Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Программное обеспечение вычислительных сетей включает три основных
«слоя»:
V общее программное обеспечение, образуемое базовым ПО отдельных ЭВМ, входящих в состав сети;
V специальное программное обеспечение, образованное прикладными программными средствами, отражающими специфику предметной области пользователей при реализации задач управления;
V системное сетевое программное обеспечение, представляющее комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов вычислительной сети как единой системы.

Разумеется, любая слоистая структура нуждается в фундаменте, как земная кора в магме, а многослойное программное обеспечение, образующее сетевую среду для коллективной деятельности, базируется на операционной системе.

Операционные системы компьютерных сетей

Операционная система сети включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, обеспечивающих:
. межпрограммный метод доступа (возможность организации связи между отдельными прикладными программами комплекса, реализуемыми в различных узлах сети);
. доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети (и в первую очередь к устройствам ввода-вывода);
. синхронизацию работы прикладных программных средств в условиях их обращения к одному и тому же вычислительному ресурсу;
. обмен информацией между программами с использованием сетевых "почтовых ящиков";
. выполнение команд оператора с терминала, подключенного к одному из узлов сети, на каком-либо устройстве, подключенном к другому удаленному узлу вычислительной сети;
. удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, и их выполнение на любой ЭВМ в пакетном или оперативном режиме;
. обмен наборами данных (файлами) между ЭВМ сети;
. доступ к файлам, хранимым в удаленных ЭВМ, и обработку этих файлов;
. защиту данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа;
. выдачу различного рода справок об использовании информационных, программных и технических ресурсов сети;
. передачу текстовых сообщений с одного терминала пользователя на другие
(электронная почта).

Операционные системы (ОС) отвечают за выполнение основных функций любого компьютера, будь то мэйнфрейм или миникомпьютер, сетевой сервер или настольный ПК. Для пользователя работа и роль операционной системы наиболее заметна и важна; ведь клавиатура, мышь и интерфейс — единственные посредники при общении человека с приложениями и аппаратурой.

С помощью операционной системы сети:
. устанавливается последовательность решения задач пользователя;
. задачи пользователя обеспечиваются необходимыми данными, хранящимися в различных узлах сети;
. контролируется работоспособность аппаратных и программных средств сети;
. обеспечивается плановое и оперативное распределение ресурсов в зависимости от возникающих потребностей различных пользователей вычислительной сети.

Выполняемое с помощью операционной системы сети управление включает: планирование сроков и очередности получения и выдачи информации абонентам; распределение решаемых задач по ЭВМ сети; присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям; изменение конфигурации сети ЭВМ; распределение информационных вычислительных ресурсов сети для решения задач пользователя.

Оперативное управление процессом обработки информации с помощью операционной системы сети помогает организовать: учет выполнения заданий
(либо определить причины их невыполнения); выдачу справок о прохождении задач в сети; сбор данных о работах, выполняемых в сети, и т.д.

По отношению к аппаратной части и приложениям операционная система выступает как диспетчер, ответственный за открытие и закрытие файлов, взаимодействие с сетью, перенос информации на диск и обратно, отображение информации на экране и ее обновление, наблюдение за коммуникационными портами и т. д.

Операционная система защищает программы друг от друга, следит за запросами и обслуживает их, управляет использованием памяти и т.д.

Операционные возможности ОС отдельных ЭВМ, входящих в состав вычислительной сети, поддерживают потребности пользователей во всех традиционных видах обслуживания: средствах автоматизации программирования и отладки, доступа к пакетам прикладных программ и информации локальных баз данных и т.д.

Сетевые возможности — одна из обязанностей операционной системы.
Существует два подхода к поддержке способностей компьютеров общаться друг с другом. Один из них — снабдить сетевыми средствами автономную операционную систему типа MS DOS. Второй, более современный подход — с самого начала встраивать средства поддержки сети в операционную систему и получать таким образом целостное решение. Такой подход реализован в системах Windows 95,
Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX, в протоколах AppleTalk для
Macintosh и в других ныне применяемых операционных системах. Операционные системы с сетевыми функциями представлены двумя не всегда различимыми разновидностями: серверными и клиентскими. Это вызвано различием возможностей и функций серверов и клиентов сети на базе ПК. Серверная операционная система концентрируется на управлении ресурсами, а клиентская
— на удовлетворении потребностей владельца, то есть на выполнении заданий с максимальной скоростью и эффективностью.

Выбор серверных операционных систем для корпоративных сетей на базе
ПК весьма широк: Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX и Mac OS с сетевыми службами Apple Share и AppleTalk. Как правило, эти операционные системы способны функционировать и в качестве ПО клиента, и в качестве ПО сервера.
Более того, часто существует «младшая» версия для настольных компьютеров.
Такие программные продукты как Windows NT Workstation, OS/2 Workstation и
ПО рабочей станции от NetWare, по существу, представляют собой несколько упрощенные версии своих «старших братьев», работающих на серверах..

Обсуждая клиентские или серверные операционные системы, нельзя не сказать о платформах. В компьютерном мире, как и в обычной жизни, под платформой понимается некое основание. В данном случае платформой называют либо аппаратуру, на которой функционирует операционная система, либо сочетание аппаратуры и аппаратно-зависимой операционной системы. OS/2, например, создавалась для процессоров компании Intel, хотя поначалу предназначалась и для процессоров PowerPC. Другие операционные системы, например, UNIX и Windows NT, являются переносимыми, то есть могут работать на платформах с разными процессорами.

Сетевые операционные системы создаются для решения масштабных задач: они предназначены для управления и обслуживания массовых (нередко одновременных) запросов клиентов. Кроме того, сетевая операционная система отвечает за проверку учётных данных пользователя, его паролей и прав. К сетевым ОС предъявляются гораздо более высокие требования в отношении отказоустойчивости — ведь они должны гарантировать непрерывность работы и целостность доверенных им гигабайтов и даже терабайтов информации. Сетевая
ОС управляет совместным использованием ресурсов, удаленным доступом, администрированием сети, почтовым обслуживанием и массой прочих составляющих бесперебойно функционирующей среды коллективной работы.

Быстродействие сетевой ОС

Сетевая операционная система должна работать с максимально возможной скоростью. Добиться этого удаётся посредством «трёх М»: многопоточности, многозадачности, многопроцессорности.
Многопоточность

Многопоточная обработка основана на том, что микропроцессор (в конечном счете, ответственный за все происходящее в компьютере) работает с невероятной скоростью, измеряемой крошечными единицами времени — тактами.
Эти такты выполняются независимо от того, обрабатывает ли процессор какую- нибудь задачу или нет. При этом многие такты приходятся на время, когда процессор работает «вхолостую»: например, когда программа ждет, пока сравнительно медленный дисковый накопитель выдаст данные для дальнейшей обработки.

При многопоточной обработке процесс (например, приложение — редактор текстов) подразделяется на отдельные составляющие, или потоки, каждый из которых выполняется микропроцессором по отдельности (см. рис. 1).
Подразделение процесса на составляющие его потоки – функция самого приложения, а планирование потоков, то есть порядок предоставления им процессорного времени, осуществляется операционной системой. Точнее, именно так обстоит дело в системах типа Windows NT или OS/2, поддерживающих вытесняющую многозадачность.

Рисунок 1.

Многозадачность

Многозадачность — одна из особенностей современных операционных систем от Windows 95 до Windows NT, OS/2 и UNIX, состоящая в их кажущейся способности одновременно выполнять несколько процессов. Эта способность создается благодаря высокой скорости работы процессора и его способности перемежать выделенные разным задачам интервалы времени (их называют квантами), не обязательно завершая выполнение одного процесса до начала другого (см. рис. 2).

Рисунок 2.

Существует два типа многозадачности: с вытеснением и без него
(последнюю называют также кооперативной многозадачностью). В первом случае операционная система сама контролирует, кто, что и когда делает. Она способна отложить выполнение процесса (потока), если надо выделить время другому процессу, имеющему высший приоритет. В случае кооперативной многозадачности процессы сосуществуют на основе некоего «кодекса чести», сами, решая, когда им отдать процессор другому приложению.
Многопроцессорность

В сетях, где большие объемы трафика1 — норма, сетевая операционная система может еще успешнее справляться с многозадачностью, если поддерживает многопроцессорную обработку. Тогда она может поддерживать многие десятки или даже сотни процессоров и способна распределять рабочую нагрузку сервера среди них так, что множество процессов будут фактически выполняться одновременно, каждый на своем процессоре.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат катастрофы, реферат электрические.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки