Оглавление

Введение.

Сложность современных человеко-машинных систем, их функ­циональные особенности и степень автоматизации режимов управ­ления определяются лавинообразным ростом быстроизменяющихся информационных потоков, параметрическое осмысление которых, и оперативное принятие управляющих решений осуществляет человек. Получение и анализ информации в этом случае должны происходить со скоростью выработки параметрических данных в реальном масш­табе времени. При этом, в принципе, не существует объектов, исключающих непосредственное или опосредованное участие чело­века в функциональных контурах управления автоматизированных систем. Прогресс в развитии микропроцессорной техники сделал ее доступной массовому потребителю, а высокая надежность, относительно низкая стоимость, простота общения с пользователем - непрофессионалом в области вычислительной техники послужили основой для организации систем распре­деленной обработки данных, включающих от десятка до нескольких сотен ПЭВМ, объединенных в вычислительные сети.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов ком­пьютеров и бо­лее 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объ­единению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение пе­редачи ин­формационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из лю­бой точки земного шара, а так же об­мен информацией между компьютерами разных фирм производителей ра­бо­тающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислитель­ная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информацион­ный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разра­ботке и не применять их на практике.

Вычислительные сети позволяют автоматизировать управление производством, транспортом, материально-техническим снабжением в масштабе отдельных регионов и страны в целом. Возможность концентрации в вычислительных сетях больших объёмов данных, общедоступность этих данных, а также программных и аппаратных средств обработки и высокая надёжность их функционирования – всё это позволяет улучшить информационное обслуживание пользователей и резко повысить эффективность применения вычислительной техники.

Интеграция и формирование информационно-управляющих ре­сурсов являются основным аргументом в пользу создания сетевой архитектуры, абонентских служб сетевого доступа и существенно­го расширения предоставляемых услуг по распределению, телеобработке информационных потоков.

Теоретическая часть: "Программное обеспечение сетей ЭВМ"

Сеть — ничто без программного обес­печения. Программное обеспечение (ПО) вычислительных сетей обеспе­чивает организацию коллективного доступа к вычислительным и информационным ресурсам сети, динамическое распределе­ние и перераспределение ресурсов сети с целью повышения оперативности обработки информации и максимальной заг­рузки аппаратных средств, а также в случае отказа и выхода из строя отдельных технических средств и т.д.

Подобно земной коре, сетевое ПО состоит из слоев. Одни из них “толще”, другие "тоньше", но все работают как единое целое. Каждый слой сетево­го программного обеспечения нацелен на решение той или иной конкретной задачи.

Программное обеспечение вычислительных сетей включает три основных “слоя”:

• 
  общее программное обеспечение, образуемое базовым ПО отдельных ЭВМ, входящих в состав сети;
  
• 
  специальное программное обеспечение, образованное прикладными программными средствами, отражающими специфику предметной области пользователей при реализации задач управления;
  
• 
  системное сетевое программное обеспечение, представ­ляющее комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов вычислитель­ной сети как единой системы.
  

Разумеется, любая слоистая структура нуждается в фун­даменте, как земная кора в магме, а многослойное программное обеспече­ние, образующее сетевую среду для коллективной деятельно­сти, базируется на операционной системе.

Операционные системы компьютерных сетей

Операционная система сети включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, обеспечивающих:

• 
  межпрограммный метод доступа (возможность организации связи между отдельными прикладными программами комплек­са, реализуемыми в различных узлах сети);
  
• 
  доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети (и в первую очередь к устройствам ввода-вывода);
  
• 
  синхронизацию работы прикладных программных средств в условиях их обращения к одному и тому же вычислительному ресурсу;
  
• 
  обмен информацией между программами с использованием сетевых "почтовых ящиков";
  
• 
  выполнение команд оператора с терминала, подключен­ного к одному из узлов сети, на каком-либо устройстве, подклю­ченном к другому удаленному узлу вычислительной сети;
  
• 
  удаленный ввод заданий, вводимых с любого терминала, и их выполнение на любой ЭВМ в пакетном или оперативном режиме;
  
• 
  обмен наборами данных (файлами) между ЭВМ сети;
  
• 
  доступ к файлам, хранимым в удаленных ЭВМ, и обработку этих файлов;
  
• 
  защиту данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа;
  
• 
  выдачу различного рода справок об использовании ин­формационных, программных и технических ресурсов сети;
  
• 
  передачу текстовых сообщений с одного терминала поль­зователя на другие (электронная почта).
  

Операционные системы (ОС) отвечают за выполнение основных функций любого компьютера, будь то мэйнфрейм или миникомпьютер, сетевой сервер или настольный ПК. Для пользователя работа и роль операционной системы наиболее заметна и важна; ведь клавиатура, мышь и интерфейс — един­ственные посредники при общении человека с приложения­ми и аппаратурой.

С помощью операционной системы сети:

• 
  устанавливается последовательность решения задач пользователя;
  
• 
  задачи пользователя обеспечиваются необходимыми данными, хранящимися в различных узлах сети;
  
• 
  контролируется работоспособность аппаратных и програм­мных средств сети;
  
• 
  обеспечивается плановое и оперативное распределение ресурсов в зависимости от возникающих потребностей различ­ных пользователей вычислительной сети.
  

Выполняемое с помощью операционной системы сети управление включает: планирование сроков и очередности получения и выдачи информации абонентам; распределение решаемых задач по ЭВМ сети; присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям; изменение конфигурации сети ЭВМ; распределение информационных вычислительных ресурсов сети для решения задач пользователя.

Оперативное управление процессом обработки информации с помощью операционной системы сети помогает организовать: учет выполнения заданий (либо определить причины их невыполнения); выдачу справок о прохождении задач в сети; сбор данных о работах, выполняемых в сети, и т.д.

По отношению к аппаратной части и приложениям опера­ционная система выступает как диспетчер, ответственный за открытие и закрытие файлов, взаимодействие с сетью, пере­нос информации на диск и обратно, отображение информа­ции на экране и ее обновление, наблюдение за коммуникаци­онными портами и т. д.

Операционная система за­щищает программы друг от друга, следит за запросами и об­служивает их, управляет использованием памяти и т.д.

Операционные возможности ОС отдельных ЭВМ, входящих в состав вычислительной сети, поддерживают потребности пользователей во всех традиционных видах обслуживания: средствах автоматизации программирования и отладки, доступа к пакетам прикладных программ и информации локальных баз данных и т.д.

Сетевые возможности — одна из обязанностей операционной системы. Существует два подхода к поддержке способностей компьютеров общаться друг с другом. Один из них — снабдить сетевыми средствами автономную операционную систему типа MS DOS. Второй, бо­лее современный подход — с самого начала встраивать сред­ства поддержки сети в операционную систему и получать та­ким образом целостное решение. Такой подход реализован в системах Windows 95, Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX, в протоколах AppleTalk для Macintosh и в других ныне применяемых операционных системах. Операционные системы с сетевыми функциями представлены двумя не всегда различимыми разновидностями: серверными и клиентскими. Это вызвано различием возможностей и функций серверов и клиентов сети на базе ПК. Сервер­ная операционная система концентрируется на управлении ресурсами, а клиентская — на удовлетворении потребностей владельца, то есть на выполнении заданий с максимальной скоростью и эффективностью.

Выбор серверных операционных систем для корпоративных сетей на базе ПК весьма широк: Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX и Mac OS с сетевыми службами Apple Share и AppleTalk. Как правило, эти операционные системы способ­ны функционировать и в качестве ПО клиента, и в качестве ПО сервера. Более того, часто существует “младшая” версия для настольных компьютеров. Такие программные продукты как Windows NT Workstation, OS/2 Workstation и ПО рабочей станции от NetWare, по существу, представляют собой не­сколько упрощенные версии своих “старших братьев”, рабо­тающих на серверах..

Обсуждая клиентские или серверные операционные системы, нельзя не сказать о платформах. В компь­ютерном мире, как и в обычной жизни, под платформой по­нимается некое основание. В данном случае платформой на­зывают либо аппаратуру, на которой функционирует опера­ционная система, либо сочетание аппаратуры и аппаратно-зависимой операционной системы. OS/2, например, создавалась для процессоров компании Intel, хотя поначалу предназнача­лась и для процессоров PowerPC. Другие операционные сис­темы, например, UNIX и Windows NT, являются переносимыми, то есть могут работать на платформах с разными процес­сорами.

Сетевые операционные систе­мы создаются для решения масштабных задач: они предназначены для управления и обслуживания массовых (неред­ко одновременных) запросов клиентов. Кроме того, сетевая опе­рационная система отвечает за проверку учётных данных пользователя, его паролей и прав. К сетевым ОС предъявляются гораздо более высокие требования в отношении отказоустойчивости — ведь они дол­жны гарантировать непрерывность работы и целостность до­веренных им гигабайтов и даже терабайтов информации. Се­тевая ОС управляет совместным использованием ресурсов, уда­ленным доступом, администрированием сети, почтовым обслу­живанием и массой прочих составляющих бесперебойно фун­кционирующей среды коллективной работы.

Быстродействие сетевой ОС

Сетевая операционная система должна работать с максимально возможной скоростью. Добиться этого удаётся посредством “трёх М”: многопоточности, многозадачности, многопроцессорности.

Многопоточность

Многопоточная обработка основана на том, что микропроцессор (в конечном счете, от­ветственный за все происходящее в компьютере) работает с невероятной скоростью, измеряемой крошечными единица­ми времени — тактами. Эти такты выполняются независимо от того, обрабатывает ли процессор какую-нибудь задачу или нет. При этом многие такты приходятся на время, когда про­цессор работает “вхолостую”: например, когда программа ждет, пока сравнительно медленный дисковый накопитель выдаст данные для дальнейшей обработки.

При многопоточной обработке процесс (например, приложение — редактор текстов) подразделяется на отдельные составляющие, или потоки, каж­дый из которых выполняется микропроцессором по отдель­ности (см. рис. 1). Подразделение процесса на составляющие его потоки – функция самого приложения, а планирование по­токов, то есть порядок предоставления им процессорного вре­мени, осуществляется операционной системой. Точнее, имен­но так обстоит дело в системах типа Windows NT или OS/2, поддерживающих вытесняющую многозадачность.

Операционная система

Поток 1
Поток 2
3 2 1
Процессор
Приложение
Поток 3

Рисунок 1.
Многозадачность

Многозадачность — одна из особенностей современных операционных систем от Windows 95 до Windows NT, OS/2 и UNIX, состоящая в их кажущейся способности одновременно выполнять несколько процессов. Эта способность создается благодаря высокой скорости ра­боты процессора и его способности перемежать выделенные разным задачам интервалы времени (их называют квантами), не обязательно завершая выполнение одного процесса до на­чала другого (см. рис. 2).

Операционная система
Процессор

Приложение 1

Приложение 2


Рисунок 2.
Существует два типа многозадачности: с вытеснением и без него (последнюю называют также кооперативной много­задачностью). В первом случае операционная система сама контролирует, кто, что и когда делает. Она способна отложить выполнение процесса (потока), если надо выделить время дру­гому процессу, имеющему высший приоритет. В случае коо­перативной многозадачности процессы сосуществуют на ос­нове некоего “кодекса чести”, сами, решая, когда им отдать про­цессор другому приложению.

Многопроцессорность

В сетях, где большие объемы трафика¹ — норма, сетевая операционная система может еще успешнее справлять­ся с многозадачностью, если поддерживает многопроцессор­ную обработку. Тогда она может поддерживать многие десят­ки или даже сотни процессоров и способна распределять ра­бочую нагрузку сервера среди них так, что множество процессов будут фактически выполняться одновременно, каждый на своем процессоре.

Задание 1

Есть две разновидности много — процессорной обработки: асимметричная (Asymmetric Multiprocessing, ASMP) и симметричная (Symmetric Multi­processing, SMP). При асимметричной обработке нагрузка рас­пределяется между процессорами так, что один или несколь­ко из них обслуживают только операционную систему, а ос­тальные заняты только приложениями. При симметричной обработке любой процесс, требующий обработки, может быть поручен любому свободному процессору (см. рис. 3). В силу большей гибкости симметричной модели операцион­ная система с поддержкой SMP обеспечивает два важных пре­имущества. Во-первых, повышается отказоустойчивость сети, так как любой процессор способен справиться с любой задачей, и потому отказ одного процессора не влечет за собой крах всей системы. Во-вторых, улучшается балансировка на­грузки, так как операционная система способна распределять ее среди процессоров равномерно и тем самым предотвращать появление узких мест из-за слишком частых обращений к од­ним процессорам и пренебрежения остальными.

Процессор 1

Задание 2

Операционная система

Задание 3

Процессор 2

Задание 4

Рисунок 3.

Windows NT Server

Появление ОС Windows NT Server ознаменовало вступле­ние корпорации Microsoft на рынок сетевых операционных си­стем. Windows NT Server быстро стала весьма популярной, осо­бенно в своей значительно переработанной версии 4.0, куда включена поддержка набора системных служб Active Server, спроектированного специально для разработки интрасетей и управления ими. Windows 2000 (переименованная версия 5.0) еще более расширяет возможности управления сетью благодаря инициативе нулевых расходов на администрирование (Zero Administration Initiative), которая снизит расходы и сложность поддержки персональных ком­пьютеров-клиентов благодаря централизации управления кли­ентами и их ПО.

Windows NT — 32-разрядная многопоточная многозадачная операционная система, которая поставляется в версиях для сервера и для рабочей станции. В своем серверном воплощении Windows NT служит фундаментом пакета серверных приложений Microsoft BackOffice. Версия для рабочей станции представляет собой высокопроизводительную операционную систему, отличаю­щуюся от Windows NT Server лишь оптимизацией для настоль­ного компьютера.

Windows NT лучше всего “себя чувствует” на компьюте­рах с большим объемом памяти и дискового пространства. Ей необходимо минимум 16 Мб ОЗУ, но она работает намного быстрее и стабильнее, когда объем ОЗУ составляет 32 Мб и более. В этом отношении Windows NT аналогична играм, Windows 95 и приложениям типа Microsoft Office 97, работа которых заметно улучшается, когда объем памяти превышает минимально допустимую величину. Необходимый объем дис­кового пространства зависит от платформы, на которой рабо­тает Windows NT. В системах на базе процессоров Intel она занимает на диске минимум 125 Мб, а в RISC-системах ей по­надобится не менее 160 Мб. По части типа платформы Windows NT почти всеядна: она пригодна как для однопроцессорного сервера, почти ничем не отличающегося от Вашего настоль­ного компьютера, так и для чуда техники с поддержкой SMP и 32 процессорами.

В большинстве сетей используются не только ПК и не только Windows, но целый конгломерат платформ и даже се­тевых архитектур. Windows NT Server, как и большинство сер­верных операционных систем, “хорошо осведомлена” об альтернативных “укладах жизни”. Поэтому она может работать как самостоятельно, так и в сотрудничестве с другими сете­выми ОС — Novell NetWare, DEC Pathworks и почтенной UNIX. Windows NT можно подключать к мэйнфреймам по протоко­лу IBM SNA, к сетям Macintosh с протоколами AppleShare и Apple Talk и к любым сетям на основе протоколов TCP/IP, включая, естественно, и Интернет. Windows NT Server поддер­живает также компьютеры-клиенты под управлением Mac OS, OS/2, UNIX, MS-DOS и разных версий Windows (в том числе “старушки” 3.1).

Надежная и эффективная поддержка совместного ис­пользования ресурсов — важнейшая обязанность сетевой опе­рационной системы; по степени важности с ней сопоставима только поддержка электронной почты.

Коммуникации

Операционные системы составляют лишь часть сетевой среды. Сотрудничество любого рода связано с передачей и приемом информации, и поэтому требует коммуникационного программного обеспечения — узкоспециализированного ПО, играющего роль посредника между пользовательскими приложениями с одной стороны и сетевыми протоколами, модемами, маршрутизаторами, ком­мутационными сервисами и прочими технологиями ISO/OSI низкого уровня — с дру­гой. Разработчикам ПО, которые полагаются в качестве таких, заполняющих пропасть между приложениями и поставщика­ми услуг связи и телефонии, посредников на инструментарий Microsoft, служат два ее произведения со звучными названия­ми — MAPI и TAPI.
TAPI

Интерфейс приложений компьютерной телефонии (Telephony Application Programming Interface, TAPI) представляет собой набор функций, позволяющих разнообразным прило­жениям пользоваться телефоном для поддержки столь привле­кательных форм сотрудничества, как:

• 
  телеконференции;
  
• 
  передача данных, в том числе по факсу и электронной почте;
  
• 
  удаленный доступ;
  
• 
  интерактивное взаимодействие;
  
• 
  поиск информации на досках объявлений, в группах но­востей и т. д.
  

По существу TAPI - это набор сервисов-посредников между приложением, нуждаю­щимся в телефонных услугах, и специальной программой — поставщиком услуг телефонной связи, которая взаимодейству­ет с реальной аппаратурой: телефоном, факсом, модемом и т. д. TAPI искусно встроен в Windows и является единственным методом, доступным Windows-приложениям для манипулиро­вания телефоном. TAPI может поддерживать работу настольного компьютера с настольным телефоном или с телефоном, доступным через локальную сеть.
MAPI

MAPI представляет собой отраслевой стандарт, благодаря которому коммуникационные приложения передают информацию друг другу. Это как бы универсальный язык, позволяющий различным програм­мам понимать друг друга и взаимодействовать. Серверные компоненты MAPI позволяют серверу Exchange работать с множеством разнотипных почтовых клиентов и сервисов, та­ких как, например, поставщики оперативной информации. Клиентские компоненты интерфейса MAPI обеспечивают Windows-приложениям типа Exchange Client возможность обмениваться почтой с любым MAPI-сервером, не заботясь о подробностях вроде формата почтового адреса получателя или взаимодействия с его почтовым сервером.

Как и прочие интерфейсы прикладного программирования, MAPI работает на низком уровне незаметно для пользо­вателя, хотя без этого интерфейса не обойтись даже при про­стейших операциях типа чтения и удаления почтовых сооб­щений. По существу, MAPI служит “почтовым отделением и службой доставки” любого MAPI-совместимого приложения (например, тексто­вого редактора или электронной таблицы).

Обмен информацией

Конечно, кроме телефона есть и электронная почта.

Электронная почта обеспечивает доставку писем (а часто и произвольных файлов, а также голосовых и факсимильных сообщений) от одних пользователей сети другим, успешно используется при автоматизации конторских работ. Передача между терминалами сообщений, например, фото­телеграмм, может также рассматриваться как разновидность электронной почты. Однако для большинства конкретных случаев использование электронной почты предполагает передачу сообщений через специальные "почтовые ящики", между которыми размещаются устройства обработки данных. ("Почтовый ящик" - общая область памяти вычислительной сети, предназначенная для записи информации с помощью одной прикладной программы с целью ее дальнейшего исполь­зования другими прикладными программами, функционирую­щими в других узлах сети.) Накопление документов в таких "почтовых ящиках" и возможность их последующей дополни­тельной обработки имеют следующие преимущества:

• 
  отпадает необходимость в пересылке предварительных результатов и промежуточных рабочих материалов;
  
• 
  достаточно просто реализуется конфиденциальная связь, обеспечиваются приоритетность передачи данных, циркуляция документов в сети и другие виды информационной связи.
  

Для эффективной работы пользователей в сети требуется и иное программное обеспечение, которое иногда поставляется вместе с сетевой ОС, а иногда его надо покупать отдельно:

Средства удаленного доступа позволяют подключаться к сети с помощью модема и работать на компьютере, как будто он непосредственно подключен в сеть (разумеется, при этом многие операции будут выполняться дольше, так как модем работает значительно медленнее сетевого контроллера);

Средства групповой работы позволяют совместно работать над документами, обеспечивают согласованность версий до­кументов у разных пользователей, предоставляют средства для организации до­кументооборота предприятия, позволяют организовывать телеконференции — письменный обмен мнениями по различным темам и т.д.;

Программы резервирования позволяют создавать резервные копии данных, хранящих­ся на серверах сети и на компьютерах пользователей, а при необходи­мости — восстанавливать данные по их резервной копии.

Для пользователей, работающих в среде Windows NT и BackOffice, электронная почта — нечто само собой разумеющееся, причем чаще всего под этим словом понимается сервер электронной почты Microsoft Exchange Server. По су­ществу, это компонент BackOffice, поддерживающий не толь­ко электронную почту, но и планирование, контроль и совме­стное использование информации, — целый набор функций, которые обычно относят к программному обеспечению коллек­тивной деятельности.

Помимо этих функций Exchange Server поддерживает дос­туп в Интернет. Роль Интернета растет, по мере того как все большее число предпринимателей осознанно или не очень начинают рассматривать эту глобальную, основанную на стандартах сеть в качестве информационной магистрали, важной не только для связи, но и для маркетинга, электронной торгов­ли, совместной работы в реальном времени. А в будущем — и для тщательно контролируемых, защищенных, не терпящих от­лагательства транзакций того типа, который пока выполняют лишь банки и другие финансовые учреждения. Разумеется, Exchange Server не решает всех этих задач, но будучи основ­ным коммуникационным компонентом Microsoft BackOffice, действительно обеспечивает надежный и простой обмен элек­тронной почтой через Интернет.

Exchange Server масштабируем и, следовательно, подойдет и маленькой компании с парой десятков клиентов, и крупной корпоративной сети со многими тысячами пользователей. В любом из этих воплощений Exchange Server обеспечивает эф­фективную связь и автоматизацию сотрудничества, поддер­живая:

• 
  почту, включая электронную и факс;
  
• 
  планирование рабочего времени и отслеживание выполне­ния задач;
  
• 
  публикацию информации через электронные доски объяв­лений и базы данных;
  
• 
  управление информацией с помощью фильтров, электрон­ных форм и средств разработки приложений, которые по­зволяют пользователям и разработчикам решать массу за­дач, начиная от сортировки сообщений по проблематике и автоматического удаления “почтового мусора” до автома­тизации задач и создания форм отчетов.
  

Exchange, подобно Windows NT, может быть и клиентом, и серве­ром. Но в отличие от сходных между собой Windows NT Server и Windows NT Workstation, серверный и клиентский компо­ненты Exchange — Exchange Server и Exchange Client — спе­циализированы: дело клиента — писать послания, а задача сер­вера — доставлять их.

Серверный компонент Exchange — Exchange Server, работает на сер­верах сети. Его основная задача — хранение, маршрутизация и доставка почты — кажется достаточно простой, но, как час то в мире компьютеров, здесь далеко не все доступно глазу. Чтобы обеспечить беспрепятственную и надежную пере­дачу разнообразных сообщений через Интернет, Exchange поддерживает два хорошо известных почтовых стандарта:

UUENCODE и многоцелевые расширения электронной почты Интернета (Multipurpose Internet Mail Extensions, MIME). Оба реализуют довольно сложные процессы. UUENCODE преоб­разует файлы любого типа, включая программы, в формат ASCII, понятный всем компьютерам. В этом формате файлы передаются компьютеру-адресату, где и восстанавливаются сопутствующей программой UUDECODE. Это преобразова­ние при всех технических отличиях сравнимо с цифро-аналоговым преобразованием, выполняемым модемами.

Похожим образом MIME позволяет почтовой программе пре­образовывать мультимедийные сообщения, состоящие из раз­нотипной информации (простого и форматированного текста, аудио и видео), так чтобы их можно было передать по сети. По­скольку преобразование основано на стандартах интерфейса MIME, такой документ можно передавать между самыми разны­ми платформами — почтовая программа адресата, поддержива­ющая MIME, всегда восстановит исходную форму сообщения.

Без таких стандартов сообщение электронной почты, со­держащее что-либо кроме простого текста, выглядело бы весь­ма загадочно. А ведь Интернет — не единственное техничес­кое достижение, позволяющее произвести внешне простую пересылку сообщения из одного места в другое.

Exchange Server тесно интегрирован с Windows NT Server, но это но ограничивает его воз­можности. Так, например, поддержка широко используемых транспортных протоколов, включая IPX/SPX и TCP/IP, позво­ляет Exchange Server работать с сетями Novell NetWare, UNIX и AppleTalk. Exchange также способен передавать почту че­рез Интернет и работать с любыми коммуникационными приложениями стандарта Х.400 благодаря тому, что поддержива­ет общеотраслевые стандарты типа SMTP (почтовый протокол TCP/IP), MIME, Web-протоколы и стандарт обработке сооб­щений CITT X.400.

Outlook — мощное дополнение к пакету офисных про­граммных продуктов для Windows. Будучи диспетчером лич­ной информации, Outlook может работать с сервером Exchange, заменяя клиентское ПО Exchange в настольной си­стеме. По набору функций он сходен с широко известным кли­ентом Exchange, но превосходит его по своим возможностям, по сути, являясь единым центром управления всей информа­цией на настольном ПК. Достаточно щелкнуть значок на ле­вой панели, и в правой появится его содержимое.

• 
  Из окна Outlook пользователь может обращаться к любо­му из следующих элементов:
  
• 
  электронной почте;
  
• 
  общим папкам;
  
• 
  встроенным приложениям поддержки коллективной рабо­ты и решения производственных задач: списку встреч, дис­петчеру заданий, планировщику, личному дневнику и элек­тронной записной книжке;
  
• 
  значку “Мой компьютер” Windows 95 и Windows NT Workstation, который обеспечивает доступ практически ко всем ресурсам компьютера;
  

• 
  любым личным папкам, включая значки часто используе­мых ресурсов на серверах сети (поместив их на левую па­нель окна Outlook).
  

Outlook ориентирован на Интернет и способен на большее, нежели простая обработка почты и планирование.

Клиентское ПО для работы с сервером Exchange Server — Exchange Client — работает на настольном компьютере, поддерживая единый пункт сбора корреспонденции: универсальный почто­вый ящик для всех получаемых сообщений (от электронной почты до документов, факсов и голосовой почты). В состав Exchange Client входят три основных компонента:

• 
  Клиентское ПО, отвечает за решение всех задач по обме­ну сообщениями, включая поддержку настраиваемых форм (представлений), списков сообщений, общих папок и т. д.
  
• 
  Schedule+ занимается планированием по времени и про­ектам. Он предназначен для ведения перечня встреч, про­смотра расписаний, создания запросов на проведение со­вещаний и обработку ответов на такие запросы.
  
• 
  Конструктор форм (Exchange Forms Designer) применяет­ся для создания специализированных форм, например за­явления на отпуск или сметы расходов. Заполнив такую форму, пользователь возвращает ее электронным способом соответствующему сотруднику или в отдел. Создание форм может быть простым или сложным, а иногда требует и на­выков программирования. Так или иначе, этот компонент предъявляет, пожалуй, самые высокие требования к пользователю, в отличие от, например, отправки электрон­ной почты или планирования встреч — их быстро осваива­ет даже новичок, настолько они интуитивны.
  

Компоненты Exchange Server, ориентированные на поддержку коллективной работы, тесно связаны с конструктором форм Exchange (Exchange Forms Designer, EFD). Конструктор форм облегчает совмест­ное использование информации в масшта­бах группы и даже целого предприятия, позволяя создавать электронные “фор­мы” для запроса информации или ее обработки.

Управление базами данных

Создание форм — это целое направление в области управления базами данных для среды поддержки совместной деятельности. Может показаться, что базы данных — всего лишь унылое скопление фактичес­ких данных. Мало того, системы управления базами данных трудны для освоения, однако они очень важны для среды со­вместного использования информации.

На предприятии в базах данных хранится самая разная информация: от сведений о служащих и их заработках до спис­ков заказчиков и инвентаризационных ведомостей. А вообще-то базы данных хранят объем информации обо всем — от автомобилей до зоологии, не говоря уже о регистрациях ново­рожденных, документах о ссудах и продажах акций, банковс­ких транзакциях, списках недвижимости, биржевых обзорах и всеобщих любимицах — налоговых декларациях. Базы дан­ных настолько важны, что в конце 1996 года ООН признала их одной из форм интеллектуальной собственности, которая под­падает под действие международных законов об охране автор­ских прав.

В своей основе база данных — это просто собрание сведений, аналогичное телефонной книге или атласу. Разница в том, что база данных существует в электронной форме, а ее содер­жание четко организовано в виде сетки из столбцов (их назы­вают полями) и строк, называемых записями. Каждое поле со­держит информацию определенного типа о некоем элементе, а каждая запись содержит все поля, относящиеся к такому элементу.

Организация в виде полей и записей характерна и для про­стых, и для сложных баз данных. Эта структура служит осно­вой поиска информации, чем, собственно, и определяется цен­ность баз данных.

Защита данных

Защита данных всегда имеет первостепенную важность. В среде BackOffice роль прислу­ги, сторожа и работника играет изощренная система управ­ления реляционными базами данных под названием SQL Server. Аббревиатура SQL расшифровывается как Structured Query Language — язык структурированных запросов.

SQL Server располагает всеми средствами защиты, необходимыми в корпоративной среде, позволяя владельцу базы данных ограничивать доступ к выполняемым в ней опера­циям (например, он может разрешить только просмотр данных, но не их изменение), а также конкретным лицам, которым не разрешено просматривать, использовать и изменять базу данных. Кроме того, благодаря тесной интеграции SQL Server c Windows NT стандартная регистрация в системе гарантирует, что только авторизованные пользователи сети могут обращаться к информации на любой из её серверов. Такая сквозная регистрация снижает нагрузку на администратора сети хотя бы тем, что сводит к минимуму обращения по поводу забытых паролей.

SQL Server поддерживает три типа защиты:

• 
  Интегрированная защита объединяет усилия систем за­щиты SQL Server и Windows NT, так что при регистрации в сети Windows NT пользователь сразу получает доступ к серверу SQL Server. Этот тип защиты основан на защищённом подключении (trusted connection) к сети. При таком со­единении рабочая станция, подключающаяся к сетевому серверу, использует протокол, поддерживающий аутентификацию (проверку идентичности). Такое подключение поддерживают, например, компьютеры под управлением Windows NT Workstation.
  

• 
  Стандартная защита заключается в том, что SQL Server сам проверяет права подключающегося пользователя. Стандартные средства защиты требуют от пользователя ввести идентификатор и пароль для доступа к SQL Server.
  
• 
  Смешанная защита — при таком типе защиты SQL Server проверяет полномочия одним из двух способов в зависимо­сти от типа соединения (защищенное или незащищенное).
  

SQL Server поддерживает шифрование паролей и данных для обеспечения максимального уровня безопасности при об­мене между взаимосвязанными сетями, а также позволяет шифровать хранимые процедуры с целью защиты и поддер­жания целостности программ, хранящихся на сервере.

Для борьбы с компьютерными вирусами используются комплексы организаци­онных, технологических, программных и аппаратных (технических) мер и средств.

Антивирусные программы (antivirus programs) – это класс программ, предназначенных для борьбы с компьютерными вирусами и последствиями их действия. В зависимости от назначения и принципа действия различают антивирусные программы:

— "сторожа" или "детекторы" — предназначенные для обнаружения файлов, зараженных известными вирусами, или признаков, указывающих на возможность заражения;

— "фаги" ("полифаги") или "доктора" — предназначенные для обнаружения и устранения известных им вирусов;

— "ревизоры" — контролирующие уязвимые и, соответственно, наиболее час­то атакуемые вирусами компоненты памяти ЭВМ и способные в случае обнаруже­ния изменений в файлах и системных областях дисков вернуть их в исходное состо­яние;

— "резидентные мониторы" или "фильтры" — резидентно располагающиеся в оперативной памяти и перехватывающие обращения к операционной систе­ме, которые используются вирусами для размножения и нанесения вреда, с целью предоставления пользователю возможности принятия решения на запрет или вы­полнение соответствующих операций;

— "комплексные"— выполняющие функции нескольких перечисленных выше антивирусных программ.

Доступ к мэйнфреймам

Сети в масштабе предприятия (часто не вполне “чисто” ло­кальные) — часть инфраструктуры любой крупной корпора­ции. Сети, представляющие собой смесь традиционной тех­нологии миникомпьютеров и мэйнфреймов с новыми техно­логиями, опирающимися на ПК и архитектуру клиент-сервер — скорее норма, нежели исключение. Именно в таких сетях персональные компьютеры подключаются к большим маши­нам и делят с ними информацию и ресурсы.

Можно подумать, что раз большинство компьютеров являются двоичными устройствами, то просто­го кабеля вполне достаточно, чтобы подключать персональный компьютер под управлением Windows или без нее к большо­му компьютеру IBM. Увы, это не так.

Эмуляция терминала

В своем традиционном мире мэйнфрейм “рассчитывает” иметь дело с неинтеллектуальным, покорным, немым терми­налом, подключенным к каналу связи. Но персональный ком­пьютер — “существо” более равноправное и намного более умное и не вписывается в эту картину. Тем не менее, чаще все­го вычислительные мощности крупных организаций состоят из смеси персональных компьютеров с процессорами Intel под управлением Windows, Macintosh, рабочих станций с ОС UNIX и мэйнфреймов.

Обычно автономные персональные компьютеры общаются со своими более крупными собратьями благодаря аппаратно-программной эмуляции тер­минала. Эмуляция терминала, хотя и звучит как безнадежное признание “Хотел бы быть таким, как ты”, в действительнос­ти позволяет персональному компьютеру казаться неинтел­лектуальным терминалом определенной марки и модели, к ко­торой “привык” мэйнфрейм. Однако более современные кли­ент-серверные среды на базе Windows NT и BackOffice пред­лагают два других способа связи: протокол управления кана­лом передачи данных (Data Link Control, DLC) и сложное, но совершенно незаметное для пользователя решение, известное как SNA Server.

SNA

Системная сетевая архитектура (System Network Architecture, SNA) создавалась корпорацией IBM с целью подключать друг к другу свои компьютеры и периферию для обмена данными. Это оригинальная и увлекательная многоуровневая архитектура, в которой есть все: от физического (аппаратного) уровня до вер­хнего уровня службы обработки транзакций².

SNA — весьма сложный ­набор спецификаций, содержащий протоколы разных типов для связи между мэйнфрей­мом и различными устройствами, включая принтеры и терми­налы. Изначально SNA создавалась для сети, в которой мэйн­фрейм находится на вершине иерархии. Теперь же благодаря расширенному интерфейсу межпрограммной связи (Advanced Program to Program Communications, APPC) она охватывает и одно-ранговые сети на базе ПК.

APPC описывает коммуникационные каналы между различными устройствами, такими как принтеры и персональные компьютеры. Сами устройства подразделяются на физические (physical units, PU) и логические (logical units или LU). Между этими классами нет четкого различия, поскольку одно и то же устройство может быть физическим, то есть реальным сете­вым устройством, и логическим — виртуальным “устрой­ством”, представляющим собой, например, сеанс работы в сети. Но кроме сетевого гуру вряд ли кому-то нужно знать, что персональный компьютер может быть и физическим узлом сети, и одним или несколькими логическими узлами, каждый из которых представляет сеансы работы различных приложе­ний на ПК, например, клиента электронной почты или сеанса доступа к базе данных SQL.

DLC

DLC встроен в Windows NT Workstation и Windows NT Server. Любой компьютер, работающий под управлением одной из этих версий Windows NT и под­ключенный к сети Ethernet или Token Ring, может с помо­щью этого протокола связываться с мэйнфреймом IBM или периферийными устройствами (например, с принтером, ко­торый подключен непосредственно к сети, а не к одному из компьютеров).

DLC — прекрасное решение для клиентов Windows NT. Но не все персональные копьютеры-клиенты работают под управ­лением этой операционной системы. На многих из них установлена ОС Windows 95, Windows 3 1, MS-DOS или OS/2, а компью­теры Macintosh работают под управлением собственной опера­ционной системы Кроме того, крупные компании располагают большими локальными сетями, и для них важны гибкость и совместимость при интеграции этих сетей с уже имеющимися ком­пьютерами. Для таких сред удачным решением (по крайней мере, с точки зрения корпорации Microsoft) будет SNA Server.

SNA Server

SNA связывает мэйнфреймы и сети архитекторы клиент-сервер, располагаясь на отдельном сервере между мэйнфреймом и локальной се­тью Задача SNA Server — решить что “видят” компьютеры по обеим сторонам протокола-изгороди.

Для мэйнфрейма SNA Server представляет сеть ПК как группу физических или логических устройств Для персональных компьютеров сети мэйнфрейм, благодаря SNA Server выглядит как еще один сервер, с которым они могут свободно общаться.

Хотя компьютер сервера SNA для связи с мэйнфреймом должен поддерживать протоколы SNA, компьютеры-клиенты могут не только работать с операционными системами Windows, MS-DOS, OS/2 или Macintosh, но и использовать свои обычные сотовые протоколы типа TCP/IP или IPX/SPX для обмена с сервером SNA Server и через него — с мэйнфреймом. В результате пользователи сети получают совершенно прозрачный доступ к серверам Windows NT и мэйнфрейму, в любой момент, когда им понадобится.

Поскольку скорость и простота доступа существенны для “гладкой” работы сети, “за кулисами” SNA Server выпол­няет множество других функций. Например, благодаря интег­рации с Windows NT ему доступны средства защиты операци­онной системы, что позволяет избежать многократного ввода паролей Кроме того, SNA Server переносит бремя коммуни­каций с сетевого клиента на сервер, что способствует эффек­тивности использования ресурсов компьютера-клиента Что касается запросов пользователей, то SNA Server сам может под­держивать до 250 подключений и до 10000 параллельных се­ансов на один сервер, распределяя при этом нагрузку между каналами и серверами для достижения максимальной производительности.

Управление сетью и оптимизация расходов на неё

BackOffice и Windows предлагают два важных административных инструмента, способ­ных помочь в управлении сетью и снизить расходы на нее. Один из них уже доступен и называется сервер управления системами (Systems Management Server, SMS). Второй — ини­циатива “нулевых расходов на администрирование” (Zero Administration Initiative), которая будет реализована во всех следующих версиях Windows.

SMS- сервер управления системами

У SMS две задачи — централизовать управление сетью и уп­ростить распространение программного обеспечения и его модернизацию на клиентских системах. SMS подойдет и ма­лой, и большой сети — это инструмент управления сетью на базе Windows NT, эффективно использующий встроенные средства защиты Windows NT. Кроме того, он позволяет под­держивать сеть в работоспособном состоянии при различных изменениях, не прибегая к ее переустановке. SMS позволяет администратору сети:

• 
  следить за каждым ПК, подключенным к сети;
  
• 
  проводить инвентаризацию ПО, а также обновлять и уста­навливать его (включая операционные системы);
  
• 
  устанавливать ПО на выделенных серверах для совмест­ного использования различными группами сотрудников;
  
• 
  проводить инвентаризацию аппаратуры и следить за кон­фигурацией компьютеров-клиентов;
  
• 
  следить за производительностью компьютеров сети;
  
• 
  при необходимости дистанционно управлять компьютером под управлением Windows NT, Windows или MS-DOS (на­пример, для устранения неполадок);
  
• 
  хранить информацию о конфигурации аппаратуры и ПО всех компьютеров сети в единой централизованной базе данных;
  
• 
  создавать конфигурацию системы для конкретных сотруд­ников, что позволяет им работать через любое подключе­ние к сети;
  
• 
  следить за сетевым графиком.
  

“Нулевые расходы на администрирование”

Инициатива компании Mic­rosoft под названием “нулевые расходы на администрирование” является развитием подхода, воплощенного в SMS. Инициатива ставит своей целью дать организациям возможность наращивать капиталовложе­ния в платформу Windows, минимизировать тяготы управле­ния для администраторов сети посредством удаленного конт­роля за персональными компьютерами и установкой про­граммного обеспечения. Как выразился Билл Гейтс, “заказчи­ки хотят обновлять ПО, не подходя к каждому из тысяч ком­пьютеров корпоративной сети. Они желают позволить пользо­вателям плавно перемещаться между ними. И все это они хо­тели бы получить, не обременяя себя излишними сложностя­ми, связанными с несовместимостью аппаратных средств и операционных систем”.

В общем, инициатива “нулевого” администрирования обе­щает:

• 
  автоматические обновление операционной системы и при­ложений;
  
• 
  хранение на сервере информации о статусе приложений и конфигурации среды конкретного пользователя, что обе­щает пользователю возможность работать с одной и той же средой и всей необходимой информацией независимо от местонахождения;
  
• 
  централизованное администрирование и управление, которое позволит следить за компьютерами-клиентами и поддерживать их конфигурации в гармонии с сетью;
  
• 
  внедрение клиент-серверных технологий активной платформы для разработки приложений.
  

Упомянутый в последней строке списка набор предназначен для разработки приложений для Интернета и интрасетей. Включение технологий активной платформы в состав инициативы “нулевого администрирования” существенно расширяет возможности сетевых администраторов и разработчиков в использовании возможностей “тонкого” клиента и традиционных приложений для настольных систем.

Поддержка инициативы Zero Administration встроена в следующую этапную версию Windows NT (Windows 2000), а часть ее компонентов включена в состав ОС Windows 98.

Заключение

С появлением Интернета возникло множество вопросов, например, способы подключения необеспеченных или изолированных сообществ к Интернету – это необходимо чтобы предотвратить ситуацию, когда отдельные слои общества или целые страны окажутся оторванными от остального мира и обделёнными информацией. Что касается эволюции мира сетей в будущем – есть много разработок, но 3 из них тесно связаны со средой для поддержки совместной деятельности на базе интернета и интрасетей. Это динамический HTML, сетевые компьютеры и тенденция дифференциации "тонких" и "толстых" клиентов. Динамический HTML – это новая технология, пришедшая вместе с Microsoft Internet Explorer 4.0 и Netscape Navigator 4.0 и способная существенно расширить интерактивность интрасети. Вопросы применения сетевых компьютеров и спор о тонких и толстых клиентах тесно связаны между собой и в настоящее время являются предметом интересных и, порой горячих дискуссий.

Чем же это кончится? Кто знает! Почти наверняка Java будет расти и процветать. Вероятно скорость модемов повысится. Уже разрабатываются способы ускоренной передачи информации.

Говорят есть древнее китайское проклятье: "Чтоб ты жил в эпоху перемен!" Что касается компьютерной технологии, мы уже живём в эту эпоху. Но это время, хотя отнюдь и не простое, тем не менее, не является пугающим или враждебным. Оно полно перспектив, впереди не мало светлых дней, а мечты живут и множатся.

Список использованной литературы

1. 
   Кононыхин В.Н. “Сети ЭВМ”: Учебное пособие по курсу “Системы и сети телеобработки данных”/ Под. Ред. В.Н. Четверикова. – М.: Издательство МВТУ, 1989. – 48 с., 18 ил.
   
2. 
   Воройский Ф.С. Систематизированный толковый словарь по информатике. (Вводный курс по информатике и вычислительной технике в терминах.) – М: Либерия, 1998. – с. 376.
   
3. 
   Чоговадзе Г.Г. “Персональные компьютеры”. – М.: Финансы и Статистика, 1989. – 208 с.: ил.
   
4. 
   Вудкок Дж. “Современные информационные технологии совместной работы”/Перевод с английского – Москва: Издательско-торговый дом “Русская Редакция”, 1999. – 256 стр.: ил.
   
5. 
   Острейковский В.А. “Информатика”: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа., 1999. – 511 с.: ил.