40. Сетевые и распределенные операционные системы

Сетевые и распределённые ОС

В последние годы с точки зрения развития ОС выделилось 2 основных направления:

1. Развитие ОС для многопроцессорных систем

2. Развитие ОС для сетей ЭВМ

С точки зрения функциональной идеологической второе направление является более сложным, именно его мы и рассмотрим.

Компьютерная сеть – набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабжённых соответствующим ПО, позволяющее пользователям сети получать доступ к ресурсам этого набора компьютеров.

Сетевая ОС играет роль интерфейса, экранирующего от пользователя все детали низкоуровневых программных аппаратных средств сети

В зависимости от того какой виртуальный образ создаёт система для того, чтобы подменить им реальную аппаратуру компьютерной сети, различают:

1. Сетевые ОС

2. Распределённые ОС

В 1м случае, каждый ПК работает под управлением своей (локальной) ОС, хотя и предоставляющий дополнительные возможности доступа к удалённым ресурсам.

Во 2м случае, общая ОС заставляет работать весь набор сетевых машин как единый виртуальный унифицированный процесс.

В настоящее время в большинстве случаев имеют дело с сетевыми ОС.

Сетевые ОС значительно сложнее ОС локальных компьютеров, т.к. они реализуют функции взаимодействия удалённых процессов.

Взаимодействие удалённых процессов принципиально отличается от взаимодействия локальных многопроцессорных систем:

1. У компьютеров сети нет общей памяти, поэтому взаимодействие должно осуществляться на основе сообщений или других структурированных пакетов информации

2. Во многих случаях информация между удалёнными процессами передаётся не напрямую, а через посредников (многочисленных)

3. При организации взаимодействия удалённых процессов, их участники должны иметь уникальный адресат

4. Для эффективной совместной работы условия взаимодействия должны осуществляться не на уровне процесса, а на уровне вычислительных комплексов в целом

Современные сетевые ОС успешно преодолевают названные сложности, и в современной интерпретации термин сетевая ОС обычно используется в 2х значениях:

1. Как совокупность ОС всех компьютеров сети

2. ОС отдельного компьютера, способного работать в сети

41. Функциональные компоненты сетевой операционной системы

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СЕТЕВОЙ

ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Функциональные компоненты сетевой ОС включают:

1). Средства управления локальными ресурсами, которые реализуют функции ОС автономного компьютера.

2). Сетевые средства:

- серверная часть ОС (средства для предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование);

- клиентская часть ОС (средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам)

- транспортные средства ОС (совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами):

• формируют сообщения,

• разбивают сообщения на части (пакеты, кадры),

• преобразуют имена компьютеров в числовые адреса,

• организуют надежную доставку сообщений,

• определяют маршрут в сложной сети и др.

Правила взаимодействия компьютеров при передачи сообщений по сети фиксируются в коммуникационных протоколах (Ethernet, Token Ring, IP, IPX и др.).

Основные функции клиентской части:

- способность отличить запрос к удаленному файлу от запроса к локальному файлу, т.е. клиентская часть ОС сама распознает и перенаправляет (redirect) запрос к удаленной машине (клиентскую часть часто называют редиректором);

- преобразование форматов запросов к ресурсам:

• принимает запросы от приложений на доступ к сетевым ресурсам в форме, принятой в локальной части ОС.

• выполняет преобразование запроса в соответствии с требованиями серверной части ОС, работающей на компьютере, где расположен требуемый ресурс.

• принимает ответы от серверной части и преобразует их в локальный формат.

Совокупность серверной и клиентской частей ОС, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой.

Например, клиентская и серверная части ОС, которые совместно обеспечивают доступ через сеть к файловой системе компьютера, образуют файловую службу.

Услуги, которые сетевая служба предоставляет пользователям сети, называются сетевым сервисом.

Каждая служба связана с определенным типом сетевых ресурсов и определенным способом доступа к этим ресурсам.

Например,

- служба печати обеспечивает доступ к разделяемым принтерам и предоставляет сервис печати;

- почтовая служба предоставляет доступ к информационному ресурсу сети – электронным письмам.

Способом доступа отличается, например, служба удаленного доступа – она предоставляет пользователям доступ ко всем ресурсам сети через коммутируемые телефонные каналы.

Среди сетевых служб выделяются:

- службы, ориентированные на пользователя;

- службы, ориентированные на администратора.

Службы, ориентированные на администратора, используются для организации работы сети.

Например,

- служба каталогов (централизованная справочная служба), предназначенная для ведения базы данных обо всех пользователях сети, в некоторых системах – и для базы программных и аппаратных компонентов сети (например, NDS компании Novell; StreetTalk компании Banyan);

- служба мониторинга сети, которая позволяет захватывать и анализировать сетевой трафик;

- служба безопасности (частью ее является логический вход с проверкой пароля);

- служба резервного копирования и архивирования.

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