
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА КОМПЬЮТЕРА
- •1.1. Определение операционной системы
- •1.2. Классификация ОС
- •1.5. Принципы многопроцессорности компьютерных систем
- •1.6. Основные требования к ОС и тенденции их развития
- •1.7. Особенности ОС корпоративных систем
- •2. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СВОБОДНО РАСПРОСТРАНЯЕМЫХ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ В ЯЭ
- •3. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СОВРЕМЕННЫХ ОС
- •3.1. Система управления процессами в современных ОС
- •3.2. Система управления оперативной памятью
- •3.3. Файловая система
- •4. ОБЗОР ОСНОВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ НЕКОТОРЫХ ОС
- •4.2. Windows 3.1
- •4.3. Windows 9x
- •4.6. Linux
- •5. СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЯЭ
- •5.1. Интернет
- •5.1.1. История создания
- •5.1.2. Основные принципы
- •5.2.2. Протокол IP
- •5.2.3. Классы сетей
- •5.2.4. Организация подсетей
- •5.2.5. Автоматизация назначения IP адресов
- •5.2.7. Протокол ICMP
- •5.2.8. Протокол ARP
- •5.3. Маршрутизация
- •5.3.1. Система CIDR
- •5.5. Физический уровень сетевых технологий
- •5.5.1. Ethernet
- •5.5.2. Token ring
- •5.5.3. Сетевая среда кластерных систем
- •5.6. Облачные вычисления
- •6. АСПЕКТЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЯЭ
- •6.3. Методы обеспечения безопасности сетевых технологий
- •6.3.1. Системы шифрования
- •ЛИТЕРАТУРА
1.7.Особенности ОС корпоративных систем
При использовании компьютерных систем для обеспечения функционирования предприятий ЯЭ, в частности для решения управленческих задач и т.п., необходимо учитывать особенности их применения в корпоративной среде. В настоящее время выделяют два уровня - компьютерные системы масштаба отдела и предприятия.
Масштаба отдела. ОС для отделов и рабочих групп в дополнение к ранее выделенным свойствам должны обеспечивать:
1.набор сетевых сервисов: разделение файлов, приложений, принтеров и т.д.
2.отказоустойчивость
Масштаба предприятия. Здесь в дополнение к характеристикам ОС масштаба отдела надо добавить следующие свойства:
1.Масштабируемость – способность сохранять свою производительность при росте числа компьютеров в сети вплоть до нескольких тысяч единиц.
2.Способностью работать в гетерогенной среде. В случае использовании ОС в масштабах предприятия велика вероятность нахождения в одной среде компьютерных систем, отличающихся по аппаратуре, по самим ОС и по прикладному программному обеспечению. ОС масштаба предприятия должна корректно распознавать, обрабатывать и согласовывать все возможные варианты гетерогенности.
3.Наличие централизованной справочной службы или службы каталогов. При использовании компьютерной среды больших масштабов велика вероятность входа пользователя в корпоративную систему с различных компьютеров или точек подключения. В этом случае ОС должна правильно идентифицировать пользователя и автоматически предоставлять все необходимые сервисы в соответствии с уровнем его доступа.
Контрольные вопросы:
1.Назначение ОС.
2.По каким признакам можно классифицировать ОС?
3.Какие основные принципы построения ядра ОС?
4.Чем отличаются процессоры типа CISC и RISC?
5.Какие существуют способы организации выполнения программ?
6.Что такое ядро ОС и какие виды ядер бывают?
15
7.Назовите принципы организации параллельных расчетов.
8.Какие требования предъявляются к современным ОС?
9.Назовите основные отличия между ОС масштаба отдела и предприятия
16
2. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СВОБОДНО РАСПРОСТРАНЯЕМЫХ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ В ЯЭ
В настоящее время имеется тенденция к значительному усложнению программных комплексов используемых в ЯЭ. Непосредственно на АЭС это касается различных задач автоматической системы управления технологических процессов (АСУ ТП), решаемых в масштабах блока. Также это относится и к другим объектам ядерного цикла. При этом видится три основных пути реализации данных систем:
A.использование только собственных, отечественных разработок на всех уровнях компьютерных систем
B.использование лицензионного программного обеспечения
C.использование свободно распространяемого программного обеспечения (СРПО).
Первый вариант являлся бы оптимальным, однако объективные обстоятельства затрудняют его использование. Во-первых, разработка программного обеспечения достаточно дорога. В современных компьютерных системах стоимость установленных программных продуктов, как правило, в 2-3 раза превосходит стоимость аппаратной части. Для отдельных сложных программных комплексов разница может доходить в тысячи и более раз. Во-вторых, нужно учесть длительность разработки современных программных систем. Как правило, большинство существующих на рынке ОС разрабатываются в течение десяти и более лет, и пройти быстро этот эволюционный этап вряд ли удастся.
При этом наилучший вариант будет заключаться в собственной разработке части программного комплекса, который будет выполнять наиболее важные функции. Остальные компоненты компьютерной системы, например ОС, могут получены на основе пунктов В и С.
При использовании направления В мы должны учитывать следующие особенности использования лицензионных программных продуктов в ЯЭ. Они обеспечиваются отличной документацией, технической поддержкой, результатами сертификации и тестов, что является положительным моментом. Однако существуют и недостатки. Часто лицензии на программные продукты повышенной сложности достаточно дороги и могут быть сопоставимы со стоимостью разработки такого продукта в России. Далее, в лицензии часто присутствуют ограничения на использование программного продукта в третьих странах, что делает проблематичным их использование на АЭС, возводимых Россией за
17
рубежом. Также ограничения по лицензии могут касаться использования приобретаемых продуктов в специфичных местах ЯЭ. Наряду с этим мы должны учитывать то, что большинство лицензионных программных продуктов имеют закрытый код, что затрудняет прогнозирование их поведения во всех возможных ситуациях, в том числе и критических. Последний аспект касается защищенности данных. Известно, например, что в 2010 году в США введены ограничения на экспорт ECCN 5D002 программных продуктов имеющих защиту данных на основе асимметричного шифра с длиной ключа более 512 бит и т.д. Таким образом, купленные по лицензии системы могут иметь проблемы с защитой данных.
Альтернативное решение проблемам пунктов А и В может быть найдено при использовании направления С. Действительно, несмотря на то, что СРПО создается добровольцами, оно зачастую обладает отнюдь не худшими качествами по сравнению с схожими коммерческими продуктами. Для примера достаточно привести ОС Linux, которая, являясь СРПО, на основе своей надежности и других свойств очень широко используется в самых разнообразных компьютерных системах – например в суперкомпьютерах. Все перечисленные ранее проблемы при использовании СРПО решаются, однако появляются новые:
a)функциональные характеристики часто нечетко определены и изложены в документации
b)сертификации по СРПО часто нет, система тестов может носить нечеткий характер и информация о них может быть труднодоступна
c)в процессе эксплуатации СРПО может быть выяснено о не полном функциональном соответствии решаемым задачам
d)отсутствие систематической поддержки в процессе эксплуатации
Решение перечисленных вопросов возможно на основе следующих основных
шагов.
1.Функции, реализуемые СРПО, должны быть четко определены на основе тестов и, при необходимости, обратной инженерии. Должны быть выявлены все возможные влияния на безопасность компьютерной системы.
2.Интерфейсы пользователя, аппаратуры и другого программного обеспечения с СПРО должны быть четко определены и стандартизированы.
3.При наличии опыта эксплуатации СРПО он должен быть подробно задокументирован.
18
4.Должна быть четко определена версия СРПО и при возможности использована последняя.
5.Должен быть выполнен определенный объем тестов на основе специально созданного плана для подтверждения безопасного функционирования СРПО во всех возможных ситуациях в процессе жизни компьютерной системы.
Как уже было упомянуто выше, в мире имеется большой положительный опыт использования СРПО, в том числе, на объектах ЯЭ. Так в институте проблем управления им. В.А Трапезникова была разработана система верхнего блочного уровня (СВБУ) АСУ ТП АЭС, включая программное обеспечение [5]. Данная система построена на использовании СРПО ОС Linux. При этом разработчики руководствовались следующими критериями:
1.Linux не имеет лицензионных ограничений на поставку.
2.Удовлетворяет требованиям техзадания.
3.Имеет возможность верификации, модификации, обслуживания и сопровождения.
4.Имеет поддержку основных производителей технических средств и программного обеспечения.
Контрольные вопросы:
1.Назовите основные пути развития нового программного обеспечения.
2.Какие проблемы возникают при использовании СРПО? Как их решают?
3.Приведите примеры СРПО.
19