47830 (608384), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Одной из вех в истории (или, если хотите, предыстории) FreeBSD было появление стека протоколов ТСР/IP в 4.2BSD. Он послужил основой для аналогичных стеков других операционных систем. Даже некоторые сетевые утилиты компании Microsoft до сих пор отображают сообщения об авторских правах, свидетельствующие о том, что эти утилиты заимствованы из BSD. С учетом этих обстоятельств, казалось бы, у FreeBSD не должно быть никаких проблем при взаимодействии с другими системами по сети. В некоторых случаях это действительно так, но есть нюансы и ограничения, которые обязательно следует учитывать.

• Альтернативные стеки сетевых протоколов. ТСР/IP — не единственный существующий стек сетевых протоколов. В некоторых локальных сетях используются другие семейства протоколов, например AppleTalk компании Apple, NetBEUI в Windows и IPX компании Novell. Поддержка этих стеков во FreeBSD ограничена в сравнении с ТСР/IP. К счастью, немногие сетевые утилиты сегодня работают исключительно с альтернативными протоколами. К примеру, в Windows утилиты совместного доступа к файлам и принтерам поддерживают как NetBIOS, так и ТСР/IP. Этот факт учитывает программа Samba , предоставляющая Windows-клиентам доступ к файлам.

• Непостоянство стандартов. Редко какой поставщик использует сторонний код в том виде, в каком он был получен. Даже авторы время от времени переделывают свои творения. По этой причине исходный стек ТСР/IP, появившийся в 4.2BSD, за годы эксплуатации "мутировал", и в каждой следующей операционной системе использовалась несколько иная его реализация, иногда даже совершенно новая. Но при всем многообразии изменений нельзя не отметить тот факт, что большинство операционных систем может взаимодействовать друг с другом по протоколам ТСР/IP. С практической точки зрения важно то, что FreeBSD как одна из основных серверных систем крайне редко бывает несовместима с другими системами, с которыми ведется работа по сети. Проблемы чаще возникают с конкретными протоколами, применяемыми клиентом или сервером. Например, Web-страницы, разработанные для браузера Internet Explorer компании Microsoft, не всегда корректно отображаются в браузерах, доступных во FreeBSD, таких как Mozilla или Konqueror.

• Проблемы с безопасностью. Протоколы семейства ТСР/IP разрабатывались во времена взаимного доверия, поэтому в них заложено очень мало средств защиты. В результате с наступлением эры Internet в сетевом программном обеспечении стали постоянно обнаруживаться "дыры", позволяющие злоумышленникам получать несанкционированный доступ к компьютерам. В плане безопасности у FreeBSD хорошая репутация, но это не значит, что вопросы безопасности можно игнорировать. Неправильная конфигурация системы почти наверняка приводит к появлению "дыр".

В целом FreeBSD прекрасно подходит для выполнения многих сетевых функций. В ней реализован стабильный и эффективный стек ТСР/IP, что особенно важно для серверов. Написано множество серверных программ, позволяющих пользователям FreeBSD взаимодействовать с другими системами. Что касается безопасности, то FreeBSD обладает хорошими средствами защиты.

Безопасность — весьма относительное понятие. Заявления "FreeBSD—защищенная система" нельзя воспринимать как стопроцентную гарантию защиты. В лучшем случае можно надеяться на то, что система капитулирует лишь перед наиболее опытными и настойчивыми хакерами. Кроме того, стандарты безопасности постоянно меняются по мере выявления все новых ошибок в программах наряду с изобретением новых способов взлома. Система, которая сегодня кажется разумно защищенной, завтра может оказаться абсолютно беззащитной перед лицом очередной угрозы.

Сосуществование с другими операционными системами на одном компьютере

С самого начала разработки BSD-систем возникла потребность в сосуществовании UNIX с другими операционными системами на одном компьютере. Например, на PDP 11/45, первом UNIX-компьютере в Беркли, ОС UNIX выполнялась лишь треть рабочего времени. Остальное время отводилось другой операционной системе (RSTS). Но для компьютера, работающего в режиме разделения времени, это чрезвычайно неуклюжий подход, поэтому на большинстве UNIX-компьютеров в 1970 — 1980 гг. выполнялась одна операционная система. С появлением 386/BSD вопрос сосуществования различных операционных систем стал гораздо острее. Многие программисты-любители имели всего один компьютер и часто сталкивались с необходимостью писать программы для более популярной DOS (позднее — Windows). Такое положение дел сохранилось и сегодня. Если FreeBSD устанавливается на выделенный компьютер (сервер или специализированную рабочую станцию), то задача упрощается, так как использовать другие операционные системы не предполагается. Если же планируется время от времени запускать программы в другой ОС, то нужно разобраться, как FreeBSD работает с жесткими дисками и как на персональных компьютерах загружается операционная система.

Одна из ключевых концепций мультисистемных компьютеров — разделы. Если представить жесткий диск как шкаф для бумаг, то раздел — это один из его ящиков, часть большого документохранилища, содержащая взаимосвязанные файлы. Разделы создаются при подготовке диска к использованию. Это называется разбивкой на разделы. После того как раздел создан, его не так-то легко модифицировать. Следовательно, важно продумать такую структуру жесткого диска, которая в обозримом будущем отвечала бы потребностям пользователя.

Есть утилиты, позволяющие менять размеры существующих разделов. Это, в частности, коммерческие программы PartitionMagic и Partition Commander. Среди программ с открытым исходным кодом назовем FIPS и GNU Parted. Это более простые программы с ограниченными возможностями, но свою работу они выполняют. Особенно полезны они в том случае, когда FreeBSD устанавливается в системе, где уже инсталлирована DOS, Windows, OS/2, Linux или другая операционная система.

За много лет были придуманы различные схемы разбивки на разделы. В основном они разрабатывались независимо друг от друга для конкретных аппаратных платформ. На персональных компьютерах поддерживается три типа разделов. Их существование не так уж необходимо, просто предыдущая схема была расширена, когда стало очевидно, что ее возможности исчерпаны.

Первичный раздел. Исходный тип раздела персональных компьютеров теперь называется первичным разделом. Всего таких разделов может быть четыре. Не которые операционные системы, такие как DOS и Windows, должны загружаться с первичного раздела, расположенного на первом физическом диске. FreeBSD тоже должна находиться в первичном разделе, но он может быть не первым. Есть операционные системы, например Linux и OS/2, которые могут загружаться с расширенного раздела. Все эти нюансы нужно учитывать, планируя инсталляцию системы.

• Расширенный раздел. В определенном смысле расширенный раздел представляет собой всего лишь особый тип первичного раздела. Он занимает одну из четырех доступных областей первичных разделов и служит для последующей разбивки на логические разделы.

• Логический раздел. Логические разделы создаются внутри расширенных. Запись для расширенного раздела в таблице разделов необходима для того, чтобы зарезервировать место под один или несколько логических разделов. Их число ограничивается емкостью жесткого диска и способом адресации разделов, применяемым в операционной системе. Например, в DOS и Windows разделы помечаются буквами (именами дисков), поэтому теоретически их может быть 26 (число букв английского алфавита). В UNIX-подобных системах число логических разделов зависит от ядра и содержимого каталога /dev. В любом случае редко какая система даже приближается к теоретическому пределу. Поскольку логические разделы находятся в расширенном разделе, они должны последовательно занимать смежные области жесткого диска.

В DOS и Windows жесткий диск часто представляет собой один большой первичный раздел. Но если на одном компьютере требуется установить FreeBSD и какую-то другую операционную систему, то придется создавать дополнительные разделы. В частности, под FreeBSD должен быть отведен один из первичных разделов. Одна из возможных конфигураций изображена на рис. 1.1. В данном случае FreeBSD и Windows занимают по одному первичному разделу, а в расширенном разделе Windows созданы два логических диска.

Рис. 1.1. Разбивка на разделы позволяет отделять операционные системы друг от друга и создавать области хранения для различных типов данных

Компьютеры на базе новых 64-разрядных процессоров Intel IА64 поддерживают дополнительную, более гибкую схему разбивки на разделы.

В самой FreeBSD ситуация намного сложнее. Прежде всего нужно понять, что в UNIX-системах разделы часто используются для обособленного хранения различных типов данных. Это позволяет монтировать каталоги с различными параметрами и защищать данные в случае переполнения или повреждения других разделов. Например, каталог /home, хранящий файлы пользователей, часто отделяют от корневого каталога (/). Во FreeBSD, как и в других разновидностях UNIX, каждый раздел монтируется к определенному каталогу. Нет логических дисков, как в DOS или Windows. По этой причине FreeBSD-системы часто требуют нескольких разделов, даже если на компьютере установлена только FreeBSD.

Традиционно во FreeBSD применяется схема разбивки на разделы, отличающаяся от стандартной схемы для персональных компьютеров. Обычно разбивка осуществляется в пределах одного первичного раздела. Его подразделы аналогичны логическим дискам расширенного раздела. Работать с подразделами может только BSD-система.

Если нужно обмениваться данными с другими операционными системами, лучше выделить для этого отдельный раздел. К сожалению, в разных операционных системах для хранения данных применяются разные файловые системы. Файловая система, занимающая целый раздел, ведет учет файлов, следит за их расположением и управляет служебной информацией, такой как дата создания файла.

Как правило, для перекрестного обмена данными подходит файловая система FAT(File Allocation Table) из DOS, поскольку ее поддерживают все распространенные операционные системы персональных компьютеров.

Лишь немногие системы, не относящиеся к семейству UNIX, поддерживают FFS (Fast File System), собственную файловую систему FreeBSD.

Вообще говоря, в разных версиях UNIX применяется несколько иная реализация FFS, так что, даже если планируется установить на одном компьютере вместе с FreeBSD еще одну разновидность UNIX, может потребоваться использовать FAT в качестве общей среды обмена файлами.

Аппаратная среда

Прежде чем инсталлировать FreeBSD, нужно узнать аппаратные требования этой системы. Платформа х86 чрезвычайно разнообразна, поэтому в компьютерах часто присутствуют компоненты, не поддерживаемые во FreeBSD. Как правило, это не мешает инсталлировать систему, но ее возможности будут ограничены. Если в процессе инсталляции системы будет обнаружено неподдерживаемое устройство, то следует заменить его, прежде чем продолжать инсталляцию. Это позволит избежать последующего переконфигурирования системы.

Типы и производительность процессоров

"Сердцем" компьютера является центральный процессор. Как уже говорилось выше, FreeBSD изначально предназначалась для работы на процессорах Intel х86, по крайней мере на 32-разрядных процессорах, начиная с 80386. В 2002 г. FreeBSD поддерживала процессоры Intel 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4 и серию Celeron со всеми разновидностями. Помимо этого FreeBSD работает на аналогичных процессорах других компаний, таких как AMD, VIA, Transmeta, Cyrix, IDT и NexGen (последние три обанкротились, но их разработки внедрены в процессоры AMD и VIA). Некоторые компании, например Evergreen, продают комбинированные системы и позволяют "разгонять" старые материнские платы до ранее недоступных скоростей. FreeBSD работает с такими процессорами, но могут возникать трудности с выбором материнских плат.

Существуют проекты по переносу FreeBSD на другие платформы, в том числе Intel IА64, AMD х86-64 (ответ компании AMD на архитектуру IA64), Alpha компании Compaq, PowerPC (РРС) компании Motorola и UltraSparc компании Sun. В настоящее время архитектура х86 остается наиболее популярной, но появились признаки того, что со временем она будет вытеснена 64-разрядными платформами. Компания Intel продвигает процессоры платформы IA64 под названием Itanium. Компания AMD готовит конкурирующую платформу х86-64 (K8, или Hammer). Эти процессоры, без сомнения, будут играть очень большую роль в недалеком будущем. К счастью, функционирование FreeBSD не зависит от используемой платформы, хотя тип процессора нужно учитывать при выборе скомпилированных программ. При инсталляции FreeBSD на альтернативных платформах может меняться порядок разбивки на разделы и установки системы. Впрочем, в этой курсовой работе мы сосредоточимся на платформе х86 как наиболее популярной.

Что касается скорости работы процессора, то для FreeBSD здесь нет ограничений. Система работает даже на самых низкоскоростных процессорах 80386, хотя такое применение в наши дни мало кого заинтересует. Систему на базе процессора 80386 можно использовать разве что в качестве выделенного брандмауэра для домашней сети или DHCP-сервера небольшой сети. Для обработки графики и выполнения современных ресурсоемких программ производительности такого процессора недостаточно. Подбирая комплектацию нового компьютера, старайтесь устанавливать самые новые процессоры компаний Intel, AMD, VIA или Transmeta. Если планируется запускать программы, предъявляющие повышенные требования к производительности, выбирайте более новые модели процессоров.

Цена на процессоры резко снижается при переходе от самой последней модели к предыдущей и гораздо меньше — при последующем снижении скорости процессора. Таким образом, оптимальным выбором с точки зрения соотношения цена/производительность часто являются процессоры промежуточного звена. Планка "промежуточного" уровня повышается чуть ли не ежемесячно, так что конкретные рекомендации по поводу выбора оптимального процессора давать сложно.

Требования к оперативной памяти

Как и в отношении центрального процессора, требования к оперативной памяти, предъявляемые во FreeBSD, умеренны по современным меркам. В официальной документации говорится, что для инсталляции системы требуется минимум 5 Мбайт ОЗУ, а для работы самой системы требуется минимум 4 Мбайт. Сегодня это кажется смехотворным. Такие объемы памяти достаточны лишь для самых тривиальных приложений. Современные компьютеры оснащаются минимум 128 Мбайт ОЗУ. Этого более чем достаточно для инсталляции FreeBSD, загрузки графической среды и запуска большинства серверов (хватит даже 64 Мбайт). Но в определенных ситуациях требуется дополнительная память.

• Многопользовательская среда. Если в системе одновременно работает множество пользователей (например, по сети), то для обслуживания пользовательских приложений и графических оболочек нужна дополнительная память.

• Крупные серверы. Для большинства серверов достаточно 64 Мбайт ОЗУ, но требования к памяти повышаются по мере роста вычислительной нагрузки. Если на одном компьютере функционируют файловый сервер, Web-сервер, почтовый сервер и все они обслуживают сотни или тысячи пользователей, то минимально допустимый объем оперативной памяти будет гораздо больше, чем 128 Мбайт. Конкретный показатель зависит от предполагаемого уровня загруженности.

• Ресурсоемкие программы. Некоторые программы, например анимационные или моделирующие пакеты, требуют больших объемов памяти, даже если с ними работает один пользователь. Конкретные значения указаны в документации к программе. Как правило, с повышением требований к памяти возрастают и требования к скорости центрального процессора, но так бывает не всегда.

Жёсткие диски

При инсталляции операционной системы нужно учитывать объем дискового пространства. Выше уже описывались принципы разбивки на разделы, применяемые во FreeBSD. Но прежде чем приступать к инсталляции, следует выбрать тип жесткого диска и оценить общий объем дискового пространства, отводимый под операционную систему.

Характеристики

Список файлов курсовой работы