Отчет по преддипломной практике в ФГБОУ ВПО Челябинском государственном педагогическом университете

 

 

 

Многопользовательские объектно-ориентированные среды 

 

Многопользовательские объектно-ориентированные среды (MOOs) – это основанные на тексте среды, установленные на персональных компьютерах для осуществления коммуникации в реальном режиме времени между двумя и более удалёнными друг от друга участниками. Пользователи общаются между собой через Интернет, применяя доступное в сети специальное программно-инструментальное обеспечение, включая осуществляемую в реальном режиме времени аудиосвязь или текстовый чат. Изначально MOOs использовались для неформального общения и профессионального обучения на расстоянии. Работа в многопользовательской среде в первую очередь связана с присутствием в ней большого количества различных пользователей.

 

Пользователь  информационной системы (Information system user) – лицо, группа лиц или организация, пользующиеся услугами информационной системы для получения информации или решения других задач.

 

Пользователей можно разделить на две категории:

Администраторы  – пользователи, совершающие программные  настройки и установки сети и  устройств в ней, просматривающие  все сообщения системы, изменяющие её свойства и др.

Обычные пользователи – пользователи, которые  имеют доступ к сетевым ресурсам и устройствам, определяемым администраторами.

 

 

 

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ В МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ  СРЕДАХ:

АРХИТЕКТУРА “КЛИЕНТ-СЕРВЕР” 

 

Организацию распределённой структуры в многопользовательской  сетевой среде Интернета можно  выполнить, используя собственные  возможности организации (аренда физической сети передачи данных), или применяя существующие сети российских Интернет-провайдеров. При принятии решения, как правило, учитывается множество факторов, главные из которых могут быть не связаны с техническими решениями. Интернет сыграл решительную роль в  развитии распределённых вычислений. Он существенно расширил возможности  применения распределённых приложений, позволяя подключать удалённых пользователей  и делая функции приложения доступными всем и везде.

 

 

 

Сети  с выделенным сервером и сети типа “клиент/сервер” 

 

Сети  с выделенным сервером опираются  на специализированные компьютеры, называемые серверами, представляющие централизованные хранилища сетевых ресурсов и  объединяющие централизованное обеспечение  безопасности и управление доступом. Сети с выделенным сервером – это  скорее обозначение одноранговой сети с ярко выраженным администрированием. Сетевые протоколы задают однаранговую сеть, а прикладное программное обеспечение превращает её в сеть с выделенным сервером.

 

Одноранговая сеть – информационная сеть, в которой все рабочие станции могут выступать по отношению к другим рабочим станциям сети как серверы.

 

Она использует технологии распределённых коммуникаций, при этом все узлы работают под  управлением одной операционной системы. В отличие от сетей с  выделенным сервером, одноранговые сети не имеют централизованного обеспечения безопасности и управления. Сервер представляет сочетание специализированного ПО и оборудования, предоставляемого службами в сети для остальных клиентских компьютеров (рабочих станций) или других процессов.

 

Архитектура “клиент-сервер” (Client-server architecture) по существу явилась первым вариантом распределённой сетевой архитектуры, т.е. двухуровневой распределённой системой. В приложениях “клиент–сервер” часть вычислительных операций и бизнес-логики перенесена на сторону клиента.

 

Клиент  – приложение, посылающее запрос к  серверу. Он отвечает за обработку, вывод  информации и передачу запросов серверу. В качестве ЭВМ клиента может  быть использован любой компьютер.

 

Сервер  – персональная или виртуальная  ЭВМ, выполняющая функции обслуживания клиента и распределяющая ресурсы  системы: принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и др. Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой  ОС, терминальный – выполнение функций  многопользовательской системы. Серверный  процесс в архитектуре клиент-сервер – это процедура выполнения на сервере запроса клиентского  процесса и отсылка ему ответа.

 

Всё большее  распространение в мире получают корпоративные сети и, следовательно, эффективное управление ими.

 

 

 

Администрирование в корпоративных сетях 

 

Средства  сетевого и системного администрирования  не занимали доминирующих позиций в  корпоративных информационных системах. Традиционно им отводилась вспомогательная  роль. Это привело к тому, что  структура и функции ПО данного класса оказались в прямой зависимости от архитектуры вычислительных систем и эволюционировали вместе с ними.

 

При организации  сети компании распределённой средствами Интернета по большой площади, нужно  заботиться о надёжной маршрутизации, своевременном обмене информацией  и о защите этой информации от несанкционированного доступа. Кроме того, следует организовать информационное обслуживание, единое для всех частей такой распределённой структуры. При построении корпоративных  информационных сетей, как правило, используют две базовые архитектуры: Клиент-сервер и Интернет/Интранет.

 

Одной из самых распространённых архитектур построения корпоративных информационных систем является архитектура “клиент-сервер”. В реализованной по данной архитектуре  информационной сети клиенту предоставлен широкий спектр приложений и инструментов разработки, ориентированных на максимальное использование вычислительных возможностей клиентских рабочих мест. При этом ресурсы сервера в основном используются для хранения и обмена документами, а также с целью выхода во внешнюю  среду. Для программных систем, имеющих  разделение на клиентскую и серверную части, применение данной архитектуры позволяет лучше защитить серверную часть приложений, предоставляя возможность приложениям непосредственно адресоваться к другим серверным приложениям, или маршрутизировать запросы к ним. При этом частые обращения клиента к серверу снижают производительность работы сети. Кроме того, приходится решать вопросы безопасной работы в сети, так как приложения и данные распределены между различными клиентами. Распределённый характер построения системы обуславливает сложность её настройки и сопровождения. Чем сложнее структура сети, построенной по архитектуре “клиент-сервер”, тем выше вероятность отказа любого из её компонентов.

 

В основе архитектуры Интернет/Интранет корпоративных информационных систем лежит принцип “открытой архитектуры”, определяющий независимость реализации корпоративной системы от конкретного производителя.

 

Открытая  архитектура (Open architecture) – архитектура компьютера или периферийного устройства, имеющая опубликованные спецификации, позволяющие другим производителям разрабатывать дополнительные устройства к системам с такой архитектурой.

 

При этом важное место в любой многопользовательской  среде отводится сетевым операционным системам.

 

 

 

РАЗЛИЧНЫЕ СЕТЕВЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 

И ОСОБЕННОСТИ  АДМИНИСТРИРОВАНИЯ В НИХ 

 

Сетевые системы обычно делят на: сетевые  ОС, распределённые ОС и ОС мультипроцессорных ЭВМ.

 

Сетевые ОС – такие, в которых машины обладают высокой степенью автономности и  общесистемных требований мало. Можно  вести диалог с другой ЭВМ, вводить  задания в её очередь пакетных заданий, иметь доступ к удалённым  файлам, хотя иерархия директорий может  быть разной для разных клиентов.

 

Распределённые  ОС образуют единый глобальный межпроцессный коммуникационный механизм, глобальную схему контроля доступа, одинаковое видение файловой системы.

 

ОС мультипроцессорных ЭВМ – это единая очередь процессов, ожидающих выполнения и одна файловая система.

 

Таблица 1. Свойства сетевых ОС.

Свойства 

компьютерной  системы  Сетевая ОС  Распределенная ОС  ОС мультипроцессора

Выглядит  как виртуальная однопроцессорная ЭВМ  НЕТ  ДА  ДА

Одна  и та же ОС выполняется на всех процессорах  НЕТ  ДА  ДА

Количество  копий ОС в памяти  N  N  1

Осуществление коммуникации  Разделяемые файлы  Сообщения  Разделяемая память

Наличие согласованного сетевого протокола  ДА  ДА  НЕТ

Наличие единой очереди выполняющихся процессов  НЕТ  НЕТ  ДА

Наличие хорошо определенной семантики разделения файлов  Обычно НЕТ  ДА  ДА

 

 

 

Важнейшая функция ОС – распределение ресурсов. В многозадачных (мультипрограммных) ОС приложения конкурируют между  собой за ресурсы. От их распределения, зависит производительность всей вычислительной системы. Любые, особенно распределённые информационные ресурсы, требуют периодической  реорганизации. Реорганизация данных является трудоёмкой операцией и  при больших размерах БД может  занять значительное время. При этом нельзя реорганизовать “текущую”  БД. Сначала все пользователи должны её закрыть. Если для БД установлено  разграничение прав доступа пользователей, то её реорганизацию может выполнить  только администратор БД. Перед выполнением  операции система запросит имя и  пароль администратора.

 

Мультипрограммирование (Multitasking) – способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Способ предназначен для повышения эффективности использования вычислительной системы. В мультипрограммных системах распределением ресурсов между программами занимается подсистема управления процессами и потоками.

 

Поддержка работоспособности системы –  основная задача её администрирования, поэтому администрирование сети осуществляется с помощью сетевых  операционных систем. Рассмотрим их.

 

NetWare

Операционная  система NetWare фирмы Novell работает на сервере и обеспечивает средства для рабочих станций. Основными функциями, обеспечиваемыми NetWare-сервером, являются управление файловой системой и планирование обработки задач. Сетевые средства представляют выполняемые на сервере приложения, основанные обычно на архитектуре “клиент-сервер”.

 

Протокол  ядра NetWare NCP (NetWare Core Protocol) определяет служебные средства, доступные для пользователей этих сетей. Он прозрачен для пользователей и автономных приложений на рабочих станциях. Одно из наиболее важных средств NetWare – поддержка других ОС. При этом можно подключать рабочие станции, на которых работают DOS, Windows, OS/2 и Unix. Поддержка рабочих станций, Windows и OS/2 встроена в NetWare, а некоторые сервисные управляющие утилиты используют интерфейс Windows.

 

NetWare использует независимую от протокола структуру, известную как ODI (Open Data-Link Interface), обеспечивающую одновременную поддержку различных сетевых протоколов. Допускается использование различных сетевых плат. Пакеты направляются в соответствующий стек протокола над уровнем ODI, например, IPX, TCP/IP. На верхнем уровне протоколы обеспечивают поддержку файловой системы и различных ОС, устанавливаемых на NetWare-сервере. Аналогичная схема используется на рабочих станциях. Чтобы пользователи могли подключаться к сетям, применяющим различные коммуникационные протоколы, например протокол Unix TCP/IP. NetWare предусматривает встроенные средства межсетевой маршрутизации, позволяющие объединять столько сетевых сегментов (Token Ring, Ethernet, ArcNet и др.), сколько сетевых плат будет содержать сервер. Связанные вместе сети представляются пользователям как одна сеть.

 

Windows

Существует  несколько альтернативных возможностей использования ОС Windows, разработанной корпорацией Microsoft. В основном они ориентированы на облегчение задач сетевого администрирования и установки Windows для пользователей, желающих обращаться к сети через ОС Windows. Фирма Microsoft разработала ОС Windows, ориентированную на многопользовательскую работу. Чтобы подчеркнуть её принципиальную новизну, в название добавили символы NT (New Technology – новая технология). Её промышленный выпуск начался в 1993 году. Это была 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Windows NT обеспечивает: многозадачность, многопроцессорную работу, переносимость на различные платформы, защиту от несанкционированного доступа, заданный уровень секретности. Описываемые процедуры предусматривают копирование всех файлов Windows в совместно используемый каталог сети. Затем пользователи или супервизоры могут установить Windows на рабочих станциях, обращаясь к программам установки и файлам этого совместно используемого каталога, а не инсталлируя Windows непосредственна на рабочих станциях. Известно несколько методов работы с ОС Windows.

 

Метод 1. Пользователи полностью устанавливают  Windows на своих рабочих станциях, обращаясь к программам установки и файлам в совместно используемом каталоге Windows на сервере. После этого Windows запускается с локального жёсткого диска.

 

Метод 2. На рабочую станцию копируются только персональные файлы конкретного  пользователя. Другие файлы остаются в сети в каталоге, где они используются совместно с другими пользователями. Windows загружается из сети, но считывает и записывает файлы конфигурации конкретного пользователя.

 

Метод 3. Пользователи полностью запускают  Windows из сети. Их личные файлы конфигурации хранятся в персональных каталогах, а совместно используемые файлы – в разделяемом каталоге, с которым могут работать все другие пользователи Windows.