(ИОЛА, NetWare 3.*, Windows 2000, Windows NT)
Курсовая работа по дисциплине: "Открытые информационные системы"
2005 г.
Сетевая операционная система необходима для управления потоками сообщении между рабочими станциями и серверами. Она может позволить любой рабочей станции работать с разделяемым сетевым диском или принтером, которые физически не подключены к этой станции.
В некоторых компьютерных сетях есть выделенный автономный компьютер который выполняет функции только файлового сервера. Такие системы называются ЛВС с файловым сервером. В других, малых ЛВС, рабочая станция может одновременно выполнять и функии файлового сервера. Это одноранговые ЛВС.
Компоненты сетевой операционной системы на каждой рабочей станции и файловом сервере взаимодействуют друг с другом посредством языка, называемым протоколом. Одним из общих протоколов является протокол фирмы IBM NetBIOS (Network Basic Input Output System -Сетевая операционная система ввода-вывода). Другим распространенным протоколом является IPX (Internet-work Packet Exchange - Межсетевой обмен пакетами) фирмы Novell.
Можно привести целый список сетевых операционных систем. В данной работе мы рассмотрим три из них: ОС NetWare фирмы Novell, Windows NT и Windows 2000 Server фирмы Microsoft.
1. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОВРЕМЕННЫМ СЕТЯМ
Главным требованием, предъявляемым к сетям является выполнение сетью основных функций – обеспечение пользователям потенциальной возможности доступа к разделяемым ресурсам всех комьютеров, объединённых в сеть. Все остальные основные требования – производительность, надёжность, расширяемость и масштабируемость – связаны с качеством выполнения этой задачи.
Высокая производительность – это одно из основных свойств распределённых систем, к которым относятся компьютерные сети. Существует несколько основных характеристик производительности сети:
время реакции;
пропускная способность;
задержка передачи и вариация задержки передачи.
Время реакции сети является интегральной характеристикой производительности сети с точки зрения пользователя и, определяется интервал времени между возникновение запроса пользователя к какой-нибудь сетевой службе и получением ответа на этот запрос.
Время реакции сети обычно складывается из нескольких составляющих: времени подготовки запросов на клиентском компьютере, времени передачи запросов между клиентом и сервером через сегменты сети и промежуточное коммуникационное оборудование, времени обработки запросов на сервере, времени передачи ответов от сервера клиенту и времени обработки получаемых от сервера ответов.
Значение сетевых составляющих времени реакции даёт возможность оценить производительность отдельных элементов сети, выявить узкие места и, в случае необходимости, выполнить модернизацию сети для повышения её общей производительности.
Пропускная способность отражает объём данных, передаваемых сетью или её частью в единицу времени. Пропускная способность может быть мгновенной, максимальной и средней.
Задержка передачи определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появления его на выходе этого устройства. Качество сети характеризуется величинами максимальной задержки передачи и вариацией задержки.
1.2. Надёжность и безопасность.
Важно различать несколько аспектов надёжности. Сложные системы, состоящие из многих элементов, кроме состояний работоспособности, могут иметь и другие промежуточные состояния. В связи с этим для оценки надёжности сложных систем применяется другой набор характеристик.
Готовность или коэффициент готовности (availability) означает долю времени, в течение которого системо может быть использована.
Чтобы систему можно было отнести к высоконадёжным, необходимо обеспечить сохранность данных и защиту их от искажений. Должна поддерживаться согласованность (непротиворечивость) данных.
Одной из основных характеристик надёжности является вероятность доставки пакета узлу назначения без искажений.
Могут использоваться и другие показатели: вероятность потери пакета, вероятность искажения отдельного бита передаваемых данных, отношение потерянных пакетов к доставленным.
Ещё одной характеристикой надёжности является отказоустойчивость (fault tolerance), т.е. способность системы скрыть от пользователя отказ отдельных её элементов.
1.3. Расширяемость и масштабируемость.
Расширяемость (extensibily) – возможность сравнительно лёгкого давления отдельных элементов сети, наращивания длины сегментов сети и замены существующей аппаратуры более мощной.
Масштабируемость (scalability) – наращивание количества узлов и протяжённость сетей в очень широких пределах, при этом производительность сети не ухудшается.
Прозрачность (transparency) достигается в том случае, когда сеть представляется пользователям не как множество отдельных компьютеров, связанных между собой сложной системой кабелей, а как единая традиционная вычислстельная машина с системой разделения времени.
Управляемость – возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети.
Совместимость или интегрируемость – способность сети включать в себя самое разнообразное программное и аппаратное обеспечение, т.е. в ней могут сосуществовать различные операционные системы, поддерживающие разные стеки коммуникационных прооколов, и работать аппаратные средства и приложения от разных производителей. Сеть, состоящая из разнотипных элементов, называется неоднородной или гетерогенной, если гетерогеная сеть работает без проблем, то она является интегрированной.
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕТЕВЫХ ОС
2.1. Операционная система WINDOWS NT.
ОС Advanced Server является 32-х разрядной операционной системой и может работать на многих платформах, в том числе и на платформах MIPS R4000 фирмы Intel или Alpha фирмы DEC. Предусмотрена работа системы Advanced Server в симметричном мультипроцессорном (с несколькими центральными процессорами) компьютерами. Дополнительные вычислительные мощности на файловом сервере могут быть использованы для приложений типа клиент/сервер.
Операционная система Windows NT использует такую архитектуру операционной системы, которая изолирует сетевое программное обеспечение от сетевого адаптера слишком многими слоями промежуточного программного обеспечения. В результате, согласно данным о производительности, опубликованным в журналах PC Week И PC Magazine, Windows NT AS медленнее сетевых других операционных систем.
В системе Advanced Server предоставляется защита данных уровня С2. Это означает, что сетевая операционная система имеет защищенную процедуру присоединения к ЛВС, защиту памяти, учет и контроль доступа (владелец разделяемых ресурсов имеет возможность определить, кто в данный момент пользуется этими ресурсами). Уровня защиты С2 или выше требуют некоторые промышленные или военные ЛВС.
Что касается надежности, то система Advanced Server использует файловую систему, основанную на транзакциях и позволяющую отменить целую серию связанных модификаций файлов, если эта серия не была завершена успешно.Она также имеет средства поддержки RAID пятого уровня (Redundant Array of Inexpensive Disks - Избыточный массив недорогих накопителей ), возможность распознования сигналов от источника бесперебойного питания и программное обеспечение для сохранения данных на магнитной ленте.
В операционная система NT Advanced Server добавлено новое интересное решение, называемое Областями доверия ( Trusted Domains) Она заключается в том что из одной области можно “доверить” свои файлы другой области, и тогда пользователь второй области сможет получить к ним доступ без дополнительного присоединения к сети в первой области.
Системным администраторам в управлении системой NT Advanced Server помогает утилита Performance Monitor. Кроме того, эта сетевая операционная система поддерживает протоколы SNMP и NetView по управлению сетью. Другими утилитами, входящими в состав Advanced Server, являются User Manager, Disk Administrator, Event Viewer и улучшенная Control Panel.
Полезным является средство Browse-Master. Каждый ПК с разделяемыми ресурсами периодически сообщает серверу Browse-Master список этих ресурсов. При нажатии на рабочей станции кнопки Browse выдается список доступных ресурсов, полученных Browse-Master от компьютера. Этот метод уменьшает трафик ЛВС, так как теперь рабочим станциям и серверам не нужно непрерывно обмениваться информацией о ресурсах друг с другом.
В Windows NT 4.0 имеется несколько утилит администрирования на базе командной строки. Поставляется также ряд программ удалённого управления пользователями, доменами, правами доступа и т.д.
2.1.4. Совместимость с другими типами сетей.
Система Advanced Server использует протокол SMB на базе NetBIOS для обмена информацией о перенаправлении файлов. Кроме того система Advanced Server совместима с системами LAN Manager, LAN Server, Windows for Workgroups, и даже со старой PC LAN Program. Кроме этого, с системе Advanced Server имеются средства поддержки протоколов транспортного уровня таких как TCP/IP и IPX/SPX фирмы Novell. Для организации виртуальных частных сетей используется недавно расширенный туннельный протокол PPTP.
Для нормальной работы ОС необходимы:
процессор Pentium с частотой не ниже 200МГц;
оперативная память не менее 16 Мб (лучше 24 Мб);
не менее 50Мб пространства жёсткого диска.