Сетевые операционные системы

В сетевой ОС выделяется несколько частей (рис. 28.9):

¦ средства управления локальными ресурсами WS — функции распределения оперативной памяти между процессами планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС;

¦ средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование — серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение.

Рис. 28.9. Структура сетевой ОС справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и БД; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам;

¦ средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования — клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей. При этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо;

¦ коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи, т. е. является средством транспортировки сообщений.

Серверное программное обеспечение характеризуется высокой стоимостью, которая возрастает с увеличением числа лицензий. Затраты перехода на новую версию учитываются сразу, несмотря на то что они отнесены на более поздний период. Цена на клиентское программное обеспечение ниже по сравнению с серверным. Снижение затрат на клиентское программное обеспечение при большом числе инсталляций возможно, если использовать специальные лицензионные планы поставщика программного обеспечения. Следует не забывать и о лицензии клиентского доступа, без которой невозможно подключить рабочую станцию к серверу.

Существует множество сетевых ОС, различающихся своими возможностями и условиями эксплуатации. Основными параметрами, которые учитываются при сравнении систем, являются:

¦ зависимость производительности от числа рабочих станций;

¦ надежность работы в сети;

¦ уровень сервиса (объем и качество предоставляемых услуг, возможности разработки прикладных программ в сети, управление функционированием, удобство проведения инсталляции, настройки, профилактики и других операций);

¦ защита информации от НСД;

¦ потребление ресурсов сетевыми средствами (объем оперативной и дисковой памяти, требуемая доля производительности вычислительной системы);

¦ возможности использования в сети нескольких серверов;

¦ типы поддерживаемых топологий в сети, а также возможность изменения состава сети;

¦ перечень поддерживаемых сетевых устройств (сетевых плат, принтеров, сканеров, модемов и т. д.);

¦ наличие интерфейсов с другими сетями и Интернет.

В случае сети, территориально разбросанной, неоднородной по составу аппаратных и программных средств, а также со сложными прикладными программами, может оказаться необходимой среда на базе нескольких сетевых ОС.

Ядро сетевой ОС обеспечивает функционирование пользовательского интерфейса. Среди функций ядра наиболее важными являются:

¦ управление выполнением процессов посредством их создания, завершения или приостановки и организации взаимодействия между ними;

¦ планирование очередности предоставления выполняющимся процессам времени центрального процессора (диспетчеризация). Процессы работают с центральным процессором в режиме разделения времени: центральный процессор выполняет процесс, по завершении отсчитываемого ядром кванта времени процесс приостанавливается и ядро активизирует выполнение другого процесса. Позднее ядро запускает приостановленный процесс;

¦ выделение выполняемому процессу оперативной памяти. Ядро ОС дает процессам возможность совместно использовать участки адресного пространства на определенных условиях, защищая при этом адресное пространство, выделенное процессу, от вмешательства извне. Если системе требуется свободная память, ядро освобождает память, временно выгружая процесс на ВЗУ, которые называют устройствами выгрузки. Если ядро выгружает процессы на устройства выгрузки целиком, такая реализация системы UNIX называется системой со свопингом (подкачкой); если же на устройство выгрузки выводятся страницы памяти, такая система называется системой с замещением страниц;

¦ выделение внешней памяти с целью обеспечения эффективного хранения информации и выборка данных пользователя. Именно в процессе реализации этой функции создается файловая система. Ядро выделяет внешнюю память под пользовательские файлы, мобилизует неиспользуемую память, структурирует файловую систему в форме, доступной для понимания, и защищает пользовательские файлы от НСД;

¦ управление доступом процессов к периферийным устройствам, таким как терминалы, ленточные устройства, дисководы и сетевое оборудование.

Ядро реализует ряд необходимых функций по обеспечению выполнения процессов пользовательского уровня, за исключением функций, которые могут быть реализованы на самом пользовательском уровне.