Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Сети и сетевые операционные системы - Coggle Diagram

- - - - другие функции управления ресурсами локальных ОС.
- - - - двухранговые (сети с выделенными серверами).
        
        одноранговые
        
        В одноранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность:
        
        одни пользователи не желают разделять свои ресурсы и их компьютеры выполняют роль клиента,
        
        за другими компьютерами администратор закрепил только функции по организации совместного использования ресурсов, а значит, они являются серверами,
        
        в третьем случае, когда локальный пользователь не возражает против использования его ресурсов и сам не исключает возможности обращения к другим компьютерам, его ОС, должна включать и серверную, и клиентскую части.
  - - - В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его эксплуатировать.
      - В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС, которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности.
      - Одноранговые сети могут быть построены, например, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.
  - - - одни, в большей степени ориентированные на выполнение серверных функций и работающие под управлением специализированных серверных ОС,
      - а другие - в основном выполняющие клиентские функции и работающие под управлением соответствующего этому назначению варианта ОС.
- - - - файловый сервер (FS - File Server);
        
        FS - основная модель для ЛВС на персональных ЭВМ.
        
        В случае ее использования возникает проблема корректного обновления файлов.
        
        Все процессы клиентов и серверов имеют маркеры, содержащие имя файла и маску, в которой указаны права: только чтение атрибутов файла, только чтение самого файла, открытие файла, модификация файла, стирание.
        
        Все обращения идут через менеджер маркеров, который отслеживает соблюдение ограничений и разрешает конфликты одновременного обращения для чтения и обновления файлов.
        
        Недостаток FS - перегрузка сети из-за необходимости пересылать файлы полностью.
      - доступ к удаленным данным (RDA - Remote Data Access);
        
        Этих недостатков лишен доступ RDA:
        
        уменьшение трафика,
        
        унификация интерфейса с сервером на базе языка SQL.
      - сервер баз данных (DBS - Data Base Server);
        
        Дальнейший переход к системе распределенных вычислений приводит к перемещению прикладного программного обеспечения (ПО) или его части на специальный сервер или сервер БД, т.е. реализуются двух- и трехзвенные схемы.
        
        DBS - двухзвенная структура дистанционного управления основана на разделении прикладных процедур на две части: индивидуальные для каждого пользователя и общие для многих задач.
        
        В этой структуре под приложением понимают совокупность именно общих процедур.
        
        ApS - модель, известная также под названием "трехзвенная схема", или "монитор транзакций". В ней длинные связи имеют место как между терминалом пользователя и приложением, так и между приложением и СУБД
      - сервер приложений (ApS - Application Server).
- - - - Но в реализации RPC участвуют как минимум два процесса - по одному в каждой машине. В случае, если один из них аварийно завершится, могут возникнуть следующие ситуации
        
        при аварии вызывающей процедуры удаленно вызванные процедуры станут "осиротевшими",
        
        при аварийном завершении удаленных процедур станут "обездоленными родителями" вызывающие процедуры, которые будут безрезультатно ожидать ответа от удаленных процедур.
        
        Идея, положенная в основу RPC, состоит в том, чтобы сделать вызов удаленной процедуры выглядящим по возможности также, как и вызов локальной процедуры.
        Другими словами - сделать RPC прозрачным: вызывающей процедуре не требуется знать, что вызываемая процедура находится на другой машине, и наоборот.
    - - Когда вызываемая процедура действительно является удаленной, в библиотеку помещается вместо локальной процедуры другая версия процедуры, называемая клиентским стабом (stub - заглушка).
        
        Подобно оригинальной процедуре, стаб вызывается с использованием вызывающей последовательности, так же происходит прерывание при обращении к ядру.
        
        Только в отличие от оригинальной процедуры он не помещает параметры в регистры и не запрашивает у ядра данные, вместо этого он формирует сообщение для отправки ядру удаленной машины.
- - - - Одним из методов решения этой проблемы является непосредственное использование сетевого адреса сервера в клиентской программе.
      - «-» - чрезвычайная негибкость: при перемещении сервера, или при увеличении числа серверов, или при изменении интерфейса во всех этих и многих других случаях необходимо перекомпилировать все программы, которые использовали жесткое задание адреса сервера.
      - Решением является так называемое динамическое связывание.
    - - Формальная спецификация сервера используется в качестве исходных данных для программы-генератора стабов, которая создает как клиентские, так и серверные стабы.
      - Затем они помещаются в соответствующие библиотеки.
      - Когда пользовательская (клиентская) программа вызывает любую процедуру, определенную в спецификации сервера, соответствующая стаб-процедура связывается с двоичным кодом программы.
      - Аналогично, когда компилируется сервер, с ним связываются серверные стабы.
      - При запуске сервера самым первым его действием является передача своего серверного интерфейса специальной программе, называемой binder'ом.
        
        Этот процесс, известный как процесс регистрации сервера, включает передачу сервером своего имени, номера версии, уникального идентификатора и описателя местонахождения сервера.
        
        Описатель системно независим и может представлять собой IP, Ethernet, X.500 или еще какой-либо адрес. Кроме того, он может содержать и другую информацию, например, относящуюся к аутентификации.
      - Этот метод, заключающийся в импорте/экспорте интерфейсов, обладает высокой гибкостью. Например, может быть несколько серверов, поддерживающих один и тот же интерфейс, и клиенты распределяются по серверам случайным образом.
        
        Этот метод может также поддерживать аутентификацию клиента. Например, сервер может определить, что он может быть использован только клиентами из определенного списка.
  - - - имя файл-сервера,
      - номер версии,
      - список процедур-услуг, предоставляемых данным сервером для клиентов
- - - - непроизводительные затраты процессорного времени,
        
        блокирование ресурсов,
        
        подмена ответа на текущий запрос ответом на запрос, который был выдан клиентской машиной еще до перезапуска системы.
  - - - До того, как клиентский стаб посылает RPC-сообщение, он делает отметку в журнале, оповещая о том, что он будет сейчас делать.
      - Журнал хранится на диске или в другой памяти, устойчивой к сбоям.
      - После аварии система перезагружается, журнал анализируется и сироты ликвидируются.
      - К недостаткам такого подхода относятся, во-первых, повышенные затраты, связанные с записью о каждом RPC на диск, а, во-вторых, возможная неэффективность из-за появления сирот второго поколения, порожденных RPC-вызовами, выданными сиротами первого поколения.
  - - - В этом случае все проблемы решаются без использования записи на диск.
      - Метод состоит в делении времени на последовательно пронумерованные периоды.
      - Когда клиент перезагружается, он передает широковещательное сообщение всем машинам о начале нового периода.
      - После приема этого сообщения все удаленные вычисления ликвидируются.
      - Конечно, если сеть сегментированная, то некоторые сироты могут и уцелеть.
      - Мягкое перевоплощение аналогично предыдущему случаю, за исключением того, что отыскиваются и уничтожаются не все удаленные вычисления, а только вычисления перезагружающегося клиента.
      - Истечение срока. Каждому запросу отводится стандартный отрезок времени Т, в течение которого он должен быть выполнен. Если запрос не выполняется за отведенное время, то выделяется дополнительный квант. Хотя это и требует дополнительной работы, но если после аварии клиента сервер ждет в течение интервала Т до перезагрузки клиента, то все сироты обязательно уничтожаются.
- - - - собственно файловый сервис
        
        имеет дело с операциями над отдельными файлами
      - сервис каталогов.
        
        имеет дело с созданием каталогов и управлением ими
- - - - Семантика UNIX. Каждая операция над файлом немедленно становится видимой для всех процессов.
      - Сессионная семантика. Изменения не видны до тех пор, пока файл не закрывается.
      - Неизменяемые файлы. Модификации невозможны, разделение файлов и репликация упрощаются.
      - Транзакции. Все изменения делаются по принципу "все или ничего".
  - - - Первоначальная разработка NFS имела следующие цели
        
        NFS не должна ограничиваться операционной системой UNIX. Любая операционная система должна быть способной реализовать сервер и клиент NFS.
        
        Протокол не должен зависеть от каких-либо определённых аппаратных средств.
        
        Должны быть реализованы простые механизмы восстановления в случае отказов сервера или клиента.
        
        Приложения должны иметь прозрачный доступ к удаленным файлам без использования специальных путевых имен или библиотек и без перекомпиляции.
        
        Для UNIX-клиентов должна поддерживаться семантика UNIX.
        
        Производительность NFS должна быть сравнима с производительностью локальных дисков.
        
        Реализация не должна быть зависимой от транспортных средств.
- - - - Гипервизор сам по себе в некотором роде является минимальной операционной системой (микроядром или наноядром). Он предоставляет запущенным под его управлением операционным системам сервис виртуальной машины, виртуализируя или эмулируя реальное (физическое) аппаратное обеспечение конкретной машины, и управляет этими виртуальными машинами, выделением и освобождением ресурсов для них. Гипервизор позволяет независимое «включение», перезагрузку, «выключение» любой из виртуальных машин с той или иной ОС. При этом операционная система, работающая в виртуальной машине под управлением гипервизора, может, но не обязана «знать», что она выполняется в виртуальной машине, а не на реальном аппаратном обеспечении.
- - - - отказоустойчивые кластеры (High-availability clusters, HA, кластеры высокой доступности)
      - кластеры с балансировкой нагрузки (Load balancing clusters)
      - вычислительные кластеры (High perfomance computing clusters)
      - grid-системы