Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

лекции СПО

.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
2.4 Mб
Скачать

Сетевые

функции т кже ре лизовыв лись

в основном сетевыми

о олочк ми, р

от вшими поверх ОС. При сетевой р

оте все д нео ходимо

поддержив ть мно опользов тельский режим, при котором один пользов тель

— интер ктивный, ост льные получ ют доступ к ресурс м компьютер

по

сети. В т ком случ е от опер ционной системы тре уется хотя

ы некоторый

минимум

функцион льной

поддержки

мно опользов тельско о

режим .

стория сетевых средств MS-DOS н ч л сь с версии 3.1. Эт

версия MS-DOS

до

вил

к ф йловой системе нео ходимые средств

локировки ф йлов и

з писей,

которые позволили

олее чем одному пользов телю иметь доступ к

ф йлу. Пользуясь этими функциями,

сетевые о олочки мо ли о еспечить

р зделение ф йлов между сетевыми пользов телями.

 

 

 

 

 

 

Вместе с выпуском версии MS-DOS 3.1 в 1984

оду комп ния Microsoft

т кже выпустил

продукт, н зыв емый Microsoft Networks,

который о ычно

неформ льно н зыв ют MS-NET. Некоторые концепции, з ложенные в MS-

NET, т кие к к введение в структуру

зовых сетевых

компонентов

редиректор и сетево о сервер , успешно перешли в

олее поздние сетевые

продукты Microsoft: LAN Manager, Windows

for Workgroups,

 

з тем

и в

Windows NT.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сетевые о олочки для персон льных компьютеров выпуск ли и дру ие

комп нии: IBM, Artisoft, Performance Technology и дру ие.

 

 

 

 

 

ной путь вы р л комп ния Novell. Он изн ч льно сдел л

ст вку н

р зр

отку опер ционной системы со встроенными сетевыми функциями и

до ил сь

н

этом пути выд ющихся

успехов. Ее

сетевые

опер ционные

системы

NetWare

н

дол ое время

ст ли

эт лоном производительности,

н дежности и з щищенности для лок льных сетей.

 

 

 

 

 

 

Перв я сетев я опер ционн я систем

комп нии Novell появил сь н

рынке в 1983

оду и н зыв л сь OS-Net. Эт

ОС предн зн ч л сь для сетей,

имевших звездоо р зную тополо ию, центр льным элементом которых

ыл

специ лизиров нный компьютер н

зе

микропроцессор

Motorola 68000.

Немно о позже, ко д

фирм

IBM выпустил

персон льные компьютеры PC

XT, комп ния Novell р зр от л новый продукт — NetWare 86, р ссчит нный

нрхитектуру микропроцессоров семейств Intel 8088.

Сс мой первой версии ОС NetWare р спростр нял сь к к опер ционн я

систем

для

центр льно о сервер

лок льной

сети, котор я з счет

специ лиз ции

н

выполнении

функций ф йл-сервер

о

еспечив ет

м ксим льно возможную для д нно о кл сс

компьютеров скорость уд ленно о

доступ

к ф йл м

и повышенную

езоп сность д нных.

З

высокую

производительность

пользов тели

сетей

Novell

NetWare р спл чив ются

стоимостью — выделенный ф йл-сервер не может использов ться в к честве

р очей ст нции, е о специ лизиров нн я ОС имеет весьм

специфический

прикл дной про р ммный интерфейс (API), что тре ует от

р зр отчиков

приложений осо ых зн ний, специ льно о опыт и зн чительных усилий.

В отличие от Novell ольшинство дру их комп ний р звив ли сетевые средств для персон льных компьютеров в р мк х опер ционных систем с

универс льным интерфейсом API,

то

есть

опер ционных систем

о ще о

н зн чения.

Т кие

системы

по

мере

р звития

пп р тных пл тформ

персон льных

компьютеров

ст ли

все

ольше

прио рет ть

черты

опер ционных систем мини-компьютеров.

 

 

 

 

В 1987

оду в результ те совместных усилий Microsoft и IBM появил сь

перв я мно оз д чн я опер ционн я систем

для персон льных компьютеров с

процессором

Intel

80286, в

полной

мере

использующ я возможности

з щищенно о режим

— OS/2.

Эт

систем

ыл хорошо продум нн . Он

поддержив л

вытесняющую

мно оз д чность,

вирту льную

п мять,

рфический пользов тельский интерфейс (не с первой версии) и вирту льную

мшину для выполнения DOS-приложений. Ф ктически он выходил з пределы простой мно оз д чности с ее концепцией р сп р ллелив ния отдельных процессов, получившей н зв ние мно опоточности.

OS/2 с ее р звитыми функциями мно оз д чности и ф йловой системой

HPFS со встроенными средств ми мно опользов тельской з щиты ок з л сь

хорошей пл тформой для построения лок льных сетей персон льных

компьютеров. Н и ольшее р спростр нение получили сетевые о олочки LAN

Manager комп нии Microsoft и LAN Server комп нии IBM, р зр

от нные этими

комп ниями н основе одно о

зово о код . Эти

о олочки уступ ли по

производительности

ф йловому

серверу NetWare

и потре ляли ольше

пп р тных ресурсов, но имели в жные достоинств

— они позволяли, во-

первых, выполнять н

сервере лю ые про р ммы, р зр

от нные для OS/2, MS-

DOS и Windows,

во-вторых, использов ть компьютер, н

котором они

р от ли, в к честве р

очей ст нции.

 

 

Сетевые р зр

отки комп ний Microsoft и IBM привели к появлению

NetBIOS — очень популярно о

тр нспортно о протокол и

одновременно

интерфейс

прикл дно о про р ммиров ния для лок льных сетей, получивше о

применение

пр ктически во

всех

сетевых опер ционных

систем х

для

персон льных компьютеров.

Этот протокол и се одня применяется

для

созд ния не ольших лок льных сетей.

 

 

 

Не очень уд чн я рыночн я судь

OS/2 не позволил

систем м LAN

Manager и LAN Server з хв тить з метную долю рынк , но принципы р

оты

этих сетевых систем во мно ом н шли свое воплощение в

олее уд чливой

опер ционной системе 90-х

одов

Microsoft Windows NT, содерж щей

встроенные сетевые компоненты, некоторые из которых имеют прист вку LM

от LAN Manager.

В80-е оды ыли приняты основные ст нд рты н коммуник ционные

техноло ии для лок льных сетей: в 1980

оду — Ethernet, в 1985 — Token Ring,

в конце 80-х — FDDI. Это позволило

о еспечить совместимость сетевых

опер ционных систем н

нижних уровнях, т кже ст нд ртизов ть интерфейс

ОС с др йвер ми сетевых

д птеров.

 

 

 

Для персон льных компьютеров применялись не только специ льно

р зр

от нные для них опер ционные системы, подо ные MS-DOS, NetWare и

OS/2,

но и

д птиров лись уже существующие ОС. Появление процессоров

Intel

80286 и осо енно 80386 с

поддержкой

мультипро р ммиров ния

позволило

перенести н

пл тформу

персон льных

компьютеров ОС UNIX.

Н и олее известной системой это о тип ыл версия UNIX комп нии Santa

Cruz Operation (SCO UNIX).

2.6 Особенности современного этапа развития операционных систем

В

90-е

оды

пр ктически все опер ционные системы, з ним ющие

з метное

место

н

рынке, ст ли сетевыми. Сетевые функции се одня

встр ив ются в ядро ОС, являясь ее неотъемлемой ч стью. Опер ционные

системы получили средств для р оты со всеми основными техноло иями

лок льных (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM) и

ло льных (Х.25, frame relay,

ISDN,

ATM)

сетей,

т кже средств

для

созд ния

сост вных сетей

(IP,

IPX,

AppleTalk, RIP, OSPF, NLSP). В

опер ционных систем х

используются

средств

мультиплексиров ния

нескольких стеков протоколов, з

счет

которо о

компьютеры

мо ут

поддержив ть одновременную сетевую р

оту с р знородными клиент ми и

сервер ми.

Появились специ лизиров нные

ОС, которые предн зн чены

исключительно для выполнения коммуник ционных з д ч. Н пример, сетев я

опер ционн я

систем

IOS

комп нии

Cisco

Systems,

р

от ющ я в

м ршрутиз тор х,

ор

низует

в

мультипро р ммном

режиме

выполнение

н ор

про р мм,

к жд я из которых ре лизует один из коммуник ционных

протоколов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во второй половине 90-х одов все производители опер ционных систем

резко усилили поддержку средств р

оты с

нтернетом (кроме производителей

UNIX-систем, в которых эт

поддержк

все д

ыл

существенной). Кроме

с мо о

стек

TCP/IP

в комплект пост вки

н ч ли включ ть утилиты,

ре лизующие т кие популярные сервисы

 

нтернет , к к telnet, ftp, DNS и Web.

Влияние нтернет

проявилось и в том,

что компьютер превр тился из чисто

вычислительно о

устройств

в

средство коммуник ций

с

р звитыми

вычислительными возможностями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осо ое вним ние в течение все о последне о десятилетия уделялось

корпор тивным

сетевым опер ционным

систем м.

х

д льнейшее р звитие

предст вляет

одну из н и олее в жных

з д ч и в о озримом

удущем.

Корпор тивн я

oпeр ционн я систем

отлич ется спосо ностью хорошо и

устойчиво р

от ть в крупных сетях,

которые х р ктерны

для

ольших

предприятий,

имеющих отделения в десятк х ородов и, возможно, в р зных

стр н х. Т ким сетям ор нически присущ

высок я степень

етеро енности

про р ммных

и

пп р тных средств,

поэтому корпор тивн я ОС

должн

еспро лемно вз имодействов ть с опер ционными систем ми р зных типов и

р от ть н р зличных пп р тных

пл тформ х. К н стоящему времени

дост точно явно определил сь тройк

лидеров в кл ссе корпор тивных ОС —

это Novell NetWare 4.x и 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 и Windows 2000, т кже

UNIX-системы р зличных производителей пп р тных пл тформ.

Для корпор тивной ОС очень в жно н личие средств центр лизов нно о

дминистриров ния и упр вления,

позволяющих в единой зе д нных хр нить

учетные з писи

о десятк х

тысяч

пользов телей,

компьютеров,

коммуник ционных

устройств

и модулей

про р ммно о

о еспечения,

имеющихся в корпор тивной сети. В современных опер ционных систем х

средств центр лизов нно о

дминистриров ния о ычно

зируются н

единой

спр вочной служ е. Первой успешной

ре лиз цией

спр вочной служ ы

корпор тивно о м сшт

ыл систем

StreetTalk

комп нии Banyan. К

н стоящему времени н и ольшее призн ние получил спр вочн я служ

NDS

комп нии Novell, выпущенн я впервые в 1993 оду для первой корпор тивной версии NetWare 4.O. Роль центр лизов нной спр вочной служ ы н столько велик , что именно по к честву спр вочной служ ы оценив ют при одность

опер ционной системы для р

оты в корпор тивном м сшт

е.

Длительн я

з держк

выпуск

Windows NT 2000 во мно ом

ыл связ н

с созд нием для

этой ОС м сшт

ируемой спр вочной служ ы Active Directory,

ез которой

этому

семейству

ОС

трудно

ыло

претендов ть н

зв ние истинно

корпор тивной ОС.

 

 

 

 

 

 

 

Созд ние мно офункцион льной м сшт

ируемой спр вочной служ ы

является стр те ическим

н пр влением

эволюции ОС.

От

успехов это о

н пр вления

во мно ом з висит

и д льнейшее р звитие нтернет . Т к я

служ нужн

для превр щения

нтернет в предск зуемую и упр вляемую

систему,

н пример для

о еспечения тре уемо о

к честв

о служив ния

тр фик

пользов телей, поддержки крупных

р спределенных приложений,

построения эффективной почтовой системы и т. п.

 

 

Н

современном эт пе р звития опер ционных систем н

передний пл н

вышли

средств о еспечения

езоп сности.

Это

связ но

с возросшей

ценностью

информ ции,

о р

тыв емой

компьютер ми,

т кже с

повышенным уровнем у роз, существующих при перед че д нных по сетям,

осо енно по пу личным, т ким к к нтернет. Мно ие опер ционные системы

о л д ют се одня р звитыми средств ми з щиты информ ции, основ нными н

шифр ции д нных,

утентифик ции и вториз ции.

 

 

Современным

опер ционным

систем м

присущ

мно опл тформенностъ, то

есть

спосо ность

р от ть

н совершенно

р зличных

тип х

компьютеров.

Мно ие опер ционные

системы

имеют

специ льные версии для поддержки кл стерных

рхитектур,

о еспечив ющих

высокую

производительность и

отк зоустойчивость. сключением

пок

является ОС NetWare, все версии которой р зр

от ны для пл тформы Intel,

ре лиз ции функций NetWare в виде о олочки для дру их ОС, н пример

NetWare for AIX, успех н

имели.

 

 

 

 

В

последние

оды

получил

д льнейшее

р звитие

дол овременн я

тенденция

повышения

удо ств

р оты человек

с

компьютером.

Эффективность р

оты

человек

ст новится

основным ф ктором,

определяющим эффективность вычислительной системы в целом. Усилия

человек не должны тр титься н н стройку п р метров вычислительно о

процесс , к к это происходило в ОС предыдущих поколений. Н пример, в

систем х п кетной о р

отки для мэйнфреймов к ждый пользов тель должен

ыл с помощью язык

упр вления з д ниями определить ольшое количество

п р метров,

относящихся к ор

низ ции вычислительных процессов в

компьютере.

Т к, для

системы

OS/360 язык упр вления з д ниями JCL

предусм трив л возможность определения пользов телем олее 40 п р метров,

среди которых ыли приоритет з д ния, тре ов ния к основной п мяти,

предельное время выполнения з д ния, перечень используемых устройств

ввод -вывод и режимы их р оты.

Современн я опер ционн я систем ерет н се я выполнение з д чи

вы ор п р метров опер ционной среды, используя для этой цели р зличные

д птивные л оритмы. Н пример, т йм-

уты в коммуник ционных протокол х

ч сто определяются

в з висимости от

условий р оты сети. Р спределение

опер тивной п мяти

между процесс ми осуществляется

втом тически с

помощью мех низмов вирту льной п мяти в з висимости от

ктивности этих

процессов и информ ции о ч стоте использов ния ими той или иной стр ницы.

М новенные приоритеты процессов определяются дин мически в з висимости

от предыстории, включ ющей,

н пример, время

н хождения процесс

в

очереди, процент использов ния выделенно о кв нт

времени, интенсивность

ввод -вывод

и т. п. Д же в процессе уст новки ольшинство ОС предл

ют

режим вы ор

п р метров по

умолч нию,

который

р нтирует пусть

не

оптим льное, но все д приемлемое к чество р

оты систем.

 

Постоянно повыш ется удо ство интер ктивной р

оты с компьютером

путем включения в опер ционную систему р звитых

р фических интерфейсов,

использующих н ряду с

р фикой звук и видеоизо р жение. Это осо енно

в жно для превр щения

компьютер в

термин л

новой пу личной сети,

которой постепенно ст новится

нтернет,

т к к к для м ссово о пользов теля,

термин л должен ыть почти т ким же понятным и удо ным, к к телефонный пп р т. Пользов тельский интерфейс опер ционной системы ст новится все

олее интеллекту льным, н пр вляя действия человек

в типовых ситу циях и

приним я з не о рутинные решения.

 

 

 

Уровень

удо ств

в

использов ния

ресурсов, которые

се одня

предост вляют пользов телям,

дминистр тор м и р зр

отчик м приложений

опер ционные

системы

изолиров нных

компьютеров, для

сетевых

опер ционных

систем является только з м нчивой

перспективой. Пок

пользов тели и дминистр торы сети тр тят зн чительное время н

попытки

выяснить,

де н ходится тот или иной

ресурс, р зр

отчики

сетевых

приложений

прил ют мно о усилий

для

определения

местоположения

д нных и про р ммных модулей в сети.

Опер ционные системы

удуще о

должны о еспечить высокий уровень прозр чности сетевых ресурсов, взяв н

се я з д чу ор низ ции

р спределенных вычислений, превр тив сеть в

вирту льный компьютер.

менно этот смысл вкл дыв ют в л коничный лозун

«Сеть — это компьютер» специ листы комп нии Sun, но для превр щения лозун в жизнь р зр отчик м опер ционных систем нужно пройти еще нем лый путь.

2.7 Выводы

стория ОС н считыв ет примерно полвек . Он во мно ом определял сь и определяется р звитием элементной зы и вычислительной

пп р туры.

Первые цифровые вычислительные м шины, появившиеся в н ч ле 40-х

одов,

р

от ли

ез опер ционных систем, все

з д чи

ор низ ции

вычислительно о процесс

реш лись вручную к ждым про р ммистом с пульт

упр вления.

 

 

 

 

Проо р зом современных опер ционных систем явились мониторные

системы

середины

50-х,

которые втом тизиров ли

действия

опер тор по

выполнению п кет

з д ний.

 

 

В 1965-1975

од х переход к инте р льным микросхем м открыл путь к

появлению

следующе о

поколения компьютеров,

ярким предст вителем

которых является IBM/360. В этот период ыли ре лизов ны пр ктически все

основные концепции, присущие современным ОС: мультипро р ммиров ние,

мультипроцессиров ние,

мно отермин льный

режим,

вирту льн я

п мять,

ф йловые системы, р з р ничение доступ и сетев я р

от .

 

Ре лиз ция

мультипро р ммиров ния

потре ов л внесения

очень

в жных изменений

в

пп р туру компьютер . В

процессор х появился

привиле иров нный и

пользов тельский

режимы р оты,

специ льные

ре истры для

ыстро о переключения с одной з д чи н

дру ую, средств

з щиты о л стей п мяти,

т кже р звит я систем

прерыв ний.

 

 

 

В конце 60-х

ыли н ч ты

р

оты

по

созд нию

ло

 

льной

сети

ARPANET, явившейся

отпр вной

точкой

для

нтернет , —

ло

льной

о щедоступной сети, котор я ст л

для мно их сетевых ОС испыт тельным

поли оном, позволившим

проверить в

ре льных

условиях

возможности их

вз имодействия,

степень

м сшт

ируемости,

спосо ность

р

оты

при

экстрем льной н

рузке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К середине 70-х

одов широкое р спростр нение получили мини-

компьютеры.

Архитектур

мини-компьютеров ыл зн чительно упрощен по

ср внению с мэйнфрейм ми, что н шло отр жение и в их ОС. Экономичность и доступность мини-компьютеров послужил мощным стимулом для созд ния лок льных сетей. Предприятие, которое теперь мо ло позволить се е иметь

несколько мини-компьютеров,

нужд лось

в ор

низ ции совместно о

использов ния

д нных и

доро о о периферийно о

о орудов ния.

Первые

лок льные сети

строились

с помощью нест нд ртно о коммуник ционно о

о орудов ния и нест нд ртно о про р ммно о о еспечения.

 

С середины 70-х

одов

н ч лось

м ссовое

использов ние

UNIX,

уник льной для то о времени ОС, котор я ср внительно ле ко переносил сь н

р зличные типы компьютеров. Хотя ОС UNIX ыл

первон ч льно р зр от н

для мини-компьютеров, ее и кость, эле нтность,

мощные функцион льные

возможности и открытость позволили ей з нять прочные позиции во всех

кл сс х компьютеров.

 

 

 

 

В конце 70-х

одов

ыл

созд н р

очий в ри нт стек

протоколов

TCP/IP. В

1983

оду стек

протоколов

TCP/IP ыл ст нд ртизов н.

Нез висимость от производителей, и кость и эффективность,

док з нные

успешной р

отой в

нтернете, сдел ли протоколы TCP/IP не только л вным

тр нспортным мех низмом

нтернет , но и основным стеком

ольшинств

сетевых ОС.

 

 

 

 

 

 

Н ч ло 80-х одов связ но со зн мен тельным для истории

опер ционных систем со ытием — появлением персон льных компьютеров,

которые послужили мощным к т лиз тором для урно о рост лок льных

сетей, созд в для это о отличную м тери льную основу в виде десятков и сотен

компьютеров,

р сположенных

в предел х одно о зд ния.

В результ те

поддержк сетевых

функций

ст л для ОС персон льных

компьютеров

нео ходимым условием.

 

 

В 80-е

оды

ыли приняты основные ст нд рты н коммуник ционные

техноло ии для лок льных сетей: в 1980 оду — Ethernet, в 1985 — Token Ring,

в конце 80-х — FDDI. Это позволило о еспечить совместимость сетевых ОС н нижних уровнях, т кже ст нд ртизов ть интерфейс ОС с др йвер ми сетевых

дптеров.

Кн ч лу 90-х пр ктически все ОС ст ли сетевыми, спосо ными поддержив ть р оту с р знородными клиент ми и сервер ми. Появились специ лизиров нные сетевые ОС, предн зн ченные исключительно для выполнения коммуник ционных з д ч, н пример систем IOS комп нии Cisco Systems, р от ющ я в м ршрутиз тор х.

Осо ое вним ние в течение все о последне о десятилетия уделялось

корпор тивным сетевым

ОС,

для

которых х р ктерны

высок я

степень

м сшт ируемости, поддержк

сетевой р

оты, р звитые средств о еспечения

езоп сности, спосо ность

р

от ть

в

етеро енной среде,

н личие

средств

центр лизов нно о дминистриров ния и упр вления.