Операционные системы ЛВС
3.6. Операционные системы ЛВС
Для сетей с централизованным управлением важным компонентом является сетевая операционная система, которая устанавливается на сервере сети, и клиентские части, устанавливаемые на рабочих станциях.
Основное направление развития современных сетевых операционных систем (Network Operation System) – поддержка систем с распределенной обработкой данных и перенос операций обработки на рабочие станции. Это в основном связано с ростом вычислительных возможностей ПК и внедрением многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NТ, Windows 95. Внедрение объектно-ориентированных технологий обработки данных (ОLЕ, DСЕ, IDAPI) также позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей сетевой операционной системы становится объединение разнородных операционных систем рабочих станций и поддержка протоколов транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети (Directoгу Namе Service).
В современных сетевых операционных системах применяются три подхода к организации управления ресурсами сети.
Таблицы Объектов (Bindery). Используются в операционных системах Novell NetWare v3.1х. Таблицы находятся на каждом файловом сервере сети. Они содержат информацию о пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам и т.п.). Такая организация работы удобна, если в сети имеется только один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении новых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко возрастает. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою очередь, должны знать, где расположены те или иные ресурсы сети, и для получения доступа к этим ресурсам регистрироваться на выбранном сервере. Для информационных систем, состоящих из большого количества серверов, такая организация работы сети неэффективна.
Структура Доменов (Domain). Используется в LANServer и LANMahager. Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов (bindery), только в данном случае такая таблица является общей для нескольких серверов, а ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользователю, для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену (зарегистрироваться), после чего ему становятся доступны все ресурсы домена, т.е. ресурсы всех серверов и устройств, входящих в состав домена. Однако и при использовании этого подхода также возникают проблемы при построении информационной системы с большим количеством пользователей, серверов и доменов, например, сети масштаба предприятия. Проблемы связаны с организацией управления несколькими доменами.
Служба Каталогов (Directory Name Service). В данном подходе все ресурсы сети: серверы, пользователи, сетевая печать, хранение данных и т.п. рассматриваются как ветви или директории одной общей информационной системы. Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во-первых, повышает надежность операционной системы и, во-вторых, упрощает обращение к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере, пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой системой проще, чем при использовании доменов, так как существует одна таблица, характеризующая все ресурсы сети, в то время как при доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права доступа отдельно для каждого домена.
Рассмотрим более подробно характеристики некоторых сетевых операционных систем и требования, которые они предъявляют к программному и аппаратному обеспечению ЛВС.
Novell NetWare 3.11
Рекомендуемые материалы
Отличительные черты:
¨ эффективная файловая система;
¨ самый широкий выбор аппаратного обеспечения.
Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.
¨ Центральный процессор: 386 и выше.
¨ Минимальный объем жесткого диска: 9 МБайт.
¨ Объем ОП (Оперативной Памяти) на сервере: 4 МБайт – 4ГБайт.
¨ Минимальный объем ОП РС (Рабочей Станции) клиента: 640 Кбайт.
¨ Операционная система: собственная разработка Novell
¨ Протоколы: IРХ/SРХ.
¨ Мультипроцессорность: нет.
¨ Количество пользователей: 250.
¨ Максимальный размер файла: 4ГБайт.
¨ Шифрование данных: нет.
¨ Монитор UPS: есть.
¨ ТТS: есть.
¨ Управление распределенными ресурсами сети: таблицы bindeгу на сервере.
¨ Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, SFT II,SFT III, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц bindery и данных.
¨ Компрессирование данных: нет.
¨ Фрагментация блоков (Block suballocations): нет.
¨ Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас(доп.), ОS/2(доп.), UNIX(доп.), Windows NT.
LAN Server, IВМ Согр.
Отличительные черты:
¨ использование доменной организации сети упрощает управление и доступ к ресурсам сети;
¨ обеспечивает полное взаимодействие с иерархическими системами (архитектурой SNА).
Целостная операционная система с широким набором услуг. Работает на базе ОS/2, поэтому сервер может быть невыделенным (nondedicated). Обеспечивает взаимодействие с иерархическими системами, поддерживает межсетевое взаимодействие.
Выпускаются две версии LAN Server: Entry и Advanced. Advanced в отличие от Entry поддерживает высокопроизводительную файловую систему (High Perfomance File System – HPFS). Она включает системы отказоустойчивости (Fail Tolerances) и секретности (Local Security).
Серверы и пользователи объединяются в домены. Серверы в домене работают как единая логическая система. Все ресурсы домена доступны пользователю после регистрации в домене. В одной кабельной системе могут работать несколько доменов. При использовании на рабочей станции OS/2 ресурсы этих станций доступны пользователям других рабочих станций, но только одному в данное время. Администратор может управлять работой сети только с рабочей станции, на которой установлена операционная система OS/2. LAN Server поддерживает удаленную загрузку рабочих станций DOS, OS/2 и Windows (Remote Interface Procedure Load – RIPL).
К недостаткам можно отнести:
¨ сложная процедура установки NOS;
¨ ограниченное количество поддерживаемых драйверов сетевых адаптеров.
Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.
¨ Центральный процессор: 38б и выше.
¨ Минимальный объем жесткого диска: 4.6 МБайт для клиента (requestor)/7.2 МБайт для сервера.
¨ Минимальный объем ОП на сервере: 1.3 МБайт – 16 МБайт.
¨ Минимальный объем ОП РС клиента: 4.2 Мбайт для OS/2, 640 КБайт для DOS.
¨ Операционная система: OS/2 2.х.
¨ Протоколы: NetBIOS, ТСР/IР.
¨ Мультипроцессорность: поддерживается.
¨ Количество пользователей: 1016.
¨ Максимальный размер файла: 2 Гбайт.
¨ Шифрование данных: нет.
¨ Монитор UPS: есть.
¨ ТТS: есть.
¨ Управление распределенными ресурсами сети: домены.
¨ Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц домена.
¨ Компрессирование данных: нет.
¨ Фрагментация блоков (Block suballocation): нет.
¨ Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас (доп.), OS/2, UNIX, Windows NT (доп.).
VINES 5.52, Banyan System Inc.
Отличительные черты:
¨ возможность взаимодействия с любой другой сетевой операционной системой;
¨ использование службы имен StreetTalk позволяет создавать разветвленные системы.
До появления NetWare 4 VINES преобладала на рынке сетевых операционных систем для распределенных сетей, для сетей масштаба предприятия (enterprise network). Тесно интегрирована с UNIX.
Для организации взаимодействия используется глобальная служба имен – StreetTalk, во многом схожая с NetWare Directory Services. Позволяет подключиться пользователю, находящемуся в любом месте сети. StreetTalk – база данных, распределенная по всем серверам сети.
Поддержка Х.29 позволяет удаленной рабочей станции DOS подключиться к локальной сети через сети Х.25 или ISDN.
VINES критична к типу компьютера и жестких дисков. Поэтому при выборе оборудования необходимо убедиться в совместимости аппаратного обеспечения и сетевой операционной системы VINES.
Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.
¨ Центральный процессор: 386 и выше.
¨ Минимальный объем жесткого диска: 80 Мбайт.
¨ Объем ОП на сервере: 8 Мбайт – 25б Мбайт.
¨ Минимальный объем ОП РС клиента: б40 КБайт.
¨ Операционная система: UNIX.
¨ Протоколы: VINES IР, AFP, NetBIOS, ТСР/IР, IРХ/SРХ.
¨ Мультипроцессорность: есть – SMP(Symmetric MultiProcesing).
¨ Количество пользователей: неограниченно.
¨ Максимальный размер файла; 2ГБайт.
¨ Шифрование данных: нет.
¨ Монитор UPS: есть.
¨ ТТS: нет.
¨ Управление распределенными ресурсами сети: StreetTalk.
¨ Система отказоустойчивости: резервное копирование таблиц StreetTalk и данных.
¨ Компрессирование данных: есть.
¨ Фрагментация блоков (Block suballocation): нет.
¨ Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас(доп.), ОS/2, UNIX(доп.), Windows NT (доп.).
Windows NT Advanced Server 3.1, Microsoft Corp.
Отличительные черты:
¨ простота интерфейса пользователя
¨ доступность средств разработки прикладных программ и поддержка прогрессивных объектно-ориентированных технологий
Всё это привело к тому, что эта операционная система может стать одной из самых популярных сетевых операционных систем.
Интерфейс напоминает оконный интерфейс Windows 3.1, инсталяция занимает около 20 минут. Модульное построение системы упрощает внесение изменений и перенос на другие платформы. Обеспечивается защищенность подсистем от несанкционированного доступа и от их взаимного влияния (если зависает один процесс, это не влияет на работу остальных). Есть поддержка удаленных станций – Remote Access Service (RAS), но не поддерживается удаленная обработка заданий.
Windows NT предъявляет более высокие требования к производительности компьютера по сравнению с NetWare.
Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.
¨ Центральный процессор: 386 и выше, MIPS, R4000, DEC Alpha АХР.
¨ Минимальный объем жесткого диска: 90 Мбайт.
¨ Минимальный объем ОП на сервере: 16 Мбайт.
¨ Минимальный объем ОП РС клиента; 12 Мбайт для NТ/512 КБайт для DOS.
¨ Операционная система: Windows NT.
¨ Протоколы: NetBEUI, ТСР/IР, IРХ/SРХ, АррlеТаlk, АsyncBEUI.
¨ Мультипроцессорность: поддерживается.
¨ Количество пользователей: неограниченно.
¨ Максимальный размер файла: неограничен.
¨ Шифрование данных: уровень С-2.
¨ Монитор UPS: есть.
¨ ТТS: есть.
¨ Управление распределенными ресурсами сети: домены.
¨ Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, RAID 5, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц домена и данных.
¨ Компрессирование данных: нет.
¨ Фрагментация блоков (Block suballocation): нет.
¨ Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас, ОS/2, UNIX, Windows NT.
NetWare 4, Nowell Inc.
Отличительная черта:
¨ применение специализированной системы управления ресурсами сети (NetWare Directory Services – NDS) позволяет строить эффективные информационные системы с количеством пользователей до 1000. В NDS определены все ресурсы, услуги и пользователи сети. Эта информация распределена по всем серверам сети.
Для управления памятью используется только одна область (рооl), поэтому оперативная память, освободившаяся после выполнения каких-либо процессов, становится сразу доступной операционной системе (в отличие от NetWare 3).
Новая система управления хранением данных (Data Storage Managment) состоит из трех компонент, позволяющих повысить эффективность файловой системы:
1. Фрагментация Блоков или Разбиение Блоков Данных на Подблоки (Block Suballocation). Если размер блока данных на томе 64 КБайта, а требуется записать файл размером 65 КБайт, то ранее потребовалось бы выделить 2 блока по б4 Кбайта. При этом 6З Кбайта во втором блоке не могут использоваться для хранения других данных. В NetWare 4 система выделит в такой ситуации один блок размером 64 КБайта и два блока по 512 Байт. Каждый частично используемый блок делится на подблоки по 512 Байт, свободные подблоки доступны системе при записи других файлов.
2. Упаковка Файлов (File Compression). Долго не используемые данные система автоматически компрессирует, упаковывает, экономя таким образом место на жестких дисках. При обращении к этим данным автоматически выполняется декомпрессия данных.
3. Перемещение Данных (Data Migration). Долго не используемые данные система автоматически копирует на магнитную ленту либо другие носители, экономя таким образом место на жестких дисках.
Встроенная поддержка Протокола Передачи Серии Пакетов (Packet-Burst Migration). Этот протокол позволяет передавать несколько пакетов без ожидания подтверждения о получении каждого пакета. Подтверждение передается после получения последнего пакета из серии.
При передаче через шлюзы и маршрутизаторы обычно выполняется разбиение передаваемых данных на сегменты по 512 Байт, что уменьшает: скорость передачи данных примерно на 20%. Применение в NetWare 4 протокола LIP (Large Internet Packet) позволяет повысить эффективность обмена данными между сетями, так как в этом случае разбиение на сегменты по 512 Байт не требуется.
Все системные сообщения и интерфейс используют специальный модуль. Для перехода к другому языку достаточно поменять этот модуль или добавить новый. Возможно одновременное использование нескольких языков: один пользователь при работе с утилитами использует английский язык, а другой в это же время русский.
Утилиты управления поддерживают DOS, Windows и OS/2-интерфейс.
Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.
¨ Центральный процессор: 38б и выше.
¨ Минимальный объем жесткого диска: от 12 Мбайт до 60 Мбайт.
¨ Объем ОП на сервере: 8 Мбайт – 4ГБайт.
¨ Минимальный объем ОП РС клиента: б40 КБайт.
¨ Операционная система: собственная разработка Novell.
¨ Протоколы: IРХ/SРХ.
¨ Мультипроцессорность: нет.
¨ Количество пользователей: 1000.
¨ Максимальный размер файла: 4 Гбайт.
¨ Шифрование данных: С-2.
¨ Монитор UPS: есть.
Люди также интересуются этой лекцией: 1. Организационная структура.
¨ ТТS: есть.
¨ Управление распределенными ресурсами сети: NDS.
¨ Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, SFT II,SFT III, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц NDS.
¨ Компрессирование данных: есть.
¨ Фрагментация блоков (Block suballocation): есть.
¨ Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас(5), ОS/2, UNIX(доп.), Windows NT.
