Принципы построения локальных вычислительных сетей на основе сетевых операционных систем

Любая локальная вычислительная сеть объединяет некоторое множество ЭВМ (как правило, персональных ЭВМ), которые функционируют под управлением сетевой операционной системы (ОС). Современные ОС содержат средства, необходимые для организации работы вычислительных систем в сети. К таким ОС относятся разновидности Unix (например, Solaris, Linux), Windows NT, Windows’95 и выше. В то же время для персональных ЭВМ разработан ряд специальных сетевых ОС, функционирующих совместно с операционными системами MS DOS и Windows.

Простейшими среди операционных систем являются сетевые ОС для одноранговых сетей. Функции таких ОС сводятся к разделению дисковой памяти и периферийного оборудования разных узлов сети между пользователями. Примерами подобных ОС являются LANtastic, Windows для рабочих групп, Windows'95. Среди ОС для сетей персональных ЭВМ с выделенными серверами наибольшее распространение получили системы Novell Netware, Windows NT, LAN Manager, LAN Server, Vines. Операционная система такого рода загружается на сервер и монопольно управляет всеми сетевыми ресурсами.

На практике лидирующее положение среди сетевых ОС занимает система Netware фирмы Novell. Локальная сеть ЭВМ на основе сетевой операционной системы Netware обеспечивает совместное использование и защиту данных и программ, обмен информацией между клиентами сети и совместное использование ресурсов ЛВС, основными из которых являются дисковое пространство и принтеры. Такая ОС имеет также развитые средства разделения прав доступа к ресурсам сети. Одной из наиболее важных особенностей ОС Novell Netware является поддержка других операционных систем. В сети одновременно могут взаимодействовать рабочие станции, функционирующие под управлением MS DOS, Windows, OS/2 и UNIX.

Современные версии ОС Netware могут работать в сетях Ethernet шинной и звездообразной топологии, сетях Token Ring и Arcnet. Драйверы различных сетевых плат подключаются к так называемым ODI-драйверам, обеспечивающим одновременную поддержку различных сетевых протоколов. Современные ODI- драйверы, управляющие сетевым интерфейсом, допускают параллельное, одновременное функционирование в единой ЛВС различных сетевых ОС, использующих различные протоколы канального уровня для обмена данными внутри ЛВС.

Традиционным для ЛВС стало использование пары операционных систем: Novell Netware и какой-либо версии Windows. Для управления выделенными серверами используется операционная система Netware, а для управления рабочими станциями - Windows.

Имеются версии Netware на разное число узлов сети. Версия ELS может объединять до шести ЭВМ, она простая, дешевая, но не расширяемая. Версии v.3.11 и v.4.0 ориентированы на сети с архитектурой “клиент-сервер” с максимум 250 и 1000 узлов соответственно. В них предусмотрен ряд уровней защиты и надежности хранения данных.

Основная часть ОС Novell Netware размещается на сервере, а на рабочих станциях устанавливаются оболочки Shell. Оболочка Shell состоит из двух основных частей: программы переименования NETx (х – номер версии ОС) и программы связи IPX. Программа NETx определяет, кому предназначена команда рабочей станции – собственной операционной системе или Netware. В последнем случае команда передается программе IPX, которая распределяет поступающие обращения между сервером, общими периферийными устройствами или другими рабочими станциями сети.

Сетевая ОС может поддерживать различные протоколы сетевых пакетов - Arcnet, Token Ring, IPX/SPX, NetBIOS, NetBEUI, TCP/IP и/или их комбинации. Например, в Novell Netware основным является протокол IPX/SPX, но поддерживается также и протокол TCP/IP. В операционной системе Windows основным является протокол NetBEUI, однако Windows 95 и Windows NT поддерживают также TCP/IP и IPX/SPX протоколы.

Протоколы Arcnet, Token Ring, NetBEUI и NetBIOS относятся к числу немаршрутизируемых, т.е. сетевые пакеты на основе этих протоколов циркулируют только в пределах одного сегмента сети. Поэтому рабочие станции, расположенные в различных сегментах ЛВС, не могут обмениваться информацией. Протоколы IPX/SPX и IP относятся к маршрутизируемым протоколам. Маршрутизация обеспечивает "прозрачность" многосегментной ЛВС, так как рабочие станции, использующие эти протоколы, функционируют в едином логическом сегменте, независимо от конфигурации ЛВС и сегмента, к которому они физически подключены.

Операционная система Netware, устанавливаемая на файловых серверах, по умолчанию выполняет маршрутизацию IPX/SPX пакетов. Для маршрутизации пакетов TCP/IP на серверах должны быть установлены дополнительные загружаемые программные модули. В операционной системы Windows маршрутизация также выполняется только при условии поддержки IPX/SPX и/или TCP/IP протоколов.