Введение (стр. 4 )

В Windows NT реализована вытесняющая многозадачность, при которой операционная система не ждет, когда нить сама захочет освободить процессор, а принудительно снимает ее с выполнения — после того как та израсходовала отведенное ей время (квант) или если в очереди готовых появилась нить с более высоким приоритетом. При такой организации разделения процессора ни одна нить не займет процессор на очень долгое время.

Сетевые адаптеры поставляются вместе с сетевыми драйверами, которые раньше часто были рассчитаны на взаимодействие с определенным типом транспортного протокола. Так как Windows NT позволяет загружать драйверы различных транспортных протоколов, то производители сетевых адаптеров, использующие такой подход, должны были писать различные варианты одного и того же драйвера, рассчитанные на связь с разными протоколами транспортного уровня.

Чтобы помочь производителям избежать этого, Windows NT обеспечивает интерфейс и программную среду, называемые «спецификация интерфейса сетевого драйвера» (NDIS), которые экранируют сетевые драйверы от деталей различных транспортных протоколов. Самый верхний уровень драйвера сетевого адаптера должен быть написан в соответствии с рекомендациями NDIS. В этом случае пользователь может работать с сетью TCP/IP и сетью NetBEUI (или DECnet, NetWare, VINES и т. п.), используя один сетевой адаптер и один сетевой драйвер.

Операционная система Windows 2000

Windows 2000, является потомком NT, обладает всеми ее достоинствами, а многие из ее ограничений при этом снимает. Windows 2000 — один из крупнейших программных продуктов, его код содержит около 30 млн. строк. В Windows 2000 появилась поддержка шины USB, РС-карт, шины AGP и DVD-устройств, а также технологии Plug and Play , которой славится Windows 98, — автоматического распознавания и установки устройств.

Для инсталляции Windows 2000 Professional нужно не менее 650 Мбайт свободного дискового пространства, но на некоторых машинах может потребоваться до 1 Гбайт. В установленном виде система занимает около 500 Мбайт — примерно вдвое больше, чем Windows 98.

Заметно расширены в Windows 2000 возможности работы с файловыми системами. Помимо используемых в Windows 9x файловых систем FAT16 и FAT32 (незащищенных), эта ОС работает с NTFS5 (NT File System 5), специально разработанной для Windows 2000 усовершенствованной версией файловых систем с добавлением шифрования и других новых возможностей. Она обеспечивает более эффективное использование дискового пространства и лучшую защиту информации.

Важным шагом вперед в защиту данных в Windows 2000 явилась технология Kerberos. Kerberos — это протокол аутентификации, обеспечивающий передачу данных по незащищенным сетям. Именно он наряду со службой каталогов Active Directory (AD) составляет важнейшую особенность Windows 2000, отличающую эту систему от Windows NT 4.0. Kerberos обеспечивает создание транзитивных доверительных отношений, тогда как NT 4.0 позволяет формировать лишь нетранзитивные. Эту идею можно пояснить на простом примере: если Х доверяет некоторому человеку У, а он, в свою очередь, доверяет Z, то, в соответствии с логикой формирования транзитивных отношений, этого уже достаточно, чтобы Х доверял Z. Эта особенность протокола Kerberos как раз и позволяет системе Windows 2000 формировать деревья и леса доменов. Другая сильная сторона протокола — функция взаимной аутентификации, т. е. возможность любого члена каждой пары «клиент-сервер» проверять полномочия своего партнера. Эта функция снимает такую характерную для Windows NT Workstation 4.0 проблему, как уязвимость для атак со стороны систем, выдающих себя за серверы.

ОС Windows 2000 оснащается средствами защиты информации на базе инфраструктуры открытых ключей (Public Key Infrastructure — PKI). Эта инфраструктура представляет собой систему цифровых сертификатов и организаций, удостоверяющих сертификаты (Certificate Authorities — CAs). Также, как и протокол Kerberos, она дает возможность обоим участникам транзакции проверять, действительно ли партнер является тем, за кого себя выдает, а также шифровать транзакции. Система защиты данных на базе PKI лучше всего подходит для использования в сети Интернет и потому представляет собой полезное средство для организации электронной коммерции между предприятиями.

В состав системы входит вполне добротный маршрутизатор с интерфейсом подключения по запросу (Demand-Dial Interface – DDI), так что при появлении на интерфейсе модема трафика автоматически устанавливается соединение с Интернетом. С помощью таких средств, как реализованные в Windows 2000 Server и в Windows 2000 Professional модуль Internet Connection Sharing, доступ к предоставляемому системой выходу в Интернет получают сразу несколько пользователей сети. Этот модуль реализует технологию трансляции сетевых адресов (Network Address Translation — NAT): маршрутизатор (т. е. сервер) транслирует трафик «локальная сеть — Интернет» в трафик между множеством локальных узлов и одним сетевым IP-адресом.

Службой Terminal Services сервера Windows 2000 Server можно пользоваться без какой-либо предварительной настройки. Эта функция обеспечивает доступ к удаленным серверам, причем пользователь получает такую же степень свободы, как если бы он зарегистрировался с консоли системы.

Windows 2000 оснащена усовершенствованными средствами симметричной многопроцессорной обработки, обеспечивающими более «гладкую», чем Windows NT 4.0, настройку операционной системы для работы с числом процессоров свыше четырех. Кроме того, надо иметь в виду, что сервер Windows 2000 Datacenter Server (Datacenter) выступает в качестве конкурента серверов UNIX с числом процессоров до 32 и оснащенных физической памятью емкостью 64 Гбайт.

Windows 2000 и ее предшественница Windows NT 4.0 не могли соперничать с мощными версиями UNIX. С появлением Datacenter Microsoft надеется выровнять положение, задействовав Windows на более крупных и мощных машинах, чем когда-либо до этого. Благодаря дополнительным возможностям повышается уровень масштабируемости, готовности и управляемости Windows 2000. Специальные требования к сертификации и техническому обслуживанию еще более выделяют эту операционную систему среди остальных серверов семейства Windows 2000. В таблице 1 приведены сравнительные характеристики Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server (AS) и Datacenter.

Таблица 1 Сравнительные характеристики Windows 2000 Server

Параметр	Windows 2000 Server	Windows 2000 AS	Datacenter
Максимальное число процессов	4	8	32
Максимальная емкость памяти, Гбайт	4	8	64
Совместимость с WSD	Нет	Нет	Да
Кластерная служба	Нет	да, 2 узла	да, 4 узла
Совместимость с NLB (технологией балансировки нагрузки – трафика между серверами)	Нет	да, 32 узла	да, 32 узла
Управление объектом задания	Только API	Только API	API, встраиваемый модуль MMC Process Control, утилита Proccon
Joint Suppot Queue – служба технической поддержки	Нет	Нет	Да
Сертификация приложений	Сертификат Windows 2000 Server	Сертификат Windows 2000 Serve, Windows AS	Сертификат Windows 2000 Server, Windows 2000 AS и Datacenter
Продавец	Microsoft	Microsoft	Уполномоченные OEM
Аппаратная совместимость	Стандартный Windows 2000 HCL	Стандартный Windows 2000 HCL	Специальный Datacenter HCL

В ПОГОНЕ ЗА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ

Раз у сетевой операционной системы так много обязанностей, то она должна работать с максимально возможной скоростью. Добиться этого удаётся с помощью «трёх М»: многопоточности, многозадачности и многопроцессорности.

Многопоточность.

Одна из главных отличительных особенностей сетевой операционной системы. Этот метод оптимизации производительности посредством наиболее полного использования процессорного времени представляет собой подлинное чудо сложности. Многопоточная обработка основана на том, что процессор работает с невероятной скоростью, измеряемой тактами. Эти такты выполняются независимо то того, занят процессор или нет.

При многопоточной обработке процесс подразделяется на потоки, каждый из которых выполняется микропроцессором по отдельности. Планирование потоков осуществляется операционной системой.

Многозадачность.

На самом деле многозадачность – это нечто ловкости рук фокусника, ибо на одном процессоре два процесса не выполняются. Время процессора предоставляется каждому процессу отдельно, а человеку кажется, что эти процессы идут параллельно. Такое впечатление создаётся благодаря высокой скорости работы процессора и способностью перемешивать выделенные интервалы времени. Весь фокус в том, что для компьютера и операционной системы время течет намного быстрее, чем для людей.

Многозадачность в любом виде выгодна, как средство повышения производительности. На сильно загруженном сервере, например, преимущества очевидны. Ясно, что выигрыш будет ещё более, если многозадачность реализована на компьютере-клиенте – это позволяет ещё лучше координировать взаимодействие сервера с клиентом и управлять им с ещё большей эффективностью, нежели в случае, когда клиент и сервер в определённый момент времени решают вместе или порознь одну единственную задачу.

Многопроцессорная обработка.

Для сред с высокой нагрузкой многопроцессорная обработка просто необходима. В этом случае система может ещё успешнее справляться с задачами за счет того, что нагрузка перекладывается на много параллельных процессоров.

Многопроцессорная обработка может быть симметричной и асимметричной. При симметричной обработке любой процесс может быть поручен любому, в данный момент свободному процессору.

При асимметричной обработке нагрузка распределяется так, что один или несколько процессоров обслуживают только операционную систему, а остальные работают только с приложениями.

В силу большей гибкости симметричной обработки, система с ее поддержкой обеспечивает два важных преимущества.

Во-первых, повышается отказоустойчивость, потому что один процессор способен справиться с любой задачей и отказ одного процессора не ведёт к отказу всей системы.

Во-вторых, улучшается балансировка нагрузки, так как операционная система способна распределять её среди процессоров равномерно и тем самым предотвращать появление узких мест из-за слишком частых обращений к одним процессорам и пренебрежения остальными.