регистрируется на компьютере, как в входящего в рабочую группу, так и в домен и вообще никуда, автоматически создается его профиль. Далее после входа на компьютер в следующий раз поль- зователь видит все свои сохраненные настройки рабочей среды, прошлого по- сещения. Теперь несколько пользователей могут одновременно работать за од- ной машиной в своих профилях не влияя друг на друга.
На рисунке показана папка Профилей пользователей на моем компьюте- ре. Здесь находится папка пользователя созданного сразу же после установки системы, а также папка Общие, в которую необходимо помещать те данные с которыми могут работать все пользователи, как данного компьютера, так и удаленных (у этой папки разрешен полный доступ).
