Виды сетевых операционных систем особенности. Сетевые ос, функции и компоненты сетевых операционных систем

Операционную систему компьютера часто определяют как взаимосвязанный набор системных программ, который обеспечивает эффективное управление ресурсами компьютера (памятью, процессором, внешними устройствами, файлами и др.), а также предоставляет пользователю удобный интерфейс для работы с аппаратурой компьютера и разработки приложений. Говоря о сетевых ОС, мы, очевидно, должны расширить границы управляемых ресурсов за пределы одного компьютера.

Сетевой операционной системой (ОС) называют операционную систему компьютера, которая помимо управления локальными ресурсами предоставляет пользователям и приложениям возможность эффективного и удобного доступа к информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров сети.

Сегодня практически все операционные системы являются сетевыми.

В сетевых ОС удаленный доступ к сетевым ресурсам обеспечивается:

• сетевыми службами;
• средствами транспортировки сообщений по сети (в простейшем случае - сетевыми интерфейсными картами и их драйверами).

Функции сетевых 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 в сервере или в другой станции данных, применяя привычные для локальной работы языковые средства. При обмене файлами должен быть обеспечен необходимый уровень конфиденциальности обмена (секретности данных).

Управление ресурсами включает запросы и предоставление ресурсов.

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 директорий; ограничение для конкретного пользователя списка возможных действий (например, только чтение файлов); пометка файлов символами типа «только чтение», «скрытность при просмотре списка файлов».

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.

Компоненты сетевых ОС

Функциональные модули (сетевые службы и средства транспортировки сообщений по сети) должны быть добавлены к ОС, чтобы она могла называться сетевой:

Среди сетевых служб можно выделить такие, которые ориентированы не на простого пользователя, как, например, файловая служба или служба печати, а на администратора. Такие службы направлены на организацию работы сети. Например, централизованная справочная служба , или служба каталогов (например, Active Directory в Windows), предназначена для ведения базы данных о пользователях сети, обо всех ее программных и аппаратных компонентах1. В качестве других примеров можно назвать службу мониторинга сети , позволяющую захватывать и анализировать сетевой трафик, службу безопасности , в функции которой может входить, в частности, выполнение процедуры логического входа с проверкой пароля, службу резервного копирования и архивирования .

От того, насколько богатый набор сетевых служб и услуг предлагает операционная система конечным пользователям, приложениям и администраторам сети, зависит ее позиция в общем ряду сетевых ОС.

Помимо сетевых служб сетевая ОС должна включать программные коммуникационные (транспортные) средства, обеспечивающие совместно с аппаратными коммуникационными средствами передачу сообщений, которыми обмениваются клиентские и серверные части сетевых служб. Задачу коммуникации между компьютерами сети решают драйверы и протокольные модули . Они выполняют такие функции, как формирование сообщений, разбиение сообщения на части (пакеты, кадры), преобразование имен компьютеров в числовые адреса, дублирование сообщений в случае их потери, определение маршрута в сложной сети и т. д.

И сетевые службы, и транспортные средства могут являться неотъемлемыми (встроенными) компонентами ОС или существовать в виде отдельных программных продуктов. Например, сетевая файловая служба обычно встраивается в ОС, а вот веб-браузер чаще всего приобретается отдельно. Типичная сетевая ОС имеет в своем составе широкий набор драйверов и протокольных модулей, однако у пользователя, как правило, есть возможность дополнить этот стандартный набор необходимыми ему программами. Решение о способе реализации клиентов и серверов сетевой службы, а также драйверов и протокольных модулей принимается разработчиками с учетом самых разных соображений: технических, коммерческих и даже юридических. Так, например, именно на основании антимонопольного закона США компании Microsoft было запрещено включать ее браузер Internet Explorer в состав ОС этой компании.

Виды сетевых ОС

Сетевая служба может быть представлена в ОС либо обеими (клиентской и серверной) частями, либо только одной из них.

В первом случае операционная система, называемая одноранговой , не только позволяет обращаться к ресурсам других компьютеров, но и предоставляет собственные ресурсы
в распоряжение пользователей других компьютеров. Например, если на всех компьютерах сети установлены и клиенты, и серверы файловой службы, то все пользователи сети могут совместно применять файлы друг друга. Компьютеры, совмещающие функции клиента и сервера, называют одноранговыми узлами .

Операционная система, которая преимущественно содержит клиентские части сетевых служб, называется клиентской . Клиентские ОС устанавливаются на компьютеры, обращающиеся с запросами к ресурсам других компьютеров сети. За такими компьютерами, также называемыми клиентскими, работают рядовые пользователи. Обычно клиентские компьютеры относятся к классу относительно простых устройств.

К другому типу операционных систем относится серверная ОС - она ориентирована на обработку запросов из сети к ресурсам своего компьютера и включает в себя в основном
серверные части сетевых служб. Компьютер с установленной на нем серверной ОС, занимающийся исключительно обслуживанием запросов других компьютеров, называют выделенным сервером сети. За выделенным сервером, как правило, обычные пользователи не работают.

Примеры сетевых ОС

Повторюсь, что сегодня практически все ОС являются сетевыми. Наиболее расропстраненные из них:

• Novell NetWare
• Microsoft Windows (95, NT, XP, Vista, Seven)
• Различные UNIX системы, такие как Solaris , FreeBSD
• Различные GNU/Linux системы
• ZyNOS компании ZyXEL
• Chrome OS от Google

Посмотрите обзор на одну из современных сетевых операционных систем — «облачную» Chrome OS:

До сих пор в лекциях данного курса мы ограничивались рамками классических операционных систем, т. е. операционных систем, функционирующих на автономных однопроцессорных вычислительных машинах, которые к середине 80-х годов прошлого века составляли основу мирового парка вычислительной техники. Подчиняясь критериям повышения эффективности и удобства использования, вычислительные системы с этого времени, о чем мы уже упоминали в самой первой лекции, начинают бурно развиваться в двух направлениях: создание многопроцессорных компьютеров и объединение автономных систем в вычислительные сети .

Появление многопроцессорных компьютеров не оказывает существенного влияния на работу операционных систем. В многопроцессорной вычислительной системе изменяется содержание состояния исполнение . В этом состоянии может находиться не один процесс, а несколько – по числу процессоров. Соответственно изменяются и алгоритмы планирования. Наличие нескольких исполняющихся процессов требует более аккуратной реализации взаимоисключений при работе ядра. Но все эти изменения не являются изменениями идеологическими, не носят принципиального характера. Принципиальные изменения в многопроцессорных вычислительных комплексах затрагивают алгоритмический уровень, требуя разработки алгоритмов распараллеливания решения задач. Поскольку с точки зрения нашего курса многопроцессорные системы не внесли в развитие операционных систем что-либо принципиально новое, мы их рассматривать далее не будем.

По -другому обстоит дело с вычислительными сетями.

Для чего компьютеры объединяют в сети

Для чего вообще потребовалось объединять компьютеры в сети? Что привело к появлению сетей?

• Одной из главных причин стала необходимость совместного использования ресурсов (как физических, так и информационных). Если в организации имеется несколько компьютеров и эпизодически возникает потребность в печати какого-нибудь текста, то не имеет смысла покупать принтер для каждого компьютера. Гораздо выгоднее иметь один сетевой принтер для всех вычислительных машин. Аналогичная ситуация может возникать и с файлами данных. Зачем держать одинаковые файлы данных на всех компьютерах, поддерживая их когерентность, если можно хранить файл на одной машине, обеспечив к нему сетевой доступ со всех остальных?
• Второй причиной следует считать возможность ускорения вычислений. Здесь сетевые объединения машин успешно конкурируют с многопроцессорными вычислительными комплексами. Многопроцессорные системы, не затрагивая по существу строение операционных систем, требуют достаточно серьезных изменений на уровне hardware, что очень сильно повышает их стоимость. Во многих случаях можно добиться требуемой скорости вычислений параллельного алгоритма, используя не несколько процессоров внутри одного вычислительного комплекса, а несколько отдельных компьютеров, объединенных в сеть. Такие сетевые вычислительные кластеры часто имеют преимущество перед многопроцессорными комплексами в соотношении эффективность/стоимость.
• Следующая причина связана с повышением надежности работы вычислительной техники. В системах, где отказ может вызвать катастрофические последствия (атомная энергетика, космонавтика, авиация и т. д.), несколько вычислительных комплексов устанавливаются в связи, дублируя друг друга. При выходе из строя основного комплекса его работу немедленно продолжает дублирующий.
• Наконец, последней по времени появления причиной (но для многих основной по важности) стала возможность применения вычислительных сетей для общения пользователей. Электронные письма практически заменили письма обычные, а использование вычислительной техники для организации электронных или телефонных разговоров уверенно вытесняет обычную телефонную связь.

Сетевые и распределенные операционные системы

В первой лекции мы говорили, что существует два основных подхода к организации операционных систем для вычислительных комплексов, связанных в сеть , – это сетевые и распределенные операционные системы . Необходимо отметить, что терминология в этой области еще не устоялась. В одних работах все операционные системы, обеспечивающие функционирование компьютеров в сети, называются распределенными, а в других, наоборот, сетевыми. Мы придерживаемся той точки зрения, что сетевые и распределенные системы являются принципиально различными.

В сетевых операционных системах для того, чтобы задействовать ресурсы другого сетевого компьютера, пользователи должны знать о его наличии и уметь это сделать. Каждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных сетевых средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения существенно не меняют структуру операционной системы.

Традиционно за рубежом подобные сервисы называют Web Operating System или сокращенно Web OS. Иногда это название пишется слитно - WebOS, но это не является корректным (дело в том, что имя WebOS носил проект Университета им.Беркли в Калифорнии, посвященный созданию программного обеспечения в 1996 году ). В этой связи определенное количество пользователей и разработчиков называет этот тип операционных систем Web Desktop (веб-десктопами или онлайн-десктопами), причем такое название устоялось в русском языке (в частности, авторы блогов на Интернетных Штучках называют эти проекты именно так ).

Принцип работы

Основа любой сетевой операционной системы - системы распределенных вычислений, использующих мощности несколько десятков или сотен серверов, находящихся на большом удалении друг от друга, или же "облачные" системы, то есть программному обеспечению, установленному на серверах, до которых пользователю предоставляется доступ через веб-браузер из любого места, где есть Интернет. В свою очередь, сами сервисы создаются на основе двух технологий - AJAX (асинхронный JavaScript и XML (eXtensible Markup Language) и Flash. Преимущество первого - относительно широкая распространенность веб-браузеров, работающих с JavaScript, что позволяет разворачивать сложные приложения, по своей функциональности, приближенные к тем, что существуют на настольных компьютерах (яркий тому пример - текстовый редактор, например, ZohoWriter). Плюс ко всему сама страница, содержащая подобный программный код, минимально загружает Интернет-канал пользователя, отправляя на сервер, обслуживающий веб-сервис минимальное количество данных по сравнению с тем, если бы страница обновлялась полностью. Использование же Flash подразумевает также экономию трафика за счет загрузки векторной, а не растровой графики, а также разделения самого потока на составные части, которые могут воспроизводиться в браузере "на лету" (типичный пример - видеоплееры для потокового видео, позволяющие просматривать видеоизображение, не загружая его до конца). По статистике компании Adobe, разработчика технологии Flash, в мире 98% компьютеров, выходящих в Интернет, имеют браузеры, совместимые с Flash, поэтому их пользователям не требуется установка дополнительного ПО для работы в сетевой операционной системе. С AJAX ситуация сложнее - для корректной работы на компьютере должна быть установлен интерпретатор языка JAVA (JAVA-машина), а в браузере должен быть JavaScript. Большинство сетевых операционных систем рассчитано на работу в браузерах Internet Explorer и семейства Firefox (по собственным наблюдениям, самый удобный для подобных сервисов - это Flock). В Opera Browser часть сервисов работает нестабильно, что связано с собственным интерпретатором языка JAVA в браузере.

Начало работы с сетевой операционной системы состоит в обязательной регистрации в сервисе (как правило, она бесплатная): пользователь указывает в качестве логина адрес Email и пароль, которые могут использоваться как для входа в систему через браузер, так и для загрузки контента по FTP (например, в G.ho.st).

Функции сетевых операционных систем

Как уже было заявлено выше, сетевая операционная система состоит из набора веб-приложений (веб-сервисов), которые объединены в рамках единого пользовательского интерфейса, напоминающего классические десктопные системы (в частности, Windows или MacOS). Большинство подобных сервисов предоставляют пользователю:

• файловое хранилище, объемом от 1 до 10 Гб (в среднем);
• встроенный сервис электронной почты (объединяется с почтовым клиентом, расположенным в самой системе);
• единый (в большинстве случаев) логин до всех основных веб-сервисов, включаемых в состав сетевой операционной системы (например, хранилища медиафайлов, текстового редактора, органайзера);
• похожую организацию пользовательского интерфейса на Windows (кнопка "Пуск" с иерархичным меню, папка "Панель Инструментов" с похожими на Windows апплетами, например, для установки разрешения экрана и выбора темы оформления окон, или для ввода сведений о владельце);
• Рабочий стол с гаджетами;
• двухстороннюю синхронизацию PIM (личных данных) с десктопом или мобильным устройством (последнее имеется у считанных сервисов) по FTP или через программный клиент (преимущественно для коммуникаторов и смартфонов).

В состав сетевой операционной системы обычно входит текстовых и табличный процессоры (реже - редактор презентаций), средство для просмотра PDF-файлов, медиаплееры (обычно для mp3-файлов и для просмотра потокового видео с видеохостингов, непосредственного воспроизведения файлов в AVI, MPG и других форматах, пока нет), средство для просмотра изображений (реже - фоторедактор), PIM-менеджер (адресная книга + календарь, почтовый клиент), IM-клиент (в основном, использующийся для контакта между зарегистрированными в сервисе пользователями, или же для связи с разработчиками), Flash-игры.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество использования сетевых операционных систем состоит в их кроссплатформенности - они запускаются на любом устройстве, имеющем выход в Интернет и совместимый веб-браузер (в том числе, появляются и веб-десктопы для коммуникаторов и мобильных телефонов). Это значит, что пользователю предоставляются один и тот же набор приложений и сервисов в любое время и с любого компьютера. Кроме того, поскольку сама сетевая операционная система работает на мощностях удаленных серверов, постольку от компьютера пользователя не требуется каких-либо серьезных требований по мощности и производительности (по этой причине рост популярности подобных систем связывают с появлением на рынке нетбуков и Интернет-планшетов, с одной стороны, а, с другой стороны, с "тонкими клиентами").

Из ключевых недостатков у сетевых операционных систем на сегодняшний день можно выделить пока еще не до конца урегулированный механизм защиты личных данных (при использовании пользователь хранит на удаленном файловом хранилище свои файлы), а также относительную нестабильность самого ПО, используемого в этих системах (большинство систем находится в состоянии бета-тестирования, а входящие их состав веб-сервисы (например, Zoho Writer) могут периодически быть недоступными из-за профилактических работ).

К таким возможностям можно отнести:

• поддержку сетевого оборудования
• поддержку сетевых протоколов
• поддержку протоколов маршрутизации
• поддержку фильтрации сетевого трафика
• поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети
• поддержку сетевых протоколов авторизации
• наличие в системе сетевых служб позволяющих удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера

Примеры сетевых операционных систем:

• Microsoft Windows (NT, XP, Vista, Seven)
• Различные UNIX системы, такие как Solaris , FreeBSD
• Различные GNU/Linux системы
• ZyNOS компании ZyXEL

Основное назначение

Главными задачами являются разделение ресурсов сети (например, дисковые пространства) и администрирование сети. С помощью сетевых функций системный администратор определяет разделяемые ресурсы, задаёт пароли, определяет права доступа для каждого пользователя или группы пользователей. Отсюда деление:

• сетевые ОС для серверов;
• сетевые ОС для пользователей.

Существуют специальные сетевые ОС, которым приданы функции обычных систем (Пр.: Windows NT) и обычные ОС (Пр.: Windows XP), которым приданы сетевые функции. Сегодня практически все современные ОС имеют встроенные сетевые функции.

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Моргунов

Смотреть что такое "Сетевая операционная система" в других словарях:

Сетевая операционная система - операционная система, обеспечивающая обработку, хранение и передачу данных в информационной сети. Сетевая операционная система определяет взаимосвязанную группу протоколов верхних уровней, обеспечивающих основные функции сети: адресацию объектов … Финансовый словарь

сетевая операционная система - Программы, управляющие сетью. Обеспечивают разделение ресурсов, средства обеспечения безопасности и управления. В общем случае сетевая ОС работает поверх стандартной (несетевой) ОС. Тематики сети… …

Сетевая операционная система Cairo - разработанная корпорацией Microsoft сетевая операционная система с объектно ориентированной архитектурой. Основу ОС Cairo составляет объектно ориентированная файловая система. ОС Cairo обеспечивает распределенную среду обработки данных. По… … Финансовый словарь

Сетевая операционная система AIX - разработанная корпорацией IBM версия операционной системы UNIX, допускающая возможность ее использования на вычислительных системах любых размеров и производительности. ОС AIX выполняет симметричную мультипроцессорную обработку, распараллеливает… … Финансовый словарь

сетевая (операционная) система, базирующаяся на стандарте Ethernet - — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN Xerox Network SystemXNS … Справочник технического переводчика

В том случае, когда перед пользователями стоят задачи оптимального разделения сетевых ресурсов (к примеру - дискового пространства), они могут использовать сетевые Такие системы обеспечивают возможность перенести многие функции администрирования в сетевое пространство. При помощи сетевых ресурсов, которые значительно превосходят пользовательские, администратор получает возможность профессионально определить разделяемые ресурсы и путем присвоения уникальных паролей каждому из них, сделать их автономными и доступными для каждого отдельного пользователя или группы пользователей. Такое деление определяет и классификацию сетевых ОС на серверные и ОС, предназначенные для пользователей.

Сегодня разработаны и широко применяются специальные сетевые операционные системы, но которые обладают характеристиками привычных нам, операционных систем. Разработаны специальные сетевые ОС, обладающие параметрами обычных, такой, к примеру, выступает операционная система windows xp. Следует также отметить, что на сегодняшний день, практически все обычные системы имеют встроенные опции и функции сетевых систем.

Следовательно, сетевая ОС - это такая встроенные опциональные возможности которой позволяют эффективно работать в сетевом пространстве. К таким свойствам следует отнести:

Обеспечение поддержки широкого спектра сетевого оборудования;

Возможность использования сетевых протоколов;

Обеспечение использования и поддержку маршрутизации;

Фильтрацию траффика;

Обеспечение бесперебойного доступа к удалённым сетевым ресурсам (дискам и принтерам);

Реализацию возможности удаленного доступа для решения сетевых задач.

Наиболее распространенными сетевыми ОС являются: Novell NetWare, различные версии ОС GNU/Linux, ZyNOS, ну и, конечно же, самые распространенные Microsoft Windows (95, NT, XP, Vista, 7).

Современные сетевые операционные системы и их разнообразие обусловлено тем, что на сегодняшний день в мире присутствует множество типов компьютеров. Именно поэтому, разрабатываются и распространяются системы для мобильных устройств, домашних рабочих станций, серверные системы, корпоративные ОС. Сама такая классификация подчеркивает разнообразие тех характеристик производительности и опциональности, которыми различаются рассматриваемые ресурсы. Это разнообразие, положительное с одной стороны (предоставляет выбора пользователем, ОС по своим финансовым возможностям и в соответствии со стоящими задачами), создает определенные неудобства, с другой. Это неудобство состоит в необходимости обеспечения совместимости ОС, особенно для подразделений корпораций, работающих в рамках одной сетевой политики. Очень важным свойством, характеризующим параметры той или иной сетевой ОС, является доступная загрузка операционной системы и возможность ее оперативного обновления.

Наиболее широко применяются такие ОС в работе различных предприятий и учреждений, где требуется обработка больших массивов данных. Естественным образом встает вопрос, как правильно подобрать сетевые операционные системы для эффективного ведения бизнеса, не расходуя лишних денежных средств. Представляется, что основным критерием при выборе соответствующей ОС должно быть следующее. Если вам необходим ресурс масштаба крупного предприятия или корпорации, то обратите внимание на такой параметр, как масштабируемость, т.е. устойчивость работы в различных сетевых условиях. Важна также и высокая степень совместимости - способности эффективно использовать режим оперативного обновления. Кроме того, такая ОС, желательно, должна обеспечивать интеграцию разнородных ресурсов - серверов и компьютеров.

Безусловно, достаточно сложно найти и подобрать операционную систему, полностью удовлетворяющую требованиям конкретного пользователя. Поэтому их выбор желательно проводить с учетом критической оценки реальных задач и конкретной ситуации, которые будет решать данное ПО.