Системное программное обеспечение. Характеристики операционных систем

1) масштабированность – ОС может работать не только на однопроцессорном, но и на многопроцессорном. 2) переносимость – ОС может работать с разными типами процессоров (CISC процессорах к ним относятся Intel - совместимые процессоры 80386 и выше, RISC – процессора: представлены системами с процессорами MIPS R4000, Digital Alpha AXP и Pentium серии P54 и выше). 3) совместимость – в одной ОС можно использовать файловую систему другой ОС, обеспечить возможность выполнения различных приложений других ОС; 4) мобильность – ОС м.б. установлена на различных типов компьютеров; 5) надежность и отказоустойчивость – обеспечивается архитектурными особенностями ОС, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. ОС использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью; 6) возможности локализации – представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicod (разработан международной организацией по стандартизации).

13-15. Системное ПО: обеспечивает функционирование и обслуживание компьютера. К системному ПО относятся: а) операционная система – комплекс программ, предназначенных для управления всеми устройствами компьютера и для организации взаимосвязи (интерфейса) между пользователем и компьютером. Она загружается в память компьютера при его включении и остается резидентной (постоянно находящейся в оперативной памяти) во время всего сеанса работы. Примеры ОС: MS DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP, Windows 2000, MacOS, Unix, Linux, OS/2, BeOS. Техническое обеспечение компьютера определяет возможную операционную систему, а ОС – возможности технического обеспечения. б). Программы технического и сервисного обслуживания. Это программные средства контроля, диагностики и восстановления работоспособности компьютера. Примеры: антивирусные программы, программы-архиваторы, программы-оболочки: Norton Commander, например, Speedisk, и так далее. Шесть основных функций, которые выполняли классические операционные системы в процессе эволюции: 1) Планирование заданий и использования процессора; 2) Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации; 3) Управление памятью; 4) Управление файловой системой; 5) Управление вводом-выводом; 6) Обеспечение безопасности. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы можно разделить на два класса: многозадачные (Unix, OS/2, Windows); однозадачные (например, MS-DOS). По числу одновременно работающих пользователей ОС можно разделить на: однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x); многопользовательские (Windows NT, Unix). Наиболее существенное отличие между этими ОС заключается в наличии у многопользовательских систем механизмов защиты персональных данных каждого пользователя.

Функции ОС: 1) масштабированность – ОС может работать не только на однопроцессорном, но и на многопроцессорном. 2) переносимость – ОС может работать с разными типами процессоров (CISC процессорах к ним относятся Intel - совместимые процессоры 80386 и выше, RISC – процессора: представлены системами с процессорами MIPS R4000, Digital Alpha AXP и Pentium серии P54 и выше). 3) совместимость – в одной ОС можно использовать файловую систему другой ОС, обеспечить возможность выполнения различных приложений других ОС; 4) мобильность – ОС м.б. установлена на различных типов компьютеров; 5) надежность и отказоустойчивость – обеспечивается архитектурными особенностями ОС, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. ОС использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью; 6) возможности локализации – представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicod (разработан международной организацией по стандартизации).

16.Операционная среда – совокупность инструментов, методов их интеграции и приемов работы с ними, которые позволяют решать любые задачи в инстру­ментальной области и большинство задач в при­кладных областях. Основное назначение операционной среды – управ­лять ресурсами компьютера. Различают: систем­ные (инструментальные); пользователь­ские (прикладные) ресурсы. Системные ресурсы – низкоуровневые ресурсы, обеспечивают взаимодействие ПО и аппаратной части компьютера (время работы процессора, опера­тивная память, память на постоянных носителях)

Пользовательские ресурсы – требования к системе выраженные в терминах объектов или функцио­нальной прикладной области (файл, таблица, окно для рисования в графической программе и т.д.). Иногда бывает что для представления пользова­тельского ресурса подходит системный ресурс. На­пример: файл в качестве хранилища данных. Но го­раздо чаще каждому пользовательскому ресурсу со­ответствует определенная совокупность системных ресурсов. В этом случае образуется некая системная модель объединяющая эти системные ресурсы и за­дающая правила их использования.

Главный системный ресурс, который необходимо разделять с наименьшей паразитной нагрузкой – машинное время. Каждой задаче отведен некий промежуток вре­мени, если задача завершилась в течение этого про­межутка времени, то будет запущена следующая, если задача не успела завершиться, то ее выполне­ние будет прервано навсегда о чем пользователь по­лучит извещение. В настоящее время применяется другой механизм разделения времени, который на­зывается псевдопараллелизм. В каждой задаче вы­деляется определенный квант (промежуток процес­сорного времени). Задача в течение этого времени выполняется затем содержимое всех областей па­мяти, которое характеризует состояние данной за­дачи, сохраняется в служебной области, а управле­ние передается другой задаче. Когда придет очередь выполняться нашей задачи ее состояние восстанав­ливается и она продолжает работу с того места где была прервана. Практически все компьютерные ар­хитектуры имеют встроенные команды процессора позволяющие сохранять и восстанавливать состоя­ние или контекст задачи.

17. Корпоративные сети.Характеристики корпоративных компьютерных сетей.

В зависимости от масштаба производственного подразделения, в пределах которого действует сеть, различают: 1) Сети отделов используются небольшой группой сотрудников в основном с це­лью разделения дорогостоящих периферийных устройств, приложений и дан­ных; имеют один два файловых сервера и не более тридцати пользователей; обычно не разделяются на подсети; создаются на основе какой-либо одной сете­вой технологии; могут работать на базе одноранговых сетевых ОС. 2) Сети кампусов объединяют сети отделов в пределах отдельного здания или од­ной территории площадью в несколько квадратных километров, при этом гло­бальные соединения не используются. На уровне сети кампуса возникают проблемы интеграции и управления неоднородным аппаратным и программ­ным обеспечением. 3) Корпоративные сети объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны: масштабность — тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений; высокая степень гетерогенности — типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений различны; использование глобальных связей — сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиока­налов, спутниковой связи. Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия- объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия; м.б. сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент; число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов — сотнями, расстояния между сетя­ми отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются: разнообразные телекоммуникационные средства (телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь). Корпоративную сеть можно представить в виде «островков локальных сетей», плавающих в телекоммуникационной среде. Появление корпоративных сетей — философский постулат о переходе количества в качество. При объединении отдельных сетей крупного предприятия, имеющего филиалы в разных городах и даже странах, в единую сеть многие количественные характеристики объединенной сети превосходят некоторый критический порог, за которым начинается новое качество. В этих условиях существующие методы и подходы к решению традиционных задач сетей меньших масштабов для корпоративных сетей оказались непригодными. При переходе от более простого типа сетей к более сложному — сеть должна быть все более надежной и отказоустойчивой, при этом требования к ее производительности также существенно возрастают. По мере увеличения масштабов сети увеличиваются и ее функциональные возможности. По сети циркулирует все возрастающее количество данных, и сеть должна обеспечивать их безопасность и защищенность наряду с доступностью. Соединения, обеспечивающие взаимодействие, должны быть более прозрачными. При каждом переходе на следующий уровень сложности компьютерное оборудование сети становится все более разнообразным, а географические расстояния увеличиваются, делая достижение целей более сложным; более проблемным и дорогостоящим становится управление такими соединениями.

Различают сети с выделенным сервером и одноранговые сети. Сеть с выделенным сервером включает централизованный сервер. В качестве сервера назначается компьютер, обладающий достаточным объемом вычислительных ресурсов (объем оперативной памяти, пространство на жестком диске, мощность центрального процессора). Клиентские компьютеры могут быть не столь мощными, поскольку большинство вычислительных операций производится на центральном сервере. Более того, существуют специальные устройства-коммутаторы, которые позволяют к одному системному блоку сервера подключать два монитора и две клавиатуры. Для сетей с выделенным сервером характерна архитектура клиент/сервер. В сетях подобного типа задачи администрирования не составляют особого труда. Большинство сетевых ОС предоставляют в распоряжение администратора специальные утилиты, позволяющие управлять учетными записями пользователей, открывать или ограничивать доступ к вычислительным ресурсам системы, а также организовывать совместное использование в сети файлов и сетевых устройств. Существуют приложения типа клиент/сервер, при написании которых учитываются особенности этой архитектуры. Обычно эти приложения ориентированы на обработку запросов к базам данных (например, в СУБД SQL Server). Одноранговые сети обычно объединяют небольшое количество компьютеров (менее 10) и служат для разделения файлов и совместного использования периферийных устройств (модем, сканер, принтер и т.д.). Обычно такие сети организуются на основе операционных систем из семейства Windows 9x/2000. В качестве протокола, как правило, применяется NetBIOS/NetBEUI. Управление сетью включает следующий ряд действий: • описание сетевых устройств, а также их состояния; • создание списка сетевых программ, благодаря которому облегчается их установка и обновление; • оценка рабочих показателей программ (получение сведений относительно используемых приложений, порядка их применения); • лицензирование используемого ПО; • управление Remote Desktop (удаленный рабочий стол), а также удаленный контроль клиентских компьютеров. Под сетевой политикой понимается набор определенных правил, обеспечивающих управление сетью как единым целым. Обязанности по выбору и реализации сетевых политик "ложатся на плечи" сетевого администратора. Умело выбранная сетевая политика обеспечивает надлежащий уровень защиты сети, разумное использование сетевых ресурсов, а также устойчивость сети по отношению к возможным перегрузкам. В основу каждой сетевой политики закладывается управление доступом к сетевым ресурсам путем назначения различных прав тем или иным пользователям. Будет разумным изначально разработать сетевую политику "на бумаге", а уж затем воплощать ее на практике. Управление пользователями и группами пользователей в сетях, реализованных на основе Windows 2000/Windows 2000 Server, осуществляется на основе так называемых групповых политик. Благодаря этому механизму обеспечивается управление параметрами рабочей среды пользователя, безопасностью, рабочим столом, а также реализуется управление доменом.

Применение групповых политик обеспечивается на всех уровнях корпоративных сетей: домены, отделы, службы каталогов Active Directory. Настройка групповых политик осуществляется с помощью редактора групповых политик – с помощью этой программы обеспечивается создание объектов, которые каким-либо образец связаны с так называемыми организационными единицами (Organization Unit, OU). Объекты групповой политики (Group Policy Object, GPO) являются субъектами применения прав доступа NTFS, точно так же, как файлы и папки. Администратору в своей деятельности лучше придерживаться плана управления сетью. Благодаря этому документу возможно обнаружение и устранение небольших проблем еще до того, как они "выльются" в полномасштабную катастрофу. В процессе анализа и оптимизации сетевой производительности следует отыскать: все "узкие" места, зафиксировать базовые уровни показателей, характеризующих работу сети, а также воспользоваться накопленным в этой сфере положительным опытом. "Узким" местом называется часть сети, которая вызывает падение производительности. Причиной наблюдаемых негативных явлений может быть выход из строя каких-либо сетевых компонентов или присущие ему ограничения. Например, если все сетевые компоненты поддерживают скорость передачи данных до 100 Мбит/с, а кабель витой пары не соответствует техническим условиям, которые предъявляются к кабелям категории 5, именно здесь и будет проявляться "узкое" место сети. Несмотря на то, что конечной целью оптимизации любой сети является отыскание и устранение всех "узких" мест, очень редко удается реализовать это на практике (и все же следует стремиться к достижению данной цели). Мониторинг сети осуществляется с помощью специальных аппаратных и программных средств. Иногда применяемый в этом случае инструментарий именуется анализаторами протоколов (снифферами). С помощью этих средств возможен перехват и анализ отдельных кадров, передаваемых по сети. Следует отметить, что в случае большого объема перехватываемых статистических данных может появиться новое "узкое место", связанное с деятельностью самого анализатора протокола, поэтому пользоваться ими следует в период минимальной загруженности сети.

18. Администрирование компьютерных сетей включает сле­дующие действия: 1) описание сетевых устройств и их состояний; 2) создание списка сетевых программ; 3) оценка работы показателей программ; 4) лицензирование использования программного обеспечения; 5) управление учетными записями групп и пользователей; 6) управление файловыми системами и дисками; 7) управление защитой; 8) архивация и восстановление данных.

Сетевая политика – набор определенных правил, обеспе­чивающих управление сетью как единым целым. Обязанности по реализации сетевых программ ло­жатся на плечи сетевого администратор а. Админи­стратору необходимо придерживаться плана управ­ления сетью, который записан на бумаге. Благодаря этому документу возможно обнаружить и устранить не­большие проблемы еще до того как они выльются в крупную катастрофу.