Сетевые операционные системы клиент/сервер.
С точки зрения пользователя, важнейшей частью сети, безусловно, являются клиенты, а не серверы. Как следует из самого слова "сервер" (обслуживающее устройство), сам смысл существования сервера заключается в обслуживании клиентов. Ну, а раз так, что же необходимо клиенту?
Быстрый и простой доступ к данным и пространству для их хранения.
Гарантия целостности данных.
Надежная защита данных.
Чтобы добиться выполнения этих требований, в сетевых операционных системах используют разные подходы. Но между различными NOS есть и значительное сходство, по-скольку производители видят, чем занимаются конкуренты и стараются перенять их достижения. В этой главе рассматриваются три широко известные операционные системы клиент/сервер: NetWare, Windows NT и UNIX.
Прежде всего, мы обсудим общие черты операционных систем, затем перейдем к некоторым различиям в характеристиках каждой системы. Конечно, это не будет исчерпываю-щим руководством по всем трем NOS, однако, прочитав эту главу, вы ознакомитесь с их основными средствами и получите представление о работе с ними.
Общие средства
Чем больше изменений, тем больше и сходства. По мере развития сетевых операционных систем, между ними появляется все больше сходств. В самом деле, производители смотрят друг на друга и думают: "Черт побери! Это хорошая идея. Наверно, она понравится людям. Следует использовать ее и в нашей NOS". Из-за таких решений получили широкое распространение графический пользовательский интерфейс (GUI — graphical user interface), заменивший интерфейс командной строки (command-line interface); поддержка средств работы с каталогами; улучшенная система защиты (защита паролями, шифрованием данных); службы архивирования и т. п. Конечно, не все перечисленные средства входят в любую операционную систему, однако они либо разрабатываются, либо доступны как часть пакетов надстроек (add-on pack), таких как Microsoft BackOffice.
Совет Многие средства NOS нередко предоставляются и независимыми поставщиками, предлагающими средства, отсутствующие в NOS. Так, в качестве программных средств независимых разработчиков поставляются программы архивирования, поддержка RAID и средств работы с каталогами.
Быстрый и простой доступ
Если вы спросите кого-нибудь, чья работа зависит от сети, что бы он хотел от NOS в первую очередь, чаще всего вам ответят: "Что-нибудь с хорошим откликом и надежное". Ниже перечислены средства NOS, которые спроектированы с учетом этого пожелания.
Унифицированный вход в систему. Основная цель разработки сети заключается в том, чтобы проблема доступа к общим ресурсам стала для сетевых клиентов настолько незаметной, насколько это возможно. Это означает, что совместное использование ресурсов должно осуществляться на базе сети (или части сети), а не на базе отдельных серверов. Что же это значит? Если доступ к общим ресурсам предоставляется на базе сети, клиенту достаточно один раз войти в сеть, чтобы получить доступ ко всем сетевым ресурсам. Если же доступ можно получить только на базе отдельных серверов, клиенты вынуждены связываться отдельно с каждым сервером, начиная с сетевого сервера входной регистрации (network login server), а затем переходить от него к ресурсам, разбросанным по всей сети.
Совместный доступ на базе сети не всегда означает, что вход в сеть сразу же предоставит немедленный доступ ко всем общим ресурсам. Для большинства пользователей это скорее будет источником лишних хлопот, чем подспорьем, по мере того как они будут сортировать ненужные ресурсы. Но в то же время это позволяет, войдя в сеть один раз, получить доступ сразу ко всем ее ресурсам.
Средства обслуживания каталогов. Ключ к облегчению использования ресурсов — оптимальная структурная организация объектов и хорошие инструменты поиска. Три сетевые операционные системы, описываемые в этом разделе, поддерживают средства обслуживания каталога как современных (NetWare и UNIX), так и грядущих версий операционных систем. В последнем случае имеется в виду Windows NT. В настоящее время в ней отсутствуют соответствующие средства обслуживания каталогов, однако это предусмотрено в ее новой версии, выпуск которой ожидается в 1 999 г.
Расширенная поддержка аппаратных средств. Быстрый и легкий доступ означает не только совместное использование в сети дискового пространства, но также требует от NOS поддержки большого ОЗУ и мощного процессора. Пять лет назад компьютер с процессором 486DX представлял собой вполне приемлемый сервер для (некоторых) приложений. Однако по мере роста требований к серверу, возрастали и требования к поддержке соответствующего оборудования. Сегодня это означает поддержку многопроцессорных систем и процессоров с улучшенной архитектурой. Все три NOS, упомянутые в начале главы, поддерживают (по крайней мере, теоретически) работу системы, содержащей до 32 процессоров. Это, так сказать, теория, далекая от практики. Например, текущая версия Windows NT Server поддерживает работу только четырех внешних процессоров. Для большего числа процессоров можно использовать иную версию HAL (hardware accessibility layer — уровень доступности аппаратных средств) — ту часть NOS, которая обеспечивает ее связь с оборудованием, но реально может работать не более чем с восемью процессорами.
Одна из характеристик расширенной поддержки оборудования — типы поддерживаемых процессоров. В гл. 9 Рассмотрены предполагаемые варианты схем процессоров серии х86 в течение 1 999 — 2003 гг. Одно из ожидаемых улучшений заключается в применении 64-битовых схем, в отличие от 32-битовых, используемых в настоящее время. В частности, 64-битовые процессоры, начиная от Merced и вплоть до McKinley, будут работать быстрее 32-битовых процессоров вследствие отсутствия в них блоков, ответственных за выполнение некоторых логических функций. Однако поскольку эти логические функции все же необходимы, они будут выполняться операционной системой. В Windows 2000, как и во все новейшие операционные системы, будут встроены средства, поддерживающие 64-битовую архитектуру процессоров.
Поддержка Web-серверов. Поскольку Web жизненно важна для многих фирм (причем как для внутреннего, так и внешнего применения), рассматриваемые NOS могут работать в качестве Web-серверов. С этой точки зрения особую популярность приобрели Windows NT и UNIX. Операционная система Linux (бесплатно распространяемая версия UNIX) также стала популярным продуктом для Web-серверов.
Терминальные серверы. Многопользовательские серверы издавна используются в UNIX, однако для двух других NOS, рассматриваемых нами, это нечто совершенно новое. Как вы узнаете в гл. 1 2, Многопользовательские операционные системы позволяют запускать приложения на сервере с помощью весьма упрощенного сетевого компьютера. Клиентный компьютер отвечает только за вывод изображений, сгенерированных приложением, а не за выполнение сколько-нибудь существенной обработки. Это влечет за собой следующее. Во-первых, клиентные компьютеры могут быть (хотя и не обязательно) крайне упрощенными и, следовательно, дешевыми. Во-вторых, их можно соединить с сервером по медленной линии связи, поскольку между клиентом и сервером передается относительно небольшой объем данных. Кроме того, такой подход повышает эффективность использования ресурсов сетевого оборудования. Это происходит потому, что каждый сетевой клиент, использующий, например, только процессор, загружает его работой лишь в течение небольшого промежутка времени. Многопользовательские системы могут распределять ресурсы процессора в соответствии с потребностями сети, с тем чтобы одно и то же оборудование могло выполнить больший объем работы.
Операционная система UNIX с самого начала проектировалась как многопользовательская. Первоначальную технологию многопользовательских систем Windows NT и NetWare разработала фирма Citrix Corporation, а затем лицензировала ее и для других разработчиков. В настоящее время Microsoft предлагает надстройку для Windows NT, называемую Windows Terminal Server (Терминальный сервер Windows — WTS), однако эта надстройка войдет составной (но необязательной) частью в ядро следующей версии операционной системы Windows NT.
Инструментальные отладки и оптимизации. Эти инструменты не предназначены для пользователей. Они только помогают улучшить обслуживание сетью нужд пользователей.
Утилита управления печатью.
Утилита управления файлами, предназначенная для сжатия, установки разрешений на доступ к файлам и т. п.
Инструментальные средства удаленного администрирования для конфигурирования клиентных компьютеров и автоматизации установки на них программного обеспе-чения.
Инструментальные средства мониторинга сети для отслеживания сетевого трафика и обнаружения "узких" мест.
Инструментальные средства мониторинга производительности сервера для отслеживания системы показателей, например, процента загрузки процессора, памяти, свободного дискового пространства, пакетов, отсылаемых по сети с помощью какого-нибудь протокола и т. п.
Ведение журнала регистрации событий (event logging) с записями ошибок, доступа к объектам, входов пользователей, запуска средств обслуживания и т. д.
Использование этих инструментов облегчает управление ресурсами и устранение сбоев.
Быстрый и простой доступ к данным и пространству для их хранения.
Гарантия целостности данных.
Надежная защита данных.
Чтобы добиться выполнения этих требований, в сетевых операционных системах используют разные подходы. Но между различными NOS есть и значительное сходство, по-скольку производители видят, чем занимаются конкуренты и стараются перенять их достижения. В этой главе рассматриваются три широко известные операционные системы клиент/сервер: NetWare, Windows NT и UNIX.
Прежде всего, мы обсудим общие черты операционных систем, затем перейдем к некоторым различиям в характеристиках каждой системы. Конечно, это не будет исчерпываю-щим руководством по всем трем NOS, однако, прочитав эту главу, вы ознакомитесь с их основными средствами и получите представление о работе с ними.
Общие средства
Чем больше изменений, тем больше и сходства. По мере развития сетевых операционных систем, между ними появляется все больше сходств. В самом деле, производители смотрят друг на друга и думают: "Черт побери! Это хорошая идея. Наверно, она понравится людям. Следует использовать ее и в нашей NOS". Из-за таких решений получили широкое распространение графический пользовательский интерфейс (GUI — graphical user interface), заменивший интерфейс командной строки (command-line interface); поддержка средств работы с каталогами; улучшенная система защиты (защита паролями, шифрованием данных); службы архивирования и т. п. Конечно, не все перечисленные средства входят в любую операционную систему, однако они либо разрабатываются, либо доступны как часть пакетов надстроек (add-on pack), таких как Microsoft BackOffice.
Совет Многие средства NOS нередко предоставляются и независимыми поставщиками, предлагающими средства, отсутствующие в NOS. Так, в качестве программных средств независимых разработчиков поставляются программы архивирования, поддержка RAID и средств работы с каталогами.
Быстрый и простой доступ
Если вы спросите кого-нибудь, чья работа зависит от сети, что бы он хотел от NOS в первую очередь, чаще всего вам ответят: "Что-нибудь с хорошим откликом и надежное". Ниже перечислены средства NOS, которые спроектированы с учетом этого пожелания.
Унифицированный вход в систему. Основная цель разработки сети заключается в том, чтобы проблема доступа к общим ресурсам стала для сетевых клиентов настолько незаметной, насколько это возможно. Это означает, что совместное использование ресурсов должно осуществляться на базе сети (или части сети), а не на базе отдельных серверов. Что же это значит? Если доступ к общим ресурсам предоставляется на базе сети, клиенту достаточно один раз войти в сеть, чтобы получить доступ ко всем сетевым ресурсам. Если же доступ можно получить только на базе отдельных серверов, клиенты вынуждены связываться отдельно с каждым сервером, начиная с сетевого сервера входной регистрации (network login server), а затем переходить от него к ресурсам, разбросанным по всей сети.
Совместный доступ на базе сети не всегда означает, что вход в сеть сразу же предоставит немедленный доступ ко всем общим ресурсам. Для большинства пользователей это скорее будет источником лишних хлопот, чем подспорьем, по мере того как они будут сортировать ненужные ресурсы. Но в то же время это позволяет, войдя в сеть один раз, получить доступ сразу ко всем ее ресурсам.
Средства обслуживания каталогов. Ключ к облегчению использования ресурсов — оптимальная структурная организация объектов и хорошие инструменты поиска. Три сетевые операционные системы, описываемые в этом разделе, поддерживают средства обслуживания каталога как современных (NetWare и UNIX), так и грядущих версий операционных систем. В последнем случае имеется в виду Windows NT. В настоящее время в ней отсутствуют соответствующие средства обслуживания каталогов, однако это предусмотрено в ее новой версии, выпуск которой ожидается в 1 999 г.
Расширенная поддержка аппаратных средств. Быстрый и легкий доступ означает не только совместное использование в сети дискового пространства, но также требует от NOS поддержки большого ОЗУ и мощного процессора. Пять лет назад компьютер с процессором 486DX представлял собой вполне приемлемый сервер для (некоторых) приложений. Однако по мере роста требований к серверу, возрастали и требования к поддержке соответствующего оборудования. Сегодня это означает поддержку многопроцессорных систем и процессоров с улучшенной архитектурой. Все три NOS, упомянутые в начале главы, поддерживают (по крайней мере, теоретически) работу системы, содержащей до 32 процессоров. Это, так сказать, теория, далекая от практики. Например, текущая версия Windows NT Server поддерживает работу только четырех внешних процессоров. Для большего числа процессоров можно использовать иную версию HAL (hardware accessibility layer — уровень доступности аппаратных средств) — ту часть NOS, которая обеспечивает ее связь с оборудованием, но реально может работать не более чем с восемью процессорами.
Одна из характеристик расширенной поддержки оборудования — типы поддерживаемых процессоров. В гл. 9 Рассмотрены предполагаемые варианты схем процессоров серии х86 в течение 1 999 — 2003 гг. Одно из ожидаемых улучшений заключается в применении 64-битовых схем, в отличие от 32-битовых, используемых в настоящее время. В частности, 64-битовые процессоры, начиная от Merced и вплоть до McKinley, будут работать быстрее 32-битовых процессоров вследствие отсутствия в них блоков, ответственных за выполнение некоторых логических функций. Однако поскольку эти логические функции все же необходимы, они будут выполняться операционной системой. В Windows 2000, как и во все новейшие операционные системы, будут встроены средства, поддерживающие 64-битовую архитектуру процессоров.
Поддержка Web-серверов. Поскольку Web жизненно важна для многих фирм (причем как для внутреннего, так и внешнего применения), рассматриваемые NOS могут работать в качестве Web-серверов. С этой точки зрения особую популярность приобрели Windows NT и UNIX. Операционная система Linux (бесплатно распространяемая версия UNIX) также стала популярным продуктом для Web-серверов.
Терминальные серверы. Многопользовательские серверы издавна используются в UNIX, однако для двух других NOS, рассматриваемых нами, это нечто совершенно новое. Как вы узнаете в гл. 1 2, Многопользовательские операционные системы позволяют запускать приложения на сервере с помощью весьма упрощенного сетевого компьютера. Клиентный компьютер отвечает только за вывод изображений, сгенерированных приложением, а не за выполнение сколько-нибудь существенной обработки. Это влечет за собой следующее. Во-первых, клиентные компьютеры могут быть (хотя и не обязательно) крайне упрощенными и, следовательно, дешевыми. Во-вторых, их можно соединить с сервером по медленной линии связи, поскольку между клиентом и сервером передается относительно небольшой объем данных. Кроме того, такой подход повышает эффективность использования ресурсов сетевого оборудования. Это происходит потому, что каждый сетевой клиент, использующий, например, только процессор, загружает его работой лишь в течение небольшого промежутка времени. Многопользовательские системы могут распределять ресурсы процессора в соответствии с потребностями сети, с тем чтобы одно и то же оборудование могло выполнить больший объем работы.
Операционная система UNIX с самого начала проектировалась как многопользовательская. Первоначальную технологию многопользовательских систем Windows NT и NetWare разработала фирма Citrix Corporation, а затем лицензировала ее и для других разработчиков. В настоящее время Microsoft предлагает надстройку для Windows NT, называемую Windows Terminal Server (Терминальный сервер Windows — WTS), однако эта надстройка войдет составной (но необязательной) частью в ядро следующей версии операционной системы Windows NT.
Инструментальные отладки и оптимизации. Эти инструменты не предназначены для пользователей. Они только помогают улучшить обслуживание сетью нужд пользователей.
Утилита управления печатью.
Утилита управления файлами, предназначенная для сжатия, установки разрешений на доступ к файлам и т. п.
Инструментальные средства удаленного администрирования для конфигурирования клиентных компьютеров и автоматизации установки на них программного обеспе-чения.
Инструментальные средства мониторинга сети для отслеживания сетевого трафика и обнаружения "узких" мест.
Инструментальные средства мониторинга производительности сервера для отслеживания системы показателей, например, процента загрузки процессора, памяти, свободного дискового пространства, пакетов, отсылаемых по сети с помощью какого-нибудь протокола и т. п.
Ведение журнала регистрации событий (event logging) с записями ошибок, доступа к объектам, входов пользователей, запуска средств обслуживания и т. д.
Использование этих инструментов облегчает управление ресурсами и устранение сбоев.