Министерство образования и
науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО «Российский государственный
профессионально-педагогический университет»
Институт электроэнергетики и
информатики
Факультет информатики
Кафедра
сетевых информационных систем и
компьютерных технологий обучения
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
по информатике
Вариант № 26
Работу выполнил: Лукиных М.Н.
группа: ЗФМ-112С
Работу проверил: Вьюхин В.В.
Екатеринбург
2012
Задача 8
- Составьте реферат
на тему «Сетевые операционные системы». Классификация операционных систем (ОС): особенности алгоритмов управления ресурсами; особенности аппаратных платформ; особенности областей использования; особенности методов построения. Сетевые ОС: структура сетевой ОС; одноранговые сетевые ОС; ОС с выделенными серверами; ОС для групп; ОС сетей масштаба предприятия.
- Наберите с помощью
редактора формул Equation
Editor следующие выражения:
,
,
.
- Составьте таблицу
на основе материалов файла Валовой сбор сельхозкультур.doc.
Содержание
Реферат
: «Сетевые операционные системы». 4
Введение 4
1. Классификация операционных систем
(ОС): 4
1.1. Особенности алгоритмов управления
ресурсами 4
1.2. Особенности аппаратных платформ. 6
1.3. Особенности областей использования. 8
1.4. Особенности методов построения. 9
2. Сетевые операционные системы. [2] 10
2.1. Структура сетевой ОС 10
2.2. Одноранговые сетевые ОС и ОС с выделенными
серверами 13
2.3. ОС для рабочих групп и ОС для сетей
масштаба предприятия 16
Редактор формул Equation Editor 20
Таблица
MS Word 21
Список
литературы 22
Реферат : «Сетевые
операционные системы».
Введение
Операционная система
(ОС) – это набор программ, обеспечивающий
возможность использования аппаратуры
компьютера. Сама аппаратура компьютера
без программ ничего делать не умеет, и
задача ОС заключается в том, чтобы сделать
эту аппаратуру доступной для работы и
по возможности удобной для пользователя.
Операционные системы
могут различаться особенностями
реализации внутренних алгоритмов
управления основными ресурсами компьютера
(процессорами, памятью, устройствами),
особенностями использованных методов
проектирования, типами аппаратных платформ,
областями использования и многими другими
свойствами. 1
Ниже приведена классификация
ОС по нескольким наиболее основным признакам.
1. Классификация операционных
систем (ОС):
1.1. Особенности алгоритмов управления
ресурсами
От эффективности
алгоритмов управления локальными
ресурсами компьютера во многом
зависит эффективность всей сетевой
ОС в целом. Поэтому, характеризуя
сетевую ОС, часто приводят важнейшие
особенности реализации функций
ОС по управлению процессорами,
памятью, внешними устройствами
автономного компьютера. Так, например,
в зависимости от особенностей
использованного алгоритма управления
процессором, операционные системы
делят на многозадачные и однозадачные,
многопользовательские и однопользовательские,
на системы, поддерживающие многонитевую
обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные
и однопроцессорные системы.
Поддержка многозадачности. По числу
одновременно выполняемых задач операционные
системы могут быть разделены на два класса:
- однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и
- многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).
Однозадачные ОС
в основном выполняют функцию
предоставления пользователю виртуальной
машины, делая более простым и удобным
процесс взаимодействия пользователя
с компьютером. Однозадачные ОС включают
средства управления периферийными устройствами,
средства управления файлами, средства
общения с пользователем.
Многозадачные ОС,
кроме вышеперечисленных функций,
управляют разделением совместно
используемых ресурсов, таких как процессор,
оперативная память, файлы и внешние устройства.
Поддержка многопользовательского режима.
По числу одновременно работающих пользователей
ОС делятся на:
однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние
версии OS/2);
многопользовательские (UNIX, Windows NT).
Главным отличием
многопользовательских систем от
однопользовательских является
наличие средств защиты информации каждого
пользователя от несанкционированного
доступа других пользователей. Следует
заметить, что не всякая многозадачная
система является многопользовательской,
и не всякая однопользовательская ОС является
однозадачной.
Вытесняющая и не вытесняющая многозадачность.
Важнейшим разделяемым ресурсом является
процессорное время. Способ распределения
процессорного времени между несколькими
одновременно существующими в системе
процессами (или нитями) во многом определяет
специфику ОС. Среди множества существующих
вариантов реализации многозадачности
можно выделить две группы алгоритмов:
не вытесняющая многозадачность (NetWare,
Windows 3.x);
вытесняющая многозадачность (Windows NT,
OS/2, UNIX).
Поддержка многонитевости. Важным
свойством операционных систем является
возможность распараллеливания вычислений
в рамках одной задачи. Многонитевая ОС
разделяет процессорное время не между
задачами, а между их отдельными ветвями
(нитями).
Многопроцессорная обработка. Другим
важным свойством ОС является отсутствие
или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной
обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование
приводит к усложнению всех алгоритмов
управления ресурсами.
В наши дни становится
общепринятым введение в ОС
функций поддержки многопроцессорной
обработки данных. Такие функции имеются
в операционных системах Solaris 2.x фирмы
Sun, Open Server 3.x компании Santa Crus Operations, OS/2 фирмы
IBM, Windows NT фирмы Microsoft и NetWare 4.1 фирмы Novell.
Многопроцессорные
ОС могут классифицироваться
по способу организации вычислительного
процесса в системе с многопроцессорной
архитектурой: асимметричные ОС и симметричные
ОС. Асимметричная ОС целиком выполняется
только на одном из процессоров системы,
распределяя прикладные задачи по остальным
процессорам. Симметричная ОС полностью
децентрализована и использует весь пул
процессоров, разделяя их между системными
и прикладными задачами.
Важное влияние на облик
операционной системы в целом, на возможности
ее использования в той или иной области
оказывают особенности и других подсистем
управления локальными ресурсами - подсистем
управления памятью, файлами, устройствами
ввода-вывода.
Специфика ОС проявляется
и в том, каким образом она
реализует сетевые функции: распознавание
и перенаправление в сеть запросов к удаленным
ресурсам, передача сообщений по сети,
выполнение удаленных запросов. При реализации
сетевых функций возникает комплекс задач,
связанных с распределенным характером
хранения и обработки данных в сети: ведение
справочной информации о всех доступных
в сети ресурсах и серверах, адресация
взаимодействующих процессов, обеспечение
прозрачности доступа, тиражирование
данных, согласование копий, поддержка
безопасности данных.
1.2. Особенности аппаратных
платформ.
На свойства операционной
системы непосредственное влияние
оказывают аппаратные средства,
на которые она ориентирована.
По типу аппаратуры различают
операционные системы персональных
компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов,
кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных
типов компьютеров могут встречаться
как однопроцессорные варианты, так и
многопроцессорные. В любом случае специфика
аппаратных средств, как правило, отражается
на специфике операционных систем.
Очевидно, что
ОС большой машины является
более сложной и функциональной,
чем ОС персонального компьютера.
Так в ОС больших машин функции
по планированию потока выполняемых
задач, очевидно, реализуются путем
использования сложных приоритетных
дисциплин и требуют большей
вычислительной мощности, чем в
ОС персональных компьютеров. Аналогично
обстоит дело и с другими функциями.
Сетевая ОС имеет
в своем составе средства передачи
сообщений между компьютерами
по линиям связи, которые совершенно
не нужны в автономной ОС. На
основе этих сообщений сетевая ОС
поддерживает разделение ресурсов компьютера
между удаленными пользователями, подключенными
к сети. Для поддержания функций передачи
сообщений сетевые ОС содержат специальные
программные компоненты, реализующие
популярные коммуникационные протоколы,
такие как IP, IPX, Ethernet и другие.
Многопроцессорные
системы требуют от операционной
системы особой организации, с
помощью которой сама ОС, а также
поддерживаемые ею приложения могли бы
выполняться параллельно отдельными процессорами
системы. Параллельная работа отдельных
частей ОС создает дополнительные проблемы
для разработчиков ОС, так как в этом случае
гораздо сложнее обеспечить согласованный
доступ отдельных процессов к общим системным
таблицам, исключить эффект гонок и прочие
нежелательные последствия асинхронного
выполнения работ.
Другие требования
предъявляются к операционным
системам кластеров. Кластер -
слабо связанная совокупность
нескольких вычислительных систем,
работающих совместно для выполнения
общих приложений, и представляющихся
пользователю единой системой. Наряду
со специальной аппаратурой для функционирования
кластерных систем необходима и программная
поддержка со стороны операционной системы,
которая сводится в основном к синхронизации
доступа к разделяемым ресурсам, обнаружению
отказов и динамической реконфигурации
системы. Одной из первых разработок в
области кластерных технологий были решения
компании Digital Equipment на базе компьютеров
VAX. Недавно этой компанией заключено соглашение
с корпорацией Microsoft о разработке кластерной
технологии, использующей Windows NT. Несколько
компаний предлагают кластеры на основе
UNIX-машин.
Наряду с ОС, ориентированными
на совершенно определенный тип
аппаратной платформы, существуют операционные
системы, специально разработанные таким
образом, чтобы они могли быть легко перенесены
с компьютера одного типа на компьютер
другого типа, так называемые мобильные
ОС. Наиболее ярким примером такой ОС является
популярная система UNIX. В этих системах
аппаратно-зависимые места тщательно
локализованы, так что при переносе системы
на новую платформу переписываются только
они. Средством, облегчающем перенос остальной
части ОС, является написание ее на машинно-независимом
языке, например, на С, который и был разработан
для программирования операционных систем.
1.3. Особенности областей
использования.
Многозадачные ОС
подразделяются на три типа
в соответствии с использованными
при их разработке критериями
эффективности:
- системы пакетной обработки (например,
OC EC),
- системы разделения времени (UNIX,
VMS),
- системы реального времени (QNX, RT/11).
Системы пакетной
обработки предназначались для
решения задач в основном вычислительного
характера, не требующих быстрого получения
результатов. Главной целью и критерием
эффективности систем пакетной обработки
является максимальная пропускная способность,
то есть решение максимального числа задач
в единицу времени. В таких ОС невозможно
гарантировать выполнение того или иного
задания в течение определенного периода
времени. В системах пакетной обработки
переключение процессора с выполнения
одной задачи на выполнение другой происходит
только в случае, если активная задача
сама отказывается от процессора, например,
из-за необходимости выполнить операцию
ввода-вывода. Поэтому одна задача может
надолго занять процессор, что делает
невозможным выполнение интерактивных
задач. Таким образом, взаимодействие
пользователя с вычислительной машиной,
на которой установлена система пакетной
обработки, сводится к тому, что он приносит
задание, отдает его диспетчеру-оператору,
а в конце дня после выполнения всего пакета
заданий получает результат. Очевидно,
что такой порядок снижает эффективность
работы пользователя.
Системы разделения
времени призваны исправить основной
недостаток систем пакетной обработки
- изоляцию пользователя-программиста
от процесса выполнения его задач. Каждому
пользователю системы разделения времени предоставляется терминал,
с которого он может вести диалог со своей
программой. Так как в системах разделения
времени каждой задаче выделяется только
квант процессорного времени, ни одна
задача не занимает процессор надолго,
и время ответа оказывается приемлемым.
Если квант выбран достаточно небольшим,
то у всех пользователей, одновременно
работающих на одной и той же машине, складывается
впечатление, что каждый из них единолично
использует машину. Ясно, что системы разделения
времени обладают меньшей пропускной
способностью, чем системы пакетной обработки.
Критерием эффективности систем разделения
времени является не максимальная пропускная
способность, а удобство и эффективность
работы пользователя.