
- •Сетевые операционные системы
- •Управление процессами
- •Управление процессами
- •Файловая система
- •Эволюция ос Первый период (1945 -1955)
- •Второй период (1955 - 1965)
- •Третий период (1965 - 1980)
- •Четвертый период (1980 - настоящее время)
- •Классификация ос
- •Особенности алгоритмов управления ресурсами
- •Особенности аппаратных платформ
- •Особенности областей использования
- •Особенности методов построения
- •Сетевые операционные системы Структура сетевой операционной системы
- •Одноранговые сетевые ос и ос с выделенными серверами
- •Ос для рабочих групп и ос для сетей масштаба предприятия
- •Управление локальными ресурсами
- •Управление процессами
- •Состояние процессов
- •Контекст и дескриптор процесса
- •Алгоритмы планирования процессов
- •Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
- •Средства синхронизации и взаимодействия процессов
- •Управление памятью
- •Типы адресов
- •Методы распределения памяти без использования дискового пространства
- •Распределение памяти фиксированными разделами
- •Распределение памяти разделами переменной величины
- •Перемещаемые разделы
- •Методы распределения памяти с использованием дискового пространства Понятие виртуальной памяти
- •Страничное распределение
- •Сегментное распределение
- •Странично-сегментное распределение
- •Свопинг
- •Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных
- •Средства аппаратной поддержки управления памятью и многозадачной среды в микропроцессорах Intel 80386, 80486 и Pentium
- •Средства поддержки сегментации памяти
- •Сегментно-страничный механизм
- •Средства вызова подпрограмм и задач
- •Управление вводом-выводом
- •Физическая организация устройств ввода-вывода
- •Организация программного обеспечения ввода-вывода
- •Обработка прерываний
- •Драйверы устройств
- •Независимый от устройств слой операционной системы
- •Пользовательский слой программного обеспечения
- •Файловая система
- •Имена файлов
- •Типы файлов
- •Логическая организация файла
- •Физическая организация и адрес файла
- •Права доступа к файлу
- •Кэширование диска
- •Общая модель файловой системы
- •Отображаемые в память файлы
- •Современные архитектуры файловых систем
- •Управление распределенными ресурсами Базовые примитивы передачи сообщений в распределенных системах
- •Способы адресации
- •Блокирующие и неблокирующие примитивы
- •Буферизуемые и небуферизуемые примитивы
- •Надежные и ненадежные примитивы
- •Вызов удаленных процедур (rpc) Концепция удаленного вызова процедур
- •Базовые операции rpc
- •Этапы выполнения rpc
- •Динамическое связывание
- •Семантика rpc в случае отказов
- •Синхронизация в распределенных системах
- •Алгоритм синхронизации логических часов
- •Алгоритмы взаимного исключения
- •Неделимые транзакции
- •Процессы и нити в распределенных системах Понятие "нить"
- •Различные способы организации вычислительного процесса с использованием нитей
- •Вопросы реализации нитей
- •Нити и rpc
- •Распределенные файловые системы
- •Интерфейс файлового сервиса
- •Интерфейс сервиса каталогов
- •Семантика разделения файлов
- •Вопросы разработки структуры файловой системы
- •Кэширование
- •Репликация
- •Проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях Понятия "internetworking" и "interoperability"
- •Гетерогенность
- •Основные подходы к реализации взаимодействия сетей
- •Мультиплексирование стеков протоколов
- •Использование магистрального протокола
- •Вопросы реализации
- •Сравнение вариантов организации взаимодействия сетей
- •Службы именования ресурсов и проблемы прозрачности доступа
- •Доменный подход
- •Основной и резервные контроллеры домена
- •Четыре модели организации связи доменов
- •Современные концепции и технологии проектирования операционных систем Требования, предъявляемые к ос 90-х годов
- •Расширяемость
- •Переносимость
- •Совместимость
- •Безопасность
- •Тенденции в структурном построении ос
- •Монолитные системы
- •Многоуровневые системы
- •Модель клиент-сервер и микроядра
- •Объектно-ориентированный подход
- •Множественные прикладные среды
- •Сетевой пакет dce фирмы osf
- •Концепции unix System V Release 4 Управление процессами Образ, дескриптор, контекст процесса
- •Порождение процессов
- •Планирование процессов
- •Файловые системы unix System V Release 4
- •Традиционная файловая система s5
- •Виртуальная файловая система vfs
- •Сетевая файловая система nfs
- •Управление памятью. Свопинг
- •Система ввода-вывода
- •Подсистема буферизации
- •Драйверы
- •Коммерческие реализации unix
- •Дополнительные свойства UnixWare по сравнению с unix System V Release 4
- •I. Поддержка мультипроцессирования
- •Микроядро Mach
- •Введение в Mach История Mach
- •Цели Mach
- •Основные концепции Mach
- •Сервер Mach bsd unix
- •Управление процессами в Mach Процессы
- •Примитивы управления процессами
- •Планирование
- •Управление памятью в Mach
- •Виртуальная память
- •Разделение памяти
- •Внешние менеджеры памяти
- •Распределенная разделяемая память в Mach
- •Коммуникации в ядре Mach
- •Отправка и получение сообщений
- •Сервер сетевых сообщений
- •Сетевые продукты фирмы Novell История и версии сетевой ос NetWare
- •Версия NetWare 4.1
- •Концепции построения NetWare Структура NetWare и обзор особенностей
- •Способы повышения производительности
- •Способы обеспечения открытости и расширяемости
- •Способы обеспечения надежности
- •Защита информации
- •Управление процессами
- •Файловая система
- •Основные направления развития NetWare Поддержка мультипроцессирования
- •Обеспечение процессорной независимости
- •Сетевые системные утилиты NetWare Connect 1.0 фирмы Novell
- •WinView for Networks v2.2 фирмы Citrix Systems
- •Шлюзы ip-сетей
- •Системы обработки сообщений mhs и GroupWise
- •Семейство сетевых ос компании Microsoft Сетевые продукты Microsoft
- •История Windows nt
- •Версии Windows nt
- •Области использования Windows nt
- •Концепции Windows nt Структура: nt executive и защищенные подсистемы
- •Множественные прикладные среды
- •Объектно-ориентированный подход
- •Процессы и нити
- •Алгоритм планирования процессов и нитей
- •Сетевые средства
- •Совместимость Windows nt с NetWare
- •Средства BackOffice
- •Сервер баз данных sql Server
- •Шлюз sna Server
- •Почтовые системы Microsoft Mail и система коллективной работы Microsoft Exchange
- •Система управления компьютерами System Management Server
- •Операционная система os/2 История развития os/2 и ее место на рынке
- •Битва Microsoft - ibm на рынке настольных ос
- •Os/2 - постепенные улучшения
- •Общая характеристика
- •Внутренняя организация os/2 Warp
- •Файловая система hpfs
- •Общая характеристика
- •Сетевые возможности
- •Управление сервером lan Server 4.0
- •Совместимость с NetWare
Способы обеспечения открытости и расширяемости
Все сетевые сервисы, утилиты сервера или работающие на сервере приложения выполнены в NetWare в виде загружаемых модулей - NetWare Loadable Modules, NLMs, которые могут динамически загружаться и выгружаться в любое время без остановки сервера. Структура ОС NetWare приведена на рисунке 7.1.
Рис. 7.1. Структура ОС NetWare
Ядро системы, называемое System Executive, выполняет базовые задачи ОС по управлению памятью, планированию и диспетчированию нитей, управлению файловой системой, также поддерживает программную шину для интерфейса NLM'ов. Каждый NLM выполняет либо функции операционной системы (драйвер диска или сетевого адаптера, утилита пространства имен, файловый сервер или модуль почтового сервиса), либо является пользовательским модулем, реализующим дополнительный сетевой сервис - например, сервис SQL-сервера или сервера печати. Для ядра системы все модули NLM равноправны, поэтому расширение или сужение функций системы осуществляется путем добавления или выгрузки соответствующего NLM'а.
Novell обеспечивает расширяемость системы NetWare за счет предоставления программистам набора инструментальных средств и строго описанных интерфейсов API для разработки собственных NLM-приложений, использующих все возможности 32-разрядного окружения. В настоящее время существует большое количество программных систем третьих фирм, реализованных в виде NLM-приложений, для серверов NetWare - серверы баз данных, коммуникационные серверы и т.п.
Открытость ОС NetWare обеспечивается поддержкой ею наиболее популярных стеков протоколов в строгом соответствии с существующими стандартами. NetWare поддерживает такие популярные сетевые протоколы, как IPX/SPX, TCP/IP, Apple Talk, и средства их мультиплексирования, такие как STREAMS и TLI. Стандарт ODI позволяет независимым разработчикам сетевых адаптеров легко включать свои NLM-драйверы в состав серверной ОС NetWare. Кроме того, фирма Novell разработала для NetWare большое количество программных средств - шлюзов к другим широко распространенным сетям, таким, как сети Internet и SNA.
Способы обеспечения надежности
В системах NetWare предусмотрен ряд функций, обеспечивающих надежность системы и целостность данных. Ниже перечислены функции, которые обеспечивают защиту всех частей сервера: от устройств хранения данных до критичных файлов прикладных программ. Наличие таких функций позволяет NetWare обеспечить очень высокий уровень надежности сети.
Средства обеспечения надежности SFT I:
Проверка чтением после записи. После записи на диск каждый блок данных немедленно считывается в память для проверки читаемости. Первоначальное содержание блока не стирается до окончания проверки. Если данные не читаются, они записываются в другой блок диска, а первый блок помечается как дефектный.
Дублирование каталогов. NetWare хранит копию структуры корневого каталога. Если портится основная структура, то начинает использоваться резервная.
Дублирование таблицы размещения файлов FAT. NetWare хранит копию FAT и использует ее при порче основной таблицы FAT.
Оперативное исправление 1 (Hot Fix 1). Запись или перезапись данных из дефектных блоков в специальную резервную область диска.
Контроль UPS.
Средства обеспечения надежности SFT II:
Зеркальное отображение дисков, подключенных к одному дисковому контроллеру (Disk Mirroring).
Дуплексирование дисков, подключенных к различным дисковым контроллерам (Disk Duplexing).
Оперативное исправление 2 (Hot Fix 2). Повторное выполнение операции чтения на отраженном диске и запись данных в резервную область.
Система отслеживания транзакций (TTS).
Средства обеспечения надежности SFT III заключаются в полном динамическом зеркальном отображении двух серверов, которые могут находится на значительном удалении друг от друга (при использовании оптоволоконного кабеля для межсерверной связи - до 4 км).
Средства обеспечения надежности уровней SFT I и SFT II реализованы в NetWare v3.11, NetWare v3.12 и NetWare v4.x. Уровень надежности SFT III реализован пока только в NetWare SFT III v3.11.