возможностей и функций серверов и клиентов сети на базе ПК. Серверная
операционная система концентрируется на управлении ресурсами, а клиентская
— на удовлетворении потребностей владельца, то есть на выполнении заданий с
максимальной скоростью и эффективностью.
Выбор серверных операционных систем для корпоративных сетей на базе
ПК весьма широк: Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX и Mac OS с сетевыми
службами Apple Share и AppleTalk. Как правило, эти операционные системы
способны функционировать и в качестве ПО клиента, и в качестве ПО сервера.
Более того, часто существует «младшая» версия для настольных компьютеров.
Такие программные продукты как Windows NT Workstation, OS/2 Workstation и
ПО рабочей станции от NetWare, по существу, представляют собой несколько
упрощенные версии своих «старших братьев», работающих на серверах..
Обсуждая клиентские или серверные операционные системы, нельзя не
сказать о платформах. В компьютерном мире, как и в обычной жизни, под
платформой понимается некое основание. В данном случае платформой называют
либо аппаратуру, на которой функционирует операционная система, либо
сочетание аппаратуры и аппаратно-зависимой операционной системы. OS/2,
например, создавалась для процессоров компании Intel, хотя поначалу
предназначалась и для процессоров PowerPC. Другие операционные системы,
например, UNIX и Windows NT, являются переносимыми, то есть могут работать
на платформах с разными процессорами.
Сетевые операционные системы создаются для решения масштабных задач:
они предназначены для управления и обслуживания массовых (нередко
одновременных) запросов клиентов. Кроме того, сетевая операционная система
отвечает за проверку учётных данных пользователя, его паролей и прав. К
сетевым ОС предъявляются гораздо более высокие требования в отношении
отказоустойчивости — ведь они должны гарантировать непрерывность работы и
целостность доверенных им гигабайтов и даже терабайтов информации. Сетевая
ОС управляет совместным использованием ресурсов, удаленным доступом,
администрированием сети, почтовым обслуживанием и массой прочих
составляющих бесперебойно функционирующей среды коллективной работы.
Быстродействие сетевой ОС
Сетевая операционная система должна работать с максимально возможной
скоростью. Добиться этого удаётся посредством «трёх М»: многопоточности,
многозадачности, многопроцессорности.
Многопоточность
Многопоточная обработка основана на том, что микропроцессор (в
конечном счете, ответственный за все происходящее в компьютере) работает с
невероятной скоростью, измеряемой крошечными единицами времени — тактами.
Эти такты выполняются независимо от того, обрабатывает ли процессор какую-
нибудь задачу или нет. При этом многие такты приходятся на время, когда
процессор работает «вхолостую»: например, когда программа ждет, пока
сравнительно медленный дисковый накопитель выдаст данные для дальнейшей
обработки.
При многопоточной обработке процесс (например, приложение — редактор
текстов) подразделяется на отдельные составляющие, или потоки, каждый из
которых выполняется микропроцессором по отдельности (см. рис. 1).
Подразделение процесса на составляющие его потоки – функция самого
приложения, а планирование потоков, то есть порядок предоставления им
процессорного времени, осуществляется операционной системой. Точнее, именно
так обстоит дело в системах типа Windows NT или OS/2, поддерживающих
вытесняющую многозадачность.
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.
Есть 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
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
