24542

Сетевые операционные системы: функциональные компоненты и варианты построения

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Сетевые операционные системы: функциональные компоненты и варианты построения.3 Сетевые операционные системы. Различают сетевые и распределенные ОС. Распределенная ОС предоставляет пользователю сетевые ресурсы в виде ресурсов единой централизованной виртуальной машины.

Русский

2013-08-09

46.02 KB

56 чел.

Вопрос 5. Сетевые операционные системы: функциональные компоненты и варианты построения.

§2.3 Сетевые операционные системы.

Компьютеры под управлением практически всех современных ОС могут работать в составе локальных, корпоративных и/или глобальных сетей (начиная с 1990-х годов).

Компьютерная сеть – это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных соответствующим программным обеспечением, предоставляющим возможность пользователям получать доступ к удаленным ресурсам компьютеров этой сети. Сеть могут образовывать компьютеры разных типов и под управлением разных ОС.

Коммутационная система может включать кабели, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы и другие устройства, обеспечивающие передачу сообщений по сети.

Различают сетевые и распределенные ОС.

Сетевая ОС предоставляет пользователю возможность доступа к удаленным ресурсам других компьютеров: файлам, принтерам и т.д. В Windows такой сервис называется «Служба доступа к файлам и принтерам сети Microsoft». Пользователь также может выполнить свое приложение на другой машине, но для этого ему необходимо ввести специальную команду удаленного выполнения.

Распределенная ОС предоставляет пользователю сетевые ресурсы в виде ресурсов единой централизованной виртуальной машины. Распределенная ОС автоматически и динамически распределяет работы по различным машинам системы, и пользователь даже не знает на какой машине выполняется его работа. Распределенная ОС существует как единая ОС в масштабах компьютерной сети.

Функциональные компоненты сетевой ОС

Любая сетевая операционная система не только выполняет все функции локальной ОС, но и обладает дополнительными средствами, позволяющими ей взаимодействовать по сети с операционными системами других компьютеров.

Функциональные компоненты сетевой ОС можно разделить на две части (рис. 2.1):

- средства управления локальными ресурсами компьютера, которые реализуют все функции ОС автономного компьютера (см. предыдущий подраздел 2.2);

- сетевые средства ОС.

Сетевых средства в свою очередь содержат три компонента:

- серверная часть ОС – средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее или раздельное (shared) пользование;

- клиентская часть ОС – средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам;

- транспортные средства ОС, которые совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений по сети.

Доступ к удаленным ресурсам в сетевой ОС происходит следующим образом. Предположим, что пользователь компьютера А решил сохранить свой файл на диске компьютера В. Для этого он формирует соответствующую команду. Операционная система принимает эту команду и передает её клиентской части. Клиентская часть формирует запрос к компьютеру В на размещение своих данных. Этот запрос обрабатывается транспортными средствами ОС, которые формируют сообщение в соответствии с действующим коммуникационным протоколом (Ethernet, Token Ring, IP, IPX и др.). Сформированное сообщение передается по коммуникационной системе сети от компьютера А к компьютеру В и обрабатывается его транспортными средствами. Далее запрос передается серверной части компьютера В, которая обращается к локальному диску и записывает полученные данные в файл.

Совокупность серверной и клиентской частей ОС, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой. Сетевые службы предоставляют пользователям набор услуг, которые называют также сетевым сервисом.

Рис. 2.1. Функциональные компоненты сетевой ОС

Сетевые службы по своей природе являются клиент-серверными системами. Сервером называют программный компонент-поставщик какого-либо сервиса. Клиентом называют программный компонент-потребитель какого-либо сервиса. Один и тот же программный компонент может быть клиентом по отношению к одному виду услуг, и сервером для другого вида услуг. Инициатором обмена информацией всегда выступает клиент, а сервер находится в режиме пассивного ожидания запросов.

Взаимодействие между клиентами и серверами стандартизировано, так что сервер может обслуживать клиентов, реализованных различными способами и различными производителями.

Варианты построения сетевых ОС

Существует  несколько подходов к построению сетевых ОС.

Сетевые службы представлены в виде оболочки ОС (рис. 2.2, а). При таком подходе сетевая ОС представляет собой совокупность локальной ОС и надстроенной над ней сетевой оболочки. При этом в локальную ОС встраивается минимум сетевых функций, необходимых для работы сетевой оболочки, которая выполняет основные сетевые функции. В качестве примера можно указать продукты фирмы Microsoft: LAN Server и LAN Manager.

Сетевые службы глубоко встроены в ОС (рис. 2.2, б). Более эффективен подход, при котором сетевая ОС с самого начала проектируется для работы в сети. Сетевые функции у этих ОС глубоко встроены в основные модули системы, что обеспечивает их логическую стройность, простоту эксплуатации и модификации, а также высокую производительность. Важно, что при таком подходе отсутствует избыточность. Если все сетевые функции хорошо интегрированы, то все внутренние механизмы такой ОС могут быть оптимизированы для выполнения сетевых функций. Например, ОС Windows NT от Microsoft за счет встроенности сетевых средств обеспечивает более высокие показатели производительности и защищенности информации по сравнению с сетевой ОС LAN Manager той же фирмы (совместная разработка с IBM), являющейся надстройкой над локальной операционной системой OS/2.

В настоящее время сетевые функции встраиваются в ядро ОС, являясь ее неотъемлемой частью. Операционные системы получили средства для работы со всеми основными технологиями локальных (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM) и глобальных (Х.25, frame relay, ISDN, ATM) сетей, а также средства для создания составных сетей (IP, IPX, AppleTalk, RIP, OSPF, NLSP).

Сетевые службы поставляются в виде отдельных продуктов, которые, как правило, дополняют возможности сетевых ОС (рис. 2.2, в). Например, сервер удаленного управления WinFrame (компания Citrix) дополняет возможности сервера удаленного доступа Windows NT.

Рис. 2.2. Варианты построения сетевых ОС: а – сетевая оболочка,

б – встроенные службы, в – отдельные продукты



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84126. Понятие «тип государства» и его значение 17.98 KB
  В отечественной науке понятие тип государства длительное время понималось как исторический тип государства. При таком подходе смена одних типов государства другими рассматривалась как историческая закономерность в силу которой социалистическое государство возникает как последний и высший тип. Категория тип государства в советской науке использовалась для выявления классовой сущности государства: все государства подразделялись на эксплуататорские и антиэксплуататорские.
84127. Классификация государств, её основания и значение. Место и роль типологии государств в системе классификации государств 23.92 KB
  Ленина и других решающим фактором общественного развития который детерминирует и соответствующий тип надстроечных элементов: государство и право. Рабовладельческое государство есть орудие поддержания власти рабовладельцев над рабами которые были собственностью свободных граждан. Феодальное государство это диктатура класса феодалов земельных...
84128. Развитие идей русской религиозной философии в рамках «метафизики всеединства» конца XIX - первой половины XX столетия (В. Соловьев, Н. Бердяев, С. Булгаков, П. Флоренский, С. и Е. Трубецкие) 36.64 KB
  Эта характерная черта русской религиозной философии была задана философской СИСТЕМОЙ ВСЕЕДИНСТВА ВЛАДИМИРА СОЛОВЬЕВА. По Соловьеву всеединство – это органическое единство всего мира которое осуществляется в двух видах: 1. Следовательно у всего мира есть нечто внешнее ему некое Всеединство общее для всех его частей которое своим действием образует из множества отдельных и не причастных друг к другу частей единый мир. Следовательно Всеединство образуя из множества частей единое давая всем частям мира истинное и полноценное совместное...
84129. Русская идея как основная проблема отечественной философии истории (В.С. Соловьев, Н.А. Бердяев, И.А. Ильин) 36.2 KB
  Помимо святости как государствастолпа истинного христианства исключительность России Николай БЕРДЯЕВ обосновывал особенностями русского национального характера особенностями русской души. Это сняло с русского человека чувство личной ответственности за вопросы государственного характера и определило такие стороны его характера как: слабое осознание личных прав и личных интересов; равнодушие к политике и к политическим идеям; беспечность и лень; недостаток инициативы и самодисциплины. Восточный византийский склад характера устремляет...
84130. Космизм в русской философии (Н.Ф. Федоров, К.Э. Циолковский, А.О. Чижевский, В.И. Вернадский). Его основные положения 39.58 KB
  Его основные положения В русской философии XIX века сформировался так называемый русский космизм – направление мысли пытающееся в глобальном смысле гармонизировать мир соединением человека с космосом. Истоки русского космизма как и сама его логика находились в представлениях о зависимости жизни человека от характера физических параметров ближнего космоса и вообще всей Вселенной: 1. Кроме того исходя из подобного предположения мы можем предположить и следующее – глобальные процессы во Вселенной определяют и биологическую жизнь человека...
84131. Марксистская философия в России, легальное и революционное направления (П.Б. Струве, М.И. Туган-Барановский, Г.В. Плеханов, В.И.Ленин) 35.94 KB
  В противоборстве идей славянофилов и западников в России в конечном итоге победила западная ориентация которая тяготела к идеям популярного в то время в Европе марксизма. ЛЕГАЛЬНЫЕ МАРКСИСТЫ отрицали любое насилие в политическом процессе утверждали перспективность капитализма для России и предлагали совершенствовать общество путём демократических реформ. Основателем и первым идеологом легального марксизма в России стал Петр СТРУВЕ.
84132. Бытие, материя, природа как определяющие онтологические категории. Их взаимосвязь и различие 37.43 KB
  Бытие существующее сущее – это действительность как таковая это всё то что реально существует. Изучением Бытия занимается раздел философии онтология поэтому Бытие как онтологическая категория выражает в философии ту сферу реальности которая не относится к процессам сознания и психики человека сфера гносеологии. Таким образом Бытие – это онтологическая категория выражающая собой всё что объективно существует в мире вне сознания человека и вообще никак не зависит ни от сознания ни от воли ни от эмоций человека. Вследствие этого...
84133. Движение. Движение как способ существования материи. Становление, изменение, развитие. Основные формы движения 36.02 KB
  Основные формы движения. В таком случае само понятие движения изменения изменчивости можно понимать только относительно некоего момента устойчивости относительно некоего момента покоя содержащего в себе набор характеристик относительно которых возникает картина происходящих изменений. Следовательно само состояние устойчивости объектов систем или явлений само состояние стартового покоя от которого начинается и усматривается их изменение находится также в составе самого движения поскольку движение никогда нигде не исчезает и не...
84134. Пространство и время. Пространство и время как всеобщие формы существования материи. Принцип единства мира 32.48 KB
  Пространство и время как всеобщие формы существования материи. Концепции нераздельного с материей пространства могут предлагать его не только трехмерным но и четырехмерным например релятивизм – длина ширина высота время или nмерным в еще больших количествах где каждое новое измерение отводится для того или иного отдельного физического взаимодействия фундаментального характера современные физические модели наподобие теории струн и пр. Время – это некая мыслимая целостность вбирающая в себя длительность некоего движения и маркирующая...