Сетевые операционные системы

Сетевая операционная система является "мозгом" сети и обеспечивает корректную взаимодействие ее программного и аппаратного обеспечения. Сетевые операционные системы (ОС) делятся на две категории: одноранговые и клиентисерверни. Одноранговые операционные системы предусматривают возможность использования любого компьютера как рабочей станции и сервера одновременно. В одноранговых сетях сетевые ОС (LANtastic, LanSmart, Windows for Workgroups и т.д.) устанавливаются на каждом компьютере, в этом случае название сети - это производная от операционной системы, образует одноранговую сеть. Таким образом, каждый из компьютеров получает возможность предоставлять свои ресурсы всем другим компьютерам в сети. Производительность одноранговых сетей значительно снижается за увеличение размеров сети и увеличение количества взаимодействий сетевых компьютеров. Эксплуатация и поддержка таких сетей, как правило, затруднена. Не имея возможности централизованного управления, администраторы вынуждены управлять множеством сервисов на каждой машине отдельно. Такая работа осложняется еще и тем, что пользователи, работая на каждом из компьютеров, имеют возможность самостоятельно менять настройки ОС, часто приводит к нетрудоспособности всего программного обеспечения рабочей станции.

В сетях клиент / сервер сетевая ОС (Windows 95/98, Windows 2000, Windows NTt Windows XP, Windows Millennium, Novell NetWare, UNIX и т.д.) устанавливается на сервере. Компьютер управляет сетью и предоставляет свои ресурсы клиентским рабочим станциям. Сетевая ОС, работая на сервере (серверная ОС), отвечает за координацию всех действий, связанных с использованием ресурсов и сервисов этого сервера. Клиентом в такой сети является любой сетевой устройство, формирующее запрос к серверу для использования его ресурсов и сервисов. Для обеспечения взаимодействия клиента и сервера на компьютер и клиенте устанавливается и функционирует клиентское программное обеспечение, которое поддерживает общий протокол взаимодействия клиента и сервера. В клиент / серверной сети пользователи "регистрируются" со своей рабочей станции. Для регистрации пользователь сообщает серверу свое имя и пароль, если имя и пароль корректны, сервер аутентифицирует пользователя и предоставляет ему доступ ко всем тем ресурсам и сервисам (использование файлов и принтеров, обеспечения безопасности данных и предоставления возможностей сетевого взаимодействия), на которые пользователю были предоставлены права. Серверная ОС гарантирует надежность и безопасность любых данных, хранящихся и обрабатываются на сервере.

Сетевая операционная система позволяет пользователям совместно использовать: дорогие аппаратные ресурсы сети - принтеры, сканеры, дисковые накапливаемые и тому подобное; программное обеспечение, установленное только на сервере информационные ресурсы - базу данных сервера; организовать совместную работу большого коллектива пользователей с оперативным обменом информации между ними. В состав современных операционных систем (Windows XP, Windows 2000, Windows NT Server, Net Ware) входят компоненты: управление локальными ресурсами компьютера; серверная часть для предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование; клиентская часть операционной системы для распознавания и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам; коммуникационные средства для обмена сообщениями в сети.

Программа перенаправление резидентно содержится в памяти компьютера. Когда пользователь или его программа обращается с запросом к операционной системе компьютера, эта программа перехватывает запрос, анализирует, кто может его выполнить, и направляет или к ОС того же компьютера, или к серверу, которому адресован запрос.

В сети узлы (компьютеры) взаимодействуют между собой по определенным правилам - коммуникационными протоколами, которые реализуются как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней, как правило, реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней - чисто программными средствами. Как уже отмечалось, протоколы реализуются не только компьютерами, но и другими сетевыми устройствами - концентраторами, мостами, коммутаторами, маршрутизаторами и т. Протокол представляет собой согласованность, принятую двумя взаимодействующими объектами (компьютерами), однако это не означает, что он обязательно является стандартным. На практике при построении сетей пытаются использовать стандартные протоколы. Они могут быть национальными или международными.

В конце 80-х годов прошлого века Международная организация по стандартизации разработала правила пересылки данных сетью, которые получили название "Модель взаимодействия открытых систем" (International Organization for Standartization, ISO). Модель ISO получила статус международного стандарта и ее рекомендации являются руководством для построения сети. Согласно модели ISO средства взаимодействия делятся на семь уровней: уровень протокола, представления данных, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический. Каждый из семи уровней определяет совокупность логически сгруппированных функций, необходимых для контроля процесса передачи данных сети.

Уровень протокола - это самый высокий уровень в иерархии эталонной модели ISO, он устанавливает интерфейс между применением пользователя и сетевым уровнем.

Уровень представления данных - отвечает за способ кодирования данных, немногие компьютерные системы используют ту же схему кодирования данных, поэтому на уровень представления данных возложены обязанности по преобразованию между несовместимыми схемами кодирования данных.

Сеансовый уровень управляет потоком служебной информации во время "общения" двух компьютерных систем. Он определяет, является ли соединение одно- или двусторонним, а также гарантирует, что текущий запрос будет вполне проработан. Функции сеансового уровня реализуются компонентами сетевой операционной системы.

Транспортный уровень обеспечивает применением пользователя или верхним уровням - представление и сеансовом - передачу данных с определенной надежностью (возможность восстановления прерванной связи, способность обнаруживать и исправлять ошибки передачи).

Сетевой уровень отвечает за определение маршрута между передающим и приемным компьютерами. Сетевой уровень может и не использоваться. Он обязателен только в том случае, если компьютерные системы расположены в различных сетевых сегментах, разделенных маршрутизатором.

Канальный уровень готовит данные для передачи (разбивает их на отдельные части - кадры, к каждому кадру добавляет адреса отправителя и получателя, служебную информацию). Канальный уровень также отвечает за составление кадров при приеме от физического уровня.

Физический уровень имеет дело с передачей битов физическими каналами связи, такими, например, как коаксиальный кабель, твисторна пара или оптоволоконный кабель. Физическими каналами передаются сообщения и заголовки, которые добавляются к сообщению на каждом уровне. Заголовки содержат служебную информацию, которую необходимо передать через сеть соответствующем уровню ISO компьютера, чтобы сообщить ему, какую работу надо выполнить. Функции физического уровня реализует сетевой адаптер.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >