Сетевые операционные системы

В начале 70-х UNIX уже твердо стоял на ногах: имелась и новая машина (PDP-11), и заказчик (патентное бюро Bell Labs). Перенос системы, написанной на автокоде, с одной архитектуры на другую был довольно непрост, и Керниган предложил переписать ее на высокоуровневом языке программирования, не зависящем от конкретной реализации. Томпсон попытался использовать Фортран, но этот язык не годился для системного программирования. Тогда он написал собственный язык программирования, B, который в некоторых местах получился слишком низкоуровневым. Деннис основательно переработал B - и на свет появился C (Си), который и по сей день используется для написания операционных систем.

Разработчики UNIX System Group (USG) исправляли и дополняли систему сообща. Идея и первоначальная реализация какой-нибудь утилиты могла принадлежать одному человеку, но доводить ее до совершенства мог любой. Кроме доступа к исходным текстам, совместная работа требовала, чтобы все идеи и все готовые возможности системы были задокументированы. Макилрой отлично знал: если утилита внятно и грамотно описана на родном языке, то она и хорошо запрограммирована, и пользоваться ею будет удобно. Вдобавок UNIX-сообщество росло: к середине 70-х многие университеты США уже использовали новую систему. Если нельзя сию минуту пойти и спросить автора, что делает его программа и как ею пользоваться, значит, нужно прочесть об этом в документации. Ричи предложил использовать формат, разработанный для патентного бюро, а Макилрой усовершенствовал программу документирования и создал концепцию страницы руководства (manual page), введя в документ обязательные тематические параграфы и ссылки.

К середине 70-х Bell Labs уже активно торговала UNIX, что не замедлило сказаться на темпах и направлении развития системы. С одной стороны, получая обратную связь от пользователей, эксплуатирующих систему на производстве, разработчики получили возможность избавляться от множества мелких ошибок, неизбежно таящихся в системе. Но с другой стороны, научные исследования в рамках UNIX становились все более и более ограниченными: любое экспериментальное архитектурное изменение повлекло бы за собой несовместимость с предыдущими выпусками системы (а то и неработоспособность отдельных ее частей) и, как следствие, гнев заказчиков и падение продаж. Поэтому центры развития UNIX переместились в университеты, и без того использующие эту систему в академических целях.

Одним из главных центров стал Университет Беркли, Калифорния. Три факультета - компьютерный, математический и статистический - использовали UNIX с момента появления академической лицензии. В середине 70-х, когда движение UNIX стало замедляться по описанным выше причинам, выяснилось, что множество наработок для UNIX выходят за рамки AT&T (и не подчиняются их политике лицензирования). Поэтому в Беркли стали готовить свой выпуск UNIX со всевозможными накопившимися изменениями и дополнениями - Berkeley Software Distribution (BSD). Это стало возможным после того, как Кен Томпсон провел в Беркли полгода, обучая энтузиастов премудростям работы с UNIX. Любой человек, каким-то образом получивший копию BSD (которая распространялась обязательно с приложением исходных текстов), считался собственником этой копии и мог, в свою очередь, копировать ее и передавать кому угодно. В Беркли рассуждали так: чем самим исправлять все ошибки, лучше дать возможность сделать это пользователю. Если при этом он окажется достаточно грамотен и улучшит работу системы - уже неплохо, а если его доработки можно будет использовать в следующем выпуске системы - совсем хорошо. Кроме того, такая лицензия существенно облегчала и организацию исследовательских работ, и промышленную эксплуатацию систем BSD.

Гнезда UNIX

Все современные UNIX-системы можно отнести либо к гнезду USG (это прямые наследники творения Bell Labs: UnixWare, SCO Open Server, HPUX, AIX, Solaris), либо к гнезду BSD (все системы, название которых включает BSD, ядро Mac OS - Darwin, Tru64 и некоторые другие). Особняком стоят столь популярные сегодня системы с общим именем Linux. Строго говоря, они не наследуют ничего, кроме идей, хотя по архитектурным особенностям традиционно относятся к гнезду USG. Стоит добавить, что гнездо USG еще называют System V или SYSV, по имени самого успешного творения Bеll Labs, выпущенного в середине 80-х. UNIX: Юрий Магда -- Москва, БХВ-Петербург, 2006 г.Следует понимать, что Linux - название даже не операционной системы, а одного только ядра. Ядро это, ориентированное первоначально на i386, написал в одиночку Линус Торвальдс (Linus Torvalds), желая создать на этом, тогда еще маломощном, компьютере среду выполнения UNIX, аналогичную коммерческим версиям. Тогда, в самом начале 90-х, UNIX-подобные системы для i386 были неполными и довольно нелепыми, а кроме того, исходные тексты этих систем не были доступны. Сам автор превосходно описывает процесс создания ядра в книге "Just for Fun", что можно перевести как "Из любви к искусству" или "Забавы ради" . Все остальное в Linux-системе - программы, написанные программистами со всего мира и собранные (после тщательной доработки напильником) в единое целое авторами дистрибутива. Благодаря Internet (а в конечном счете - UNIX) в разработке открытых UNIX-систем может участвовать любой. Открытых ОС на сегодня насчитывается несколько десятков: помимо разнообразных дистрибутивов Linux, существует несколько открытых BSD-систем (самые известные - FreeBSD, OpenBSD и NetBSD), микроядерная система GNU HURD и множество других, подчас самых экзотических (есть даже проект FreeDOS, воссоздающий свойства DOS). Вокруг каждой системы образуется многонациональное сообщество (community) заинтересованных в ее развитии людей. Поддержка сообществом подстегнула развитие открытых UNIX-систем: стало проще искать новые области применения систем, привлекать новые источники финансирования, исправлять ошибки и т. д. Открытость исходных текстов позволяет задействовать один и тот же программный продукт в любой системе. Это создает свободный рынок вычислительных систем: выбор пользователя диктуется спецификой системы, формой поддержки, ее гибкостью и прочими значимыми свойствами, а не одним только тем, что в выбранной системе (и только в ней) есть какая-то особая программа, к которой пользователя приучили предыдущие выпуски этой же системы. UNIX создавался для того, чтобы на нем немедленно работать, а не для того, чтобы им потом торговать, т. е. для себя. Это значит, что стадия отчуждения системы как продукта какое-то время для UNIX вовсе не существовала. А когда им додумались торговать, уже ничего испортить, перекроив удобство в привлекательность, было нельзя. Образ мысли авторов UNIX, людей с университетским образованием, породил особую идеологию системы, в духе бэконовского "знание - сила". Нетрудно проследить, как это отразилось на принципах формирования системы, которые сами разработчики, наверное, не всегда и объявляли, но которых почти всегда придерживались. Именно попытка формализовать и обосновать эти принципы и привела к понятию "проективной системы".

Структура UNIX

Ядро. Центром ОС является, как было сказано, менеджер ресурсов и планировщик задач. Функции этих частей системы востребованы, пока есть хоть одна задача (т. е. всегда), функции к тому же работают в режиме супервизора. В UNIX они составляют ядро системы (kernel). Ядро постоянно находится в памяти, обслуживая непрерывный поток запросов на использование универсальных ресурсов системы: памяти и времени. В ядро UNIX, кроме того, входит реализация сетевых протоколов (были попытки выделить стек протоколов TCP/IP в отдельный модуль, но это многократно снижает производительность, поскольку реализация некоторых особенностей TCP/IP, как ни странно, требует жесткой привязки к внешним устройствам и структурам ядра). Ядро UNIX предоставляет программам пользователя унифицированный интерфейс к ресурсам компьютера (так называемые системные вызовы, system calls) и содержит всю непростую логику распределения ресурсов по задачам, которые в UNIX называются процессами.

На самом деле далеко не все, что работает в режиме ядра (супервизора), обязано присутствовать в конкретной системе, запущенной на конкретном компьютере. Функции, отвечающие за работу с самыми разнообразными внешними устройствами (которые отличаются логикой работы), бессмысленно включать в ядро все сразу. Отдельно взятый компьютер не содержит и сотой части всех устройств, поддерживаемых системой. Более того, зачастую весьма трудно автоматически определить марку устройства, подключенного к системе; еще труднее, не имея обширнейшей базы данных по всем устройствам, определить, какому из известных устройств соответствует найденное системой неизвестное, и вообще соответствует ли (т. е. можно ли с ним работать как с несколько иным, но известным). А вот администратору системы достаточно для этого посмотреть маркировку на самой плате или почитать документацию. Так мы приходим к понятию драйвера устройства ("драйвер" по-английски будет handler, а слово driver используется для обозначения устройства, которое что-нибудь крутит или тащит, например лентопротяжного. Однако пишущие по-английски носители других языков часто говорят driver вместо handler... Путаница неизбежна, если не вникать каждый раз в то, о чем речь). Драйверы включаются в состав ядра, если соответствующие им устройства входят (или могут входить) в состав компьютера. Одни драйверы (скажем, шины PCI) есть в системе почти всегда, другие написаны специально для контроллера какого-нибудь экзотического устройства. Существуют драйверы, которые не являются интерфейсной частью внешнего устройства, а реализуют дополнительную функциональность самой системы (скажем, драйвер файловой системы ISO9660, которая используется на лазерных дисках).

В старых версиях UNIX (основанных непосредственно на BSD4.3 или UNIX SystemV различных редакций) все драйверы приходилось заранее прикомпоновывать к ядру (т. е. пользоваться компоновщиком ld, таким же, какой применяется при сборке программ). Более того, запуск ld был своеобразной уступкой коммерческих версий UNIX его некоммерческому духу, потому что на самом деле драйверы компилировались из исходных текстов на языке Си, как и все ядро системы (так было, например, в FreeBSD3.* и в Linux до версии 1.2). Процесс компиляции ядра системы из исходных текстов или компоновки его из объектных модулей носит название сборки (пересборки) ядра и во многих системах практикуется и по сей день.

С увеличением размеров оперативной памяти отпала необходимость экономить байты на сборке ядра, в точности соответствующего имеющемуся профилю оборудования. Разработчики стараются собрать ядро, содержащее драйверы всех самых популярных устройств, чтобы оно, не занимая слишком много памяти, могло управлять системой на подавляющем большинстве компьютеров. Такое ядро называется базовым (generic). Поскольку для пересборки ядра необходимы многие знания (как минимум, нужно разбираться в архитектуре используемой версии UNIX, в архитектуре ЭВМ и в особенности внешних устройств ), а нужда в этом может возникнуть при первой же установке системы, хорошо укомплектованное базовое ядро во многом облегчает жизнь неопытному пользователю.

Модули ядра

Если базового ядра все-таки недостаточно, в современных системах многие драйверы можно загружать динамически, из модулей ядра. Ядро, уже работающее в памяти, можно дополнить, загрузив такой модуль из файла специального формата, после чего перекомпоновать ядро на ходу (специальным компоновщиком). В эти модули можно вынести необязательные функциональности системы (например, фильтрацию сетевых пакетов), после чего базовое ядро станет еще меньше, однако процесс загрузки усложнится, так как некоторые из подгружаемых модулей понадобятся ядру уже при старте системы, когда доступа к файлам может и не быть. Типичный пример: для работы с диском ядру нужен драйвер дискового массива (RAID-контроллера), который вместе с программой загрузки и компоновки модулей на этом массиве и находится. Разные системы выходят из этой ситуации по-разному. Модули ядра работают в режиме ядра, поэтому обращаться с ними следует крайне осторожно: ошибка в таком модуле (скажем, запись неизвестно чего неизвестно куда в память) столь же фатальна, как и ошибка ядра, и в лучшем случае вызовет крах системы (в худшем случае система ее заметит не сразу). Функции модулей с точки зрения ОС совпадают с функциями ядра: организация интерфейса к ресурсам и дополнительная логика работы системы.

Демоны.

Прочие части UNIX запускаются уже как процессы в режиме пользователя. С ядром взаимодействуют функциональные подсистемы (службы), то есть наборы программных средств, выполняющих определенную функцию (например, система печати, система передачи почты и т. д.). Управляющий центр функциональной подсистемы - так называемый демон (daemon, в переводах с греческого называемый "даймон"). Как сказано в "Руководстве системного администратора UNIX" "Даймон не служит ни злу, ни добру, он только определяет характер и личность человека. Он больше похож на ангела-хранителя...". Наличие рогов и трезубца у демонов BSD еще ни о чем не говорит, например, демона FreeBSD зовут совсем по-человечески - Чак (Chuck). Существо, появляющееся в Linux, хоть и зовется Такс (Tux), не имеет ни рогов, ни трезубца, потому что "по национальности" - пингвин. Демон - это процесс, который запускается при старте UNIX для обслуживания запросов к функциональной подсистеме. Пользователю запускать его незачем, он работает всегда. Именно демон обменивается данными с ядром системы, часто он держит очередь пользовательских запросов, работает с сетью и т. д.

Утилиты

Обращаться к системным вызовам могут, конечно, не только демоны, но и вообще любые программы. В UNIX входит немало программ, при помощи которых можно решать разнообразные инструментальные (т. е. связанные с работой самой системы) задачи. Это так называемые системные утилиты. Они используются в первую очередь самой системой и системным администратором - для управления системой. Однако и пользователь, не обладающий правами администратора, вполне может задействовать системные утилиты, если они помогают ему в работе, а системе не мешают (например, создавать файловую систему на дискете, просматривать состояние системы или демонов и т. п.). Слово "утилиты" (utilities) буквально означает "полезности". Утилиты - это программы, которые могут понадобиться при решении всевозможных задач. Если есть высокая вероятность, что некоторая программа может понадобиться более чем одному пользователю для решения более чем одной задачи, то ее стоит включить в систему. Таких пользовательских утилит в UNIX еще больше, чем системных (чем определенно нарушается принцип У контекста. Множество пользовательских утилит занимается преобразованием текста, так как текстовый файл - универсальное пространство для создания умопостижимых моделей. Немало утилит помогает при разработке решений: компиляторы, отладчики, редакторы диаграмм, трассировщики и т. д. Почти всеми пользовательскими утилитами пользуется система, потому что при проективном подходе вообще невозможно провести четкую границу между системным и пользовательским наполнением. К обеим категориям, например, относятся утилиты для работы с файлами и файловой системой или интерпретатор командной строки (shell). На shell написаны все системные сценарии, поскольку он представляет собой еще и удобный высокоуровневый язык программирования.

Программные продукты и пакеты

Понятно, что на всякую прикладную область утилит не напасешься. Чем сложнее и дальше от инструментальной области задача, тем меньше смысла включать инструменты ее решения в систему. Тем не менее, раз уж задача есть, значит, кому-то придется ее решать. Такие специализированные наборы программ хотелось бы иметь если не в самой системе, то где-то "рядом", чтобы, как только появится пользователь со своими задачами, предоставить ему средства их решения. И уж конечно метаинструментарий - средства изготовления таких инструментов - в системе должен быть (метаинструментарий - это средства программирования и вообще разработки программ: языки программирования, общие, интерфейсные и предметно-ориентированные библиотеки, RAD - средства быстрой разработки и т. п.). Такой набор программ для решения прикладных задач называется программным продуктом. Для того чтобы оперативно добавлять программный продукт в систему или удалять его оттуда, необходимо заранее договориться о размещении в файловой системе всех входящих в него файлов. Запомнив каждый файл с полным именем, мы получим архив, целиком определяющий расположение программного продукта в системе. Такой архив в UNIX называется пакетом. Мы можем устанавливать пакет в систему и удалять его, зная, что записываем и удаляем файлы, принадлежащие только ему. В пакете могут храниться не только программные продукты, но и вообще любые "кирпичики", из которых можно складывать систему: утилиты, драйверы, документация, шрифты и все остальное. Если при установке или удалении пакета нужно проделать какие-нибудь действия (например, зарегистрировать устанавливаемый шрифт), к нему прилагаются установочный сценарий и сценарий удаления.

Система, настроенная на решение определенных задач, не обязательно должна содержать все возможные пакеты. Как правило, в дистрибутив UNIX входит несколько тысяч пакетов разного назначения и объема, от утилиты, сообщающей, в какой фазе сегодня находится луна, до издательской системы. В действительности их устанавливают несколько сотен.

Интерфейс

Для диалога с пользователем в UNIX выбран интерфейс командной строки. О достоинствах и недостатках этого способа общения человека и машины будет сказано далее, пока же ограничимся только его описанием: человек вводит команду с клавиатуры, машина ее выполняет. Команды могут быть совсем короткими (одно нажатие), могут содержать имя запускаемой утилиты и несколько коротких параметров, а могут быть даже небольшими программами (символов в сто). Команды большего размера неудобно вводить и исправлять прямо в командной строке, их стоит складывать в файл, называемый сценарием (script). Такой сценарий тоже считается программой, его можно вызывать по имени, передавать параметры и т. д. Все эти команды распознает и выполняет интерпретатор командной строки (shell, "оболочка"), в который встроены специальные возможности, помогающие очень быстро набирать командную строку и оперативно объединять и использовать результаты выполнения других программ. Для обозначения точки входа в систему - места, откуда приходят команды, и куда следует выдавать результат их работы, используется понятие терминала. Терминал - это устройство, способное принимать и передавать текстовую информацию. Раньше было великое множество таких устройств, они подключались к последовательному порту компьютера и состояли из клавиатуры и устройства вывода текста (либо принтера, либо так называемого алфавитно-цифрового монитора, т. е. монитора, который умеет выводить буквы, цифры и некоторые символы). Сейчас с этой задачей справляются специальные драйверы.

Способ доступа к файлам на носителе данных и принцип их именования (идентификации) принято называть файловой системой. Файловая система в UNIX - это не только способ хранения собственно файлов, но и вообще место хранения и отображения информации о системе. Манипулировать файлами с помощью соответствующих утилит чрезвычайно легко - и вручную, и автоматически, из командного сценария. Часто пользователь обменивается информацией с UNIX путем изменения или просмотра специальных файлов. Поэтому файловую систему можно считать частью интерфейса UNIX.

Процессы

В роли задач в UNIX выступают процессы. Процесс - это программа, запущенная пользователем, которая находится в памяти и, как полагается задаче, потребляет ресурсы: выполняется, требует памяти, обменивается данными с системой, внешними устройствами и другими процессами. При запуске процесс получает уникальный идентификатор процесса (Process IDentifier, PID), по которому он становится доступен другим процессам и планировщику. Наше описание предельно упрощено, а полностью разобраться в планировании процессов поможет . Главное отличие планировщика UNIX заключается в том, что каждая задача из очереди работает в течение всего отведенного ей промежутка времени, только если ей есть чем заняться. Если задача к этому времени работать не может (например, ожидает завершения операции ввода/вывода, или сигнала, или освобождения какого-либо ресурса), она из начала очереди перемещается в конец "очереди для тех, кто без очереди" или очереди "спящих" задач. Как только какая-нибудь задача из очереди спящих просыпается, ей тут же отводится место в начале обычной очереди. Таким образом максимально сокращается время простоя (idle) системы, если, конечно, выполняемых задач достаточно для того, чтобы полностью ее загрузить. Сверх того процессы в UNIX могут иметь разные приоритеты, сообразно которым идет планирование очередного запуска процесса (например, полностью отработав свой промежуток времени, процесс может помещаться не в конец очереди).

Между собой процессы могут обмениваться данными не только стандартными пользовательскими средствами (посредством файлов, каналов или сокетов (о двух последних читайте в, но и с помощью более быстрых системных, именуемых средствами межпроцессного взаимодействия (Interprocess Communication, IPC). Процессы могут заказать у системы общую память (тогда часть адресного пространства каждого будет ссылаться на один и тот же кусок реальной памяти), для индикации занятости ресурса использовать семафор (система гарантирует, что запрошенный ресурс действительно будет свободен, пока процесс не откроет семафор) и посылать друг другу сигналы и сообщения.

Реализация принципов проективной системы

UNIX - несомненно проективная человеко-машинная система. Попробуем из того, что уже сказано о UNIX, выбрать явные отсылки к принципам формирования именно проективных систем. В дальнейшем мы еще не раз будем вспоминать эти принципы, поэтому введем для них соответствующие сокращения. Принцип информационной открытости (И) соблюдается в UNIX по максимуму. Все, что можно документировать, документируется. Если к какому-то средству документации нет или она недостаточно толковая, такое средство выпадает из системы, им практически невозможно пользоваться. Документация ведется не только на средства (утилиты, системные и библиотечные вызовы), но и на структуру системных файлов, работу с устройствами и многое другое. Большинство программных продуктов для UNIX и основательная часть базовых дистрибутивов UNIX-подобных систем распространяется в исходных текстах. Это означает, что любому квалифицированному пользователю доступна полная информация о внутреннем устройстве инструмента, которым он пользуется, и любой может исправить или улучшить его по своему усмотрению. Принцип минимизации затрат (З) последовательно реализован в интерфейсе командной строки. В соответствии с этим принципом пользователь всякий раз решает некую мыслительную задачу, с тем чтобы быстро реализовать ее решение на выбранном им командном языке (чаще всего это shell, но для иных задач полезнее sed или awk, а для задач побольше - perl, python, tcl, ruby и т. п.); при этом дальнейшее использование этого решения можно целиком доверить компьютеру (написать сценарий). Как следует из З, такие решения не всегда можно воспринять "с первого взгляда", их надо "читать", с другой стороны, читать их приходится несравненно реже, чем последовательно писать (прямое построение проекта). В системных текстовых редакторах, о которых речь пойдет в лекциях 15 и 16, принцип З выдержан наиболее последовательно. Большинство демонов и утилит UNIX пользуется для настройки своей работы текстовыми файлами, т. е. управляется проектами.

2.2Линейка северных продукто от компании Microsoft: Windows Server

Standard Edition

Windows Server 2003 Standard Edition подходит для большинства сетевых задач. Она поддерживает четырехстороннюю симметричную мультипроцессорную обработку (SMP) и 4 Гб RAM-памяти. Вы можете использовать Standard edition для службы балансирования сетевой нагрузки NLB (Network Load Balancing), но не для службы кластеров (Cluster Services), а также для размещения Terminal Server. В крупной организации эта версия вполне подходит для файловых служб, поддерживая распределенную файловую систему DFS (Distributed File System), шифрующую файловую систему EFS (Encrypting File System) Microsoft Windows Server 2003. Русская версия. Наиболее полное руководство: Алексей Чекмарев, Алексей Вишневский, Ольга Кокорева -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2008 г. и теневые копии (Shadow Copies). Вы можете также использовать Standard edition для службы дистанционной установки RIS (Remote Installation Services) и для веб-служб. В этой версии можно запускать все службы управления сетью, службы приложений .NET и мультимедиа. Вы можете использовать Standard edition как универсальный сервер для подразделений и небольших организаций. Для небольших организаций Standard edition хорошо действует в любой роли, начиная с предоставления файловых служб и служб печати, и вплоть до контроллера домена.

Enterprise Edition. Версия Enterprise edition "усилена", отвечая всем требованиям предприятий любого размера. Она поддерживает восьмистороннюю SMP, 32 Гб RAM в 32-битной версии и 64 Гб RAM в 64-битной версии. Она поддерживает кластеры серверов, содержащие до восьми узлов. Возможности масштабирования делают эту версию подходящей для любой роли в крупной организации как прочную базу для управления приложениями, веб-службами (особенно при необходимости веб-кластеров) и инфраструктурой. Примечание. Enterprise edition является заменой Windows 2000 Advanced Server.

Datacenter Edition. Как наиболее мощная система для платформы Windows, версия Datacenter edition поддерживает 32-стороннюю SMP в 32-битной версии и 64-стороннюю SMP в 64-битной версии. Она может работать с 64 Гб RAM в 32-битной версии и 512 Гб RAM в 64-битной версии. В нее встроена кластеризация, предусматривающая использование восьми узлов. Как и соответствующая версия Windows 2000, Datacenter edition поставляется через OEM-поставщиков (изготовителей комплектного оборудования), которые участвуют в программе Datacenter и обеспечивают соответствующую поддержку.

Web Edition. Этот новый продукт Windows предназначен для разработки и запуска веб-сайта. В эту версию включено ПО IIS 6.0, а также другие компоненты, которые позволяют вам размещать веб-приложения, веб-страницы и веб-службы XML. Вы не можете использовать Web edition для работы "ферм" веб-серверов, которым требуются кластеры. И вы не можете устанавливать любые службы управления сетью, такие как Active Directory, службы DNS и службы DHCP. Версия Web edition недоступна как розничный продукт; вы должны приобретать ее в комплекте с машиной от OEM-поставщиков или от партнера Microsoft System Builder.

Совершенно новые средства Windows Server 2003.

Если вы уже управляли своим предприятием с помощью Windows 2000, то Управление и поддержка среды Microsoft Windows Server 2003 для обладателей сертификатов MCSE по Windows 2000 (70-296) (+ CD-ROM): Томас Орин -- Москва, ЭКОМ Паблишерз, 2007 г.найдете множество новых возможностей, некоторые из которых являются небольшими улучшениями по сравнению с существующими средствами, а остальные - совершенно новыми. Если вы управляли предприятием Windows NT, поскольку придерживались точки зрения "подождем - увидим" относительно Windows 2000, то новые средства Windows Server 2003 убедят вас, что модернизация предоставит намного больше возможностей вашим пользователям и вам как администратору. В этом разделе я даю обзор версий и новых возможностей, доступных для Windows Server 2003. Подробные инструкции по использованию описанных здесь возможностей вы найдете по мере чтения этой книги.

Новые средства удаленного администрирования. Windows Server 2003 содержит ряд средств, которые упрощают для вас дистанционное управление серверами и доменами. Вы можете просматривать, изменять или устранять проблемы серверных служб и настроек доменов со своей рабочей станции. Кроме того, вы можете делегировать конкретные задачи другим сотрудникам вашего отдела ИТ и предоставлять им управление аспектами вашего предприятия с их собственных рабочих станций или из центра службы поддержки.

Теперь RIS позволяет развертывать серверы

Раньше служба RIS была доступна только в версиях Windows для клиентов/рабочих станций. В Windows Server 2003 вы можете использовать новые функции NET RIS для развертывания всех версий Windows Server 2003 (кроме Datacenter).

Удаленный рабочий стол

Средство Remote Desktop (Удаленный рабочий стол) фактически появилось в Windows 2000, когда Microsoft разделила Terminal Server на два отдельных приложения: Administrative mode и Application mode. В режиме Administrative mode предоставлялись две бесплатные лицензии на сервер, чтобы администраторы могли выполнять доступ к серверу для выполнения административных задач. В режиме Application mode предоставлялись стандартные средства Terminal Server для запуска приложений на сервере. Теперь, в Windows Server 2003, Terminal Server используется только для запуска приложений, а новый компонент, Remote Desktop for Administration (Удаленный рабочий стол для администрирования) встроен в эту операционную систему. Поскольку это компонент, а не отдельное приложение, лицензия уже не нужна, поэтому любое число назначенных вами администраторов могут дистанционно управлять вашими компьютерами Windows Server 2003. Клиентская часть этого ПО (под названием Remote Desktop Connection - Подключение к удаленному рабочему столу) встроена в Windows XP (клиентская система в семействе Windows Server 2003). Для версий Windows, предшествовавших XP, вы можете установить клиентское ПО с CD Windows Server 2003 или из разделяемой точки сети, содержащей установочные файлы Windows Server 2003. Конфигурирование сервера для дистанционного доступа требует всего лишь нескольких щелчков мышью. Все серверы Windows Server 2003 содержат локальную группу Remote Desktop Users Group (Пользователи удаленного рабочего стола), в которую вы можете добавлять пользователей и для которой вы можете конфигурировать настройки безопасности.

Удаленный помощник

Сотрудники вашей службы поддержки скажут вам, что лучший способ помочь пользователю - это подойти к его рабочей станции (или поручить это кому-то другому). Иногда проблема слишком сложна, чтобы можно было объяснить пользователю ее решение, а иногда пользователю требуются детальные инструкции, которые потребуют слишком много времени, чтобы пользователь нашел нужные диалоговые окна или пункты меню. Remote Assistance (Удаленный помощник) позволяет вам работать на компьютере удаленного пользователя, не покидая вашего собственного компьютера. Remote Assistance применяется в двух ситуациях.

Пользователь-новичок запрашивает помощь от опытного пользователя.

Опытный пользователь предоставляет помощь пользователю-новичку без получения запроса о помощи.

Если сотрудник службы поддержки подсоединяется к машине какого-либо пользователя с помощью Remote Assistance, этот сотрудник может видеть экран пользователя и даже использовать собственную мышь и клавиатуру для управления компьютером этого пользователя. В дополнение ко всем этим удобствам, Remote Assistance позволяет использовать средства чата и функцию обмена файлами. Чтобы использовать Remote Assistance, должны выполняться следующие условия.

Компьютеры должны работать под управлением Windows Server 2003 или Windows XP.

Компьютеры должны быть соединены через локальную сеть или Internet.

Это означает, что вашим сотрудникам службы поддержки, работающим на рабочих станциях Windows XP, не нужно идти к компьютеру Windows Server 2003, чтобы оказывать помощь пользователю.

Запрос помощи. Пользователь, работающий на компьютере с Windows Server 2003 или Windows XP, может запрашивать помощь от другого пользователя, работающего с Windows Server 2003 или Windows XP. Запросы Remote Assistance активизированы по умолчанию в Windows XP, что позволяет пользователям, работающим с Windows XP, запрашивать помощь опытных пользователей, работающих с Windows Server 2003 или Windows XP. На компьютерах, работающих под управлением Windows Server 2003, вы должны активизировать средство Remote Assistance, чтобы можно было запрашивать помощь.

Имеется групповая политика для активизации и отключения запросов Remote Assistance - как на уровне домена/организационной единицы (OU), так и на уровне локального компьютера Windows Server 2003/Windows XP. Эта политика находится в Computer Configuration\Administrative Templates\System\Remote Assistance.

Управление автономными серверами (headless server)

Поддержка дистанционно администрируемых серверов - это новое средство, которое позволяет вам управлять "автономными" (headless) компьютерами (в том числе, устанавливать их), то есть компьютерами, не имеющими монитора, VGA-адаптера, клавиатуры и мыши. Многие компании имеют сотни и даже тысячи серверов, где можно увидеть "серверные помещения", заполненные рядами компьютеров. Производители компьютеров теперь выпускают компьютеры, содержащие наборы BIOS, которые позволяют загружать такой компьютер (без ошибки) в отсутствие таких базовых компонентов, как устройства ввода и видеоконтроллеры. (Здесь уже нет распространенного сообщения BIOS: Keyboard error, press F2 to continue - Ошибка клавиатуры, для продолжения нажмите клавишу F2.) Установка таких серверов означает, что вам не нужно тратить деньги на клавиатуры, мониторы и мыши или даже KVM-переключатели и кабель. Еще важнее то, что вам не нужно иметь стол, чтобы держать на нем все эти компоненты оборудования.

Новые возможности Active Directory

Windows Server 2003 содержит новые средства и функции для Active Directory и редактора групповых политик Group Policy Editor. Конечно, если вы переходите в Windows Server 2003 из Windows NT, то все средства Active Directory и Group Policy являются новыми для вас. Вы узнаете об Active Directory в лекции 10 курса "Внедрение, управление и поддержка сетевой инфраструктуры MS Windows Server 2003", а о групповых политиках - в лекции 13 курса "Внедрение, управление и поддержка сетевой инфраструктуры MS Windows Server 2003", поэтому в данном разделе дается просто обзор некоторых новых средств.

Новые способы навигации и управления в Active Directory

Теперь проще управлять объектами Active Directory и искать их. Функции поиска улучшены, поэтому поиск того, что вам нужно, не только упрощен, но и выполняется быстрее. Возможности поиска зависят, конечно, от количества информации, которую вы вводите при создании объектов Active Directory. Например, если вы вводите информацию о рабочем окружении пользователя (отдел, подразделение, имя руководителя и т.д.), то можете выполнять поиск по этим фильтрам. Чтобы управлять объектами в Active Directory, вы можете выбрать сразу несколько объектов и внести изменения в свойства этих объектов за один раз. Кроме того, вы можете перетаскивать объекты между контейнерами методом "drag and drop". Это удобный способ добавления пользователей (или групп) в одну группу. Администраторы могут теперь налагать квоты Active Directory, чтобы ограничивать количество объектов, которыми может владеть пользователь, группа или компьютер. Члены групп Domain Administrators (Администраторы домена) и Enterprise Administrators (Администраторы предприятия) исключаются из этих квот. Вы можете изменять местоположение по умолчанию для пользовательских и компьютерных учетных записей. Перемещение этих учетных записей из контейнеров Users и Computers в организационные единицы (OU) означает, что вы можете применять к ним групповые политики. Microsoft Windows Server 2003. Русская версия. Наиболее полное руководство: Алексей Чекмарев, Алексей Вишневский, Ольга Кокорева -- Москва, БХВ-Петербург, 2008 г

Разделы каталогов приложений

Раздел каталога приложений (application directory partition) - это раздел каталога, который сконфигурирован для ограниченной репликации, когда данные реплицируются только на определенные контроллеры домена (DC). После репликации каждый из участвующих в репликации DC содержит полную реплику этого раздела. Как приложения, так и службы ОС могут хранить данные в разделе каталога приложений, и единственным ограничением является то, что раздел каталога приложений не может содержать субъектов (принципалов) безопасности. В большинстве случаев раздел каталога приложений создается приложением, которое управляет этим разделом в дополнение к хранению его данных в этом разделе. Однако администраторы могут использовать утилиту командной строки Ntdsutil, чтобы вручную создавать разделы каталога приложений или управлять разделами, которые созданы приложениями. Раздел каталога приложений может быть дочерним разделом каталога домена или другого раздела каталога приложений. Например, если я создаю раздел каталога приложений с именем AppsA как дочерний раздел моего домена ivenseast.com, то он имеет DNS-имя appsa.ivenseast.com и отличительное имя dc=appsa, dc=ivenseast, dc=com. Если я затем создаю раздел каталога приложений с именем AppsB как дочерний раздел первого раздела каталога приложений, то он имеет DNS-имя appsb.appsa.ivenseast.com и отличительное имя dc=appsb, dc=appsa, dc=ivenseast, dc=com. Вы увидите, что иерархическая логика этих разделов упрощает управление этими разделами. Вы можете также создать раздел каталога приложений как корень нового дерева в существующем лесу. Например, ivenseast.com является корнем единственного дерева доменов в моем лесу. Я могу создать раздел каталога приложений с DNS-именем appsc и отличительным именем dc=appsc. Этот раздел каталога приложений не является частью того дерева, которое используется для ivenseast.com ; он является корнем нового дерева в данном лесу.

Улучшения в репликации

В Windows Server 2003 изменен способ репликации базы данных Active Directory и глобального каталога за счет использования нового принципа, который называется linked value (связанное значение). Если в глобальном каталоге изменяются атрибуты, то реплицируются только изменения. Например, после изменений реплицируются только отдельные члены группы вместо репликации всех членов группы. Кроме того, новые алгоритмы делают процессы репликации более быстрыми и эффективными, действуя между несколькими сайтами и доменами внутри леса.

Переименование Active Directory и доменов

Windows Server 2003 позволяет вам изменять имена DNS и NetBIOS для домена. Ранее для переименования домена требовалось, чтобы вы создали новый домен и затем выполнили миграцию всех существующих объектов этого домена в новый домен. Эта новая возможность давно требовалась администраторам в компаниях, которые участвуют в слияниях и приобретениях. Кроме того, это великолепное средство для администраторов, которые решают отделить внутреннюю инфраструктуру от интернета путем создания отдельных DNS-имен (для повышения уровня безопасности).

Улучшения в уровнях готовности и надежности

Мы всегда стремимся получить надежность 0,9999, и в Windows Server 2003 включены некоторые средства, помогающие в этом.

Автоматизированное восстановление системы

Процедуры восстановления с помощью гибких дисков становятся все сложнее и сложнее для реализации в Windows. Последним "работающим" процессом восстановления было использование диска аварийного восстановления ERD (Emergency Repair Disk) в Windows NT 4. В Windows 2000 также существовал способ создания ERD-диска, но размер файлов данных делал его почти бесполезным. Средство автоматизированного восстановления системы ASR (Automated System Recovery) - это средство восстановления с использованием гибкого диска, но в отличие от ERD средство ASR привязано к соответствующей резервной копии файлов, необходимых для загрузки Windows. Вы можете сохранять эту резервную копию на локальном ленточном накопителе или на локально подсоединенном съемном диске.

Emergency Management Services

Служба Emergency Management Services (EMS) обеспечивает механизм управления серверами, когда не функционирует операционная система. Если сервер работает нормально, то вы можете управлять им дистанционно с помощью обычных средств администрирования, предоставляемых в Windows Server 2003. Дистанционное управление серверами с помощью этих средств называется управлением по каналам сети (in-band management) или работой с помощью in-band-соединения. К in-band-соединениям относятся сетевые адаптеры, модемы, ISDN и другие знакомые вам средства. Если in-band-соединение недоступно, то вы можете использовать для доступа и администрирования компьютера Windows Server 2003 службу EMS. Это называют работой с помощью так называемого out-of-band-соединения (по вспомогательному каналу), для которого не требуются даже сетевые драйверы операционной системы. Вы можете использовать out-of-band-соединение даже для поиска и устранения проблем сервера, который не полностью инициализирован и не работает в полной мере. В большинстве случаев вы можете делать это дистанционно, если этот сервер снабжен оборудованием для out-of-band-соединения (под это описание подходят автономные [headless] серверы). На самом деле, вам нужно подходить к такому серверу, только когда требуется установить его оборудование. EMS работает в текстовом режиме терминала, а не в графическом режиме, по-этому вы можете использовать эту службу с широким диапазоном устройств обмена информацией (наиболее типичные из них - последовательные порты) с помощью таких out-of-band-средств, как эмуляторы терминалов. Конечно, это также означает, что вы можете использовать EMS с другими платформами, такими как UNIX и Linux.

Средство миграции состояния пользователей (USMT)

Если вы развертываете Windows Server 2003 как модернизацию, то средство User State Migration Tool (USMT) считывает существующие настройки, файлы и документы. Вам не приходится повторно конфигурировать эти настройки.

Совместимость программ

Windows Server 2003 содержит два средства, помогающих вам запускать унаследованные программы: Compatibility Wizard (Мастер совместимости) и Program Compatibility Mode (Режим совместимости программ). Эти средства особенно полезны для программ вашей собственной разработки, которые содержат жесткие ссылки на версии Windows (распространенная проблема в программировании). Мастер проводит вас через шаги, необходимые для тестирования программы с точки зрения совместимости с версией Windows. Если задан режим совместимости (например, программа наиболее совместима с Windows 9x), то данная программа всегда запускается в этом режиме. Вы можете также запускать мастер Program Compatibility Wizard в файле установки для соответствующей программы.

Microsoft Windows Server 2008 (кодовое имя «Longhorn Server») -- версия Microsoft Exchange Server 2007. Справочник администратора: Уильям Р. Станек -- Москва, БХВ-Петербург, Русская Редакция, 2008 г.серверной операционной системы от Microsoft. Выпущена 27 февраля 2008 года. Эта версия заменяет Windows Server 2003 как представитель операционных систем поколения Vista (NT 6.x).

Server Core

Windows Server 2008 включает вариант установки называемый Server Core (рус. ядро сервера). Server Core -- это существенно облегченная установка Windows Server 2008 в которую не включена оболочка Windows Explorer. Вся настройка и обслуживание выполняется при помощи интерфейса командной строки Windows, или подключением к серверу удалённо посредством Консоли управления. При этом доступны Блокнот и некоторые элементы панели управления, к примеру, Региональные Настройки.

Роли Active Directory

С помощью Active Directory заказчики могут управлять удостоверениями и взаимоотношениями, формирующими сеть организации. Службы Active Directory интегрированы с Windows Server 2008 R2, могут использоваться сразу после развертывания и позволяют организациям централизованно настраивать параметры систем, пользователей и приложений и управлять этими параметрами. Доменные службы Active Directory (AD DS) хранят данные каталогов и управляют взаимодействием между пользователями и доменами, в том числе входом в домен, проверкой подлинности и поиском в каталоге. Кроме того, интегрированные роли поддерживают средства и технологии управления удостоверениями и доступом, которые позволяют централизованно управлять технологиями и учетными данными и предоставлять доступ к устройствам, приложениям и данным только уполномоченным пользователям.

Службы ТерминаловВ Windows Server 2008 произошло значительное обновление Служб Терминалов (Terminal Services). Службы Терминалов теперь поддерживают Remote Desktop Protocol 6.0. Самое заметное усовершенствование, названное Terminal Services RemoteApp, позволяет опубликовать одно конкретное приложение, вместо всего рабочего стола. Другая важная особенность, добавленная в Службы Терминалов -- Terminal Services Gateway и Terminal Services Web Access (теперь полностью через web-интерфейс). Terminal Services Gateway позволяет авторизованным компьютерам безопасно подключаться к Службам Терминалов или Удаленному Рабочему Столу из интернета используя RDP через HTTPS без использования VPN. Для этого не требуется открывать дополнительный порт на межсетевом экране; трафик RDP туннелируется через HTTPS. Terminal Services Web Access позволяет администраторам обеспечивать доступ к службам терминалов через Web-интерфейс. При использовании TS Gateway и TS RemoteApp, передача данных происходит через HTTP(S) и удаленные приложения выглядят для пользователя так, как будто они запущены локально. Несколько приложений запускаются через один сеанс чтобы гарантировать отсутствие потребности в дополнительных лицензиях на пользователя. Благодаря Terminal Services Easy Print администраторам больше нет необходимости устанавливать какие-либо драйверы для принтеров на сервер. При этом Easy Print Driver перенаправляет пользовательский интерфейс и все возможности исходного принтера. Помимо этого, он улучшает производительность при передаче заданий на печать за счет перевода заданий в формат XPS перед отправкой клиенту.

Windows PowerShell

Windows Server 2008 -- первая операционная система Windows, выпущенная со встроенным Windows PowerShell, расширяемой оболочкой с интерфейсом командной строки и сопутствующим языком сценариев, разработанным Microsoft. Язык сценариев PowerShell был разработан специально для выполнения административных задач, и может заменить собой потребность в cmd.exe и Windows Script Host.

Самовосстанавливающаяся NTFS

Если в предыдущих версиях Windows операционная система обнаруживала ошибки в файловой системе тома NTFS, она отмечала том как «грязный»; исправление ошибок на томе не могло быть выполнено немедленно. С самовосстанавливающейся NTFS(см. Приложение Г) вместо блокировки всего тома блокируются только поврежденные файлы/папки, остающиеся недоступными на время исправления. Благодаря этому больше нет необходимости перезагрузки сервера для исправления ошибок файловой системы. Также операционная система теперь отображает информацию S.M.A.R.T. жестких дисков чтобы помочь определить возможные сбои жёсткого диска. Впервые эта возможность появилась в Windows Vista.

Hyper-V

Microsoft Hyper-V, кодовое имя Viridian, технология ранее известная как Виртуализация Windows Server (Windows Server Virtualization) -- система виртуализации на основе гипервизора для x64-систем. Бета-версия Hyper-V была включена в x64-версии Windows Server 2008, а финальная версия для этих версий была выпущена 26 июня 2008.

Windows System Resource Manager

Диспетчер системных ресурсов Windows (Windows System Resource Manager) Административное средство WSRM, которое позволяет управлять ресурсами сервера с целью равномерного распределения рабочей нагрузки между ролями.

Server Manager

Server Manager -- это новое, основанное на ролях средство управления Windows Server 2008. Он является комбинацией Управление данным сервером и Мастер настройки безопасности из Windows Server 2003. Server Manager является улучшенным диалогом Мастер настройки сервера который запускался по умолчанию в Windows Server 2003 при входе в систему. Теперь он позволяет не только добавлять новые роли, но ещё и объединяет в себе все операции, которые пользователи могут выполнять на сервере, а также обеспечивает консолидированное, выполненное в виде единого портала отображение текущего состояния каждой роли. На данный момент невозможно удаленное использование Server Manager, однако запланировано создание клиентской версии.

Издания Установка и настройка Microsoft Exchange Server 2007. Учебный курс Microsoft (+ CD-ROM): Орин Томас, Йен Маклин -- Санкт-Петербург, Русская Редакция, 2009 г.

Большинство изданий Windows Server 2008 доступны в (64-bit) и x86 (32-bit) версиях. Windows Server 2008 для Itanium поддерживает IA-64 процессоры. Версия IA-64 оптимизирована под высокую нагрузку, например в серверах баз данных и не имеет дополнительной оптимизации для использования в роли файлового или медиа сервера. Microsoft объявила, что Windows Server 2008 это последняя 32-битная серверная операционная система Windows. Windows Server 2008 доступна в следующих редакция:

Windows Server 2008 Standard Edition (x86 и x64)

Windows Server 2008 Enterprise Edition (x86 и x64)

Windows Server 2008 Datacenter Edition (x86 и x64)

Windows HPC Server 2008 -- замена Windows Compute Cluster Server 2003 для кластерных систем

Windows Web Server 2008 (x86 и x64)

Windows Storage Server 2008 (x86 и x64)

Windows Server 2008 для систем основаных на Itanium

Server Core доступен в Web, Standard, Enterprise и Datacenter изданиях. Он не доступен в Itanium edition. Windows Server 2008 Standard Edition доступен для студентов бесплатно, по программе DreamSpark.

Интерфейс

В сравнении с Windows Server 2003, интерфейс системы Windows 2008 Server значительно изменён и похож на стиль Aero, который имеется в Windows Vista. Кроме того, Windows Server 2008 можно установить вообще без графического интерфейса, только действительно необходимые службы. В этом случае управление сервером осуществляется в консольном режиме.

Windows Server 2008 R2

Windows Server 2008 R2 -- новая серверная операционная система компании «Microsoft», являющаяся усовершенствованной версией Windows Server 2008. Поступила в продажу 22 октября 2009. Как и Windows 7, Windows Server 2008 R2 использует ядро Windows NT 6.1. Новые возможности включают улучшенную виртуализацию, новую версию Active Directory, Internet Information Services 7.5 и поддержку до 256 процессоров. Система доступна только в 64-разрядном варианте.