62102 (Программное обеспечение сетей ЭВМ), страница 2

Поток 1

3 2 1

Поток 2

Поток 3

Рисунок 1.

Многозадачность

Многозадачность — одна из особенностей современных операционных систем от Windows 95 до Windows NT, OS/2 и UNIX, состоящая в их кажущейся способности одновременно выполнять несколько процессов. Эта способность создается благодаря высокой скорости ра­боты процессора и его способности перемежать выделенные разным задачам интервалы времени (их называют квантами), не обязательно завершая выполнение одного процесса до на­чала другого (см. рис. 2).

   

Рисунок 2.

Существует два типа многозадачности: с вытеснением и без него (последнюю называют также кооперативной много­задачностью). В первом случае операционная система сама контролирует, кто, что и когда делает. Она способна отложить выполнение процесса (потока), если надо выделить время дру­гому процессу, имеющему высший приоритет. В случае коо­перативной многозадачности процессы сосуществуют на ос­нове некоего «кодекса чести», сами, решая, когда им отдать про­цессор другому приложению.

Многопроцессорность

В сетях, где большие объемы трафика¹ — норма, сетевая операционная система может еще успешнее справлять­ся с многозадачностью, если поддерживает многопроцессор­ную обработку. Тогда она может поддерживать многие десят­ки или даже сотни процессоров и способна распределять ра­бочую нагрузку сервера среди них так, что множество процессов будут фактически выполняться одновременно, каждый на своем процессоре.

Е сть две разновидности много — процессорной обработки: асимметричная (Asymmetric Multiprocessing, ASMP) и симметричная (Symmetric Multi­processing, SMP). При асимметричной обработке нагрузка рас­пределяется между процессорами так, что один или несколь­ко из них обслуживают только операционную систему, а ос­тальные заняты только приложениями. При симметричной обработке любой процесс, требующий обработки, может быть поручен любому свободному процессору (см. рис. 3). В силу большей гибкости симметричной модели операцион­ная система с поддержкой SMP обеспечивает два важных пре­имущества. Во-первых, повышается отказоустойчивость сети, так как любой процессор способен справиться с любой задачей, и потому отказ одного процессора не влечет за собой крах всей системы. Во-вторых, улучшается балансировка на­грузки, так как операционная система способна распределять ее среди процессоров равномерно и тем самым предотвращать появление узких мест из-за слишком частых обращений к од­ним процессорам и пренебрежения остальными.

 

 

Рисунок 3.

Windows NT Server

Появление ОС Windows NT Server ознаменовало вступле­ние корпорации Microsoft на рынок сетевых операционных си­стем. Windows NT Server быстро стала весьма популярной, осо­бенно в своей значительно переработанной версии 4.0, куда включена поддержка набора системных служб Active Server, спроектированного специально для разработки интрасетей и управления ими. Windows 2000 (переименованная версия 5.0) еще более расширяет возможности управления сетью благодаря инициативе нулевых расходов на администрирование (Zero Administration Initiative), которая снизит расходы и сложность поддержки персональных ком­пьютеров-клиентов благодаря централизации управления кли­ентами и их ПО.

Windows NT — 32-разрядная многопоточная многозадачная операционная система, которая поставляется в версиях для сервера и для рабочей станции. В своем серверном воплощении Windows NT служит фундаментом пакета серверных приложений Microsoft BackOffice. Версия для рабочей станции представляет собой высокопроизводительную операционную систему, отличаю­щуюся от Windows NT Server лишь оптимизацией для настоль­ного компьютера.

Windows NT лучше всего «себя чувствует» на компьюте­рах с большим объемом памяти и дискового пространства. Ей необходимо минимум 16 Мб ОЗУ, но она работает намного быстрее и стабильнее, когда объем ОЗУ составляет 32 Мб и более. В этом отношении Windows NT аналогична играм, Windows 95 и приложениям типа Microsoft Office 97, работа которых заметно улучшается, когда объем памяти превышает минимально допустимую величину. Необходимый объем дис­кового пространства зависит от платформы, на которой рабо­тает Windows NT. В системах на базе процессоров Intel она занимает на диске минимум 125 Мб, а в RISC-системах ей по­надобится не менее 160 Мб. По части типа платформы Windows NT почти всеядна: она пригодна как для однопроцессорного сервера, почти ничем не отличающегося от Вашего настоль­ного компьютера, так и для чуда техники с поддержкой SMP и 32 процессорами.

В большинстве сетей используются не только ПК и не только Windows, но целый конгломерат платформ и даже се­тевых архитектур. Windows NT Server, как и большинство сер­верных операционных систем, «хорошо осведомлена» об альтернативных «укладах жизни». Поэтому она может работать как самостоятельно, так и в сотрудничестве с другими сете­выми ОС — Novell NetWare, DEC Pathworks и почтенной UNIX. Windows NT можно подключать к мэйнфреймам по протоко­лу IBM SNA, к сетям Macintosh с протоколами AppleShare и Apple Talk и к любым сетям на основе протоколов TCP/IP, включая, естественно, и Интернет. Windows NT Server поддер­живает также компьютеры-клиенты под управлением Mac OS, OS/2, UNIX, MS-DOS и разных версий Windows (в том числе «старушки» 3.1).

Надежная и эффективная поддержка совместного ис­пользования ресурсов — важнейшая обязанность сетевой опе­рационной системы; по степени важности с ней сопоставима только поддержка электронной почты.

Коммуникации

Операционные системы составляют лишь часть сетевой среды. Сотрудничество любого рода связано с передачей и приемом информации, и поэтому требует коммуникационного программного обеспечения — узкоспециализированного ПО, играющего роль посредника между пользовательскими приложениями с одной стороны и сетевыми протоколами, модемами, маршрутизаторами, ком­мутационными сервисами и прочими технологиями ISO/OSI низкого уровня — с дру­гой. Разработчикам ПО, которые полагаются в качестве таких, заполняющих пропасть между приложениями и поставщика­ми услуг связи и телефонии, посредников на инструментарий Microsoft, служат два ее произведения со звучными названия­ми — MAPI и TAPI.

TAPI

Интерфейс приложений компьютерной телефонии (Telephony Application Programming Interface, TAPI) представляет собой набор функций, позволяющих разнообразным прило­жениям пользоваться телефоном для поддержки столь привле­кательных форм сотрудничества, как:

• телеконференции;

• передача данных, в том числе по факсу и электронной почте;

• удаленный доступ;

• интерактивное взаимодействие;

• поиск информации на досках объявлений, в группах но­востей и т. д.

По существу TAPI - это набор сервисов-посредников между приложением, нуждаю­щимся в телефонных услугах, и специальной программой — поставщиком услуг телефонной связи, которая взаимодейству­ет с реальной аппаратурой: телефоном, факсом, модемом и т. д. TAPI искусно встроен в Windows и является единственным методом, доступным Windows-приложениям для манипулиро­вания телефоном. TAPI может поддерживать работу настольного компьютера с настольным телефоном или с телефоном, доступным через локальную сеть.

MAPI

MAPI представляет собой отраслевой стандарт, благодаря которому коммуникационные приложения передают информацию друг другу. Это как бы универсальный язык, позволяющий различным програм­мам понимать друг друга и взаимодействовать. Серверные компоненты MAPI позволяют серверу Exchange работать с множеством разнотипных почтовых клиентов и сервисов, та­ких как, например, поставщики оперативной информации. Клиентские компоненты интерфейса MAPI обеспечивают Windows-приложениям типа Exchange Client возможность обмениваться почтой с любым MAPI-сервером, не заботясь о подробностях вроде формата почтового адреса получателя или взаимодействия с его почтовым сервером.

Как и прочие интерфейсы прикладного программирования, MAPI работает на низком уровне незаметно для пользо­вателя, хотя без этого интерфейса не обойтись даже при про­стейших операциях типа чтения и удаления почтовых сооб­щений. По существу, MAPI служит «почтовым отделением и службой доставки» любого MAPI-совместимого приложения (например, тексто­вого редактора или электронной таблицы).

Обмен информацией

Конечно, кроме телефона есть и электронная почта.

Электронная почта обеспечивает доставку писем (а часто и произвольных файлов, а также голосовых и факсимильных сообщений) от одних пользователей сети другим, успешно используется при автоматизации конторских работ. Передача между терминалами сообщений, например, фото­телеграмм, может также рассматриваться как разновидность электронной почты. Однако для большинства конкретных случаев использование электронной почты предполагает передачу сообщений через специальные "почтовые ящики", между которыми размещаются устройства обработки данных. ("Почтовый ящик" - общая область памяти вычислительной сети, предназначенная для записи информации с помощью одной прикладной программы с целью ее дальнейшего исполь­зования другими прикладными программами, функционирую­щими в других узлах сети.) Накопление документов в таких "почтовых ящиках" и возможность их последующей дополни­тельной обработки имеют следующие преимущества:

• отпадает необходимость в пересылке предварительных результатов и промежуточных рабочих материалов;

• достаточно просто реализуется конфиденциальная связь, обеспечиваются приоритетность передачи данных, циркуляция документов в сети и другие виды информационной связи.

Для эффективной работы пользователей в сети требуется и иное программное обеспечение, которое иногда поставляется вместе с сетевой ОС, а иногда его надо покупать отдельно:

Средства удаленного доступа позволяют подключаться к сети с помощью модема и работать на компьютере, как будто он непосредственно подключен в сеть (разумеется, при этом многие операции будут выполняться дольше, так как модем работает значительно медленнее сетевого контроллера);

Средства групповой работы позволяют совместно работать над документами, обеспечивают согласованность версий до­кументов у разных пользователей, предоставляют средства для организации до­кументооборота предприятия, позволяют организовывать телеконференции — письменный обмен мнениями по различным темам и т.д.;

Программы резервирования позволяют создавать резервные копии данных, хранящих­ся на серверах сети и на компьютерах пользователей, а при необходи­мости — восстанавливать данные по их резервной копии.

Для пользователей, работающих в среде Windows NT и BackOffice, электронная почта — нечто само собой разумеющееся, причем чаще всего под этим словом понимается сервер электронной почты Microsoft Exchange Server. По су­ществу, это компонент BackOffice, поддерживающий не толь­ко электронную почту, но и планирование, контроль и совме­стное использование информации, — целый набор функций, которые обычно относят к программному обеспечению коллек­тивной деятельности.

Помимо этих функций Exchange Server поддерживает дос­туп в Интернет. Роль Интернета растет, по мере того как все большее число предпринимателей осознанно или не очень начинают рассматривать эту глобальную, основанную на стандартах сеть в качестве информационной магистрали, важной не только для связи, но и для маркетинга, электронной торгов­ли, совместной работы в реальном времени. А в будущем — и для тщательно контролируемых, защищенных, не терпящих от­лагательства транзакций того типа, который пока выполняют лишь банки и другие финансовые учреждения. Разумеется, Exchange Server не решает всех этих задач, но будучи основ­ным коммуникационным компонентом Microsoft BackOffice, действительно обеспечивает надежный и простой обмен элек­тронной почтой через Интернет.