Развитие сетевых операционных систем. WINDOWS 2000

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Арзамасский государственный  педагогический институт

им. А.П. Гайдара»

 

Кафедра математического  анализа и прикладной информатики

                                         Пижин С.А., студент

                                                  4 курса заочного отделения

                                             физико-математического 

                        факультета

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Развитие сетевых операционных систем. WINDOWS 2000.

 

                                         Научный руководитель:

                                      к. п. н., Фокеев М.И.

 

 

 

 

Арзамас 2012

Содержание

 
 
 
1.  История...........................................................................................2 
 
1.1   Поддержка сети...........................................................................3 
 
1.2   Windows NT Workstation правит балом....................................3 
 
2.     Планы Microsoft...........................................................................5 
 
2.1   Какая же именно NT имеется в виду?.......................................5 
 
2.2   Принципы подразделения программных продуктов  
 
Microsoft................................................................................................5 
 
2.3   Windows NT Workstation.............................................................6 
 
2.4   Три разновидности Windows NT Server.....................................6 
 
2.5   Рынки мощных компьютеров и масштабируемость.................7 
 
2.6   Microsoft концентрирует внимание на архитектуре..................8 
 
3.     Краткий обзор Windows 2000......................................................8 
 
3.1   Windows 2000 Professional...........................................................9 
 
3.2   Windows 2000 Server....................................................................12 
 
3.3   Поддержка 64-разрядных процессоров.................................... 14 
 
3.4   Новые возможности файловой системы...................................14 
 
3.5   Обмен информацией по сети......................................................15 
 
3.6   Безопасность................................................................................16 
 
3.7   Plug and Play................................................................................ 17 
 
3.8   ACPI............................................................................................. 18 
 
3.9   AGP...............................................................................................18 
 
4.     Стандартизация рабочего окружения........................................19 
 
4.1   Зачем нужна стандартизация?....................................................19 
 
4.2   Минимизация рабочей среды.....................................................19 
 
4.3   Создание прецедента...................................................................20 
 
4.4   Управление Windows 2000..........................................................21 
 
5.     Прикладное программное обеспечение......................................21 
 
5.1   Определение приложений, критичных для данной среды....... 23 
 
5.2   Потенциальные проблемы...........................................................24 
 
5.3   Приложения OS\2 и POSIX..........................................................25 
 
5.4   Приложения DOS..........................................................................26 
 
5.5   Приложения Windows 3.x.............................................................27 
 
5.6   Приложения Windows NT 4.0.......................................................31 
 
5.7   Определение потенциальных проблем....................................... 33 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                        1. История. 
 
Несколько лет прошло с того момента, когда компьютерный мир признал первенство Windows, обусловленное графическим пользова-тельским интерфейсом (Graphical User Interface – GUI) для компьютеров класса PC. В 1995 г. во всём мире использовалось более 60 миллионов компьютеров PC, работающих с Windows 3.1x, плюс несколько миллионов PC-совместимых с операционной системой IBM OS/2 Warp со встроенной средой Windows. 
 
          В июне 1997г. Microsoft заявила, что объём продаж Windows 95  превысил 77 миллионов копий. Согласно утверждениям Microsoft, это соответствует продаже 4 миллионов копий Windows 95 в месяц с момента выпуска этой операционной системы. Иными словами, каждую секунду продавалось более одной копии. В конце 1997г. Microsoft сообщила, что продано более 100 миллионов копий Windows 95. 
 
          Присутствие на рынке «старшего брата» Windows 95, Windows NT Workstation, также становится всё более ощутимым. По состоянию на май 1997г. было продано более 3 миллионов копий NT Workstation, а рост объёмов продаж составил около 400 000 копий NT Workstation в месяц. И это число продолжает стремительно расти. Microsoft заявила, что к середине ноября 1997г. было продано более 11 миллионов копий NT Workstation. 
 
          Объёмы продаж Windows NT Server также весьма внушительны. По словам Microsoft, с момента выхода на рынок в августе 1996г. до середины мая 1997г. был продан 1 миллион копий NT Server 4. Для каждой серверной системы, как правило, существует одна или более рабочих станций, в зависимости от реализации сервера. В отдельных случаях к серверу могут подключаться  сотни рабочих станций или более того. В типичной среде Windows NT Server 4.0 в качестве операционной системы для рабочих станций используется NT Workstation 4.0 или Windows 95. 
 
          Тем не менее, Windows NT Server и NT Workstation по-прежнему имеют перспективы для освоения соответствующих сегментов рынка. Microsoft требуется установить NT Server ещё на нескольких миллионах серверов, чтобы масштабы использования этой системы были сопоставимы с Novell NetWare. И это если не учитывать ещё более крупного рынка Unix, имеющего множество распространителей, в числе которых Sun, Silicon Graphics, Hewlett-Packard и другие. На каждую ежедневно продаваемую лицензию на использование NT Workstation приходится 10 лицензий на использование Windows 95, что означает увеличение разрыва между этими двумя операционными системами. 
 
          Однако даже в такой ситуации рынок остаётся весьма благоприятным для Microsoft. Официально объявленной задачей Microsoft на ближайшие годы является внедрение операционных систем серии NT на рынке PC-клиентов и PC-серверов. 
 

                                               1.1. Поддержка сети. 
 
Несмотря на огромный успех серии Windows 3.1x (преемниками которой стали Windows 95 и Windows 98), Microsoft взялась за разработку и продвижение новой серии Windows, Windows NT. Эта серия включала в себя версии операционной системы, предназначенные для работы как на компьютерах-клиентах, так и на компьютерах-серверах. 
 
          Одной из причин, побудивших Microsoft заняться разработкой Windows NT, явился довольно неудачный опыт сотрудничества с IBM в области OS/2 в начале 80-х годов. Кроме того, Windows NT являлась необходимой с технической точки зрения, поскольку операционные системы Windows 3.x и Windows 95 были не в состоянии выполнять функции мощной сетевой операционной системы, подобно Unix или Novell. Microsoft предложила Windows NT в качестве собственного варианта бескомпромиссной операционной системы, класс которой соответствовал бы OS/2, - «старшего брата» 16-разрядных операционных систем Windows и LAN Manager. 
 
          Нельзя с уверенностью утверждать, делала ли Microsoft ставки на NT рынка серверных операционных систем, или же клиенты возникли в результате определённых событий на рынке. Вероятнее всего, Microsoft отвела Windows NT роль правопреемника своих первых (и не слишком удачных) сетевых решений – MS-Net и LAN Manager. 
 
          В 1993 году, после многочисленных задержек, наконец-то увидела свет NT-3.5. С самого начала в состав Windows NT входило два отдельных программных продукта: Windows NT для рабочих станций и Windows NT Advanced Server для серверов. Таким образом, были разработаны версии Windows NT для процессоров семейства Intel и других.

 
                              1.2. Windows NT Workstation правит балом. 
 
В    каком    направлении    собирается       двигаться     Microsoft после Windows 98? В направлении NT. В последние годы Microsoft заявляет рынку, что из двух существующих операционных систем её производства дольше продержится на рынке NT. С 1995г. Microsoft не скрывает своего желания иметь на рынке единственную операционную систему, которой должна являться Windows NT, которая была 32-разрядной операционной системой с самого момента её создания. 
 
          Microsoft периодически заявляла, что Windows 98 станет последней версией Windows «старой» серии. После Windows 98 Microsoft ожидала, что все персональные компьютеры будут переведены на Windows NT Workstation. Но вот в заявлениях Microsoft появились упоминания о новой операционной системе Windows ME. И теперь непонятно, как долго ещё будут существовать на рынке два типа её программных продуктов – мощные системы NT и системы общего назначения Windows 95/Windows98/Windows ME. Как долго придется Microsoft разрабатывать программный код для двух различных операционных систем, в то время как достаточно всего лишь одной. 
 
          В планы Microsoft изначально входило приблизить продукты Windows NT к технологиям Windows 95/98, что с успехом было сделано в Windows NT Workstation версии 4.0. Внешний вид и принципы работы с NT Workstation 4.0 полностью соответствую Windows 95 благодаря использованию одного и того же пользовательского интерфейса и основных программных структур (API). Основная часть программных компонентов Windows 95 была воссоздана в Windows NT Workstation версии 4.0, что крайне удобно, поскольку доработка программ Windows 95 для использования в среде NT в таком случае может быть осуществлена с минимальными затратами.   
 
          Одной из причин, по которым Windows NT Workstation не пользуется большой популярностью у пользователей персональных компьютеров, является тот факт, что с точки зрения технологий эта операционная система всегда шла немного впереди конечного пользователя. Она требовала большего объёма памяти и процессорной мощности и отличалась существенно меньшей совместимостью со старым оборудованием и программными продуктами. 
 
          В последнее время Microsoft не продвинулась в деле продвижения NT Workstation на рынок персональных компьютеров. Однако поскольку Microsoft постоянно утверждает, что, по её предложениям, в ближайшие годы NT Workstation станет стандартной операционной системой для пользования в организациях, можно говорить о смягчении её позиций по отношению к пользователям персональных компьютеров в последнее время. 
 
          Вне всякого сомнения, Microsoft планирует начать более агрессивное продвижение на рынок NT Workstation с целью расширить контингент покупателей с выпуском Windows 2000 Server и Windows 2000 Professional. Намерения Microsoft уже проявляются в утверждении, что Windows 2000 Professional способна снизить расходы на обслуживание компьютеров в три раза в сравнении с аналогичной сетью на базе Windows 95/98. Причём на снижение административных расходов Microsoft делает основной упор при продвижении системы на рынок.  

 

 

 

 

 

 

2. Планы Microsoft. 
 
 
                                2.1. Какая же именно NT имеется в виду? 
 
Описать Windows NT простыми словами не так то уж легко. Существует множество разновидностей Windows NT, и каждая из них обладает различными возможностями. 
 
          Разнообразие имеющихся разновидностей Windows NT Server привело к немалой путанице на компьютерном рынке. В действительности, когда была выпущена Windows NT 4.0, Microsoft стала подвергаться нападкам как «Империя Зла», а в то время существовало всего две разновидности NT из имеющихся в настоящий момент четырёх. 
 
          Оживлённые дискуссии, последовавшие за выходом в свет Windows NT 4.0, привели Microsoft к принятию решения различать пользователей, работающих с NT Workstation и NT Server. Microsoft заметила, что отдельные организации использовали NT Workstation в качестве сервера, хотя она для этого не предназначена. После этого Microsoft в лицензионное соглашение NT Workstation пункт, гласящий, что каждый отдельно взятый момент к компьютеру, работающему под управлением NT Workstation, может быть подключено не более десяти клиентов. Если организация, использующая NT Workstation, хочет обслуживать более десяти клиентов одновременно, она должна приобрести более дорогую операционную систему NT Server. 
 
          Недавно Microsoft разделила NT Server на две линии продуктов: NT Server и NT Server Enterprise. Это разделение прошло достаточно гладко, однако компьютерная общественность подняла массу вопросов.

               2.2. Принципы подразделения программных  продуктов Microsoft. 
  
Последнее разделение Microsoft операционной системы Windows NT на 3 отдельных программных продукта несколько осложнило прогнозиро-вание ситуации с NT. В соответствии с последними изменениями, предложенными Microsoft, теперь существует следующие три разновид-ности NT: 
 
- Windows NT Workstation; 
 
- Windows NT Server; 
 
- Windows NT Server Enterprise Edition. 
 
 
                                              2.3. Windows NT Workstation. 
 
NT Workstation представляет собой несколько видоизменённую версию NT Server. В состав NT Workstation не включены приложения, предназначенные для использования только на серверах. Как было отмечено ранее, лицензионное соглашение NT Workstation ограничивает количество одновременно подключаемых к компьютеру NT Workstation рабочих станций десятью.  
 
          NT Workstation и NT Server являются очень сходными программными продуктами, и подобную ситуацию Microsoft изменять не собирается, поскольку это значительно облегчает разработку новых версий NT, а также облегчает жизнь сотрудникам предприятий, занимающихся обработкой информации, которые используют в своей работе одну операционную систему.  
2.4. Три разновидности Windows NT Server 
Со стороны серверов Windows NT Server ситуация обстоит несколько сложнее, нежели со стороны рабочих станций. Во второй половине 1997г. Microsoft начала продвижение на рынок двух разновидностей Windows NT Server; таким образом, теперь имеется выбор из трёх серверных операционных систем Microsoft. 
 
          Разобраться в различиях между этими тремя вариантами NT Server не так сложно, как это может показаться на первый взгляд. В действительности, разграничение программных продуктов Microsoft имеет  немалый смысл, поскольку оно разделяет рынок серверов на три категории: пользователи мощных компьютеров (NT Server Enterprise Edition), пользователей компьютеров среднего класса (NT Server) и пользователей маломощных компьютеров (одноранговые сети на основе Windows 95/98).        
·       Windows NT Server Enterprise Edition 
 
Деловая стратегия Microsoft для Windows NT Server Enterprise Edition заключается в обеспечении для неё несколько большей масштабируемости и возможностей по управлению в сравнении с её «младшей сестрой», Windows NT Server. NT Server Enterprise Edition рассчитана на использование на крупных предприятиях и для решения особых задач (что означает, что Microsoft установила гораздо более высокую цену на NT Server Enterprise Edition 4.0, чем на NT Server). 
·       Windows NT Server 
 
Windows NT Server версии 4.0 – известный и популярный в настоящее время программный продукт. Microsoft не вносила с него никаких изменений. NT Server предназначен для использования в средних и крупных организациях, нуждающихся в надёжной и обширной сетевой среде для деловых нужд. 
·       BackOffice Small Business Server 4.0 
 
BackOffice Small Business Server 4.0 представляет собой сокращённый вариант Microsoft Windows NT Server. Small Business Server обеспечивает поддержку до 25 пользователей одновременно, и его лицензия не позволяет устанавливать какие бы то ни было доверительные отношения с другими доменами.  
 
          В состав BackOffice Small Business Server 4.0 входят два из наиболее широко используемых приложений пакета BackOffice: Exchange Server и SQL Server. 
 
          Small Business Server имеет очень простой пользовательский интерфейс, включающий в себя наиболее часто используемые объекты и задачи, такие как функции регистрации новых пользователей, совместного использования принтера и управления факсом.  
2.5. Рынки мощных компьютеров и масштабируемость 
С появлением NT Enterprise Edition и соответствующего варианта BackOffice Enterprise Edition, Microsoft открыла линию программного обеспечения, для которой масштабируемость является не только бессодержательным маркетинговым термином, но и словом, которое должен знать каждый пользователь, ориентирующийся на мощные продукты. 
 
          Microsoft хочет стать частью верхнего диапазона рынка, но, что парадоксально, она заявляет, что Windows 2000 не будет поддерживаться процессорами RISC, на которых может работать NT 4.0. Microsoft уже прекратила поддержку процессора Intergraph Clipper, также использующего технологию RISC, при переходе от NT версии 3.51 к NT 4.0. Таким образом, Windows 2000 на сегодняшний день ограничивается возможностью работы на процессорах Intel серии 80486 (включая Pentium) и семействе процессоров Digital Alpha. 
2.6. Microsoft концентрирует внимание на архитектуре 
Одновременно с попытками увеличить выбор серверных приложений, Microsoft пытается сделать платформу NT ещё более пригодной для использования в качестве центрального компонента в распределительных средах. Она делает это посредством совершенствования распределительной архитектуры Windows NT. 
 
          Важнейшие аспекты архитектуры: 
 
·        модульная организация; 
 
·        открытость и способность к взаимодействию; 
 
·        масштабируемость; 
 
·        управляемость; 
 
·        поддержка Интернета и интранета; 
 
·        уровень поддержки приложений сторонних производителей; 
 
·        понимание пользователей и уверенность, что новые компоненты отвечают требованиям архитектуры. 
 
До настоящего момента архитектура Microsoft была довольно запутанной, содержала множество сокращений, для понимания которых требовалось собирать их воедино. Положение дополнительно усугублялось имеющейся тенденции Microsoft к созданию собственных эксклюзивных стандартов вместо того, чтобы следовать каким-либо имеющимся официальным или неофициальным стандартам и внедрять отдельные программные продукты в свою архитектуру. Таким образом, архитектура Microsoft была ограничена единственной платформой (Windows NT) и использовалась только организациями, для которых приверженность продукции Microsoft являлась частью деловой стратегии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             3. Краткий обзор Windows 2000. 
 
Достаточно посетить Web-узел Microsoft или просмотреть спецификацию Windows 2000, чтобы понять, что эта операционная система является действительно революционной в сравнении со своими предшественниками. 
 
          Революционность Windows 2000 заключается не в ядре операционной системы и не в пользовательском интерфейсе. Революционность составляют ряд крайне важных сверхструктур, устраняющих остатки наследия LAN Manager из среды NT. 
 
          В число важнейших характеристик Windows 2000 входят: 
 
·        Active Directory 
– служба каталогов;· Microsoft Management Console (MMC) – стандартизированный, основанный на компонентах инструмент для административного управления системой; 
·        Distributed File System – обеспечивает возможность создания распределённой файловой системы; 
·        Distributed COM (DCOM) – обеспечивает возможность создания распределённых приложений; 
·        Active Directory Services Interface (ASDI) – стандартизированный интерфейс для всевозможных служб каталогов; 
·        Dynamic Domain Name Service (DDNS) – замещает имевшуюся ранее WINS; 
·         Active Desktop – новый, Web-ориентированный пользовательский интерфейс Windows; 
·        Win 32 Driver Model (WDM) – новая архитектура драйверов. 
 
Кроме перечисленных характеристик в Windows 2000 реализовано множество важнейших (хотя и не столь выдающихся) характеристик, имеющих отношение к файловой системе управлению сетью и системной безопасностью. Некоторые из этих нововведений сами по себе могут стать побуждающим мотивом к приобретению Windows2000 для профессионального пользователя компьютера. 
 
          Если рассматривать только основное ядра операционной системы, NT 4.0 и Windows 2000 окажутся крайне сходными. Значительная часть программного кода операционной системы NT 4.0 идентична имеющейся в настоящий момент бета-версии Windows 2000 (исключая исправление ошибок и программный компоненты, выполненные для новой версии). Иными словами, программный код Windows 2000 практически не отличается от Windows NT 4.0, обновление Service Pack 6.  Подавляющее   большинство     характеристик,      отличающихся     в Windows 2000 и NT 4.0, являются сверхструктурами операционной системы.

 
                              3.1. Windows 2000 Professional. 
 
Приложения, входящие в состав Windows 2000 Professional, представляют собой тщательно усовершенствованные версии приложений, включённых в комплект NT Workstation 4.0. Отдельные приложения Windows 2000 Professional реализованы и для NT Workstation 4.0 в качестве «дополнительных компонентов» (в проводимом ниже списке они отмечены соответствующим образом). Ниже приводится полный список важнейших новых возможностей Windows 2000 Professional: 
 
·        Internet Explorer 9.0 – последняя версия популярнейшего Web-броузера Microsoft. Эта версия отличается расширенными возможностями интеграции в операционную систему. (Также имеется версия для NT Workstation 4.0). 
·        Personal Fax for Windows – новая инструментальных программ для работы с факсом. 
·        DirectX -11.0 – последняя версия набора API Microsoft, разработанного в соответствии с требованиями рынка программной продукции для развлечений. По всей вероятности, DirectX версии 7 будут включать в себя новейшие игры, использующие DirectX. 
·        Поддержка ATM (Asynchronous Transfer Mode – асинхронный режим передачи) – позволяет вновь создаваемым приложениям использовать все возможности ATM посредством операционной системы. 
·        Plug and Play – встроенная поддержка стандарта Plug and Play, позволяющая NT укрепиться на рынке портативных компьютеров. 
·        Поддержка USB(Universal Bus – универсальная шина) – обеспечивает возможность подключения к последовательному порту компьютера нескольких устройств. USB не требует высокой квалификации пользователя, что может послужить определяющим фактором в приобретении популярности у конченых пользователей.  
·        Поддержка IEEE 1394 – новый стандарт для высокоскоростной связи. Обеспечивает поддержку полосы пропускания до 10 Мбит/с.  
·        ACPI Power(Advanced Configuration and Power Interface – улучшенный интерфейс конфигурации и управления питанием) – стандарт Improved Power Management (усовершенствованного управления питанием), позволяющий значительно эффективнее управлять периферийными устройствами, нежели это было возможно в NT 4.0. 
·        Windows Scripting  Host – обеспечивает возможность выполнения сценариев с использованием пользовательского интерфейса или из командной строки. Scripting Host поддерживается на языках Visual Basic и Java и представляет собой независимую от языка архитектуру, позволяющую разрабатывать интерпретаторы сценариев для других языков. 
·        Task Scheduler – новые инструментальные средства для планирования задач, введённые взамен имевшейся ранее службы АТ. 
·        Microsoft Management Console (MMC) – новая надстройка для средств управления, обеспечивающая единый пользовательский интерфейс для всех системных инструментальных программ. 
·        Поддержка FAT 32 – FAT32 представляет собой усовершенствованную версию файловой системы FAT (File Allocation Table – таблица размещения файлов), уже используемую в версиях OSR (OEM Server Release – версия сервера ОЕМ) Windows 95, а также Windows 98. 
·        Усовершенствование файловой системы NTFS – утверждается, что новая версия файловой системы NTFS 5 отличается повышенным быстродействием и широким набором новых возможностей, таких как выделение доли диска для каждого отдельного пользователя, шифрование файлов и возможность выделения дополнительного дискового пространства для тома NTFS без необходимости последующего перезапуска системы. 
·        UDF(Universal Disk Format – универсальный формат дисков) – новая файловая система для DVD и компакт-дисков. 
·        Средства дефрагментации – встроенные средства дефрагментации NT теперь обеспечивают возможность выполнять дефрагментацию дисков вне зависимости от используемой ими файловой системы – FAT, FAT32 или NTFS. 
·        Драйвер NDIS 5.0 – новая сетевая архитектура, включающая в себя поддержку широковещательных передач и резервирование полосы пропускания. 
·        WMD (Win 32 Driver Model – модель драйверов Win32) – новая драйверная архитектура для 32-разрядной среды Windows, которая будет использоваться для новых типов устройств.  
·        Поддержка Smart Card – Microsoft представляет себе массу ситуаций, в которых возможно использование Smart Card для PC, и они должны быть совместимы с различными стандартами Network Computer. 
·        Поддержка Fibre Channel – Fibre Channel представляет собой технологию, позволяющую достигать скоростей обмена до 1 Гбит/с. Эта  технология будет использоваться в первую очередь совместно с носителями информации для серверов. 
·        Поддержка 64-разрядных вычислений – обеспечивает возможность оптимизации, определяющей производительность нагрузочной способности компьютеров, построенных на основе 64-разрядных процессоров Alfa и будущих 64-разрядных процессоров Intel. Эта технология будет применяться в основном на серверах. 
·        Поддержка I2O( Intelligent Input /Output Architecture – архитектура интеллектуального ввода/вывода) – I2O  обеспечивает возможность передачи части работы по управлению устройствами ввода-вывода от основного процессора к другим процессорам. 
·        Поддержка ММХ ( Multimedia Extensions– расширение мультимедиа) – утверждается, что, как и в Windows 98 , в Windows 2000 будет реализована поддержка 57 дополнительных инструкций процессоров ММХ, соответствующих формату Intel. ММХ, сверхструктура процессора Pentium, способствует повышению производительности при выполнении мультимедийных задач посредством использования ряда специализированных инструкций. Процессоры Intel MMX и Pentium II Advanced Micro Device K6 Cyrix 6x86MX оснащены набором инструкций ММХ. 
·        Одновременное подключение нескольких мониторов – эта возможность позволяет подключать к компьютеру до 4-х мониторов одновременно, которые операционная система (и приложения) будет рассматривать как один монитор. Это открывает поистине фантастические возможности: от облегчения просмотра баз данных до «панорамных» видеоигр. 
·        Поддержка AGP4x (Accelerated Graphics Port – ускоренный графический порт) – это новый стандарт трёхмерной графики, позволяющий повышать производительность «обычных» компьютерных систем.