Копилка знаний

2.1.3 Обзор сетевых операционных систем

Администратор
Сетевые ос

Сетевые ос

NetWare

— сетевая операционная система и набор сетевых протоколов, которые используются в этой системе для взаимодействия с компьютерами-клиентами, подключёнными к сети.

Операционная система NetWare создана компанией Novell.

Рис. 1 Novell NetWare

NetWare является закрытой операционной системой, использующей кооперативную многозадачность для выполнения различных служб на компьютерах с архитектурой Intel x86.

В основе сетевых протоколов системы лежит стек протоколов Xerox Network Systems (англ.) (XNS). В настоящее время NetWare поддерживает протоколы TCP/IP и IPX/SPX. NetWare является одним из семейств XNS-систем. К таким системам, например, относятся Banyan VINES и Ungerman-Bass Net/One. В отличие от этих продуктов и XNS, система NetWare заняла существенную долю рынка в начале 1990-х и выдержала конкуренцию с Microsoft Windows NT, после выпуска которой прекратили своё существование другие конкурирующие с ней системы.

В основу NetWare была положена очень простая идея: один или несколько выделенных серверов подключаются к сети и предоставляют для совместного использования своё дисковое пространство в виде «томов». На компьютерах-клиентах с операционной системой MS-DOS запускается несколько специальных резидентных программ, которые позволяют «назначать» буквы дисков на тома. Пользователям необходимо зарегистрироваться в сети, чтобы получить доступ к томам и иметь возможность назначать буквы дисков. Доступ к сетевым ресурсам определяется именем регистрации.

Пользователи могут также подключаться к совместно используемым принтерам на выделенном сервере и выполнять печать на сетевых принтерах так же, как и на локальных.

Несмотря на то, что в ранних версиях NetWare все модули системы считались ненадёжными (любой неправильно работающий модуль мог нарушить работу всей системы), она была очень стабильной системой. Нередки случаи, когда серверы NetWare работают без вмешательства человека годами.

Система NetWare была создана в результате работы SuperSet Software — консалтинговой группы, основанной друзьями Дрю Мэйджером, Дэйлом Найбауэром, Кайлом Пауэллом и позднее вошедшим в эту группу Марком Хёрстом. В основу этой работы были положены результаты их занятий в университете Бригама Янга в городе Прово, штат Юта в октябре 1981 года.

В 1983 году Рэймонд Ноорда присоединился к работе группы SuperSet. Первоначально перед группой стояла задача создания системы CPM совместного использования дисков для сетей на основе оборудования CP/M, которое в то время продавала компания Novell. Внутри группы сложилось убеждение, что CP/M является обречённой на неуспех платформой, и в результате было предложено альтернативное решение для только что выпущенных IBM-совместимых ПК. Группой также было написано приложение Snipes — работающая в текстовом режиме игра, которую они использовали для тестирования новой сети и демонстрации её возможностей. Snipes был первым сетевым приложением для IBM PC и фактически являлся предшественником многих популярных многопользовательских игр, таких как Doom и Quake.

Эта сетевая операционная система позже была названа Novell NetWare. В NetWare используется протокол NCP (англ. NetWare Core Protocol — протокол ядра NetWare), который является протоколом передачи пакетов, позволяющим клиентам передавать запросы на серверы NetWare и получать от них ответы. Первоначально NCP был привязан к протоколам IPX/SPX, то есть система NetWare сама по себе могла использовать для взаимодействия в сети только IPX/SPX. Для хранения информации аутентификации использовалась встроенная система на основе СУБД Btrieve.

Первый программный продукт с именем NetWare был выпущен в 1983 году. Он назывался NetWare 68 (или Novell S-Net), работал на процессоре Motorola 68000 и использовал топологию «звезда». Этот продукт был заменён в 1985 году на NetWare 86, который был написан для работы на процессорах Intel 8086. После выпуска процессора Intel 80286 компания Novell выпустила NetWare 286 (в 1986 году). В 1989 году, после выпуска процессора Intel 80386, последовала NetWare 386. Позже Novell пересмотрела нумерацию версий NetWare: NetWare 286 стала NetWare 2.x, а NetWare 386 стала NetWare 3.x.

В NetWare 4.11 (intraNetWare, выпуск 1996 г.) вошёл ряд улучшений, позволивших упростить установку операционной системы и её управление, а также сделать её более быстрой и стабильной. С этой версией поставлялся также первый полностью 32-разрядный клиент для рабочих станций Microsoft Windows и утилита NetWare Administrator (NWADMIN или NWADMN32) — графическая утилита администрирования NetWare.

В то время компания Novell всё ещё сохраняла привязку своей системы к стеку протоколов IPX/SPX, так как протокол NCP поддерживался только с этим стеком. Однако благодаря увеличению популярности TCP/IP в NetWare 4.11 был включён ряд компонентов и утилит, которые позволяли создавать интрасети и подключать локальные сети к Интернету. В рамках концепции Защищенная интеграция с операционной системой поставлялись средства для подключения рабочих станций ( NIAS, Novell Internet Acces Server ) IPX к сетям IP, – шлюз IPX/IP. Компания Novell в первый раз включила в поставку приложение веб-сервер (англ. Webserver), которое позволяло организовать веб-сайты на базе серверов NetWare. В этой версии также началась интеграция Интернет-технологий, например путём реализации протоколов DHCP и DNS на платформе NetWare. NetWare 4.11 послужила полигоном для новой системы печати по протоколу TCP/IP – NDPS – Novell Distributed Print Services созданного на основе протокола LPR/LPD.

В это же время компания Novell интенсифицировала работы по интеграции своих продуктов со службой каталогов NDS. Почтовая система GroupWise была интегрирована с NDS, и компания Novell выпустила ряд других продуктов с поддержкой каталога: ZENworks, BorderManager, Novell Modular Authentication Services и другие.

С выпуском в октябре 1998 года NetWare 5, компания Novell признала решающую роль Интернета и сделала основной для протокола NCP поддержку стека TCP/IP, а не IPX/SPX. Стек протоколов IPX/SPX поддерживался, но роль основного стека стал играть TCP/IP. Большинство утилит Novell и продуктов других компаний надо было переписывать для работы с TCP/IP, а не с IPX/SPX. С NetWare 5 поставлялась первая версия графической Java-консоли администрирования — ConsoleOne, которую предполагалось использовать вместе с утилитами NWAdmin.

Большим изменениям подверглось ядро системы. Novell отошла от кооперативной многозадачности и NetWare 5.x стала одной из первых операционных систем, предложивших запуск сомнительных приложений в защищенном адресном пространстве (Protected address space) ставшем в настоящее время стандартом.

Продукт NetWare 5 был выпущен во время уменьшения доли рынка NetWare (на западных рынках) по мере замены серверов NetWare на серверы Windows NT. Также было выпущено последнее обновление для операционной системы NetWare 4 — NetWare 4.2.

Последней версией NetWare 5 стала версия 5.1, представленная в январе 2000 года. В продукт NetWare 5.x было включено множество новых компонентов, включая поддержку SAN и кластеров, новой файловой системы NSS (Novell Storage Services), заменившей традиционную файловую систему NWFS, служба сертификатов, IBM WebSphere, службы мультимедиа, службы поиска на веб-ресурсах, Oracle 8, Novell SQL, служба инфраструктуры открытых ключей (PKIS) и другие.

Тем не менее концептуальная слабость продукта бросалась в глаза: предлагалась по прежнему та же самая NetWare, основой которой был файловый сервер. “Pure IP” кроме общности протоколов с сетью Интернет ничего не давал пользователям новой NetWare. Сервера WEB она так и не получила; проекты сначала Netscape FastTrack server, а потом и Netscape Enterprise server с треском провалились: эти сервера оказались очень ненадежными в работе, были плохо совместимыми с Internet Explorer, но самое главное – проблему скриптинга Web страниц Novell удалось условно решить только после перехода на сервер Apache. Формально сервера Netscape поддерживали asp скрипты, но к сожалению, формальностью сходство заканчивалось. Скрипты обрабатывало приложение netbasic опасность и проблемность которого вошла в фольклор администраторов NetWare. Функционал также был очень скуден: полная противоположность Microsoft, сумевшего в кратчайшие сроки создать мощную интеграцию сценариев Web страниц с ресурсами операционной системы. Клиенты же Novell могли рассчитывать только на java скриптинг, трудоемкий и имевший свои ограничения на данной платформе. Немудрено, что число клиентов NetWare начало таять в геометрической прогрессии.

Основное отличие NetWare 6 от предшественницы связано с очередным поворотом в мировоззрении менеджеров Novell: видя безнадежность поддержания пользовательского интереса к головному продукту в традиционном ключе компании, было принято эпохальное решение портирования в ядро NetWare большего объёма POSIX-кода с целью портирования на платформу NetWare 6 популярных UNIX программ, таких как WEB Server Apache, SQL сервера MySQL, Php, ssh и других приложений. Именно это позволило сдвинуть наконец историю операционной системы с мертвой точки. С выпуском в октябре 2001 года NetWare 6, изменения были продолжены: была добавлена улучшенная поддержка симметричной многопроцессорной обработки (SMP — несколько процессоров в одном сервере), iFolder (синхронизация файлов локальной папки с сервером и предоставления защищённого доступа к ним в локальной сети и через Интернет), iManager (веб-утилита администрирования NetWare и других продуктов), Native File Access Pack (NFAP — компонент, предоставляющих доступ к ресурсам сервера NetWare клиентам Windows, Macintosh и UNIX-подобных систем по протоколам соответствующих сетей), NetDrive (утилита, позволяющая назначать буквы дисков на HTTP- и FTP-ресурсы, а также на серверы iFolder), а также веб-сервер по умолчанию был заменён с Netscape Enterprise Server на Apache. Также база данных Btrieve (используемая с предыдущих версиях NetWare) была заменена на Pervasive PSQL, представляющего собой развитие того же Btrieve.

Novell Open Enterprise Server (OES) — сетевая операционная система компании Novell, Inc.

OES включает в себя Novell NetWare, SUSE Linux Enterprise Server и набор сетевых служб (файловые службы, принт-сервер, службы каталогов, службы кластера, службы хранения данных, службы управления сетью и серверами, веб-приложения и т. д.), которые могут использоваться как с ядром Linux, так и с ядром NetWare. Продукт был разработан таким образом, чтобы обе операционные системы могли взаимодействовать друг с другом, а клиенты могли создавать смешанные среды для оптимального удовлетворения своих потребностей. В том числе создавать смешанные кластеры, в которых ресурсы при сбое могут перемещаться с сервера NetWare на сервер Linux и наоборот.

Версии OES

OES основанный на NetWare 6.5 SP3 и SLES 9 SP1 был выпущен в Марте 2005.
OES SP1 основанный на NetWare 6.5 SP4 и SLES 9 SP2, выпущен в Сентябре 2005.
OES SP2 основанный на NetWare 6.5 SP5 и SLES 9 SP3, выпущен в Январе 2006.
OES 2, основанный на NetWare 6.5 SP7 и SLES 10 SP1, был выпущен в начале Октября 2007.
OES 2 SP1 основанный на NetWare 6.5 SP8 и SLES 10 SP2, был выпущен в Декабре 2008.
OES 2 SP2 основанный на SLES 10 SP3, был выпущен в Ноябре 2009.
OES 2 SP3 основанный на SLES 10 SP3, был выпущен в Декабре 2010.
OES 11 основанный на SLES 11 SP1 (только 64 Бит) был выпущен 13 Декабря 2011. Это первый выпуск OES, доступный только в 64-битной (x86_64) редакции.
OES 11 SP1 основанный на SLES 11 SP2, был выпущен в Августе 2012.

Рис. 2 OES 11 SP1

LANtastic

— сетевая операционная система для DOS, Windows, Novell NetWare и OS/2. LANtastic поддерживает технологии Ethernet, ARCNET и Token Ring, а также её собственные адаптеры витой пары на 2 Мбит/с.

Рис. 3 LANtastic

Её многоплатформенная поддержка позволяет станции LANtastic подключаться к любой комбинации Windows или операционных системах DOS, и его межсвязи позволяют делиться файлами, принтерами, CD-ROM и приложениями по всем предприятиям.

LANtastic была первоначально разработана Artisoft Inc. в Тусон, штат Аризона. После выхода TeleVantage, LANtastic и прочая унаследованная продукция Artisoft были приобретены Spartacom Technologies в 2000 году. Позже SpartaCom была приобретена PCMicro.

В настоящее время самая новая версия — LANtastic 8.01. Сети LANtastic используют протокол Server Message Block (SMB).  Для совершения сессий используется Local Session Number (LSN).

Microsoft Windows

— семейство проприетарных операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на применении графического интерфейса при управлении. Изначально Windows была всего лишь графической надстройкой для MS-DOS.

Рис. 4 ОС Microsoft Windows

Операционные системы Windows работают на платформах x86, x86-x64, IA-64, ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC.

Семейство Windows NT

Операционные системы этого семейства в настоящее время работают на процессорах с архитектурами x86, x64, и Itanium, ARM. Ранние версии (до 4.0 включительно) также поддерживали некоторые RISC-процессоры: Alpha, MIPS, и Power PC. Все операционные системы этого семейства являются полностью 32- или 64- битными операционными системами, и не нуждаются в MS-DOS даже для загрузки.

Только в этом семействе представлены операционные системы для серверов. До версии Windows 2000 включительно они выпускались под тем же названием, что и аналогичная версия для рабочих станций, но с добавлением суффикса, например, «Windows NT 4.0 Server» и «Windows 2000 Datacenter Server». Начиная с Windows Server 2003 серверные операционные системы называются по-другому.

В основу семейства Windows NT положено разделение адресных пространств между процессами. Каждый процесс имеет возможность работать с выделенной ему памятью. Однако он не имеет прав для записи в память других процессов, драйверов и системного кода.

Семейство Windows NT относится к операционным системам с вытесняющей многозадачностью. Разделение процессорного времени между потоками происходит по принципу «карусели». Ядро операционной системы выделяет квант времени (в Windows 2000 квант равен примерно 20 мс) каждому из потоков по очереди при условии, что все потоки имеют одинаковый приоритет. Поток может отказаться от выделенного ему кванта времени. В этом случае система перехватывает у него управление (даже если выделенный квант времени не закончен) и передаёт управление другому потоку. При передаче управления другому потоку система сохраняет состояние всех регистров процессора в особой структуре в оперативной памяти. Эта структура называется контекстом потока. Сохранение контекста потока достаточно для последующего возобновления его работы.

Семейство ОС для карманных компьютеров

Это семейство операционных систем реального времени было специально разработано для мобильных устройств. Поддерживаются процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86. В отличие от остальных операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как смартфоны, карманные компьютеры, GPS-навигаторы, MP3-проигрыватели и другие. В настоящее время под термином «Windows CE» понимают только ядро операционной системы. Например, Windows Mobile 5.0 включает в себя ядро Windows CE 5.0.

Рис. 5 Windows 10 Mobile

Семейство встраиваемых ОС Windows Embedded

Windows Embedded — это семейство операционных систем реального времени, было специально разработано для применения в различных встраиваемых системах. Ядро системы имеет общее с семейством ОС Windows CE и поддерживает процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86.

Windows Embedded включает дополнительные функции по встраиванию, среди которых фильтр защиты от записи (EWF и FBWF), загрузка с флеш-памяти, CD-ROM, сети, использование собственной оболочки системы и т. п.

В отличие от операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как: банкоматы, медицинские приборы, навигационное оборудование, «тонкие» клиенты, VoIP-терминалы, медиапроигрыватели, цифровые рамки (альбомы), кассовые терминалы, платёжные терминалы, роботы, игровые автоматы, музыкальные автоматы и другие.

В настоящее время выпускаются следующие варианты ОС Windows Embedded:

Рис. 7 Windows Embedded

 

Linux

— общее название Unix-подобных операционных систем, основанных на одноимённом ядре. Ядро Linux и обычно использующиеся вместе с ним компоненты создаются и распространяются в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения. Поэтому общее название не подразумевает какой-либо единой «официальной» комплектации Linux; они распространяются в основном бесплатно в виде различных готовых дистрибутивов, имеющих свой набор прикладных программ и уже настроенных под конкретные нужды пользователя.

Рис. 8 Linux

На начальном этапе Linux бесплатно разрабатывался только энтузиастами-добровольцами, но с успехом Linux и его массовым коммерческим использованием дорабатывать ОС и вносить свой вклад стали и компании, со временем став значительной силой.

Подавляющее большинство ПО в современных дистрибутивах по-прежнему доступно по свободным лицензиям, как правило за исключением небольшого количества проприетарных компонентов.

В настоящее время системы Linux лидируют на рынках смартфонов (Android занимает 64,1 % рынка), интернет-серверов (60 %), самых мощных суперкомпьютеров (93,8 %), а также, в дата-центрах и на предприятиях, занимают половину рынка встраиваемых систем, имеют значительную долю рынка нетбуков.

На рынке домашних компьютеров Linux прочно занимает 3 место (по разным данным, от 1 до 5 %).

С тех пор, как ядро Linux было создано для x86-ПК, оно было портировано на множество платформ, включая x86-64, PowerPC и ARM. Linux работает в роутерах, телевизорах и игровых приставках.

ОС на ядре продолжают быстро совершенствоваться (например, новая версия ядра выпускается каждые 2-3 месяца, с 2005 года в разработке ядра принимают участие более 7800 разработчиков из более чем 800 различных компаний) и набирать популярность.
Наиболее популярными дистрибутивами являются: deb-based (Debian, Mint, Ubuntu), RPM-based (RedHat, Fedora, Mageia, OpenSUSE), source-based (Slackware, Gentoo), pacman-based Arch Linux.
Собственные дистрибутивы Linux выпускаются различными компаниями и энтузиастами со всего мира, в том числе, из России.

Solaris — компьютерная операционная система, разработанная компанией Sun Microsystems, которая ныне принадлежит Oracle Corporation. Несмотря на то что Solaris — операционная система с закрытым исходным кодом, бо́льшая его часть открыта и опубликована в проекте OpenSolaris.

FreeBSD — свободная Unix-подобная операционная система, потомок AT&T Unix по линии BSD, созданной в университете Беркли. FreeBSD работает на PC-совместимых системах семейства x86, включая Microsoft Xbox, а также на DEC Alpha, Sun UltraSPARC, IA-64, AMD64, PowerPC, NEC PC-98, ARM. Готовится поддержка архитектуры MIPS.

FreeBSD разрабатывается как целостная операционная система. Исходный код ядра, драйверов устройств и базовых пользовательских программ (т. н. userland), таких как командные оболочки и т. п., содержится в одном дереве системы управления версиями (до 31 мая 2008 — CVS, сейчас — SVN). Это отличает FreeBSD от GNU/Linux — другой свободной UNIX-подобной операционной системы — в которой ядро разрабатывается одной группой разработчиков, а набор пользовательских программ — другими (например, проект GNU), а многочисленные группы собирают это всё в единое целое и выпускают в виде различных дистрибутивов Linux.

FreeBSD хорошо зарекомендовала себя как система для построения интранет и интернет-сетей и серверов. Она предоставляет надёжные сетевые службы и эффективное управление памятью.

Помимо своей стабильности, FreeBSD популярна и благодаря своей лицензии, которая существенно отличается от широко известной лицензии GNU GPL — она позволяет использовать код не только в свободном ПО, но и в проприетарном. В отличие от GNU LGPL, которая тоже позволяет использовать свободный код в закрытой программе, лицензия BSD более простая и короткая.

Cisco IOS

(от англ. Internetwork Operating System — Межсетевая Операционная Система) — программное обеспечение, используемое в маршрутизаторах Cisco и некоторых сетевых коммутаторах. Cisco IOS — многозадачная операционная система, выполняющая функции сетевой организации, маршрутизации, коммутации и передачи данных.

Рис.9 Cisco IOS

Cisco IOS имеет специфичный интерфейс командной строки (command line interface, CLI), который был скопирован многими другими сетевыми продуктами. Интерфейс IOS имеет набор многословных команд, доступные команды определены «режимом» и уровнем привилегий данного пользователя. «Global configuration mode» — дает возможность для изменения системных настроек и настроек сетевого интерфейса. Вот, например, типичные команды:
router ospf 100
aaa authorization exec default local group radius
no ip cef traffic-statistics
Всем командам приписывается определённый уровень привилегий от 0 до 15, и к ним могут обратиться только пользователи с данным уровнем привилегий. Через командный интерфейс можно определить доступные команды для каждого уровня привилегий.

ZyNOS – это сетевая операционная система, являющаяся собственностью корпорации ZyXEL. Она является платформой всех маршрутизаторов Prestige, которая обеспечивает сетевые сервисы и приложения. Она построена модульным способом, поэтому разработчикам легко добавлять в неё новые функции.

Exit mobile version