Novell NetWare

Бесплатно!

Курсовая работа на тему “Novell NetWare”

1. История создания системы Novell Netware

Система NetWare была создана в результате работы SuperSet Software — консалтинговой группы, основанной друзьями Дрю Мэйджером, Дэйлом Найбауэром, Кайлом Пауэллом и позднее вошедшим в эту группу Макром Хёрстом. В основу этой работы были положены результаты их занятий в университете Бригама Янга в городе Прово, штат Юта в октябре 1981 года.

В 1983 году Рэймонд Ноорда присоединился к работе группы SuperSet. Первоначально перед группой стояла задача создания системы CPM совместного использования дисков для сетей на основе оборудования CP/M, которое в то время продавала компания Novell. Внутри группы сложилось убеждение, что CP/M является обречённой на неуспех платформой, и в результате было предложено альтернативное решение для только что выпущенных IBM-совместимых ПК. Группой также было написано приложение Snipes — работающая в текстовом режиме игра, которую они использовали для тестирования новой сети и демонстрации её возможностей. Snipes был первым сетевым приложением в мире и фактически является предшественником многих популярных многопользовательских игр, таких как Doom и Quake. Эта сетевая операционная система позже была названа Novell NetWare. В NetWare используется протокол NCP (от англ. NetWare Core Protocol — «протокол ядра NetWare»), который является протоколом передачи пакетов, позволяющим клиентам передавать запросы на серверы NetWare и получать от них ответы. Первоначально NCP был привязан к протоколам IPX/SPX, то есть система NetWare сама по себе могла использовать для взаимодействия в сети только IPX/SPX. Для хранения информации аутентификации использовалась встроенная система на основе СУБД Btrieve.

Первый программный продукт с именем NetWare был выпущен в 1983 году. Он назывался NetWare 68 (или Novell S-Net), работал на процессоре Motorola 68000 и использовал топологию «звезда». Этот продукт был заменён в 1985 году на NetWare 86, который был написан для работы на процессорах Intel 8086. После выпуска процессора Intel 80286 компания Novell выпустила NetWare 286 (в 1986 году). В 1989 году, после выпуска процессора Intel 80386, последовала NetWare 386. Позже Novell пересмотрела нумерацию версий NetWare: NetWare 286 стала NetWare 2.x, а NetWare стала NetWare 3.x.

2. Развитие системы Novell NetWare

Фирмой Novell разработано несколько поколений сетевых операционных систем, начиная с ELS (Entry Level System) NetWare, которые могли обслуживать до 8 станций. Advanced NetWare 2.x уже являлась полноценной сетевой ОС, способной одновременно обслуживать до 100 пользователей сервера на базе 286+ PC, как выделенного, так и невыделенного. На современном этапе развития компьютерных технологий наибольший интерес представляют NetWare версий 3.12 и 4.1.

Версия 3.12 является “топ моделью” своего поколения, в которой исправлены ошибки предыдущих версий и “наведены мосты” к сетям нового поколения – 4.x. Версия 3.12 появилась позже 4.0 и унаследовала ее некоторые черты – поддержку CD-ROM, включение в поставку почтовых средств Basic MHS и First Mail, VLM-клиент, фрейм IEEE_802.2 и некоторые другие. В связи с более поздним появлением эти черты иногда ошибочно считают принадлежностью только NetWare 4.x.

Версии NetWare 4.0, 4.01 и 4.02 были быстросменяемыми заявками на новое поколение, и их “сырость” значительно сдерживала стремление пользователей сменить надежную 3.12 на что-то более прогрессивное. Появление на рынке NetWare 4.1 порадовало приверженцев продуктов Novell, которым требуется создавать и обслуживать большие и очень большие локальные и территориально разъединенные сети.

По внутреннему устройству NetWare 4.1 является этапом эволюции предыдущего поколения, закрепившим его положительные фундаментальные свойства и изменившим систему организации объектов и ресурсов сети. По сравнению с NetWare 3.12 повышена производительность сервера, правда, ценой повышения расхода оперативной памяти. Ниже будут подробно раскрыты эти и другие отличия поколений систем и описаны их общие свойства. Название NetWare без указания конкретной версии будет подразумевать применимость изложенного к NetWare 3.12 (почти всего – к 3.11 с установленными “заплатками”) и 4.1.

3. Основные характеристики  NetWare

3.1. NetWare 3.x

NetWare представляет собой многозадачную многосерверную сетевую операционную систему. Она относится к классу сетевых ОС с централизованным управлением.

Сервисы, предоставляемые NetWare:

* Разделяемое использование файлов (File Sharing) – возможность чтения и записи файлов, физически расположенных в дисковом пространстве файл-сервера с рабочих станций сети. ОС обеспечивает доступ приложений рабочих станций к сетевым файлам так же, как и к файлам локальных дисков, с заданными правами доступа и разрешением множественного доступа нескольких клиентов сети.

* Разделяемое использование принтеров (Printer Sharing) – возможность коллективного использования принтеров, физически подключенных к серверу, рабочей станции или аппаратных принт-серверов.

* Обмен сообщениями (Messaging Services) – обмен короткими сообщениями или электронными письмами.

* Коммуникационный сервис – использование сервера в качестве мультипротокольного маршрутизатора.

* Архивирование и восстановление файлов (Backup and Restore) – централизованное использование устройств архивации (обычно ленточных).

Платформа сервера обеспечивает запуск приложений, использующих ресурсы и коммуникационные системы сервера, расширяющих список предоставляемых сетью сервисов.

Средства безопасности (Security) охватывают все сетевые ресурсы. Они обеспечивают:

* Защиту регистрации (Login Security) – вход в сеть только под заранее заданным именем и, при необходимости, с предъявлением пароля.

* Защита консоли (Console Security) – возможность установления пароля на доступ к консоли сервера.

* Защита файловой системы – мощные и гибкие средства разграничения прав доступа пользователей к файлам и каталогам; возможность восстановления удаленных файлов.

* Защита управлением объектами – разграничение привилегий пользователей и администраторов.

* Защита коммуникаций – шифрование паролей в сетевых пакетах и применение сигнатур для противодействия подглядыванию и фальсификации сетевых пакетов.

* Сетевой аудит – отслеживание попыток доступа к важным ресурсам и ведение журналов событий.

Средства обеспечения отказоустойчивости (System Fault Tolerance, SFT) включают:

* Дублирование таблиц каталогов и файлов.

* Верификацию записи на диск последующим считыванием и динамическое переназначение сбойных участков диска в резервную область (Hot Fix Area).

* Отражение (дуплексирование) дисков – параллельная запись данных на несколько носителей с целью резервирования.

* Сиcтему отслеживания транзакций (Transaction Tracking System, TTS) – возможность отката незавершенных транзакций для сетевых файлов.

Динамическое конфигурирование сервера в процессе эксплуатации – запуск и выгрузка дополнительных загружаемых модулей – NLM (NetWare Loadable Module).

Автоматическая настройка сервера (Autotuning) – изменение распределения памяти и выделение дополнительных ресурсов для процессов под воздействием изменений нагрузки.

Поддержка протокольных стеков обеспечивает возможность одновременного использования нескольких протокольных стеков (IPX/SPX, TCP/IP, AppleTalk и др.) при независимости набора предоставляемых услуг от используемого протокола.

Поддержка файловых систем DOS, Macintosh, OS/2, Unix позволяет использовать различные пространства имен файлов и каталогов и их атрибутов.

Клиентское обеспечение поддерживает операционные системы DOS, Macintosh, OS/2, Unix

Поддержка временных зон обеспечивает синхронизацию служб времени для широкомасштабных сетей, охватывающих несколько часовых поясов.

Управление сетью обеспечивается поддержкой SNMP как на серверах, так и на рабочих станциях.

Совместимость с младшими версиями обеспечивает возможность работы клиентов и утилит новых версий с серверами предыдущих версий.

Компьютерная платформа сервера – IBM PC-совместимая машина:

* Процессор – не ниже 80386.

* ОЗУ – не менее 4 Мбайт для 3.12 и 8 Мбайт – для 4.1.

* Системная шина – желательно высокопроизводительная: EISA, MCA, PCI.

* Дисковая система – любая, поддерживаемая BIOS, желательно, на шине SCSI.

* Дополнительные устройства внешней памяти – CD-ROM, стримеры, устройства массовой памяти (High Capacity Storage System, HCSS).

* Коммуникационная система – адаптеры сетевых архитектур ARCNet, Ethernet, FDDI, Token Ring, AppleTalk.

3.2 NetWare 4.x

Решением проблемы организации объектов для больших многосерверных сетей является использование Сервиса Каталогов (NetWare Directory Services, NDS), радикально отличающего NetWare 4.x от предыдущих версий. Здесь информация обо всех объектах сети, независимо от их принадлежности к конкретному серверу, хранится в общей базе данных сети – Каталоге (Directory). Это слово в данном контексте принято писать с заглавной буквы, чтобы не путать с обычным дисковым каталогом. Все объекты сети – пользователи, группы, серверы, тома, принтеры со своими очередями и серверами – с помощью специальных объектов-контейнеров организованы в иерархическую структуру – перевернутое корнем вверх дерево каталогов. Дерево организуется по логическому принципу – страна, город, организация, подразделение и т.п. Для получения доступа к любым ресурсам всей сети необходима лишь однократная регистрация пользователя. Для поиска нужного объекта необходимо знать его имя и местоположение в дереве, его физическое перемещение (например, переключение с одного сервера на другой) незаметно для пользователя. Данный способ является “сетецентрическим” (network-centric), единая для всей сети репликативная база описания ресурсов существует в виде копий (дубликатов, реплик) на всех серверах сети, что обеспечивает дополнительную отказоустойчивость в случае потери доступности базы на каком-либо сервере.

Сервис каталогов обеспечивает неограниченную наращиваемость сети как по ее размеру, так и по составу объектов, допуская определение приложениями новых классов объектов. Он также облегчает организацию системы безопасности, делая ее более стройной и гибкой.

Для совместимости с серверами NetWare 2.x-3.x NDS имеет возможность их включения в Каталог, а при необходимости использования старых клиентов возможна эмуляция Bindery.

Преимущества древовидной структуры организации сети подчеркиваются графическим интерфейсом утилит Windows, отражающим различные объекты и их связи соответствующими мнемоническими картинками и обеспечивающим простой интерфейс для перемещения по дереву и действий с объектами.

Новое поколение NetWare имеет ряд отличительных средств, часть которых является прямым следствием изменения подхода к организации, другая часть является развитием общих функциональных свойств.

Процедура регистрации пользователя изменилась соответственно принципам организации сети. Однократная регистрация обеспечивает доступ ко всем ресурсам Каталога.

Служба времени, обеспечивающая синхронизацию северов, использует новую категорию – тайм-сервер (Time Server). Система тайм-серверов задает общее время для всей сети, что необходимо для обслуживания репликативной базы данных Directory.

Сжатие файлов обеспечивает возможность хранения редко используемых файлов в упакованном виде. В отличие от динамических компрессоров типа Double-Space или Stacker, сжатый файл NetWare при запросе на доступ должен сначала распаковываться в свободном дисковом пространстве, что вызывает некоторые неудобства и задержку обслуживания первого обращения.

Подразделение блоков (Block suballocation) – разбиение блоков диска на подблоки меньшего размера (512 байт) повышает эффективность использования диска, особенно для маленьких файлов.

Миграция данных обеспечивает возможность хранения редко используемых файлов на внешних носителях большой емкости (HCSS), имеющих сравнительно большое время доступа. Аналогично сжатым файлам, файлы-мигранты по первому запросу доступа должны вернуться в нормальное состояние на стандартный диск.

Возможность невыделенного сервера: NetWare Server for OS/2 устанавливается на компьютере с ОЗУ объемом более 16 Мбайт, при этом сервер и его OS/2-клиент могут работать параллельно, разделяя использование ресурсов компьютера.

Расширенный сетевой аудит позволяет отслеживать все обращения по чтению или записи к файлам и каталогам, причем функции аудитора (сугубо пассивного, но всевидящего наблюдателя), неподвластны (и не видны) даже администратору.

Набор сетевых утилит, необходимых администратору и пользователю, по сравнению с предыдущими версиями значительно сокращен за счет расширения их функциональности.

Управление сервером получило удобный меню-интерфейс SERVMAN.NLM – альтернативу множеству длинных команд SET, набор управляемых параметров расширился.

Использование памяти сервера улучшено, сокращены безвозвратные выделения памяти.

Защита памяти сервера – возможность запуска сомнительных модулей в специальной области памяти предотвращает возможность повреждения ими памяти, принадлежащей другим модулям (возможность таких интерференций особо не афишировалась в описаниях предыдущих версий).

Поддержка аппаратных средств сервера – использование преимуществ процессора Pentium, мультипроцессорной архитектуры, шины PCI, поддержка адаптеров с интерфейсом PC Card (новое название стандарта PCMCIA).

Сетевая печать при сохранении основных принципов получила “выпрямленную” процедуру установки и настройки.

Лицензирование сервера. Как и в предыдущих версиях NetWare, количество пользователей, обслуживаемых ядром ОС на каждом файл-сервере, ограничено лицензионным параметром приобретенного пакета, и в одной сети невозможна работа серверов с одинаковыми серийными номерами.

В NetWare 4.x введена аддитивность лицензии: ограничение определяется суммой приобретенных лицензий, которые, к тому же, могут сниматься с одного сервера и устанавливаться на другой. Лицензия может быть на 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500 и 1000 пользователей

4.  Распределение памяти

Основным ресурсом платформы сервера является оперативная память. В NetWare-386 ее использование основано на 32-битных регистрах, позволяющих адресовать до 4 Гбайт в одном непрерывном сегменте. Объем реально устанавливаемой памяти ограничивается возможностями системной платы и разрядностью контроллеров DMA и Bus-Master дисковых (и, возможно, сетевых) адаптеров. При установке памяти свыше 16 Мбайт обычно требуется выполнение команды REGISTER MEMORY beg size из файла AUTOEXEC.NCF сразу же после задания номера внутренней сети. Здесь beg и size – шестнадцатеричные значения начала (обычно 1000000) и размера области памяти свыше 16 Мбайт.

В системах с шиной EISA автоматическая регистрация памяти выше 16 Мбайт разрешается командой

SET AUTO REGISTER MEMORY ABOVE 16 MEGABYTES = ON (OFF) в файле STARTUP.NCF.

Логически память организована в виде пулов и выделяется для различных нужд динамически, по мере необходимости и возможности. Параметры, регулирующие выделение памяти, рекомендуется изменять не ранее, чем через 15 минут функционирования сервера при рабочей нагрузке. Распределение памяти в NetWare 3.x и 4.x существенно различается.

В NetWare 3.x память разделяется на три пула:

Главным пулом (первичным сегментом памяти) является пул кэш-буферов файлов, используемых при чтении и записи.

Из этого сегмента память выделяется в пулы постоянной и кратковременной памяти безвозвратно до перезагрузки сервера.

Размер пула в установившемся режиме должен составлять не менее 20% от общего объема памяти, рекомендуется 40-60%.

Кэш-буфер файлов имеет подпулы динамического и статического кэша.

Динамический кэш является подпулом, используемым для внутренних системных таблиц с изменяющимся размером (хеш-таблиц, таблиц размещения файлов и каталогов). Подпул нефрагментируемый, расширяемый. Освободившаяся область может возвращаться в кэш-буфер файлов непрерывными блоками.

Статический кэш – фрагментируемый, расширяемый подпул, используемый для загрузки NLM. Освободившаяся область может возвращаться в кэш-буфер файлов несмежными блоками.

Частая загрузка и выгрузка модулей может приводить к фрагментации памяти и невозможности удовлетворения запроса на непрерывную область памяти.

Пул постоянной памяти выделяется для долговременного использования коммуникационными буферами и кэш-буферами каталогов.

Подпул полупостоянной памяти используется дисковыми и сетевыми драйверами и может возвращаться в постоянную память.

Пул кратковременно выделяемой памяти (Alloc Short Term Memory) используется планами драйвов (drive maps), таблицами SAP, RIP, управления очередями, соединений пользователей. Неиспользуемая память остается в пуле для повторного применения.

Максимальный размер пула кратковременно выделяемой памяти (только в NetWare 3.x) задается командой

SET MAXIMUM ALLOC SHORT TERM MEMORY = 8388608 (50000-33554432 байт).

В NetWare 4.x память разделяется на пять пулов:

Пул выделенных блоков (allocated blocks pool) – область буферов размером 4 Кбайт, выделенных из пула кэш-буферов для загрузки NLM. Освободившиеся блоки возвращаются обратно в пул кэш-буферов.

Пул кэш-буферов (cache buffers pool) – в него собирается вся свободная память сервера. Используется для кэширования чтения и записи файлов, из него память обратимо выделяется в пул выделенных блоков.

Пул перемещаемой кэш-памяти (cache movable memory pool) – память для внутренних системных таблиц с изменяющимся размером (хеш-таблиц, таблиц размещения файлов и каталогов).

Пул фиксированной кэш-памяти (cache non-movable memory pool) – небольшая область для хранения системной информации и работы компрессора файлов.

Операционная система (operating system) – 3-4 Мбайт памяти для кода и данных ОС (Code and Data Memory).

Управление проверкой повреждений памяти при выделении блоков:

SET ALLOC MEMORY CHECK FLAG=OFF (ON)

В NetWare 4.x решена проблема фрагментации памяти. Для этого периодически запускается процесс “сборки мусора” (garbage collection), который при наличии достаточного количества и объема освободившихся блоков производит дефрагменацию памяти пула кэш-буферов, собирая всю свободную память в одну непрерывную область.

Управление процессом сборки мусора (доступно и из STARTUP.NCF)

SET GARBAGE COLLECTION INTERVAL=15 (1-60 минут) – периодичность инициирования “сборки мусора”

SET NUMBER OF FREES FOR GARBAGE COLLECTION=5000 (100-100000) – количество освободившихся областей, при которых запускается сборка мусора

SET MINIMUM FREE MEMORY FOR GARBAGE COLLECTION=8000 (1000-1000000) – суммарный объем освободившихся областей, при которых запускается сборка мусора

Процессор сервера работает в защищенном режиме, что, однако, не гарантирует устойчивости работы системы при неполадках в отдельных модулях, поскольку и они, и само ядро ОС NetWare работают в нулевом кольце защиты памяти (аппаратный супервизор процессора 80386 и старше), чем объясняется высокая скорость их работы. При этом защиты памяти как таковой нет, и любой модуль может обращаться ко всему объему памяти даже по записи, что может приводить к краху системы. В других ОС защищенного режима пользовательские задачи работают в кольце 3 – медленно, но надежно.

В NetWare 4.x по умолчанию все модули так же загружаются в нулевое кольцо,но существует возможность создания “карантинной зоны” для загрузки модулей, которые подозреваются в залезании в чужие области памяти. Такая зона создается загрузкой модуля DOMAIN.NLM. Этот модуль помещается в каталог DOS и может запускаться раньше всех из первой строки файла STARTUP.NCF, разделяя память на два домена: “OS”- привелигированный домен (кольцо 0), служащий для загрузки ядра ОС и “верных” модулей, “OS_PROTECTED” – защищенный (точнее, изолированный) домен кольца 3. Загрузка модулей происходит в текущий домен, по умолчанию – “OS”. Смена текущего домена для загрузчика выполняется командами

DOMAIN=OS_PROTECTED и DOMAIN=OS

Просмотр содержимого доменов обеспечивает команда DOMAIN, при этом первым выводится список модулей, загруженнных в текущий домен.

Не все модули могут работать в защищенном домене – не потому, что пытаются попасть в чужую память, а потому, что могут не уметь работать в ненулевом кольце защиты.

После загрузки модуля в защищенный домен сразу смените текущий домен на “OS”, чтобы потом по ошибке не загрузить в защищенный другие модули. Модули в защищенном домене работают медленнее.

5.  Аппаратные средства хранения данных

К аппаратным средствам системы хранения данных относятся собственно накопители с носителями информации и контроллеры их интерфейсов. Устройства хранения классифицируются по различным признакам:

Метод доступа:

* Устройства произвольного доступа (Random-Access Devices) – накопители на гибких, жестких, магнитных, оптических, магнитооптических дисках.

* Устройства последовательного доступа, обычно ленточные (Tape Devices) – стримеры, кассетные или бобинные. Для них характерна большая емкость относительно недорогих сменных носителей и большое время доступа.

Тип доступа:

* Чтение/запись (Read/Write) – дисковые устройства оперативного доступа, для которых характерно небольшое время выполнения операций как считывания, так и записи.

* Только чтение (Read Only) – CD-ROM или магнитные диски с защитой от записи.

* Устройства с быстрым чтением и относительно долгим процессом записи – например, магнитооптические устройства, требующие предварительного стирания информации.

* Устройства с последовательной записью – многие типы стримеров позволяют дописывать информацию только в конец занятой области носителя (ранее записанная информация, расположенная за текущей областью записи, становится недоступной).

Сменяемость носителя:

* Фиксированный диск – винчестер, не предполагающий оперативной смены.

* Накопители со сменными носителями – CD-ROM, стримеры, магнитооптические устройства и тому подобные. Смена носителя может быть как ручной, так и автоматизированной (устройства Jukebox).

Данные на сервере хранятся в виде файлов, для которых характерен большой разброс частоты использования, размеров и требований по ограничениям на время ожидания доступа. По совокупности этих признаков можно выделить три основные категории устройств хранения файлов:

* On-line – “всегда готов”, устройства хранения часто используемых файлов на фиксированных дисках. Объем хранимых данных ограничен возможностями подключения дисков (внутренних и внешних) к серверу.

* Off-line – устройства хранения файлов на магнитных лентах или сменных дисках, которые могут быть установлены и смонтированы оператором по требованию клиента. Объем хранимых данных практически неограничен, но главный недостаток – необходимость присутствия оператора и большое время ожидания доступа.

* Near-line – “всегда поблизости”, устройства хранения на автоматически сменяемых и монтируемых носителях (ленточные карусели, Jukebox и прочие), занимающие среднее положение по времени доступа и объему (довольно дорогое решение).

Хорошая сетевая операционная система должна иметь возможности для обеспечения автоматической миграции данных (Data Migration) с устройств On-line на Off-line или Near-line и обратно с учетом их объема и частоты использования.

Novell публикует следующие стандарты на хранение и миграцию файлов:

Real Time Data Migration (RTDM): – автоматическая миграция данных с жестких дисков On-line на системы Near-line.

High-Capacity Storage System (HCSS): – поддержка оптических Jukeboxes.

Mass Storage Services (MSS): – координация распределенных иерархических систем хранения.

Противоречащие друг другу требования к объему хранимой информации, скорости доступа, надежности и цене могут удовлетворяться сочетанием различных классов устройств.

6. Интерфейсы

Из существующих интерфейсов внешних устройств ST506/412, ESDI, SCSI и IDE, в настоящее время интерес представляют только два последних.

SCSI

SCSI (Small Computer System Interface, произносится “скази”) – стандартный интерфейс шины системного уровня. Он используется для подключения различных периферийных устройств – винчестеров, CD-ROM, стримеров, магнитооптических и других, внутреннего и внешнего исполнения – к компьютерам с различной архитектурой. Первоначальная 8-битная версия SCSI сменилась более эффективным интерфейсом SCSI-2, включающем 16/32-битные расширения (WIDE SCSI-2), скоростные (в FAST SCSI-2 пропускная способность шины поднята с 4 до 10 Мбайт/с, менее популярный ULTRA – 20 Мбайт/с) и их комбинации (FAST-WIDE SCSI-2 с максимальной пропускной способностью 20/40 Мбайт/с и ULTRA-WIDE – 40/80 Мбайт/с). Внедряется и SCSI-3 с параллельным, последовательным и оптоволоконным интерфейсами, обеспечивающий высокие скорости обмена и широкие функциональные возможности. В настоящее время наиболее популярны контроллеры и устройства 8- и 16-битного SCSI-2, и в дальнейшем речь пойдет именно о них. В принципе, эти устройства совместимы и со старым SCSI-1, но их совместное использование на одной шине неэффективно.

Дисковая подсистема с интерфейсом SCSI состоит из хост-адаптера, связывающего шину SCSI с системной или локальной шиной компьютера, и SCSI-устройств, соединенных с хост-адаптером кабельным шлейфом. В сервере может быть установлено до четырех хост-адаптеров. На каждой шине SCSI может присутствовать до 8 устройств, считая и хост-адаптер. Каждое устройство имеет уникальный идентификатор (SCSI ID 0-7): хост-адаптер обычно имеет ID7, первый (загрузочный) жесткий диск – ID0. Сложные устройства могут иметь до восьми подустройств со своими номерами LUN (Logical Unit Number).

SCSI-устройства выпускаются как внутреннего, так и внешнего исполнения. Внутренние устройства соединяются с хост-адаптером 50-проводным (Wide SCSI – 68-проводным) плоским кабелем, внешние – экранированным кабелем с 50-контактным разъемом “CENTRONICS” для 8-битного или 68-контактным миниатюрным разъемом для 8/16-битного SCSI-2. Существует две версии SCSI, различающиеся по типу электрических сигналов: линейные (Single ended) – обычные для PC-техники – и дифференциальные (Differential) – малораспространенные, допускающие большую суммарную длину шлейфа. Их кабели и разъемы внешне одинаковы, но взаимной совместимости устройств нет.

Обычно внутренний и внешний шлейфы адаптера являются двумя частями одной SCSI-шины.На крайних устройствах шины (и только на них) должны быть установлены и включены терминаторы (внутренние или внешние), в противном случае работа устройств будет неустойчивой. На хост-адаптере терминаторы должны включаться при использовании только одного (внутреннего или внешнего) шлейфа, современные адаптеры обычно имеют автоматическое управление терминаторами.

SCSI-2 предусматривает возможность самостоятельной работы устройств: полученные цепочки команд они могу выполнять в предварительно оптимизированном порядке, отключившись от шины, используя собственные внутренние буферы. Два устройства на одной SCSI-шине могут обмениваться массивами данных без загрузки системной шины и процессора.

Все SCSI-устройства должны предварительно конфигурироваться. Параметры конфигурирования включают:

* SCSI ID – адрес 0-7, уникальный для каждого устройства на шине.

* SCSI Parity – контроль паритета: если хоть одно устройство на шине его не поддерживает, следует отключить на всех устройствах.

* Termination – включение терминаторов (только на крайних устройствах шлейфа).

* Terminator Power – питание активных терминаторов, должно быть включено хотя бы на одном устройстве.

* SCSI Synchronous Negotiation – согласование скорости синхронного обмена, обеспечивающего более высокую производительность. Если хоть одно устройство на шине не поддерживает синхронный обмен, на хост-адаптере согласование необходимо запретить. При этом, если обмен будет инициирован синхронным устройством, хост-адаптер поддержит этот режим.

* Start on Command (Delayed Start) – разрешение запуска двигателя только по команде от хост-адаптера. Позволяет снизить пик нагрузки блока питания, поскольку устройства будут запускаться последовательно.

* Enable Disconnection – позволяет устройствам отключаться от шины при неготовности данных, освобождая ее для других операций (используется при нескольких периферийных устройствах на шине).

Современные хост-адаптеры являются интеллектуальными устройствами, способными разгрузить центральный процессор от рутинных операций. Они обычно используют прямой доступ к памяти (DMA) и управление шиной (Bus Mastering). Тип системной шины адаптера определяет его пропускную способность и разрядность шины адреса, используемой в режиме Bus-Master. Для ISA-адаптеров 20-битное ограничение адреса не позволяет адресовать память свыше 16 Мбайт, что для сервера не так уж и много. Хорошим решением является использование шин PCI, EISA, MCA; VLB используется редко. На некоторых системных платах имеются встроенные SCSI-адаптеры, реализующие преимущества локального подключения.

Плата дискового сопроцессора Disk Coprocessor Board (DCB) разработки Novell является одним из первых интеллектуальных хост-адаптеров. Для разгрузки центрального процессора в DCB использовался собственный процессор 80188. Современные адаптеры превосходят его по производительности, но в дань уважения Novell продолжает программно поддерживать этот раритет.

IDE (Integrated Device Electronics) – интерфейс устройств со встроенным контроллером, используется для подключения устройств внутреннего исполнения: дисковых накопителей и CD-ROM. Наибольшее распространение получила 16-битная версия, называемая также ATA (AT Attachment) или AT-Bus. Новые версии – EIDE (Enhanced IDE), Fast ATA , Fast ATA-2 допускают более высокие скорости обмена (свыше 10 Мбайт.с) и отодвигают ограничение на максимальный объем диска с 504 Мбайт до 7.88 Гбайт.

Малораспространные варианты: XT-IDE – 8-битный интерфейс с 40-проводным шлейфом, с ATA несовместим; MCA IDE – 72-проводной интерфейс для 16-битной шины MCA.

К одной шине IDE может подключаться не более двух устройств, одно из которых с помощью переключателей (джамперов) назначается ведущим (Master), другое – ведомым (Slave). В отличие от SCSI, устройства на одной шине могут работать только поочередно. В системе может быть до двух шин IDE, доступных для подключения жестких дисков. Дополнительный IDE-интерфейс, имеющийся на звуковых картах, обычно может использоваться только для подключения CD-ROM (жесткие диски BIOS на нем искать не будет, хотя возможно настроить драйвер NetWare и на его использование; целесообразность установки звуковой карты на выделенном сервере весьма сомнительна).

Скорость передачи данных по шине может ограничиваться как накопителем, так и контроллером. Для обмена обычно используется PIO (Programming Input/Output). PIO Mode 3 допускает скорость до 11.1 Мбайт/с, PIO Mode 4 – 16.6 Мбайт/с. Для сервера желательна поддержка высокоскоростных режимов.

Контроллер IDE в современных платформах обычно встраивается в системную плату и подключается к высокопроизводительной локальной шине. Существуют также и контроллеры для шин ISA, EISA, VLB, PCI, некоторые модели имеют аппаратный кэш и средства дублирования (отражения) дисков. Применение ISA-адаптеров для сервера нежелательно по причине их низкой пропускной способности.

Делая выбор между интерфейсами дисковой системы SCSI и IDE, следует принимать во внимание следующие факторы:

* цена SCSI-диска теперь несущественно превышает цену аналогичного IDE-устройства, однако надо учитывать внушительную цену SCSI-контроллера (хост-адаптера);

* производительность одиночных устройств IDE и SCSI практически одинакова, но при одновременном использовании нескольких устройств суммарная производительность SCSI-системы существенно выше;

* высокая эффективность дисковой системы в сервере (как в многозадачной системе) обеспечивается использованием DMA (и Bus Mastering) и интеллектуальностью адаптера, что типично для SCSI и редко встречается в IDE-системах;

* ассортимент устройств IDE ограничен жесткими дисками и накопителями CD-ROM, только внутреннего исполнения и только для IBM PC-совместимых компьютеров. Интерфейс SCSI имеют винчестеры, стримеры, магнитооптические устройства, CD-ROM, дисковые массивы и другие устройства как внутреннего, так и внешнего исполнения, производимые для компьютеров любых архитектур;

* наращиваемость системы с IDE ограничена четырьмя жесткими дисками, вместе с CD-ROM число устройств не может превышать шести. Для SCSI возможно подключение до 4×7=28 устройств, в число которых могут входить и сложные устройства с подустройствами;

* теоретически возможно сосуществование SCSI и IDE в одном сервере, но при этом вероятны и некоторые сюрпризы несовместимости (конфликты) конкретных моделей контроллеров.

7. Устройства хранения информации

7.1. Накопители на жестких магнитных дисках

Накопители на жестких магнитных дисках (Hard Disk Drive, HDD) являются основными устройствами оперативного хранения информации. Для современных одиночных накопителей характерны объемы от сотен мегабайт до нескольких гигабайт при времени доступа 5-15 мс и скорости передачи данных 1-10 Мбайт/с.

Относительно корпуса сервера различают внутренние и внешние накопители.

Внутренние накопители существенно дешевле, но их максимальное количество ограничивается числом свободных отсеков корпуса, мощностью и количеством соответствующих разъемов блока питания сервера. Установка и замена обычных внутренних накопителей требует выключения сервера, что в некоторых случаях недопустимо.

Внутренние накопители с возможностью “горячей” замены (Hot Swap) представляют собой обычные винчестеры, установленные в специальные кассеты с разъемами. Кассеты обычно вставляются в специальные отсеки со стороны лицевой панели корпуса, конструкция позволяет вынимать и вставлять дисководы при включенном питании сервера. Для стандартных корпусов существуют недорогие приспособления (Mobile Rack), обеспечивающие оперативную съемность стандартных винчестеров.

Внешние накопители имеют собственные корпуса и блоки питания, их максимальное количество определяется возможностями интерфейса. Обслуживание внешних накопителей может производиться и при работающем сервере, хотя может требовать прекращения доступа к части дисков сервера.

Для больших объемов хранимых данных применяются блоки внешних накопителей – дисковые массивы и стойки, представляющие собой сложные устройства с собственными интеллектуальными контроллерами, обеспечивающими, кроме обычных режимов работы, диагностику и тестирование своих накопителей.

Более сложными и надежными устройствами хранения являются RAID-массивы (Redundant Array of Inexpensive Disks – избыточный массив недорогих дисков). Для пользователя RAID представляет собой один (обычно SCSI) диск, в котором производится одновременная распределенная избыточная запись (считывание) данных на несколько физических накопителей (типично 4-5) по правилам, определяемым уровнем реализации (0-10). Например, RAID Level 5 позволяет при считывании исправлять ошибки и осуществлять замену любого диска без остановки обращения к данным.

7.2. CD-ROM

Устройства считывания компакт-дисков CD-ROM расширяют возможности системы хранения данных NetWare. Существующие накопители обеспечивают скорость считывания от 150 кбайт/с до 300/600/900/1500 Кбайт/c для 2-,4-,6- и 10-скоростных моделей при времени доступа 200-500 мс. NetWare позволяет монтировать компакт-диск как сетевой том, доступный пользователям для чтения. Объем тома может достигать 682 Мбайт (780 Мбайт для Mode 2).

Устройства CD-ROM выпускаются с различными интерфейсами, как специфическими (Sony, Panasonic, Mitsumi), так и общего применения: IDE и SCSI. Сервер NetWare обслуживает только CD-ROM с интерфейсами SCSI, новые драйверы существуют и для IDE; устройства со специфическими интерфейсами могут использоваться только в DOS для инсталляции системы. С точки зрения повышения производительности предпочтительнее использование CD-ROM SCSI, однако они существенно дороже аналогичных IDE-устройств. В сервере с дисками SCSI применение CD-ROM с интерфейсом IDE может оказаться невозможным из-за конфликтов адаптеров.

Во избежание зависания процесса инсталляции сервера с CD, его привод нежелательно подключать к тому же контроллеру, который будет обслуживать диск с системным томом SYS:.

CD-ROM внутреннего исполнения не рекомендуется устанавливать непосредственно над жестким диском из-за сильного магнитного поля, способного разрушить данные на винчестере, которое возникает при считывании CD.

7.3. Стримеры

Устройства хранения данных на магнитной ленте (Tape Drive) – стримеры – являются распространенными средствами архивации данных. Они относятся к категории устройств хранения Off-Line, для них характерно очень большое время доступа, обусловленное последовательным методом доступа, средняя скорость обмена и большая емкость носителя – от сотен мегабайт до нескольких гигабайт. Носителем информации обычно являются картриджи с лентой шириной 1/4 дюйма (6.25 мм) – Quarter-Inch Cartridge, QIC. Широко распространены стандарты QIC 40 и QIC 80, имеющие продольную плотность записи 10000 бит/дюйм на 20 дорожках и 14700 бит/дюм на 28 дорожках соответственно, позволяющие хранить сотни Мбайт на одной ленте. Большие объемы обеспечивают стандарты QIC 1350 и QIC 2100 – 1.35 и 2.1 Гбайт соответственно. Девятидорожечные ленты шириной 1/2 дюйма (12,7 мм) типичны для накопителей мини- и больших (Mainframe) компьютеров.

Стримеры могут иметь специфические интерфейсы, требующие специальных адаптеров; некоторые дешевые модели подключаются к стандартному контроллеру накопителей на гибких дисках вместе с дисководами; существуют устройства, подключаемые к паралельному порту. NetWare поддерживает только стримеры с интерфейсом SCSI, что объясняется его преимуществом в производительности системы в целом. Использование стримеров с другими интерфейсами может оказаться невозможным из-за отсутствия соответствующих драйверов.

NetWare поддерживает ленточные устройства как средства архивирования и востановления данных, на их использование ориентирована серверная утилита SBACKUP.

Ленточные устройства имеют существенный недостаток – большие затраты времени на обслуживание:

* подготовка картриджа к использованию – тестирование поверхности и форматирование ленточных томов – весьма длительная процедура, занимающая время, исчисляемое часами. Приобретение предварительно отформатированных картриджей (Preformatted) позволяет экономить время (конечно, при условии совпадения форматов);

* процесс записи и считывания длителен из-за последовательного доступа и невысоких скоростей движения носителя;

* при длительном хранении ленты требуют периодической перемотки для снятия внутренних напряжений. Кроме того, при хранении необходимо выдерживать нормальные условия по температуре и влажности;

* основное преимущество стримеров – низкая удельная стоимость хранения больших массивов информации.

7.4. Магнитооптические устройства

Магнитооптические устройства – Magneto-Optical Drives, MOD, – используют лазерный луч для записи информации на сменный магнитный носитель, весьма устойчивый к воздействию внешних магнитных полей и некритичный к температуре и влажности. Емкость одного носителя составляет от сотен мегабайт до нескольких гигабайт. Устройства обеспечивают скорость считывания и время доступа, приближающиеся к параметрам винчестера, но существенно более длительный процесс записи. Магнитооптические устройства могут монтироваться как сменяемый том или использоваться в качестве устройств архивации (альтернатива стримерам) или миграции данных (HCSS). Приводы с автоматической сменой носителя (Jukebox) являются примером устройств хранения класса Near-Line и могут с успехом использоваться для создания массивов данных с объемом, достигающим терабайта, а также для автоматизированного резервного архивирования сетевых дисков. Общепринятым интерфейсом MOD для серверов является SCSI, применение устройств, подключаемых к параллельным портам для сервера нежелательно из-за большой загрузки процессора при обмене с ними и может оказаться невозможным из-за отсутствия драйверов NetWare.

8. Основные отличия от Windows

Сетевая ОС Novell NetWare имеет серверный вариант, оптимизированный для работы в качестве файл-сервера, а также варианты оболочек для рабочих станций с различными локальными ОС, причем эти оболочки выполняют исключительно функции клиента. Другим примером ОС, ориентированной на построение сети с выделенным сервером, является операционная система Windows NT. В отличие от NetWare, оба варианта данной сетевой ОС – Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) – могут поддерживать функции и клиента и сервера. Но серверный вариант Windows NT имеет больше возможностей для предоставления ресурсов своего компьютера другим пользователям сети, так как может выполнять более широкий набор функций, поддерживает большее количество одновременных соединений с клиентами, реализует централизованное управление сетью, имеет более развитые средства защиты.

Детали:

Тип работы: Курсовая работа

Предмет: Компьютерные науки

Год написания: 2010

Добавить комментарий

Ваш email не будет показан.

Получать новые комментарии по электронной почте. Вы можете подписаться без комментирования.