Распределенная обработка данных (стр. 10 )

Специализация операционной системы для работы в роли сервера является естественным способом повышения эффективности серверных операций. А необходимость такого повышения часто ощущается весьма остро, особенно в большой сети. При существовании в сети сотен или даже тысяч пользователей интенсивность запросов к разделяемым ресурсам может быть очень значительной, и сервер должен справляться с этим потоком запросов без больших задержек. Очевидным решением этой проблемы является использование в качестве сервера компьютера с мощной аппаратной платформой и операционной системой, оптимизированной для серверных функций.

Чем меньше функций выполняет ОС, тем более эффективно можно их реализовать, поэтому для оптимизации серверных операций разработчики ОС вынуждены ущемлять некоторые другие ее функции, причем иногда даже полностью отказываться от них. Одним из ярких примеров такого подхода является серверная ОС NetWare. Ее разработчики поставили перед собой цель оптимизировать выполнение файлового сервиса и сервиса печати. Для этого они полностью исключили из системы многие элементы, важные для универсальной ОС, в частности, графический интерфейс пользователя, поддержку универсальных приложений, защиту приложений мультипрограммного режима друг от друга. Все это позволило добиться уникальной скорости файлового доступа и вывело NetWare в лидеры серверных ОС на долгое время.

Клиентские операционные системы в сетях с выделенными серверами обычно освобождаются от серверных функций, что значительно упрощает их организацию. Разработчики клиентских ОС уделяют основное внимание пользовательскому интерфейсу и клиентским частям сетевых служб. Наиболее простые клиентские ОС поддерживают только базовые сетевые службы, обычно файловую и службу печати. В то же время существуют так называемые универсальные клиенты, которые поддерживают широкий набор клиентских частей, позволяющих им работать практически со всеми серверами сети.

Гибридная сеть

В больших сетях наряду с отношениями клиент-сервер сохраняется необходимость и в одноранговых связях, поэтому такие сети чаще всего строятся по гибридной схеме.

Рис.5  Гибридная сеть.

Функции сетевых операционных систем.

Основные функции сетевой ОС:

управление каталогами и файлами; управление ресурсами; коммуникационные функции; защита от несанкционированного доступа; обеспечение отказоустойчивости; управление сетью.

Управление каталогами и файлами является одной из первоочередных функций сетевой операционной системы, обслуживаемых специальной сетевой файловой подсистемой. Пользователь получает от этой подсистемы возможность обращаться к файлам, физически расположенным на сервере или на другой станции данных, применяя привычные для локальной работы языковые средства. При обмене файлами должен быть обеспечен необходимый уровень секретности данных.

Управление ресурсами включает запросы и предоставление ресурсов.

Операционная система управляет выделением и использованием аппаратных ресурсов:

памяти; процессорного времени; дискового пространства; периферийных устройств.

Большинство сетевых операционных систем не только предоставляет возможность доступа к совместно используемым ресурсам, но и определяет порядок их совместного использования. Под порядком совместного использования имеют в виду:

предоставление различным пользователям разного уровня доступа к ресурсам; координацию доступа к ресурсам, - чтобы исключить ситуацию, когда два компьютера одновременно пытаются получить доступ к ресурсу;

Операционная система управляет выделением и использованием программных ресурсов путем координации взаимодействия между компьютерами и прикладными программами, которые на них выполняются. Операционная система для сетевой среды должна быть многозадачной, то есть позволять выполнять на компьютере более одной задачи одновременно. Например, когда этого требуют обстоятельства, система с вытесняющей многозадачностью может передать управление процессором от локальной задачи сетевой.

Сетевые операционные системы предоставляют сетевым администраторам и другую возможность: определять, кто может работать с ресурсами сети. Сетевой администратор, используя сетевую операционную систему, способен:

добавить в список пользователей сети новых пользователей; предоставить привилегии отдельным пользователям сети или снять эти привилегии; удалить определенных пользователей из списка пользователей, поддерживаемого сетевой операционной системой.

Сетевые операционные системы содержат инструментальные средства администрирования, которые помогают администраторам проанализировать состояние сети.

Коммуникационные функции обеспечивают адресацию, буферизацию, маршрутизацию.

Защита от несанкционированного доступа возможна на любом из следующих уровней:

ограничение доступа в определенное время, и (или) для определенных станций, и (или) определенное число раз;

ограничение совокупности доступных конкретному пользователю каталогов;

ограничение для конкретного пользователя списка возможных действий;

ограничение доступа к конкретным файлам.

Отказоустойчивость определяется наличием в сети автономного источника питания, отображением или дублированием информации в дисковых накопителях. Отображение заключается в хранении двух копий данных на двух дисках, подключенных к одному контроллеру, а дублирование означает подключение каждого из этих двух дисков к разным контроллерам. Сетевая ОС, реализующая дублирование дисков, обеспечивает более высокий уровень отказоустойчивости. Дальнейшее повышение отказоустойчивости связано с дублированием серверов.

Чем сложнее сеть, тем острее встают вопросы управления сетью. Современные программные средства управления ЛВС в большинстве своем состоят из различных утилит, из которых компонуются комплексы управления. Каждая утилита выполняет особую функцию. Среди основных задач, которые наиболее часто выполняет это программное обеспечение, - контроль производительности серверов, программного обеспечения и сетевого трафика, выдача статистических данных о пакетах, управление доступом пользователей, управление программными и аппаратными ресурсами ЛВС, управление очередями на печать.

Помимо уже названных возможностей, есть ряд особенностей, которые помогут отличить один пакет прикладных программ управления локальными сетями от другого:

распространение программных средств; составление специальных отчетов; контроль физического состояния сети; централизованный мониторинг нескольких ЛВС; функции управления событиями, которые могут определять приоритеты сообщений; автоматизированная выдача ответов посредством электронной почты, звуковой сигнализации и т. д.; контроль нарушений системы защиты.

Выбор сетевой ОС.

Результаты опроса: пять основных критериев выбора сетевой ОС

Рис.6 Результаты опроса: пять главных статей расходов, связанных с приобретением сетевой ОС

Лекция 6

УПРАВЛЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТЬЮ.

Администрирование сети.

Функционирование сети  начинается с приемных испытаний и охватывает этапы ее опытной и нормальной эксплуатации, в процессе которых возможны различные изменения конфигурации аппаратного и программного обеспечения, параметров управления. Эти изменения производят в целях настройки ВС на конкретные условия работы, удовлетворения требованиям прикладной области.

Сеть, которая работает сама по себе, еще не придумана. Время от времени нужно подключать новых пользователей, а среди существующих некоторых иногда удалять.  Приходится устанавливать новые ресурсы и предоставлять соответствующие права на доступ к ним. Права регулируют доступ пользователя к ресурсам.

Все это означает, что после установки сетью необходимо управлять.

Управляемость

Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети. В идеале средства управления сетями представляют собой систему, осуществляющую наблюдение, контроль и управление каждым элементом сети – от простейших до самых сложных устройств, при этом такая система рассматривает сеть как единое целое, а не как разрозненный набор отдельных устройств.

Хорошая система управления наблюдает за сетью и, обнаружив проблему, активизирует определенное действие, исправляет ситуацию и уведомляет администратора о том, что произошло и какие шаги предприняты. Одновременно с этим система управления должна накапливать данные, на основании которых можно планировать развитие сети. Наконец, система управления должна быть независима от производителя и обладать удобным интерфейсом, позволяющим выполнять все действия с одного рабочего места.

Решая тактические задачи, администраторы и технический персонал сталкиваются с ежедневными проблемами обеспечения работоспособности сети. Эти задачи требуют быстрого решения, обслуживающий сеть персонал должен оперативно реагировать на сообщения о неисправностях, поступающих от пользователей или автоматических средств управления сетью. Постепенно становятся заметны более общие проблемы производительности, конфигурирования сети, обработки сбоев и безопасности данных, требующие стратегического подхода, т. е. планирования сети. Планирование, кроме этого, включает прогноз изменений требований пользователей к сети, вопросы применения новых приложений, новых сетевых технологий и т. п.

В настоящее время в области систем управления сетями много нерешенных проблем. Явно недостаточно действительно удобных, компактных и многопротокольных средств управления сетью. Большинство существующих средств вовсе не управляет сетью, а лишь осуществляет наблюдение за ее работой. Мало масштабируемых систем, способных обслуживать как сети масштаба отдела, так и сети масштаба предприятия.