Сетевые операционные системы

Как и в случае Windows NT, для Windows 2000 существуют версии серверных СУБД и серверов приложений всех ведущих производителей, средства групповой работы и обмена сообщениями, средства управления сетями и приложениями.

Windows .NET Server

Семейство Windows .NET Server, выпуск которого ожидается в ближайшее время (на момент написания данной статьи доступна версия Release Candidate 1), является дальнейшим развитием операционных систем Windows 2000. Основными особенностями семейства операционных систем Windows .NET Server являются наличие в их составе платформы Microsoft .NET Framework, а также поддержка Web-сервисов XML (вплоть до наличия в составе операционной системы UDDI-сервера).

Windows .NET Server существует в четырех редакциях:

• Windows .NET Web Server — новый продукт, представляющий собой операционную систему для развертывания и обслуживания Web-приложений и Web-сервисов, включая приложения ASP .NET;
• Windows .NET Standard Server — ориентируется на мелкие и средние компании и представляет собой сетевую операционную систему, предназначенную для выполнения серверной части бизнес-решений (например, серверных СУБД). В ней имеются средства совместного использования файлов и принтеров, безопасного подключения к Интернету, централизованного развертывания приложений для настольных компьютеров и организации эффективной совместной работы пользователей, а также средства взаимодействия с клиентами и партнерами. В Windows .NET Standard Server реализована поддержка до 4 Гбайт оперативной памяти и симметричной многопроцессорной обработки с использованием двух процессоров;
• Windows .NET Enterprise Server — в наибольшей степени подходит для компаний средних и крупных размеров. По сравнению с Windows .NET Standard Server сюда добавлены функциональные возможности, необходимые для поддержки инфраструктуры организации, бизнес-приложений и транзакций. Эта ОС поддерживает до восьми процессоров, создание кластеров, состоящих из четырех узлов, обладает оперативной памятью объемом до 32 Гбайт. Данная операционная система доступна также для 64-разрядных вычислительных платформ;
• Windows .NET Datacenter Server — эта ОС предназначена для создания критически важных технических решений, с высокими требованиями к масштабируемости и доступности. К таким решениям относятся средства управления предприятиями (Enterprise Resource Planning, ERP), приложения для обработки транзакций в режиме реального времени, а также решения, основанные на интеграции нескольких серверных продуктов (например, СУБД, серверов приложений и Web-серверов). В Windows .NET Datacenter Server реализована поддержка симметричной многопроцессорной обработки с использованием до 32 процессоров и в качестве стандартных функций предоставляются службы балансировки нагрузки и создания кластеров, состоящих из восьми узлов. Данная ОС доступна также для 64-разрядных вычислительных платформ.

Отметим, что все операционные системы  этого семейства используют технологию защиты от нелегального использования  Windows Product Activation.

UNIX

перационная система UNIX относится к «долгожителям» рынка серверных операционных систем  — она была создана в конце 60-х годов в Bell Laboratories фирмы AT&T. Отличительной особенностью этой ОС, обусловившей ее «живучесть» и популярность, было то, что ядро операционной системы, написанной на ассемблере, было невелико, тогда как вся оставшаяся часть операционной системы была написана на С — языке высокого уровня, созданном сотрудником Bell Laboratories Деннисом Ритчи специально для этой цели. Такой подход к созданию операционных систем, с одной стороны, позволял легко добавлять к ОС новые возможности и адаптировать ее в соответствии с теми или иными потребностями (в частности, именно для этой операционной системы появилась реализация протокола TCP/IP, лежащего в основе Интернета), а с другой — делал легко переносимыми и собственно операционную систему, и созданные для нее приложения на самые разнообразные аппаратные платформы. Благодаря бесплатному предоставлению данного продукта университетам вместе с исходными текстами, а также наличию большого количества компиляторов C, популярность этой операционной системы в 70-80-х годах еще более возросла. Даже Microsoft в начале 80-x производила совместно с компанией Santa Crus Operations версию UNIX, носившую название Xenix и бывшую в течение какого-то времени весьма популярной на рынке UNIX-систем.

Еще одним достоинством UNIX является ее открытость, то есть публичная доступность  спецификаций интерфейсов, протоколов и алгоритмов работы операционной системы. Открытость UNIX позволила одновременно существовать как коммерческим версиям UNIX, производимым компаниями Sun Microsystems, IBM, Hewlett-Packard и др., так и некоммерческим версиям, вроде FreeBSD и Linux.

Традиционно пользовательский интерфейс UNIX был интерфейсом командной  строки. Семейство командных языков UNIX shell предоставляло пользователю практически все возможности, связанные с управлением этой операционной системой; однако для UNIX существуют и Windows-подобные графические среды.

Широкое распространение UNIX привело  к проблеме несовместимости либо частичной совместимости многочисленных версий этой операционной системы, несмотря на периодические попытки ее стандартизации (в частности, сейчас существуют такие стандарты, как SVID фирмы AT&T, POSIX, созданный под эгидой IEEE, и XPG4 консорциума X/Open, в которых сформулированы требования к интерфейсу между приложениями и операционной системой). Общими для всех версий UNIX особенностями являются многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа, реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, использование механизмов виртуальной памяти и свопинга, унификация операций ввода-вывода, иерархическая файловая система, разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе межсетевого.

Ниже мы рассмотрим наиболее популярные коммерческие версии UNIX, для которых  существуют версии СУБД, серверов приложений и средств управления сетями почти  всех ведущих производителей (за исключением  компании Microsoft).

Solaris (Sun Microsystems)

С самых ранних этапов разработки операционная система Sun Solaris, являющаяся одной из самых популярных коммерческих версий UNIX, предназначалась для работы в корпоративных вычислительных сетях. Она обеспечивает чрезвычайно эффективный и надежный доступ к серверам, СУБД, принтерам и другим сетевым ресурсам. Эта ОС обладает развитыми средствами поддержки сетевого взаимодействия (например, серверы с операционной системой Solaris могут встраиваться в сети и домены сетей Novell и Microsoft) и является одной из самых популярных платформ для разработки корпоративных решений — для нее существует около 12 тыс. различных приложений.

Предшественницей Solaris была операционная система Sun OS, а первая версия операционной системы Solaris, основанной на двух базовых разновидностях UNIX — Berkley 4.2/4.3 (BSD) и AT&T System V, была выпущена в 1991 году.

ОС Solaris соответствует многим промышленным стандартам (X/Open UNIX 95, различные разделы POSIX 1003.1, X11R6). Эта операционная система обладает высокой масштабируемостью: она может использоваться на однопроцессорных серверах и даже на рабочих станциях, на серверах масштаба рабочей группы и на 64-процессорном сервере масштаба предприятия Sun Enterprise 10000. Для подавляющего большинства приложений эта ОС обеспечивает практически линейный рост производительности при увеличении числа процессоров за счет симметричных многопроцессорных вычислений.

В настоящее время Solaris представляет собой необычайно мощную и гибкую многозадачную многопользовательскую операционную систему, существующую в вариантах для процессоров SPARC и Intel x86. Последняя ее версия, Solaris 9, представляет собой уже третье (начиная с Solaris 7) поколение 64-разрядных операционных систем, оптимизированных для работы на 64-разрядных серверах Sun.

Перечислим некоторые возможности  масштабирования и поддержки  приложений масштаба предприятия в  операционной системе Solaris 9:

• 1 млн. одновременно работающих процессов в одной системе;
• до 128 процессоров в одной системе и до 848 процессоров в кластере;
• до 576 Гбайт физической оперативной памяти в одной системе;
• более 4 млрд. сетевых соединений;
• файловые системы размером до 252 Тбайт;
• 128-разрядная IP-адресация IPv6;
• 64-разрядная виртуальная Java-машина.

Из других особенностей Solaris 9 следует отметить интеграцию с сервером каталогов Sun ONE Directory Server и с J2EE-совместимым сервером приложений Sun ONE Application Server (это позволяет организовать службу идентификации пользователей и объектов в сети), наличие средств управления конфигурациями и изменениями, в том числе переконфигурациями и обновлением версий без перезагрузки операционной системы, поддержку методологии RAS (Reliabiity, Availability, Serviceability — надежность, доступность, удобство в обслуживании) при разработке программного обеспечения, совместимость с более ранними версиями и встроенную совместимость с Linux. Наличие относительно небольшого ядра операционной системы значительно сужает диапазон ошибок, способных вызвать ее крах. Поддержка ограничения распространения отказов, управление процессом распределения системных ресурсов, изоляция приложений в так называемых контейнерах с помощью программно-определяемых границ, поддержка альтернативных серверов и сетевых путей — все это гарантирует высокую надежность данной операционной системы.

Операционная система Solaris 9 представляет собой основу открытой сетевой среды Sun Open Net Environment (Sun ONE). В комплект поставки Solaris 9 включены ключевые приложения Sun ONE, такие как Sun ONE Application Server, Platform Edition, Sun ONE Directory Server, Sun ONE Integration Server, Sun ONE Message Queue, Sun ONE Portal Server, Sun ONE Web Server.

HP-UX (Hewlett-Packard)

Операционная система HP-UX, разработанная в компании Hewlett-Packard, является потомком AT&T System V. Ее последняя версия, HP-UX 11i, доступна для двух аппаратных платформ — PA_RISC и Itanium и главным образом ориентирована на серверы производства Hewlett-Packard.

Среди особенностей HP-UX 11i нужно назвать  средства интеграции с Windows и Linux, в том числе средства переноса Java-приложений, разработанных для этих платформ, а также средства повышения производительности Java-приложений. К тому же с помощью средства разработки Java-приложений Webgain Studio (потомка Symantec Visual Cafe) можно в Windows создавать приложения, оптимизированные для HP-UX. Кроме того, HP-UX 11i поддерживает Linux API, что гарантирует перенос приложений между HP-UX и Linux. Отметим, что приложения для HP-UX 11i переносимы между двумя поддерживаемыми ею аппаратными платформами без изменений и перекомпиляции.

Говоря о производительности и  масштабируемости HP-UX 11i, нужно отметить, что одна копия операционной системы поддерживает до 256 процессоров; поддерживаются также кластеры размером до 128 узлов, что позволяет реализовать так называемые серверные фермы (опять же на базе серверов HP 9000 производства Hewlett-Packard). Имеются и средства управления кластерными томами. Отметим, что данная платформа поддерживает подключение и отключение дополнительных процессоров, замену PCI-карт, блоков питания, вентиляторов и дисков без необходимости перезагрузки, резервное копирование в режиме online и дефрагментацию дисков без выключения системы, динамическую настройку и обновление операционной системы без перезагрузки, что повышает ее доступность.

Из средств защиты данных HP-UX 11i назовем инструменты распознавания  попыток атак и вирусов, подключаемый модуль идентификации с аутентификацией  через LDAP, NIS+, NTLM, Kerberos, а также поддержку общей для Windows и HP-UX идентификации.

Выбор программного обеспечения для  данной операционной системы весьма широк  — для нее имеются серверы приложений ведущих производителей (BEA, Sun), Web- и WAP-серверы, поисковые серверы, средства кэширования, службы каталогов.

AIX (IBM)

AIX является клоном UNIX производства IBM, предназначенным для выполнения  на серверах IBM @server pSeries и RS/6000. Как и другие коммерческие версии UNIX, последняя версия этого продукта, AIX 5L, поддерживает Java-приложения. Как и HP-UX, эта операционная система обладает совместимостью с Linux, что позволяет после простой перекомпиляции выполнять на платформе AIX приложения, разработанные для Linux.

Среди особенностей AIX 5L — наличие полностью 64-разрядного ядра, драйверов устройств и среды исполнения приложений (при этом имеется и 32-разрядное ядро, равно как и поддержка 32-разрядных приложений), поддержка 256 Гбайт оперативной памяти, поддержка кластеров (Reliable Scalable Cluster Technology, RSCT), файловая система, поддерживающая файлы объемом до 1 Тбайт, удобные средства администрирования и контроля за нагрузкой, в том числе обладающие Web-интерфейсом, поддержка кластеров (до 32 компьютеров), RAS и Java 2, развитые средства сетевой поддержки и даже поддержка 64-разрядной версии OpenGL.

AIX предоставляет возможности самонастройки  системы с помощью таких функций,  как наращивание мощности по  мере необходимости (Capacity Upgrade on Demand) и разгрузка процессоров (Processor Deallocation). Системы самозащиты включают технологию протоколирования всех системных ошибок (First Failure Data Capture) и систему упреждающего анализа неисправностей (Predictive Failure Analysis), которая помогает заблаговременно предотвращать системные сбои. AIX — самовосстанавливающаяся система, в которой технологии системного резервирования позволяют резко сократить количество вмешательств администратора. Наконец, AIX может самооптимизироваться благодаря таким современным функциональным возможностям, как диспетчер рабочей нагрузки и логические разделы.

В мае этого года IBM представила  целый ряд новых функциональных возможностей AIX, в частности:

• увеличенный размер страницы памяти позволяет сохранять в памяти компьютера большие объемы информации. AIX поддерживает как традиционные страницы памяти размером 4 Кбайт, так и новые, увеличенные страницы размером 16 Мбайт, что повышает производительность систем с интенсивными вычислительными нагрузками (например, крупномасштабных коммерческих баз данных, которые работают с большими объемами виртуальной памяти);
• привязка планирования (Scheduling affinity) помогает локализовать рабочую нагрузку внутри системы, распределяя ее по четко определенной группе процессоров, имеющих равноправный доступ к общей подсистеме памяти;
• привязка памяти (Memory affinity) выделяет работающим процессорам самые близкие к ним страницы системной памяти.