Открой свой мир программирования и    
цифровых технологий
Главная arrow Компьютерные сети (общее) arrow Файловые серверы arrow Программное обеспечение сервера
Программное обеспечение сервера - Функции сетевой ОС
Автор Alena   
10.07.2010 г.
Оглавление
Функции сетевой ОС
Защита сервера от посторонних
Назначение сетевого администратора
Сравнение ЛВС на базе серверов и одноранговых ЛВС
Понятие об архитектуре Клиент/Сервер

Операционные системы для ЛВС на базе сервера так же, как и для одноранговых сетей, способны разделять дисковое пространство, файлы и принтеры. В последующих нескольких разделах этой главы описано, каким образом сетевая ОС позволяет разделять эти ресурсы.

Функции сетевой ОС

В принципе как ЛВС на базе сервера, так и одноранговая ЛВС, содержат всего три программных компоненты. Фактическое же распределение обязанностей между конкретными компьютерными программами зависит от конкретной сетевой ОС. Некоторые простые системы состоят из единственной компьютерной программы, которая включает все три компоненты. Другие, более сложные операционные системы, распределяют работу среди множества программ и модулей.

Первая, самая низкоуровневая компонента этого программного обеспечения, присутствует всегда и отвечает за связь. Этот модуль сетевой ОС позволяет рабочим станциям взаимодействовать друг с другом посредством сетевых адаптеров и кабелей. Программное обеспечение этого уровня состоит из драйверов сетевых адаптеров.

Что касается остальных двух программных компонент, то одна из них реализует функции рабочей станции, а другая находится на файловом сервере. Модуль сетевой ОС, управляющий рабочей станцией, создает сообщения-запросы и осуществляет их передачу на файловый сервер. Компьютер, управляемый серверной компонентой сетевой ОС, воспринимает эти запросы и отвечает на них.

Большинство этих запросов ориентированы на работу с файлами, причем некоторые оказываются чисто административными и предназначены для выполнения функций входа в систему, выхода из нее и идентификации пользователей сети.

Доступ к серверу

Если включить компьютер и загрузить в ОЗУ сетевое программное обеспечение, то это еще не даст возможности доступа к дисковому накопителю файлового сервера. Теперь необходимо пройти через процедуру входа в систему, введя свои имя и пароль. В ЛВС под управлением ОС NetWare, например, после запуска сетевой ОС вы можете перейти на диск сервера (обычно F) и окажетесь в директории \LOGIN. В другую директорию доступ получить невозможно, минуя процедуру входа в систему. Один из файлов в этой директории называется LOGIN.EXE. При его запуске у вас запрашивается имя и пароль. На рис. 4.4 показано содержимое экрана видеомонитора при входе в ЛВС под управлением ОС NetWare. При наборе с клавиатуры пароль на экране не высвечивается. В сетевых ОС LAN Server и LAN Manager файл LOGIN, напротив, находится на рабочей станции, и пока вы не войдете в систему, сервер для вас абсолютно недоступен.

Замечание

Как описано в главе 7 "Сетевая ОС Netware фирмы Novell" и в главе 8 "Сетевые ОС LAN Manager, Windows NT и LAN Server", некоторые ОС называют процедуру входа в систему "logging in", а другие "logging on".

Даже до введения имени и пароля рабочая станция передает сообщения через кабель ЛВС. Самое первое из них — это широковещательное сообщение, направляемое всем компьютерам в ЛВС. Оно запрашивает файловые серверы с тем, чтобы они идентифицировали себя. После идентификаций файлового сервера, рабочая станция знает, что он может запросить у вас имя. Если же рабочая станция не сможет найти ни одного файлового сервера, то на экране видеомонитора появится сообщение об ошибке.

Во время процедуры входа в систему файловый сервер ищет псевдоним пользователя в одной из своих внутренних таблиц. В этих внутренних таблицах расположены пароли, права и разрешения, идентификационные имена групп (название группы, членом которой вы являетесь), директория по умолчанию, ограничения дискового пространства и другие параметры ограничения. Естественно, что пароли и другая информация хранятся в закодированной форме с целью предотвращения несанкционированного доступа.

Image
Рис. 4.4.
Присоединение к ЛВС в ОС NetWare

Назначение путей к сетевым накопителям

Различные ПК обозначают свои дисковые накопители разными символами даже перед тем, как будет загружена сетевая ОС. DOS приписывает внутренним накопителям буквенные обозначения в зависимости от числа накопителей (как дискет, так и жестких дисков) в компьютере и числа логических разделов на жестком диске. Один компьютер может иметь диск А (для 3,5 дюймовых дискет) и диск С (один раздел НЖМД). На другом компьютере DOS может присвоить имеющимся накопителям символы А, В, С, D.

Если к тому же файловый сервер имеет более одного диска, а в сети содержится не один сервер, то ситуация усложняется еще больше. Какими символами в этом случае сетевая ОС должна обозначать накопители?

Процесс присвоения буквенных обозначений сетевым дискам называется назначением накопителей {mapping drives). В ЛВС под управлением ОС NetWare для назначения накопителей необходимо запустить программный Файл МАР.ЕХЕ. По умолчанию ОС NetWare начинает присвоение обозначении дискам с символа F или, если такой символ уже задействован системой, выбирается следующий свободный. Используя МАР.ЕХЕ, можно при необходимости изменить этот порядок или назначить дополнительные сетевые накопители. Обычно администратор сети включает МАР.ЕХЕ в сценарий входа в систему, поэтому каждый входящий в систему пользователь имеет постоянно одни и те же буквенные обозначения для сетевых дисков. На рис. 4.5 показано применение утилиты МАР.ЕХЕ для назначения буквы J директории JOEL на диске SYS в файловом сервере SERVER1.

Image
Рис. 4.5.
Назначение директории файлового сервера буквенного обозначения сетевого диска

В сетевых ОС LAN Server, LAN Manager и во многих одноранговых ЛВС для назначения накопителей используется команда NET USE. Только одна одноранговая сетевая ОС WEB (фирмы WEB Corp.) назначает единственный сетевой диск, обозначаемый буквой W, и устанавливает каждый новый сервер как директорию на этом обобщенном накопителе. Имя директории сервера определяется именем, которое вы задали серверу во время установки.

В компьютерах Macintosh накопители не обозначаются символами, поэтому присоединившись к сети с такого ПК и применив программу CHOOSER, вы увидите на экране дополнительные хранилища-папки, к которым получили доступ. В компьютерах на базе ОС UNIX сетевые диски проявляются как дополнительные файловые системы. Например, в сетевой ОС NFS (Network File System — Сетевая файловая система), разработанной фирмой Sun Microsystems и предлагаемой многими производителями компьютеров семейства UNIX, рабочая станция устанавливает сетевые накопители в пустой директории (таким образом, команда MOUNT ОС UNIX работает с сетевыми дисками почти так же, как и с локальными файловыми системами).

Доступ к файлам и их разделение

После входа в систему и назначения новых символов сетевым накопителям вы получаете доступ к прикладным программам и файлам данных. Кроме этого вы получаете возможность печати на сетевом принтере (что еще будет обсуждаться ниже). Если теперь для выполнения своей работы вы запускаете прикладную программу, то вы практически не заметите различий в использовании локальных накопителей или сетевых дисков.

Однако в зависимости от используемой в сетевой ОС системы защиты данных, сетевые файлы и директории ведут себя несколько иначе, чем то, чему вы привыкли. Например, в ЛВС под управлением ОС NetWare при использовании команды DOS DIR вы можете вообще не увидеть списка файлов из-за отсутствия прав доступа к определенным директориям. При попытке копирования файлов в такую директорию у вас появится сообщение об ошибке. Для выяснения того какими правами вы обладаете в данной директории можно воспользоваться утилитой ОС NetWare RIGHTS.

Некоторые утилиты и команды DOS не работают на сетевых накопителях. В частности, программа CHKDSK и программное обеспечение для диагностики дисков, типа Norton Utilites и PC Tools, не могут работать с сетевыми накопителями, будучи запущенными с рабочих станций.

Файл-сервер может оказать помощь в выработке оптимальной методики разделения файлов. Можно разделить всех пользователей на группы, используя возможности сетевой ОС для предоставления прав и разрешений. Каждой группе может быть предоставлена директория на сервере. При этом координация работы в группе в форме назначения персональной ответственности за работу с определенными файлами и процедурами позволит избежать конфликтов, возникающих при разделении файлов в компьютерной сети.

Сетевые ОС на базе серверов обычно работают с дисковыми накопителями иначе, чем DOS. Например, накопитель файлового сервера под управлением ОС NetWare использует более быстрый и надежный метод для запоминания и отыскания файлов. Поэтому вам не удастся загрузить файловый сервер в ОС NetWare, используя дискету с DOS, так же, как вы не сможете запустить утилиту DOS CHKDSK для проверки жесткого диска. Дисковый накопитель в ОС NetWare использует схему форматирования отличную от схемы, применяемой в DOS. Рабочая станция под управлением DOS, однако, может использовать файлы системы NetWare так, как если бы это были DOS-файлы. Это связано с тем, что рабочая станция и файловый сервер "договорились" представлять файлы сервера как файлы DOS. Компоненты рабочей станции трансформируют ответы от сервера в DOS-файлы. В противоположность этому, в одноранговых ЛВС для доступа к дисковым накопителям используется DOS.

Разделение диска — технические аспекты

Каким образом сетевая ОС представляет дисковый накопитель файлового сервера как еще один обычный накопитель в DOS? Это достигается с помощью перенаправления.

Перенаправление вызовов функций DOS и является механизмом, который позволяет разделять файлы. Прикладная программа, запущенная на рабочей станции, все время обращается к функциям DOS за какой-нибудь частью файла, а сетевая ОС перехватывает это обращение и отправляет его на файловый сервер, который фактически и выполняет операцию ввода/вывода с требуемой частью файла, а затем возвращает ее рабочей станции. Сетевое программное обеспечение рабочей станции передает содержимое файла прикладной программе по правилам, принятым в DOS. Таким образом, прикладная программа даже не догадывается о том, что ее вызов функции DOS обрабатывается другой системой.

Для передачи запроса на сервер или получения ответа от него сетевая ОС должна предпринять несколько шагов. Во-первых, сетевая ОС на рабочей станции должна определить, нужно ли будет ей самой выполнять запрос на ввод/вывод файла или оставить его для DOS. Сетевая ОС осуществляет это, определяя в момент открытия или создания файла, используется ли для этого символ, отображающий сетевой накопитель или локальный. Так как сетевое программное обеспечение содержит внутреннюю таблицу для определения того, какие накопители являются сетевыми устройствами, то рабочая станция без труда определит к какому устройству применяется операция открытия или создания файла. После того, как файл открыт или создан, сетевая ОС, управляющая рабочей станцией, запоминает идентификатор файла и всегда может решить, посылать ли ей запрос на чтение или запись файла серверу или нет. Локальной же копии DOS, управляющей рабочей станцией, ничего не известно об этих файлах и она не имеет к ним доступа.

Предположим, что сетевое программное обеспечение рабочей станции обнаружило запрос на чтение файла, расположенного на накопителе файлового сервера. Оно превратит вызов функции DOS в сетевое сообщение. Для разных протоколов формат и размеры этого сообщения различны, но основное назначение, запрос части файла от сервера, одинаково для всех сетевых ОС и протоколов. Затем сетевое программное Обеспечение рабочей станции посылает это сообщение в файловый сервер через адаптер и сетевой кабель.

В сервере сообщение, поступившее через приемный адаптер и его программное обеспечение (драйвер), передается сетевой ОС сервера, которая распознает сообщение как запрос на чтение файла. Если в это время сервером обрабатывается сообщение от другой рабочей станции (типичная ситуация с загруженных ЛВС), сетевая ОС помещает запрос чтения файла в очередь для последующей обработки. Когда подойдет его очередь, сообщение будет обработано частью сетевой ОС, управляющей файловой системой сервера. Требуемые сектора файла будут найдены в кэш-памяти сервера или, если их там нет, будут непосредственно считаны с диска. Когда файловый сервер выполняет операцию ввода/вывода, он может столкнуться с одной из трех типичных ситуаций при чтении диска: запрошенные данные считываются, достигнут конец файла или читается только часть запрошенных данных (такое может случиться, когда запрошено больше данных, чем существует на диске). Файловый сервер создает сетевое сообщение, содержащее признак одной из этих ситуаций, добавляет данные файла (если они имеются) и передает результат вспомогательному сетевому программному обеспечению для передачи соответствующей рабочей станции.

Когда рабочая станция получает ответ от файлового сервера, ее программное обеспечение предпринимает те же шаги, что и при передаче-требования чтения файла, но в обратном порядке. Сетевой адаптер обрабатывает сообщения, содержащие ответы, передавая их сетевому программному обеспечению рабочих станций, которое эмулирует DOS, помещая данные в буфер прикладной программы. Кроме того, программное обеспечение рабочей станции устанавливает регистры процессора так, чтобы указать число фактически прочитанных байтов данных, и возвращает управление прикладной программе в точке, непосредственно следующей после вызова функции DOS.

Разделение принтера

Сетевая ОС производит перенаправление данных, предназначенных для печати, на сетевой принтер в значительной степени аналогично тому, как это происходит при операциях ввода/вывода файлов. Поток данных, предназначенных для печати, превращается в последовательность сетевых сообщений, адресованных файловому серверу (или, возможно, отдельному серверу печати). В сервере эти сообщения, в свою очередь, превращаются в спул-файл, который ставится сетевой ОС в очередь на печать.

Рабочая станция может быть снабжена локальным принтером (возможно, матричным), а в качестве сетевого может использоваться быстродействующий лазерный принтер. Программное обеспечение ЛВС предоставляет возможности для использования любого из них. В следующих нескольких разделах вы изучите, как работает процедура перенаправления применительно к принтерам и что необходимо знать об использовании принтеров ЛВС.

Доступ к принтеру ЛВС. Компьютеры под управлением DOS поддерживают до трех портов для принтеров, обозначаемых LPT1, LPT2 и LPT3. Если на рабочей станции имеется локальный принтер, то он подключен к одному из этих трех портов (хотя в некоторых случаях ваш принтер может быть подключен к последовательному порту, обозначаемому СОМ1 или COM2). Локальный принтер можно использовать сразу после включения компьютера.

В противоположность этому, для использования сетевого принтера с Рабочей станции вам необходимо перенаправить в сеть один из принтерных портов вашего компьютера. В сетевых ОС LAN Manager, LAN Server и многих одноранговых ЛВС это осуществляется с помощью команды NET USE. В системе NetWare для этой цели предусмотрена команда CAPTURE. На рис. 4.6 показано, как используется команда CAPTURE для создания связи между портом LPT1 компьютера и сетевым принтером LASERJET. Обычно такую команду включают в командный файл вместе с другими Командами, превращающими ваш компьютер в рабочую станцию, чтобы это производилось автоматически всякий раз, когда вы захотите войти в ЛВС. Если же вы отправите данные для печати в порт, который не подключен к локальному принтеру и не перенаправлен к сетевому принтеру, то ваш компьютер может "зависнуть". Даже если этого не произойдет, то уж распечатанных материалов вы точно не получите.

Image
Рис. 4.6.
Пример использования команды CAPTURE в сетевой ОС NetWare

При наличии на вашей рабочей станции локального принтера, он вероятнее всего подключен к порту LPT1. В этом случае можно перенаправить к сетевому принтеру порт LPT2. Если же локального принтера у вас нет, то можно перенаправить к одному из принтеров ЛВС порт LPT1. Можно даже перенаправить все три порта к разным сетевым принтерам, если они имеются в вашей сети.

Каждый раз при посылке данных на принтер ЛВС сетевое программное обеспечение на рабочей станции считает эти данные новым заданием на печать, отличным от ранее отправленного на печать документа, и ставит его в очередь. Управление очередью на печать осуществляется специальной сетевой программой, называемой спулером.

Организация работы принтера. Сетевое программное обеспечение на файловом сервере или сервере печати, управляющее работой принтера, называется спулером. Спулер принимает перенаправленные данные для печати в виде потока сетевых сообщений и хранит их в виде временных дисковых файлов. Каждый отдельный набор данных для принтера является отдельным заданием для печати. Сетевое программное обеспечение печатает разделительные страницы, часто называемые страницами-разделителями заданий (job-separator pages), перед тем, как распечатать само задание. При желании распечатку титульных страниц можно отменить.

Если вы распечатали записку из текстового процессора, а затем печатаете отчет из программы электронной таблицы, то каким образом в этом случае ЛВC определит, что это отдельные задания для печати? Обычно сетевые ОС используют два метода для идентификации отдельных заданий. Если прикладная программа использует соглашения DOS для печати, то сетевое программное обеспечение "видит", что она открывает устройство DOS, называемое LPT1, производит запись в это устройство, а затем закрывает это устройство. Операция закрытия этого устройства сигнализирует об окончании выполнения задания для печати.

Но если прикладная программа производит печать в обход DOS, то сетевое программное обеспечение не сможет обнаружить последовательность команд: открыть LPT1, записать в LPT1, закрыть LPT1. Сетевая ОС в этом случае обнаружит лишь поток данных, поступающих на печать и разделенных небольшими промежутками времени (когда пользователь указывает прикладной программе, что нужно печатать). Сетевая ОС может определять длительность пауз. В этом случае имеется следующая возможность отделения разных заданий для печати друг от друга. Вы устанавливаете для сетевой ОС время ожидания очередной порции задания для печати, например, на уровне 10 секунд. Если в течение этого времени ничего не поступает, то данная пауза считается признаком окончания очередного задания. Если период ожидания не установлен или задан слишком коротким, сетевая ОС может путать принадлежность печатных материалов. В результате листы вашей распечатки могут перемежаться чужими страницами. Таким образом, слежение за принадлежностью печатного материала — важная задача спулера печати.

Использование спулера: Модуль спулера печати в сетевой ОС постоянно переключается между двумя функциями. Одна из них состоит в приеме заданий для печати в форме сетевых сообщений и хранения их в виде временных файлов на диске. Другая функция состоит в том, чтобы определить, какой из файлов нужно отправлять на печать следующим и передать его на принтер. После того, как спулер распечатает файл, он удаляет его с диска. Каждое задание для печати хранится в виде отдельного файла на диске. Если два пользователя одновременно захотят распечатать данные, то спулер соберет задания для печати в виде двух файлов на диске, а затем поочередно их распечатает. При этом, если не происходит путаницы из-за того, что интервал между заданиями на печать установлен слишком коротким, спулер не смешивает страницы из различных заданий.

Спулер помещает задания в очередь в порядке их поступления. С каждым заданием для печати поступает также различная служебная информация, указывающая на необходимость снабжения документов разделительными страницами, производить дополнительную подачу страницы после окончания печати задания (эта команда может уже содержаться в печатном материале), тип бумаги для печати и т.п. Многие сетевые ОС предоставляет средства для определения положения в очереди вашего задания и при необходимости позволяют удалять задание из очереди или откладывать его выполнение на более поздний срок.

Использование различных шрифтов, команд и режимов работы принтера. В процессе приготовления записок и писем приходится использовать Различные шрифты. Большинство лазерных принтеров и некоторые матричные принтеры имеют возможности для этого, и, кроме того, позволяют ориентировать текст как вдоль, так и поперек листа.

Почти все принтеры остаются в том режиме работы (ориентация текста и используемые шрифты), который использовался при печати последнего задания, пока не будет указан новый режим. Поэтому если пользователь сетевого принтера печатал шрифтом Letter Gothic вдоль листа, то и следующий за ним будет печатать в этом же режиме, хотя это и не входит в его планы. Во избежание недоразумений при разделении принтера в ЛВС рекомендуется перед началом каждого нового задания перевести его в исходное состояние командой сброс, существующей для всех типов принтеров.


Последнее обновление ( 10.07.2010 г. )
 
« Пред.   След. »
Скачать книги по программированию