Windows и сети

Реализация TCP/IP для Windows

Windows — это еще одна причина популярности DOS. Windows — это не операционная система — это графический пользовательский интерфейс (GUI), который работает в DOS как приложение. Чтобы использовать Windows, нужно сначала инсталлировать DOS. Windows продлила жизнь DOS, преодолев два ее больших недостатка — отсутствие многозадачности и поддержку ограниченного объема памяти. В Windows используется система под названием кооперативная многозадачность, которая при распределении ресурсов полагается на хорошее поведение приложений. Все пакеты, реализующие TCP/IP для DOS, основаны на резидентных программах, но методы конфигурирования и синтаксис команд у каждого пакета свои. Существуют 3 способа реализации TCP/IP для Windows: резидентные программы (TSR) — они могут обслуживать любое окно Windows, а одна и та же резидентная программа может быть использована и в системе DOS, если Windows не запущена. Динамически связываемая библиотека (DLL) — это библиотека, которая может быть вызвана программой, даже если она не была подключена к программе при компиляции. DLL требует очень мало памяти, и память, которую они используют — это имеющаяся в изобилии доступная для Windows память. Они вообще не используют область памяти DOS. Приложения TCP/IP, основанные на DLL, нуждаются в обслуживании Windows. Виртуальный драйвер (VxD — Virtual Device Driver) — это новейший подход к разработке TCP/IP для Windows. VxD представляет собой драйвер устройства, созданный внутри виртуальной машины Windows. Как и драйвер DOS, VxD может быть создан, чтобы обрабатывать прерывания в реальном режиме времени. VxD не использует область памяти DOS.

Системы на основе TSR работают и в DOS, и в Windows. Они рекомендуются в том случае, если требуется программа реализации TCP/IP, которая работает в обеих средах. Реализация TCP/IP с использованием DLL и в виде VxD-родные для Windows программы. Возможности VxD выше, чем DLL, поскольку они могут управляться прерываниями. Поэтому технология VxD — перспективное направление и для программного обеспечения TCP/IP. Вне зависимости от метода реализации системы, наиболее важным фактором при выборе пакета TCP/IP для Windows является количество приложений, которые он поддерживает, и качество этих приложений. Существует несколько пакетов TCP/IP для Windows, из которых можно выбрать наиболее приемлемый. Например, пакет фирмы Microsoft — это стек протоколов TCP/IP, но в нем отсутствуют многие приложения, а пакет фирмы SPRY — это полный набор приложений, но без стека протоколов. Winsock — это стандарт API, определенный для TCP/IP в системе Windows. Winsock представляет собой реализацию интерфейса в стиле Berkeley TCP/IP socket Microsoft Windows.

Безотказная работа серверов возможна только в том случае, если на них установлена надежная ОС. Большинство администраторов локальных сетей обратились к ОС NetWare, а администраторы сетей, работающих на основе протокола TYCP/IP, — k UNIX. Microsoft хотела бы изменить эту ситуацию. Самой последней ее попыткой решить эту задачу было создание OC Windows NT — многозадачная, многопользовательская и многофункциональная ОС. Ее однопользовательская версия предназначена для мощных рабочих станций, а для серверов была выпущена многопользовательская версия Windows NT Server. OC NT с самого начала предназначалась для работы в сетях. Уже первые версии включали в себя программное обеспечение, предназначенное для поддержки протоколов TCP/IP, и предполагали построение корпоративных сетей, работающих на основе этих протоколов. BIOS, или базовая система ввода/вывода — стандартная часть DOS, реализующая процедуры, используемые приложениями при запросе сервиса ввода /вывода у системы DOS. Протокол NetBios расширил ее, дополнив функциями ввода /вывода через сеть. Протокол не обеспечивает передачу пакетов через маршрутизаторы. Пакеты передаются только в пределах одной физической сети. Работа NetBios зависит от особенностей функционирования нижележащего, физического уровня сети, на котором обеспечивается широковещательная передача информации. Преимущества и недостатки NetBios делают его очень удобным для использования в маленькой изолированной локальной сети и совершенно непригодным для большой производственной сети. Протокол NetBios можно запустить поверх множества других сетевых протоколов, включая TCP/IP. Протокол NetBios over TCP/IP — это когда сообщения NetBios встраиваются в дейтаграммы TCP/IP. Он относится к числу стандартных. Приложения, использующие NBT, могут работать только вместе с теми приложениями, которые также используют NBT. Они не могут взаимодействовать с приложениями, работающими поверх NBT. Каждая система, которая ожидает связи через глобальную сеть TCP/IP, должна запустить у себя NBT. Приложения NetBios не могут взаимодействовать со стандартными приложениями TCP/IP. Самое большое разочарование, ожидающие пользователей при работе в сети TCP/IP — это Mail, система электронной почты. Проблема для пользователей сети TCP/IP состоит в том, что с помощью Mail невозможно послать письмо никому, кроме других пользователей Microsoft Mail. Windows NT — это операционная система со встроенной поддержкой сети. Для того чтобы работать в глобальных сетях Microsoft предложила протокол NBT. При функционировании сети под управлением этого протокола используется файл LMHOSTS (чтобы уменьшить зависимость от широковещательных передач) и параметр Scope ID (для фильтрации нежелательной информации при работе в больших глобальных сетях). Помимо этих двух специальных параметров, при конфигурировании TCP/IP для NT требуется установка тех же опций, что и для других реализаций TCP/IP. Система Windows NT поставляется с несколькими приложениями, работа которых зависит от интерфейса приложений NetBios. Эти приложения обеспечивают выполнение большинства функций, предлагаемых стандартными приложениями TCP/IP. При конфигурировании TCP/IP потребуется информация об аппаратном обеспечении, адресах и маршрутизации. Так как этот протокол создавался в расчете на независимость от любого конкретного аппаратного обеспечения, информация, которая в некоторых других сетевых средствах встроена в аппаратные компоненты, не может быть встроена в TCP/IP. Эту информацию должен ввести тот, кто ответственен за конфигурацию. Изначально протокол TCP/IP создавался для того, чтобы обеспечить надежную работу сети, состоящей из мэйнфреймов и мини — компьютеров и находящейся под управлением профессиональных администраторов. Компьютеры в сетях TCP/IP рассматриваются как равноправные системы (peers). В протоколе TCP/IP не делается различий между ПК и мэйнфреймами. Для TCP/IP все они хосты, а ко всем хостам предъявляются одинаковые требования по конфигурации. Конечно TCP/IP тоже совершенствуется по мере развития ПК и программного обеспечения локальных сетей. В протоколе TCP/IP также появились средства, облегчающие задачу конфигурирования ПК — RARP, BOOTP.

Протокол обратного перевода адресов RARP — это протокол, который преобразует физический сетевой адрес в IP — адрес. Чтобы создать сервер RARP, который может помочь с начальной инсталляцией программного пакета TCP/IP, вам нужен не зависящий от TCP/IP способ узнать адрес Ethernet. Иногда этот адрес обозначен на самой плате Ethernet или приведен в документации к ней. Протокол RARP — полезное средство, но он обеспечивает получение только IP — адреса. Чтобы работа сервера была более эффективной, требуется предварительное конфигурирование программного обеспечения TCP/IP для пользователей ПК. Не каждая реализация TCP/IP может быть заранее сконфигурирована.

Протокол cамозагрузки BOOTP определяется в RFC 951. Этот документ представляет BOOTP в качестве альтернативы RARP, т. е. когда используется BOOTP, надобность RARP отпадает. BOOTP обеспечивает намного больше конфигурационной информации и постоянно совершенствуется. Исходная спецификация протокола позволяла поставщикам без проблем расширять его возможности, что весьма способствовало его дальнейшему развитию. Можно отконфигурировать сервер BOOTP так, чтобы он имел дело сразу со многими клиентами. Сервер легко конфигурируется при помощи всего лишь двух диалоговых окон, но за эту легкость приходится платить. Динамический протокол конфигурации хостов DHCP является представителем последнего на сегодняшний день поколения BOOTP. Он обеспечивает клиента полным набором значений конфигурационных параметров TCP/IP. Также позволяет выполнять автоматическое распределение IP — адресов. Сервер DHCP обеспечивает поддержку клиента BOOTP.