Выбор сетевой операционной системы

Проанализируем три популярные сетевые операционные системы: Microsoft Windows NT 4.0, Novell NetWare 4.x, Linux Red Hat 6.0 по следующим критериям:

- Ценовая оценка.

- Функциональные возможности.

- Надежность.

- Системное управление.

- Производительность.

- Требования к аппаратному обеспечению.

 

Ценовая оценка

Novell NetWare 4.x - это проверенное временем сетевое решение, которое предоставляет возможность более эффективно управлять сетями возрастающей сложности, осуществлять контроль над ними и снижать затраты на их.

Цена продукта составляет $1,100.

Microsoft Windows NT 4.0 поставляется без telnet сервера, SMTP сервера (email), дисковых квот, news сервера, DNS сервера (многие администраторы NT вынуждены искать решения третьих фирм для DNS.[3]

Цена подобного решения на основе Windows NT 4.0 составит $4,636.

Linux Red Hat 6.0– операционная система, предназначенная для оборудования различных типов, но главным образом для компьютеров РС на основе процессора Intel. Эта система проектировалась и создавалась сотнями программистов всего мира. Первоначальной целью было создание разновидности UNIX, которая была бы независимой от какого-либо коммерческого программного обеспечения, защищенного авторским правом, и которой могло бы пользоваться огромное число пользователей.

Linux усиливает свои позиции в коммерческой среде. Исторически сложилось, что крупные компании избегали бесплатное ПО из-за непонятного стереотипа, что: все бесплатное не может быть хорошим. Недавняя тенденция среди некоторых компаний – это использовать эту рентабельную ОС. Hewlett-Packard использовала Linux вместо своей HP-UX UNIX ОС при разработке новой архитектуры своего процессора PA-RISC.[3]

Цена коммерческого Linux Red Hat'а всего лишь $49.95.

Ориентируясь на реальную цену, Linux будет, несомненно, лучшим вариантом решения

                                                                 Таблица 8

Продукт	Цена
Novell NetWare 4.x	$1,100
Microsoft Windows NT 4.0	$4,636
Linux Red Hat 6.0	$49,95

 

Функциональные возможности

Microsoft Windows NT 4.0 может соединяться с множеством различных типов компьютеров, защищать уязвимые данные, проверять авторизованного пользователя, но раз зашедший в сеть NT пользователь все, что он может,- это получить доступ к файлам или принтерам, запустить специальные приложения, состоящие из двух частей, т.е. приложения клиент/сервер.

Когда пользователь заходит на Linux сервер, то он может запускать любое приложение (если ему это разрешено), перенося тем самым нагрузку со своей рабочей станции. Это относится и к графическим приложениям, так как X-сервер- это стандартное ПО для ОС Linux.

Для большинства e-mail стал необходимым средством общения, и многие компании имеют свои собственные внутренние/внешние e-mail системы. Для Microsoft Windows NT 4.0 придется покупать отдельное ПО для установки своего e-mail сервера. ОС Linux Red Hat поставляется с программой, называемой Sendmail.

Любой системный/сетевой администратор по опыту знает, что существует два основных момента, на которые следует обратить основное внимание при установке файлового сервера или заведения нового сетевого пользователя: безопасность, или пароли и права на файлы, и квоты для ограничения дискового пространства для новых или существующих пользователей или групп. Хотя NT обеспечивает простейшую безопасность по паролю, она имеет безопасность на уровне доступа к файлам. NT не содержит механизмов для ограничения дискового пространства для пользователей. Linux и Netware, наоборот, содержат ПО для обеспечения такого контроля.

Linux включает языки написания скриптов (например, такие, как Bourne Shell, Korn Shell, C Shell, Perl) и так называемый "cron" для выполнения команд по установленному графику через заданные интервалы (каждые n минут, каждые n часов, раз в неделю, раз в месяц и т.д.). Высокоуровневые языки сценариев + cron = мощное средство для системного администрирования, подобного которому нет в Microsoft NT Server 4.0.

Простота настройки и возможность настраивать сервер без перезагрузки- это еще один аспект функциональности.

Linux поддерживает загружаемые модули устройств. Это означает, что можно загрузить Linux и перенастроить поддержку аппаратного и программного обеспечения, не перегружая систему. Это относится и к Novell NetWare.

Windows NT не содержит этого. Даже незначительные изменения в конфигурации Windows NT требуют перезагрузки для вступления изменений в силу. Изменив IP- адрес шлюза-маршрутизатора (default gateway), потребуется перезагрузка. Нельзя изменить тип модема, используемого для установления PPP соединения, без перезагрузки для обновления системы. Ни одно из этих ограничений не существует в Linux.

Следовательно, Linux с поддержкой загружаемых модулей по существу, больше подходит для сервера, так как для изменения конфигурации не требуется перезагрузка системы.

Linux принадлежит к семейству операционных систем Unix. А это зрелая, технически лучшая группа операционных систем с проверенной рекордной производительностью, надежностью и безопасностью в серверной среде. За практически тридцатилетний период непрерывной разработки, часто выполняемой добровольцами, верящим и в то дело, которым занимаются, была создана группа ОС и чрезвычайно мощные, сделанные под определенные нужды многопроцессорные серверные системы, имеющие производительность, равной которой еще нет в аппаратуре Intel, которые не только отвечают запросам сегодняшних вычислительных потребностей, но и во многих случаях превышают их.

Надежность

 

В современном мире надежность, как правило, гораздо важнее скорости. Хотя производительность чаще всего зависит от аппаратной, она все таки связана с надежностью, где большое влияние оказывает выбор ОС. Даже если операционная система обладает большей функциональностью, лучше масштабируется и очень проста в управлении, какая польза от этих преимуществ, если сервер, выполняющий финансовые транзакции в реальном времени, часто падает, вызывая неприемлемые простои?

Любой специалист информационных систем, работающий в среде Windows NT, имеет личное знакомство с постыдным "Blue Screen of Death" ("Синий Экран Смерти"), ситуацией, при которой обычный системный экран полностью пропадает, заменяясь полным экраном шестнадцатеричных чисел на синем фоне. Единственный способ выйти из этой ситуации- это отключить питание машины и перезагрузиться.

У NetWare на экран выдается сообщение об аварийном завершении работы, и сервер перестает работать. Сбои происходят в основном из-за следующих ситуаций:

- некорректной работы приложений, которые не являются продуктом Novell;

- аппаратных сбоев;

- неоптимально сконфигурированного сервера.

UNIX'овый эквивалент "синего экрана" называется "kernel panic." В основном UNIX - серверы падают из-за определенных обстоятельств, но это очень редкие случаи. Любое приложение, вызывающее проблемы, в среде UNIX обычно дает знать через какое-то время, иногда в виде общего падения производительности системы, давая администратору достаточно времени для выявления причины проблемы, исправления ее и остановки/перезапуска процесса (очень редко всей машины!), вызывающего проблему.

Если ни одна из этих ситуаций не возникает, тогда период работоспособного состояния UNIX-системы может измеряться годами. NT, однако, не может похвастаться такими периодами непрерывной работы.

Одни операционные системы являются более защищенными платформами для Web-серверов, нежели другие. Однако существует основное правило: чем большей мощностью и гибкостью обладает операционная система, тем больше она страдает от нападений.

Уязвимыми являются, в частности, UNIX-системы с большим количеством встроенных серверов, сервисов, языков создания сценариев и интерпретаторов, в которых могут найтись лазейки для хакеров. Компьютеры Macintosh и системы, работающие под Microsoft Windows, меньше подвержены взлому. Однако между удобством и безопасностью этих систем существует взаимосвязь.

Система UNIX, управляемая опытным UNIX-администратором, скорее всего, будет более надежна, чем Microsoft Windows, установленная новичком.

 

Системное управление

 

Многопользовательская архитектура UNIX поддерживает удаленный доступ на нескольких уровнях, включающих возможность захода в символьную сессию через telnet, редактирования конфигурационных файлов, запуска GUI- средств через сетевую систему X Window, и с некоторых пор через Java- версии средств системного управления.

NetWare также поддерживает удаленный доступ через Remote Console, является почти полным эквивалентом терминала сервера.

Удаленное управление NT обычно включает либо установку локальных специальных программ, которые по мнению Microsoft будут проще из-за больших размеров NT и схожести с основными Windows версиями, либо надежду на многоуровневое ПО системного администрирования от Microsoft или третьих фирм, никаких функций, даже ничего похожего по эффективности администрирования распределенных UNIX-систем.

 

Производительность

 

Учитывая, что ядра этих UNIX'ов специально откомпилированы таким образом, чтобы включать только те модули, которые нужны администратору, то Linux могут работать гораздо эффективнее NT. Собственно, любая ОС, требующая меньше ресурсов, будет производительнее более раздутой операционной системы. UNIX для функционирования не требуется графический интерфейс пользователя. NT требуется. Любой знает, что графика требует невероятных количеств дискового пространства и памяти.

Linux по мощности равен UNIX и Windows NT, но требует значительно меньших ресурсов.

NetWare как файловый сервер является лучшим среди других сетевых операционных систем.

По некоторым оценкам Linux - вторая по популярности операционная система, применяемая в Internet в самых разных качествах - от брандмауэра до Web-сервера. В состав стандартной поставки Linux входит Web-сервер Apache, на сегодняшний день один из наиболее широко используемых серверов.

Требования к аппаратному обеспечению

Сравним требования основных (применяемых на IBM совместимых компьютерах) операционных систем.

Из табл. 9 видно, что из многозадачных систем Linux имеет самые низкие требования к ресурсам. Правда когда вы устанавливаете X Window (систему, обеспечивающую графический интерфейс и похожую на Windows) требования сразу повышаются. ОЗУ рекомендуется не меньше 8МБ, HD - 100МБ.

                                                                                                 Таблица 9

	Процессор	Разрядность	HD	ОЗУ
Novell NetWare	Intel 80386SX	32	50MB (мин)	8MB
Windows NT	Pentium	32	150MB	32MB
Linux	Intel 80386SX	32	15MB (мин)	4МВ

Но Linux - система, в отличие от Windows NT, Novell NetWare, может работать и без X Windows. Это значит, что в случаях, когда вам не нужен графический интерфейс, вы можете или работать на более простой и дешевой машине, или компьютер сможет больше ресурсов выделять для выполнения ваших задач. Поскольку Linux более компактен, он и имеет более высокое быстродействие. Это очень просто - ему надо меньше кода загружать с жесткого диска в ОЗУ, большая часть его кода может работать находясь в кэше и т.д.

Утверждают также, что возможно сосуществование практически без конфликтов NT и Novell. В действительности истинная причина такого совместного существования - Novell производительнее NT в области распределения файлов и принтеров. В UNIX каждый может сделать Microsoft-совместимое коллективное использование файлов и принтеров, причем пользователи могут и не знать, что эти сервисы находятся на UNIX- сервере. Для них для всех это будет NT - сервер. В Linux для этого используется ПО, называемое Samba, которое поставляется со всеми дистрибутивами.

Quinn P. Coldiron, менеджер информационного отдела университета печати в Небраске, пишет о своем опыте работы с Novell, Windows NT и Linux:

"После выполнения утренних обязанностей обычно мы запускаем полное резервное копирование Cats [система исполнения заказов и инвентаризации], которое обычно занимало около двух часов на Netware - сервере. Linux- машина справлялась с этой работой за 45 минут, выигрывая немногим более часа от времени закрытия. Этот выигрыш во времени еще сопровождался снижением требований к аппаратуре, так как Linux - сервер работал всего лишь с 32 Мб ОЗУ и IDE жесткими дисками, в то время как Netware-сервер имел 8 Мб ОЗУ и SCSI диски. Увеличение скорости сказалось также и на ежедневной работе. Я получаю почти ежедневные сообщения, что система,похоже, стала работать быстрее и более стабильно.”

Итак, на основании проведенного анализа операционных систем, учитывая рассмотренные критерии, можно предположить, что для Web - сервера необходимо выбрать ОС Linux.

Преимущество Linux перед другими системами состоит в том, что на сегодня это единственная бесплатная операционная система, способная поддерживать многозадачный и многопользовательский режимы на компьютерах IBM PC и совместимых с ними. Нет надобности обновлять все свои программы каждые несколько лет, выкладывая за это непомерные деньги – многие прикладные программы для Linux можно получить через Internet бесплатно. Более того, через Internet можно бесплатно получить и все исходные тексты самой системы Linux, что дает возможность самому модифицировать и расширять эту систему по своему вкусу.

Преимущества операционной системы Linux заключается в ее широких возможностях и гибкости. Это результат того, что в систему встроено множество возможностей, готовых к использованию сразу после загрузки.

ОС Linux надежна. Период работоспособного состояния может измеряться годами.

Linux имеет самые низкие требования к ресурсам, по сравнению с другими операционными системами, а в следствии этого она более производительна.

 

7 СРЕДСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

 

При организации взаимодействия узлов в локальных сетях основная роль отводится протоколу канального уровня. Однако для того, чтобы канальный уровень мог справиться с этой задачей, структура локальных сетей должна быть вполне определенной, так, например, наиболее популярный протокол канального уровня - Ethernet - рассчитан на параллельное подключение всех узлов сети к общей для них шине - отрезку коаксиального кабеля. Протокол Token Ring также рассчитан на вполне определенную конфигурацию связей между компьютерами - соединение в кольцо.

Подобный подход, заключающийся в использовании простых структур кабельных соединений между компьютерами локальной сети, являлся следствием основной цели, которую ставили перед собой разработчики первых локальных сетей во второй половине 70-х гг. Эта цель заключалась в нахождении простого и дешевого решения для объединения нескольких десятков компьютеров, находящихся в пределах одного здания, в вычислительную сеть. Решение должно было быть недорогим, потому что в сеть объединялись недорогие компьютеры - появившиеся и быстро распространившиеся тогда миникомпьютеры стоимостью в 10 000 - 20 000 долларов. Количество их в одной организации было небольшим, поэтому предел в несколько десятков (максимум - до сотни) компьютеров представлялся вполне достаточным для роста практически любой локальной сети.

Для упрощения и соответственно удешевления аппаратных и программных решений разработчики первых локальных сетей остановились на совместном использовании кабелей всеми компьютерами сети в режиме разделения времени. Наиболее явным образом режим совместного использования кабеля проявляется в сетях Ethernet, где коаксиальный кабель физически представляет собой неделимый отрезок кабеля, общий для всех узлов сети. Но и в сетях Token Ring и FDDI, где каждая соседняя пара компьютеров соединена, казалось бы, своими индивидуальными отрезками кабеля, эти отрезки не могут использоваться компьютерами, которые непосредственно к ним подключены, в произвольный момент времени. Эти отрезки образуют кольцо, доступ к которому как к единому целому может быть получен только по вполне определенному алгоритму, в котором участвуют все компьютеры сети. Использование кольца как общего разделяемого ресурса упрощает алгоритмы передачи по нему кадров, так как в каждый конкретный момент времени кольцо используется только одним компьютером.

Такой подход позволяет упростить логику работы сети. Например, отпадает необходимость контроля переполнения узлов сети кадрами от многих станций, решивших одновременно обменяться информацией. В глобальных сетях, где отрезки кабелей, соединяющих отдельные узлы, не рассматриваются как общий ресурс, такая необходимость возникает, и для решения этой проблемы в алгоритмы обмена информацией вводятся весьма сложные процедуры, предотвращающие переполнение каналов связи и узлов сети.

Использование в локальных сетях очень простых конфигураций (общая шина и кольцо) наряду с положительными имело и негативные стороны, из которых наиболее неприятными были ограничения по производительности и надежности. Наличие только одного пути передачи информации, разделяемого всеми узлами сети, в принципе ограничивало пропускную способность сети пропускной способностью этого пути (к тому же разделенной на число компьютеров сети), а надежность сети - надежностью этого пути. Поэтому по мере повышения популярности локальных сетей и расширения их сфер применения все больше стали применяться специальные коммуникационные устройства - мосты и маршрутизаторы, которые в значительной мере снимали ограничения единственной разделяемой среды передачи данных. Базовые конфигурации в форме общей шины и кольца превратились в элементарные структуры локальных сетей, которые можно теперь соединять друг с другом более сложным образом, образуя параллельные основные или резервные пути между узлами.

Тем не менее внутри базовых структур по-прежнему работают все те же протоколы разделяемых единственных сред передачи данных, которые были разработаны более 15 лет назад. Это связано с тем, что хорошие скоростные и надежностные характеристики кабелей локальных сетей удовлетворяли в течение всех этих лет пользователей небольших компьютерных сетей, которые могли построить сеть без больших затрат только с помощью сетевых адаптеров и кабеля. К тому же колоссальная инсталляционная база оборудования и программного обеспечения для протоколов Ethernet и Token Ring способствовала тому, что сложился следующий подход - в пределах небольших сегментов используются старые протоколы в их неизменном виде, а объединение таких сегментов в общую сеть происходит с помощью дополнительного и достаточно сложного оборудования.

В последние несколько лет наметилось движение к отказу от использования в локальных сетях разделяемых сред передачи данных и переходу к обязательному использованию между станциями активных коммутаторов, к которым конечные узлы присоединяются индивидуальными линиями связи. В чистом виде такой подход предлагается в технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode), а смешанный подход, сочетающий разделяемые и индивидуальные среды передачи данных, используется в технологиях, носящих традиционные названия с приставкой switching (коммутирующий): switching Ethernet, switching Token Ring, switching FDDI.

Но, несмотря на появление новых технологий, классические протоколы локальных сетей Ethernet и Token Ring, по прогнозам специалистов, будут повсеместно использоваться еще по крайней мере лет 5 - 10, в связи с чем знание их деталей необходимо для успешного применения современной коммуникационной аппаратуры.