Распределенные системы обработки информации.

Содержание:

Введение

Цели и задачи данной работы в том, что показать и раскрыть тему для чего нужны сетевые операционные системы, как они работают и области применения.

Понятие сетевая ОС?

Сетевая операционная система (от англ. Network Operating System) – это система которая обеспечивает: хранение, обработку и передачу данных в информационной сети.

Существует два понятия данного термина:

1. NOS – которые используются как программное обеспечения для сетевых устройств которые осуществляют непосредственное соединение и обмен данными, как коммутаторы (коммутаторы уровня L3), маршрутизаторы и сетевые экраны.
2. NOS – как работа с компьютерной сеть, соединение нескольких компьютеров в сеть для обмена данными, применения определенных политик и т.д. в таких случаях ее применение возможно только в локальных или частных сетях.

NOS – используют клиент-серверную архитектуру, либо одноранговую сеть.

Некоторые факты развития NOS в истории:

Развитие NOS получили только в 70-х годах, когда появились первые операционные системы, которые в отличии от много терминальных ОС могли не только рассредоточить пользователей, но и организовать распределенную обротку и хранение данных нескольких ПК связанных электрическими связями.

1969 министерство обороны США запустили работы по соединению суперкомпьютеров научно-исследовательских и оборонных объектов в единую сеть. Данный проект получил название Arpanet и стал отправной точной для создания глобальной сети обмена данными как Интернет.

Сеть Arpanet объединяла в себе большой количество устройств с разным функционалом и разными ОС с помощью установки дополнительных модулей, реализующих коммуникационные протоколы, на оконечные хосты.

1974 году компания IBM соединяет свои суперкомпьютеры (mainframe) в единую сеть под название SNA (Network System Architecture). Данная архитектура, в во многом схожая со стандартной моделью OSI, появившейся позже, обеспечивала взаимодействия соединений, как «Термина - Компьютер»,

«Компьютер - Компьютер», «Терминал - Терминал». С двумя уровнями архитектуры - где нижний уровень представляли аппаратные средства, а верхний уровень NSA выполняли программные модули.

В середине 70 – х годов на ряду с Мэйнреймами появляются мини-компьютеры,

Архитектура и Операционная система были усечены по сравнению с суперкомпьютерами, что позволяло реализовать достаточно мощные функции при сравнительно не высокой стоимости.

Сильным скачком в истории мини-компьютеров и в целом истории разработки ОС стало появление операционной системы UNIX. Данная ОС имела высокий уровень языка класса С, поставлялась с исходным кодом для редактирования, что послужило названию первой открытой ОС. Система получила быстрое распространение как на мини –компьютерах, так и на суперкомпьютерах.

Доступность мини-компьютеров и использование из в больших количествах на предприятиях послужило созданию первых локальных сетей.

Для обмена информаций между компьютерами строились с помощью нестандартного коммуникационного оборудования (прямое подключение последовательных портов). На базе Unix было разработано первое сетевое программное обеспечение для передачи информации между ПК. Называлось данное ПО Unix-to-Unix Copy Program. Данное по могло задействовать для передачи данных несколько различных интерфейсов RS-232, токовую петлю и использовать глобальные модемные сети.

Сильный скачок в развитии NOS пришелся на 80 – 90 ые годы. Развитие стека протоколов TCP/IP и внедрение их в сеть ARPANET для взаимодействия с другими «Сателлитными» сетями. В 1983 министерство обороны США принимает стек проколов TCP/IP, как военный стандарт. После этого момента стек протоколов TCP/IP и UNIX начали совместное существование и практически все версии UNIX стали сетевыми.

После разделения сетей ARPANET на новый ARPANET и MILNET (ведомственные сети), для обозначения их составной сети появился термин Internet.

Internet стал огромным полигоном для тестирование и испытания новых сетевых ОС. В реальном времени возможно было проверить взаимодействие, степень масштабируемости, способность работы в экстремальной нагрузке при подключении тысяч пользователей.

С развитием стека проколов TCP/IP появляется много сетевых операционных систем на базах операционных систем Unix, Linux, MS-DOS, Windows и т.д.

Из данных исторических фактах видно какими мощными темпами развивались сетевые технологии, прогресс не стоит на месте. Технологии передачи и обработки данных растут совместно с потребностями научных проектов, производства, пользователей и т.д.

В данной работе будет показано использование сетевых технологий в различных сферах деятельности, в системах, в жизни.

Глава I Структура сетевой операционной системы

1.1 Операционная система отдельной машины.

Сетевая операционная система идет как основа любой вычислительной сети. Любой компьютер в сети по своей мере автономен, поэтому сетевая ОС в широком смысле – это совокупность ОС отдельных компьютеров, взаимодействующие между собой с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по определенным протоколам. В узком же смысле сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, работающего в локально-вычислительной сети.

Сетевой протокол – Это определенные и единые правила для обмена сообщениями внутри сети.

Рис.1 структура сетевой ОС

Сетевую операционную машину можно разделить на несколько частей (рис. 1)

1. Средства управления локальными ресурсами компьютера: а именно распределение оперативной памяти в процессах, планирование и распределение задач, многопроцессорная система, управление периферийными ресурсами.
2. Серверная часть (ОС) – предоставление собственных ресурсов в локальной сети для общего пользования. Данные средства позволяют осуществить блокировку файлов и записей для совместного использования, управление очередями в общем доступе для ограничения доступа к периферийным устройствам, списки сетевых ресурсов, организация удалённого доступа до определенных ресурсов.
3. Клиентская часть (ОС)(редиректор) – Это запросы на предоставления удаленного доступа к тем или иным ресурсам, услугам и их использование. Эта часть системы организует распознание и перенаправление к удаленным ресурсам запросы от программ и пользователей, при этом информация уходит с машины в локальной форме и передается уже в сеть в форме удобной для серверной ОС. Клиентская часть так же выполняет прием ответов от сервера преобразовывает их в локальную форму так что для программе не известно в каком режиме (локальном или сетевом) она на данный момент работает.
4. Коммуникационные средства ОС с помощью которых происходит обмен сообщения в локальной сети.

В зависимости от функций данного локального компьютера он может выступать как локальной, так серверной ОС.

Рис.2 Взаимодействие компонентов операционной системы

На рис 2 показано взаимодействие сетевых компонентов.

На данном рисунке компьютер 1 изображен как «Чисто» клиентская часть ОС, а компьютер два как «Чисто» серверная часть. Так же на данном рисунке изображена отдельная клиентская часть – редиректор. Именно редиректор обрабатывает все запросы, посланные приложениями и анализирует их. Если запрос идет к внутренним ресурсам, то он переадресовывается к соответствующему ресурсу локальной ОС, а если к удаленному ресурсу, то направляется сразу в сеть. В этом случае клиентская часть преобразует запрос из локальной формы в сетевой формат и передает его транспортной подсистеме, которая отвечает за доставку сообщений на указанный сервер

После получения результата, сервер обращается к транспортной подсистеме и отправляет ответ клиенту. Клиентская часть конвертирует результат, и отправляет тому приложению, которое выдало запрос.

Рис.3 Варианты построения сетевых ОС.

Первой сетевой ОС была совокупность существующей локальной ОС и сетевой оболочки, которая была построена поверх нее. В то же время локальная ОС была встроена с минимальными сетевыми функциями.

Примером такого подхода является использование операционной системы MSDOS (которая в своей третьей версии имеет встроенные функции, такие как блокирование файлов и записей, необходимых для обмена файлами).

Такой принцип построения сетевой ОС используется и в современных операционных системах, таких как, например, LANtastic или Personal Ware

Однако наиболее эффективным способом является разработка операционных систем уже предназначенных для работы в локальной сети. Сетевые функции этого типа ОС встроены в основные модули системы, которые обеспечивают их логически правильный подход, простоту в эксплуатации и модификации, а также высокую производительность. Примером такой ОС является система Microsoft Windows NT, которая благодаря встроенным сетевым средствам обеспечивает более высокую производительность и безопасность информации, чем сетевая OS LAN Manager той же компании (совместная разработка с IBM), которая является надстройкой над локальной операционной системой OS / 2.

1.2 Сетевые ОС одноранговые и с выделенными серверами.

В зависимости от того, как распределяются функции между сетевыми компьютерами, сетевые операционные системы и, следовательно, сети, делятся на два класса: одноранговые (рис. 4, 4а) и двухранговые (рис. 5). Последние часто называют сетями с выделенными серверами.

Рис.4 Одноранговая сеть

Рис. 4а Одноранговая сеть

1.2.1 Одноранговые сети

Одноранговая, децентрализованная или пиринговая (английская одноранговая сеть, P2P - одноранговая сеть) представляет собой оверлейную компьютерную сеть, основанную на равенстве участников. Часто такая сеть не имеет выделенных серверов, и каждый узел (одноранговый узел) является одновременно клиентом и служит в качестве сервера. В отличие от архитектуры клиент-сервер, такая организация позволяет поддерживать работу сети на любом количестве и любой комбинации доступных узлов. Участниками сети являются пиры.
Впервые фраза «peer-to-peer» использовалась в 1984 году при разработке архитектуры IBM Advanced Peer to Peer Networking (APPN).

1.2.2 Устройство одноранговой сети.

В сети есть несколько машин, и каждый из них может общаться с любым из других. Каждая из этих машин может отправлять запросы другим машинам. В качестве сервера каждая машина должна иметь возможность обрабатывать запросы с других компьютеров в сети. Каждая машина также должна выполнять некоторые вспомогательные и административные функции (например, хранить список других известных соседей и поддерживать ее актуальность).

Любая машина этой сети может появляться и исчезать в любое время. Но когда вы достигаете определенного критического размера сети, приходит такое

время, когда одновременно есть много серверов с одинаковыми функциями в сети.

В дополнение к чистым сетям P2P существуют так называемые гибридные сети, в которых есть серверы, используемые для координации работы, поиска или предоставления информации о существующих сетевых компьютерах и их статусе (online, offline и т. д.). Гибридные сети объединяют скорость централизованных сетей и надежность децентрализованных сетей. Если один или несколько серверов терпят неудачу, сеть продолжает функционировать. Частично децентрализованные сети включают eDonkey, BitTorrent, Direct Connect, The Onion Router.

Одной из областей применения одноранговой технологии является совместное использование файлов. Пользователи сети обмена файлами загружают любые файлы в так называемом. Папка «Share» (English share - share) на вашем компьютере, содержимое которой доступно для загрузки другим пользователям. Некоторые другие пользователи сети отправляют запрос на поиск файла. Программа ищет сетевые клиенты для файлов, соответствующих запросу, и отображает результат. После этого пользователь может загружать файлы из найденных источников. В современных файлообменных сетях информация загружается из нескольких источников сразу. Его целостность проверяется контрольными суммами.

1.2.3 Преимущества и недостатки одноранговой сети

Из достоинств «классической» одноранговой сети также стоит отметить возможность хранения распределенных ресурсов на любом компьютере, подключенном к сети. В то время как в локальной сети с выделенным сервером вся необходимая информация должна оставаться на определенном устройстве.

Но в любой системе существует ряд «слабостей». И основным недостатком одноранговых сетей является отсутствие безопасности такой структуры - они подвержены «атакам» различных видов вредоносного программного обеспечения (которое полностью изолировано по чистой случайности на любом компьютере, подключенном к сети).

Дело в том, что в такой локальной сети для связи между пользовательскими компьютерами очень редко используются любые методы защиты (разрешения, прокси и т. д.). Таким образом, безопасность одноранговой локальной сети лежит на плечах ее пользователей: на каждом ПК вы должны заранее настроить защиту, права доступа к сети и учетные записи пользователей. И «человеческий фактор» и элементарная некомпетентность обычных пользователей приводит к большим проблемам в защищенности данной сети.

1.2.4 Сетевые ОС с выделенными серверами

Локальная сеть с выделенным сервером отличается от простой (одноранговой), поскольку для ее создания необходим дополнительный компьютер, который координирует обмен информацией между другими членами корпоративной сети.

В этом случае LAN с выделенным сервером для своей функциональности на порядок превосходит простые одноранговые структуры.

Кроме того, выделенный сервер решает конкретные сетевые задачи, и эти функции выполняются более эффективно и качественно (по сравнению с простой одноранговой сетью). Еще одним преимуществом сети с выделенным сервером является неограниченный доступ пользователей к сетевой информации: данные, хранящиеся на сервере.

Рис. 5 Сети с выделенными серверами

Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, он действует как сервер. В этом случае компьютер, который обращается к ресурсам другой машины, является клиентом. Компьютер, работающий в сети, может выполнять функции клиента или сервера.

Если выполнение какого-либо функционала сервера является основной целью (например, общая печать с нескольких компьютеров на разные принтеры, обмен файлами, хранение данных) то тогда данный сервер называется выделенным сервером. В зависимости от того, на каком сервере общий ресурс, он называется FILE-сервером, PRINT-сервером, AD-сервером, сервером приложений и т. д.

На выделенных серверах желательно установить ОС, особенно оптимизированную для выполнения определенных функций сервера. Поэтому сети с выделенными серверами чаще всего используют сетевые операционные системы, которые включают в себя несколько версий ОС, отличающихся возможностями серверных частей.
- с небольшим количеством функциональных узлов используются простейшие схемы построения: шина, звезда и кольцо;

Рис. 6 Построение сети Шина, Звезда, Кольцо

- с большим количеством компьютеров могут использоваться сложные древовидные схемы с со сложной внутри сетевой иерархией

Рис. 7 Древовидная иерархия

Достоинства сетей с выделенным сервером:

- Сильная централизованная защита. Права доступа проверяются только один раз - при входе в систему;

- Выделенные серверы в одноранговой сети;

- Пользователи освобождаются от административной ответственности за управление ресурсами.

- Простое управление большим количеством пользователей.

- Централизованная организация, которая предотвращает потерю данных на компьютерах.

Недостатки данной сети

- Дорогое специализированное аппаратное и программное обеспечение.

- Необходимость специального администратора.

Вывод

В этой главе мы рассмотрели основные функции и принципы работы сетевой OS как транспорт, который необходим для связи, обмена информаций, запросами приложений, обращений к базам данных, печати, доступа и т.д. Данные запросы поступают прежде всего от пользователей, которые делаю расчеты в приложениях, обращаются или обмениваются информацией, отправляют документы на печать. Данные системы необходимы прежде всего для оптимизации и уменьшения трудозатрат в различных сферах жизни деятельности человека. Подводя итог к данной главе, мы видим, что главной задачей сетевой OS для получения точных результатов запроса является передача, обработка и перенаправление информации.

Глава II

Сетевые операционные системы в масштабах предприятия, здания и рабочей группы

2.1. Определение NOS в масштабах Отдела (рабочей группы)

Рис.8 Сеть Отдела

NOS могут иметь разные свойства и виды, в зависимости от того для каких сетей они предназначены (масштабы сетей предприятия, рабочей группы, учреждения).

Сети Рабочие группы - используются небольшой группой людей, которые решают общие проблемы. Основной целью сети отдела является разделение местных ресурсов, таких как принтеры, МФУ, файловые шары, программы и различные приложения. Такие сети отделов делятся обычно на подсети.

Задачей сетевой операционной системы, использованной в сети рабочей группы – является организация отделения различных ресурсов, таких как приложения, принтеры, точки доступа. У таких сетей есть один или два сервера файлов и не больше чем 30 пользователей. Задания администрирования на уровне отдела достаточно простые. Задания системного администратора включают в себя добавление новых пользователей, выявление и устранение простых ошибок, установку новых узлов и установку новых версий программного обеспечения. NOS в рабочих группах хорошо прекрасно отлаженный механизм, как и сами сети отделов. Такая сеть целом использует одну или максимум две NOS. Более часто это сеть с NetWare 3.x или выделенный сервер Windows NT, или одноранговая сеть, например, Windows для сети Рабочих групп.

Пользователи и менеджеры сетей отделов, некоторое время после признает, что они могут повысить эффективность работы посредством приема доступа к информации других отделов компании. Если сотрудник, который имеет дело с продажами, может получить доступ к функциям конкретного продукта и включать их в представление, эта информация будет более новой, и это даст большее влияние в покупателях. Если отдел маркетинга может получить доступ к функциям продукта, который подготовлен техническим отделом, он может сразу подготовить быстро рекламные материалы после завершения создания.

2.2 Определение NOS в масштабах здания (учреждения, города)

Рис. 9 Сеть кампуса

Следующий шаг в эволюциях сетей - это объединение локальных сетей нескольких отделов в единственную сеть зданий или группы зданий. Такие сети получают название сети кампусов. Сети кампусов могут расшириться на некоторые километры, но также и глобальные объединения не необходимы.

Сеть здания – дает возможность соединить несколько сетей рабочих групп внутри одного здания или на территории одного предприятия. Такие сети все еще являются локальными сетями, хотя они могут охватывать большую территорию, протянутую на много километров, не прибегая к глобальным сетям. Такой разновидностью сети пользуются разные ведомства для связи и передачи данных между собой, Доступы к различным базам данных предприятий и т.д.

NOS которая находиться в сети кампуса, должна предоставить для штата некоторых отделов доступ для некоторых файлов и ресурсов сетей других отделов. Службы, предоставленные OS сетей кампусов, не ограниченные простым разделением файлов и принтеров, но и часто предоставляют доступ и к серверам других типов, например, к факсам - внутренние и к внутренним модемам большой скорости. Для важной службы, предоставленной OS данного класса, это - доступ для баз данных компании, независимо что, если они серверах других баз данных или в миникомпьютерах.

На уровне сети кампуса начинаются проблемы в интеграции. В целом отделы уже выбрали активные системы для его типов компьютера, оборудования и сетевую OS. Например, отдел технической поддержки может использовать UNIX ка активную OS и оборудование сетевого Ethernet, отдел продаж может использовать NOS в качестве DOS/Novell и Token ring как оборудование. Очень часто сеть кампуса соединяет разные компьютерные OS, в то время как в сетях отделов одинаковое оборудование.

2.3 Определение NOS в масштабах предприятия

Корпоративная сеть (или сеть предприятия) – Данная сеть связывает все компьютеры одного предприятия в одном городе, стране, континенте. Где пользователям предоставляется обмен данными с объектами находящимися в различных точках земли.

Сеть компании соединяет все подразделений предприятия, которые обычно разделяются по значительным расстояниям. Сети компании используют глобальную связь (WANсоединения) для соединения локальных сетей или отдельных компьютеров.

Всем пользователям сети компании, необходимы все те же службы, услуги и приложения, которые имеются в сетях отделов и кампусе, некоторые дополнительные запросы, например, доступ до центральных компьютеров и миникомпьютеров и для глобальной связи. Когда ОС разработана для локальной сети или группы работы, его основной режим работы – разделение файлов и других ресурсов сети (обычно принтеров) между пользователями в локальной сети. Такой подход не может быть применим для уровня предприятия. Вместе с фундаментальными службами, связанными с разделением файлов и принтеров, в сетевой ОС, что это разработана для предприятия, должна поддерживать широкий спектр различных служб, которые обычно включают в себя почтовую службу, средства коллективной работы, поддержку удаленных пользователей, службу факса, разработку сообщений речи, организации видеоконференций, и так далее.

Кроме того, много существующих методов и подходов к решению традиционных задач сетей малого масштаба для корпоративной сети были бесполезны. Такие задачи и проблемы вышли на передний план, что в сетях рабочей группы, отделов и даже кампусов у них было вторичное значение, или они не были очевидны. Например, самая простая для маленькой сети задача, управления информацией о пользователях выросло в огромные проблемы для сети масштаба компании. А использования глобальной связи потребовали корпоративным OS поддержки различных протоколов, хорошо работающих на низкоскоростном диапазоне, от некоторых стандартных протоколов как широковещательный адрес. Особое значение было получено задачами преодоления гетерогенности - в сети стали появляться многочисленные шлюзы, которые предоставляют скоординированную работу различного OS и приложений в сети.

2.3.1 Поддержка приложений в корпоративной сети

В корпоративных сетях высокие требования к приложениям, и их обработка требует дополнительной вычислительной мощности. Такие приложения, разделенные на некоторые части, например, в одном из компьютеров, выполняются части приложения, связанного с выполнением запросов к базе данных, на другом - запросов к файловой службе, и на клиентских компьютерах - часть, которая понимает логику обработки данных приложения и организующая интерфейс с пользователем. Большие части клиентских программ объемны, требуют много дополнительных ресурсов что не подъёмно обычным ПК, тогда выделяется некая мощная машина для обработки большего количества информации и данных называется - сервер приложений.

Данный сервер должен быть подготовлен с мощной аппаратной частью(платформой) (многопроцессорные системы, это часто на основе процессоров RISC, кластерные группы, библиотеки хранения данных). ОС данного сервера должна иметь высокую эффективность в обработке данных, и поддерживать многонитиевую обработку что вытесняющую многопроцессорность, виртуальную память и более популярные среды (UNIX, Windows, MS DOS, ОС/2). В этом отношении трудно привести сетевой NetWare ОС к продуктам компании как в нем отсутствуют почти все требования, наложенные на применимый на практике сервер. В тот же момент хорошая поддержка универсальных вопросов в действующей системе Windows NT действительно также позволяет ее очереди для места в мире продуктов компании.

2.3.2 Информационная база данных

Корпоративное OS должно обладать способностью, чтобы сохранить информацию обо всех пользователях и ресурсах, таким образом, чтобы управлять ей из одной центральной точки. Как крупная организация, у корпоративной сети есть потребность в централизованном хранении полной информации о ней (от данных по пользователям, серверам, рабочим станциям и окончанию данных по кабельной системе). Соответственно организовать эту информацию в форме базы данных. Данные этой основы могут быть запрошены многими системными сетевыми приложениями, в первую очередь системы ресурсов и администрирования. В дополнение к этому, такая основа полезна для организации электронной почты, систем коллективной работы, службы безопасности, службы материально-технических ресурсов программы и действующей сети, и для практически любого приложения большого бизнеса.

База данных, которая сохраняет информацию, всегда предоставляет то же множество возможностей и всегда генерирует то же множество проблем, а также как и любая другая большая база данных. База данных позволяет осуществлять операции, как поиск информации, выборка, модификации, которые сильно упрощают жизнь менеджеров и пользователей. Но за эти удобства приходиться платить решением проблем распределенности, репликации и синхронизация.

В идеале информация сети должна быть понята в форме единственной базы данных и не представлять набор баз данных, которые специализируются на сохранении информации одного или другого вида, как это часто находится в реальных системах эксплуатации. Например, в Windows NT есть по крайней мере пять разных видов, баз данных для хранения информации. Главный справочник домена (Служба Доменного каталога NT) сохраняет информацию о пользователях, которая используется для предоставления доступа в сеть. Данные по тем же пользователям могут содержать и в другой базе данных, используемых по электронной почтой Microsoft Mail. Следующие три базы данных поддерживают разрешение низкоуровневых адресов: WINS - устанавливает соответствие, Netbios-Names к IP-Addresses, DNS - сервер имен домена - оказывается полезным для соединения NT-сети к Интернету, и наконец, справочник DHCP используется для автоматического присвоения IP-Addresses к любому запрашиваемую адрес оборудованию в сети. Ближе к идеалу есть информационные службы, предоставляемые компанией Banyan (продукт Streettalk III) и фирмой Novell (Службы каталогов NetWare), данные компании предоставляют единственную базу данных для всех сетевых приложений. Наличие единственной службы информации, базы данных для сетевой операционной системы – один из самых главных признаков ее корпоративности.

2.3.3 Сетевая Безопасность

Сетевая безопасность – это совокупность политик и требования, наложенные на инфраструктуру сети организаций с целью предотвращения и контроля попыток несанкционированного доступа, модификации информации, возможного отказа в функционировании компьютерной сети и других ресурсов.

Особое значение для ОС в сети компании играет безопасность данных. С одной стороны, в крупной сети где существует децентрализация данных и большое распределение "законных" точек доступа, из-за большого числа пользователей, надежность которых трудно установить и также из-за большого количества возможных точек несанкционированного подключения в сети соединения, не авторизованного с сетью. С другой стороны, вопросы работы бизнеса с приложениями компании с тем какое жизненное значение для работы успеха общества в целом. И для защиты таких данных в сетях компании вместе с несколькими аппаратными средствами используется целая гамма средств защиты, обеспеченной действующей системой: выборочные или обязательные

права на доступ, трудные процедуры аутентификации пользователей, кодирование программы.

Безопасная информационная система - это система, которая, во-первых, защищает данные от не санкционированного доступа, во-вторых, это всегда готово предоставить их пользователям, и в-третьих, надежным способом это хранилища информации и гарантий сохранности данных. Так, у системы к верной для определения есть свойство конфиденциальности, доступности и целостности.

Конфиденциальность – это ограниченный доступ к определенной информации

Доступность – Уверенность что авторизированные пользователи всегда получат доступ к свои данным

Целостность – Гарантия сохранности информации от несанкционированного доступа с целью искажения данных, порчей файлов.

Вывод

В данной главе рассмотрены типы подключения оборудования в различных масштабах. В зависимость от масштаба каждая сеть является по своему уникальной. Они разняться по параметрам, характеристикам, метрикам, разными сетевыми операционными системами, но главная цель всех сетей — это целостное и достоверное предоставление различных данных и передача, хранение и обработка данных в обозначенной зоне.

Глава III

Виды Сетевых Операционных систем

3.1 Отличия NOS

Большое множество видов компьютеров, используемых в ЛВС, создает многообразие сетевых OS: для рабочих станций, для серверов сетей уровня отдела и серверов уровня компании полностью. К ним могут предъявляться различные требования как, повышение производительности и функционала, желательно, чтобы они обладали свойством совместимости, которая позволила бы соединять NOS различного характера.

NOS может быть разделена на две группы: масштаб отдела и масштаб компании. OS для отделов или рабочих групп предоставляет набор служб сети, включая в себя разделение файлов, приложений и принтеров. Они должны предоставить такие же свойства отказоустойчивости как, например, работа с RAID-Massifs, чтобы поддерживать кластерную архитектуру. NOS отделов обычно более прост в установке в отличии от сети компании, у них меньше функционала, они защищают меньше данных и имеет более слабые возможности в качестве взаимодействия с другими видами сетей, также ухудшая производительность.

NOS масштаба компании должна обладать, в первую очередь, основными свойствами любых корпоративных продуктов:

• масштабируемость - то есть одинаково работать в широком диапазоне различных количественных характеристик сети.

• совместимость - с другими продуктами, то есть способность, которая будет использоваться в гетерогенной интерсети в режиме Plug and Play.

Сетевая ОС компании должна поддерживать более сложные службы. Как сетевой ОС отдела, так и сетевая ОС предприятия, так же должна позволять пользователям, разделять файлы, приложения и принтеры, и делает это для большого количества пользователей и объема данных и с более высокой эффективностью. Кроме того, сетевая ОС предприятия обеспечивает возможность соединения различных систем – рабочих станций и серверов. Например, даже если ОС работает на платформе Intel, он должна поддерживать машины на UNIX, которые работают под платформами RISC. Так же серверная ОС, который работает на платформе RISC, должен поддерживать DOS, Windows и ОС/2. Сетевой ОС предприятия должен поддерживать несколько стеков протоколов (как TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, DECnet и IT ДОЛЖНЫ СМЕТЬ), обеспечивая простой доступ для удаленных ресурсов, процедур, которым удовлетворяют, направления служб, включая агенты для систем управления сети.

Важный элемент сетевой ОС предприятия - централизованная служба справки, на которой хранятся данные по пользователям и разделяемых ресурсах сети. Такая служба, называемая так же службой каталогов, обеспечивает запрос соединения универсального логического пользователя в сети и обеспечивает ему средства просмотра всех ресурсов, доступных ему. Менеджер, в присутствии в сети службы централизованной справки, избавлен от необходимости создания повторяющегося пользовательского списка на каждом сервере, так и от большого количества обычной работы и от потенциальных ошибок при определении структуры пользователей и их прав на каждом сервере.

Важное свойство службы справки – является ее масштабируемость, предоставляемой распределение между базы данных по пользователям, и файловой системой.

Такой ОС сети как Banyan Vines, Novell NetWare 4.x, IBM Сервер LAN, Sun, NFS, Microsoft LAN Manager и Сервер действующей системы Windows NT, может служить как действующая система предприятия, в то время как NetWare 3.x, Personal Ware, Artisoft LANtastic ОС подходит для небольших групп работы.

Критерии выборов OS масштаба компании являются следующими функциями:

• Органическая поддержка многосерверной сети;

• Высокая эффективность работы;

• Возможность эффективной интеграции с другим OS;

• Наличие централизованной масштабируемой информационной службы;

• Хорошие перспективы разработки;

• Эффективная работа удаленных пользователей;

• Разнообразные cke;,e: файл - служба, служба печати, безопасность данных и отказоустойчивость, архивирование данных, службы изменения для сообщений, разнообразных баз данных и других;

• гости - платформы Diversos относительно программ - монеты за пять песет: SNA IBM, NSA DEC, UNIX;

• Разнообразные транспортные минуты: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, AppleTalk;

• Поддержка разнообразных систем операций конечных пользователей: ДВА, UNIX, ОС/2, Mac;

• Поддержка машинного оборудования сети Ethernet стандартов, Кольца с маркерным доступом, FDDI, ARCnet;

• Присутствие прикладных популярных интерфейсов и механизмы вызова процедур удаленный RPC;

• Возможность взаимодействия с системой управления и адресом сети, поддержкой стандартов адреса сети SNMP.

Конечно, даже один из существующих ТАК сети не соответствует законченным перечислимым требованиям, вот почему выборы ТАК сети поняты, как правило, учтя ситуацию производства и опыта. В таблице там взяты основные характеристики популярного и доступного ТАК в настоящее время сети.

3.2 OS NetWare фирмы Novell

Novell была одной из первых компаний, которые они начали создавать ЛВС. Это делало материалы, а также программы, тем не менее в последнее время подпись Novell сконцентрировала усилия на программном обеспечении ЛВС.

Далее приводятся некоторые функции компьютерных продуктов NetWare: В окружении NetWare там способно к работе большее количество приложений, чем в любом другом ЛВС. ТАКИМ ОБРАЗОМ, NetWare способен к поддержке ведомых рабочих станций DOS, DOS и Windows, ОС/2, UNIX, Windows NT, Система Mac 7 и другой ТАК. ЛВС NetWare может работать с большим количеством типов, сетевых адаптеров, чем любая другая система OS. Для достижения поставивших целей Вы можете выбрать аппаратные средства множества различных поставщиков. С NetWare возможно использовать ARCnet, Ethernet, Token Ring или практически любой другой шрифт адаптера сети. ЛВС NetWare может разрастаться до огромных размерностей. ЛВС NetWare всегда надежно работает. Средства защиты данных, предоставленных NetWare, более чем достаточный для большинства ЛВС. NetWare позволяет использование больше, это 200 типов адаптеров сети, больше чем 100 типов подсистем дисков для хранения данных, механизмов дублирования данных серверов и файла.

У Фирмы Novell есть контракты поддержки OSNetWare с наиболее крупными и мощными независимыми компаниями, такие организации как Bell Атлантика, DEC, Hewlett-Packard, Intel, занимает первое место, Unisys и Xerox.

3.3 OS LAN Manager сети, Windows NT и Сервера LAN

Несмотря на то, что эти сетевые операционные системы пользуются меньшей популярностью, чем NetWare OC, они больше подходят под интенсивно развивающуюся технологию клиент / сервер. Многие специалисты говорят, что будущее за этой технологии, вот почему абсолютно возможно, что в будущем,

OS NetWare потеряет позиции, которые они данный момент занимают, но сейчас как это и было она пока остается самой широко используемой и популярной OS.

Данные OS LAN Manager и Сервера LAN работают в ОС/2. OS LAN Manager 2.2 требуется необходимый ОС/2 к версии 1.21 или позднее, в то время как Сервер LAN 3.0 требования ОС/2 2.0. Рабочие станции могут управляться DOS версии 3.3 или ОС/2 версии 1.21.

4.3 Сеть LANtastic OS

Длительное время OS LANtastik от компании Artisoft была лидером на рынке однораногового ЛВС. Поэтому компания Novell с OS Personal NetWare и Microsoft с Windows for Workgroups сделали попытку войти в это поле рынка, созданного из Artisoft. Все эти фирмы предлагают программное обеспечение высокого качества, и поэтому скорее интересно, который из продуктов программного обеспечения станет самым популярным на рынке. NOS POWERLan OS, также сильный конкурент и, возможно, в будущем удастся вытеснить такие сетевые OS как Windows for Workgroups, Personal NetWare и LANtastic.

LANtastic OS обладает несколькими характеристиками, которые позволяют превосходно функционировать несмотря на факт того, что у данной сетевой OS сравнительно небольшая производительность для одноранговых ЛВС. У LANtastic OS есть превосходные возможности разделения принтера. С дополнительным аппаратным обеспечением, переданным Artisoft возможна даже организация звуковой электронной почты в ЛВС. LANtastic OS требует очень маленькие размеры памяти и имеет средства разделения накопителей таких, как CD-ROM. Artisoft предлагает сети адаптеры Ethernet, которые работают особо хорошо с LANtastic OS. Имеется возможность подключения Macintosh в LAN, управляемом LANtastic OS. Эта система совершенно совместимая также с Windows. Техническая поддержка LANtastic OS включает электронную доску объявлений, в которую возможно, получать доступ с помощью модема, и телефонные консультации Artisoft в подразделении поддержки пользователя.

4.4 Unix

Делая несколько элементарных операций в запросах информации процессов пользователя, ядро обеспечивает функционирование интерфейса пользователя, описанного выше. Между функциями ядра возможно отметить:

• Управление выполнения процессов для средств их создания, цели или приостановки и организации взаимодействия между ними.
• Планирование поочередности предоставления выполняемым функциям центрального процессора. Процессы работают с центральным процессором в системе разделения времени: центральный процессор делает процесс после завершения времени, считаемого ядром, запускаются другие под процессы. Далее ядро запускает процесс, который был приостановлен.
• Выделение процессу определенного размера оперативной памяти. Ядро действующей системы дает процессам возможность использовать выделенные адреса в системе сохраняя при это защиту пространства адресации в определенных условиях, от поражения из вне. Если системе нужны свободная память, память ядра, временно отгружая процесс на внешние устройства памяти, что они называют устройствами выгрузки. Если ядро разгружает процессы к на устройства выгрузки целиком, разгружающимся полностью, такой перенос из системы в UNIX вызывают системой с обменом (перекачка); если на устройство выгрузки - выкачивается только страницы памяти, такую систему называют - системой с заменых страниц.
• Выделение памяти выражает причиной обеспечения эффективного хранения информации и выбора данных пользователя. Во время переноса из этой функции создается файловая система. Ядро отмечает внешнюю память под файлами пользователя, это мобилизует не используемую память, систему файла структур в форме, доступной к пониманию, и это защищает пользовательские файлы от не санкционированного доступа.
• Управлением доступности процессов для периферийных устройств, как оконечных устройства, ленточные терминалы, сетевому оборудованию.
• Производительность с ядром функций довольно очевидна. Например, узнает, что данный файл является обычным файлом или устройством, но скрывает это различие к процессам пользователя. Кроме того, форматируя информацию файла для внутренней памяти, это защищает внутренний формат от процессов пользователя, возвращая им не отформатированный поток байтов. Наконец ядро понимает несколько необходимых функций, необходимых для обеспечения выполнения процессов уровня пользователя, за исключением функций, которые могут быть реализованы на пользовательском уровне.  Например, ядро выполняет действия, необходимые shell ‘у как интерпретатору команд: оно позволяет процессору shell читать вводимые с терминала данные, динамически порождать процессы, синхронизировать выполнение процессов, открывать каналы и переадресовывать ввод-вывод. Пользователи могут разрабатывать свои версии командного процессора shell с тем, чтобы привести рабочую среду в соответствие со своими требованиями, не затрагивая других пользователей. Такие программы пользуются теми же услугами ядра, что и стандартный процессор shell.

Сетевая защита в UNIX основывается на трудной схеме именования, которое начинается с имен пользователей. Пользователям присваивают необходимы логины и пароли для регистрации в системе.

Сетевые ресурсы известны и поддерживаются как службы. Их вызывают, посредством которого пользователи могут примениться к ним. Службы включают: фазовая служба (это перечисляет, телефонные подсписки, данные и программы в каталогах), службы коммуникации (программы эмуляции SNA 3270, служб асинхронной передачи) и служб печати. Все службы получают имена через службу имени в UNIX по имени Streettalk.

Заключение

Как мы видим из истории, и из данного доклада потребности пользователей, предприятий, управлений растут. Растут и вместе с ними и операционные системы. В современном мире локальные решение становятся дороже и не рентабельней, появляются облачные решения соответственно для них нужны высокие скорости обработки и передачи данных, безопасность и защита данных.

Раньше у сотрудников был доступ только внутри локальной сети, потом появились сети кампуса, глобальные сети, так же сильно изменились и устройства доступа (ПК, появились планшеты и другие гаджеты) стал вопрос о необходимости удаленного подключения к сетям компании для работы их вне. Все это несет большой прогресс в сетевых операционных системах.

Чем больше компания, сеть, тем больше ее уязвимость, соответственно в данном периметре сетевых экранов так же растут возможности для защиты от несанкционированного доступа и защиты сети и конфиденциальности информации в целом.

Подведем итог что в нашем мире NOS имеют на данный момент ключевое значение, т.к. без сети не может существовать ни одна компания или организация. Развитие данных систем напрямую зависит от окружающей среды, чем больше потребностей, тем быстрее и производительней будут системы.

Список литературы

https://studopedia.su/15_72700_vopros.html

http://www.e-biblio.ru/book/bib/01_informatika/Operacionnie_sistema/80.7.6.html

http://ait.rtf.urfu.ru/uploaded/materialy-po-disciplinam/operation-system/hlp_st/lib/glava_4.shtml.htm

https://studfiles.net/preview/5341082/page:3/

http://tvoi-setevichok.ru/korporativnaya-set/lokalnaya-set-s-vyidelennyim-serverom-osobennosti-i-preimushhestva.html

http://blogsisadmina.ru/seti/osnovnye-komponenty-i-raznovidnosti-kompyuternyx-setej.html

https://studfiles.net/preview/2093737/page:2/

http://itandlife.ru/os/setevye-os-funkcii-i-komponenty-setevyx-operacionnyx-sistem/

https://ciscorussia.wordpress.com/tag/информационная-безопасность/

http://bourabai.ru/os/lecture21.htm

http://www.neudov.net/4students/otvety-po-pive/osobennosti-setevyx-os/

Сетевые операционные системы В. Г. Олифер, Н. А. Олифер

Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (5-е издание)

В. Олифер, Н. Олифер

https://studopedia.ru/2_42557_lektsiya--setevie-operatsionnie-sistemi-struktura-naznachenie-funktsii.html

http://artlib.osu.ru/Docs/piter/bookchap/978527200120.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/Одноранговая_сеть

https://ru.wikipedia.org/wiki/Cisco_IOS

https://habrahabr.ru/company/cisco/blog/272093/