Идеальная сетевая операционная среда
Сетевые операционные системы, предоставляющие только возможности совместного использования файлов и принтеров, уже вымирают. Развитые сети характеризуютс уровнями услуг, составляющими то, мы называем сетевой операционной средой. Возможности совместной работы и богатые встроенные или тесно интегрированные сетевые службы представляют главные особенности сетевой операционной среды. К сетевым ОС, по праву считающимися платформами сетевой среды, относятс Microsoft Windows NT Server, Novell NetWare, IBM OS/2 Warp Server и различные варианты UNIX. (Более подробную информацию можно найти в PC Magazine/RE, 9/96, c.28)
Краеугольным камнем сетевой операционной среды является способность работать с несколькими различными сетевыми транспортными протоколами. Microsoft в своих системах Windows 95 и Windows NT Server эмулирует протокол IPX/SPX фирмы Novell, и практически кажда сетевая ОС в настоящее время позволяет без труда использовать протокол Internet TCP/IP. Поскольку прикладные программы, реализуемые в ПК с такими операционными средами, могут вызывать разные транспортные протоколы, им обеспечивается доступ к различным службам печати, файлов, связи и баз данных. Среда, реализующая несколько протоколов, увеличивает потребности настольного компьютера в памяти и усложняет управление, но такова цена за возможность предоставления пользователям большего числа сетевых услуг.
Современные сетевые операционные системы облегчают связь по разнообразным каналам связи. Так, например, средства коммутируемой сетевой связи в Windows 95 дают пользователям возможность получать данные по каналам ISDN и каналам Frame Relay так же просто и незаметно, как и по соединениями ЛВС. Вы можете столь же просто реализовать один или несколько транспортных протоколов в последовательном порте или внутреннем адаптере ISDN, как и в адаптере ЛВС.
Некоторые сетевые операционные системы дл настольных ПК, в частности, OS/2 Warp Connect и Windows 95, поставляются вместе с программными средствами клиента или предоставляют возможность использовать их с несколькими видами программного обеспечения сервера. Например, клиент сети, работающий с системой OS/2 Warp Connect и Windows 95, может направлять письма в серверы, работающие под управлением NetWare, OS/2 Warp Server и различных версий Windows. Нетрудно добавить программные средства клиента для сервера UNIX, использующего сетевую файловую систему NFS (Network File System), разработанную первоначально фирмой Sun Microsystems и служащую стандартом де-факто для систем UNIX. Способность операционной системы клиента общаться с различными серверами делает целесообразным применение сервера NetWare с его отличными службами файлов и печати, одновременно назначая другой символ накопителя серверу OS/2, Windows NT Server или UNIX дл реализации приложений. Услуги по предоставлению файлов и печати - это пример стандартных услуг, а среди служб приложений отмечается ожесточенная конкуренция. Сервер приложений выполняет определенную специализированную программу, например, программу почтового узла электронной почты, сервера Web, шлюза факсимильной связи или контроллера телефонной связи, которой пользуется приложение, реализуемое в подключенном к сети ПК.
Обычно такие серверы приложений выигрывают от наличия доступа к службе глобальных имен, что позволяет им быстро идентифицировать пользователей и ресурсы. Они также работают много быстрее, когда могут использовать несколько процессоров с архитектурой Intel или RISC-процессоров (таких, как Digital Alpha, Motorola Power PC и Sun Microsystems UltraSparc) при большой интенсивности обработки. Windows NT Server возглавляет список сетевых ОС, когда дело касается гибкости и масштабируемости аппаратных средств. (см. "Серверы приложений, PC Magazine/RE, спецвыпуск 2/96, с.68). В системах клиент/сервер объединяются функции сервера приложений и файл-сервера.
Для передачи запросов в сервер базы данных программы клиента используют транспортные протоколы IP или IPX. Таким сервером может быть ПК, оборудованный мощной системой массовой памяти, или даже больша универсальная машина, в которой установлена проверенна временем база данных. Для обработки запросов клиентов на обращения к базе данных и выдаче информации из БД машина общего назначения может использовать другой слой программных средств, называемый промежуточным слоем (middleware). В любом случае программа сервера базы данных выполняет индексирование и упорядочивание задач для приложений, тем самым снижая интенсивность трафика в сети и рабочую нагрузку на каждого клиента.
Сетевые операционные среды обеспечивают большее число услуг для приложений в качестве API (Application Programming Interface - интерфейс прикладных программ), т.е. форматов, используемых программистами дл обращения к конкретным службам среды. Примером такого интерфейса может служить API передачи сообщений Microsoft Messaging API (MAPI), передающий краткие формы запросов и ответов между серверами приложений и клиентами. Телефонный API, например, Novell Telephony Server API (TSAPI), позволяет прикладным программам управлять функциями настольных телефонов и PBX (Private Branch Exchange - учрежденческая телефонная станция). Дистанционные вызовы процедур (RCP, Remote Procedure Calls), такие, как спецификация ActiveX фирмы Microsoft, предоставляют клиентским программам сложные пути перемещения объектов и информации между сетевыми программами.
Развитие будет продолжаться по мере внедрени фирмами Microsoft и IBM в сетевые среды все большего числа связующих программы структур. Такие промежуточные слои программных средств, как Microsoft Open Database Connectivity (ODBC), предоставляют стандартный способ соединения программ с базами данных. ODBS находит новые сферы применения для соединени корпоративных узлов intranet с корпоративными базами данных. Microsoft и IBM обладают комплектами прикладных программ сетевого управления, распространени программных средств, электронной почты, доступа к универсальным машинам и другими, предназначенными дл того, чтобы сделать среду одинаково прозрачной во многих областях. В таких средах между программами регулярно передаются сведения о настройке конфигурации, графическая и вычислительная информация.
____________ ПРИКЛАДНЫЕ СЛУЖБЫ СЕТИ. _____
| Прикладная | Прикладная программа, содержащая | IPX |
| программа | сведения о сети, способна запра- |_____|
|____________| шивать услуги в большом числе |
| мест, в том числе у операционной системы и |
| специальных служб, предназначенных для |
| непосредственной связи между программами. |
| В свою очередь для передачи информации по |
| физической сети эти программные службы |
| обмениваются информацией с транспортными |
СЕРВИСНЫЙ | службами, например IPX и IP. |
УРОВЕНЬ __|_______________ __________ ___|___
_______|_ ___|_____ ____|_____ ___|___ _____|___ __|______
| API || Дисковая|| API || API | | API || Дисковая|
| дистан- || ОС || передачи || базы | | дистан- || ОС |
| ционного||_________|| сообщений|| данных| | ционного||_________|
| вызова | | |__________||_______| | вызова | |
| процедур| |___________|__________| | процедур| __|_________
|_________| _|___ ___|_ |_________| | Прикладная |
ТРАНСПОРТНЫЙ| IPX | | IP | ПК | программа |
ПК УРОВЕНЬ |_____| |_____| ---- |____________|
---- |________| |
__|_____ _____|__
| Адаптер| Объект | Адаптер|
ДИСТАНЦИОННЫЙ ВЫЗОВ | ЛВС | <- - - | ЛВС |
ПРОЦЕДУРЫ (RCP). |________|------ | --------------|________|
Посредством стандартных средств - - ->|| |
дистанционного вызова процедуры, Запрос || | СИСТЕМЫ КЛИЕНТ/СЕРВЕР.
например, Microsoft ActiveX или объекта|| | В системах клиент/сервер
Common Object Request Broker || | для обращения к серверу
Architecture (COBRA), клиент может || | базы данных клиент
получить доступ к информации, | | использует API базы
хранящейся в различных сетевых | | данных. Обработка
ресурсах. Прикладная программа ПК, | | происходит в сервере (а
изображенного выше на рисунке, | | не клиенте), что приво-
использует RCP для запроса | | дит к значительному
информации и обмена данными с | | увеличению трафика.
другими программами. __|___|_
| WIRING | СЕРВЕРЫ ПРИЛОЖЕНИЙ.
ИНТЕРФЕЙСЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ (API). | HUB | Серверы приложений
Программы пользуются API для получения |________| реализуют
определенных услуг от среды. ПК, | | специализированные сетевые
показанный ниже, использует API передачи | | приложения, например,
сообщений для обмена информацией с | | корпоративные базы данных,
серверами электронной почты, планировщиками | | программы узлов электронной
и базами данных дискуссий. | | почты или шлюзов факсимиль-
| | ной связи. Приложения выпол-
ПК | | няются под управлением таких
---- | | сетевых операционных систем,
____________ ________ | | как Microsoft Windows NT и
| Прикладная | | Адаптер| | | SCO OpenServer, способных
| программа |-------| ЛВС |----------- | воспользоваться преимущест-
|____________| |________| | вами RISC-процессоров и
__|_________ | мультипроцессорных конфигу-
___|_____ ____|_____ | раций при тяжелых рабочих
| Дисковая| | API | | нагрузках.
| ОС | | передачи | |
|_________| | сообщений| Очередь| | Результаты ________ _____
| |__________| к базе | | <- - - - -| Адаптер| | IP |
|____________| данных | -----------| ЛВС |-|_____|
_|___ - - - - -> |________| |
| IPX | ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА. |
|_____| Слой промежуточных программных __________|_
средств транслирует запросы SQL | Сервер |
от различных клиентов на диалект -------| приложений |
языка процессора базы данных. | |____________|
|
ПРОЦЕССОР БАЗЫ ДАННЫХ. ______|______
Процессор базы данных индексирует | Процессор |
файлы и производит их поиск в ответ| базы данных |
на запрос клиента. |_____________|