Защита информации

Операционная  система Advanced NetWare 2.0 была выпущена в 1986 году. Одной из выдающихся особенностей Advanced NetWare 2.0 была способность соединять  до четырех различных сетей с  одним файловым сервером.

В 1987 году вышла  операционная система NetWare SFT, которая  отличалась от предыдущей версии повышенной отказоустойчивостью и сохранностью данных.

NetWare 2.15 и NetWare для Macintosh дебютировали в 1988 году. Существенным недостатком этих  версий было очень большое  время инсталляции - оно включало  в себя время тестирования  жесткого диска и могло продолжаться  день или даже два.

32-разрядная сетевая  ОС NetWare 386 была выпущена в сентябре 1989 года. В ней была значительно  улучшена система защиты данных, производительность и гибкость.

В NetWare 2.2 фирма Novell собрала все лучшее из ранних версий NetWare. Все варианты версии 2.2 имеют  одинаковые возможности и одинаковый уровень отказоустойчивости. Улучшен  процесс инсталляции, имеется поддержка VAP (Value Added Processes) – отдельных программных  модулей, стыкуемых с ОС NetWare и  позволяющих файловому серверу  выполнять некоторые дополнительные функции.

NetWare 3.12 использует  преимущества процессоров 80386, 80486 или Pentium. Она предоставляет возможности  присоединение к одному серверу  до 250 пользователей, объем дисковой  памяти до 32 терабайт, размер файла  до 4Г, один файл может располагаться  на нескольких накопителях, одновременно  могут быть открыты до 100 тыс.  файлов. NetWare 3.12 имеет улучшенную  систему защиты данных. Также  новой является концепция NLM (NetWare Laudable Module) загружаемых (выгружаемых)  в процессе работы. В сервере  могут храниться файлы для  рабочих станций с разными  операционными системами (DOS, Macintosh, OS/2, UNIX). Недостатком операционной  системы NetWare 3.12 является система  помощи и подсказок, где самым  слабым местом является пользовательский  интерфейс. Еще одна особенность  этой версии – новый интерфейс  транспортного уровня (TLI - Transport Layer Interface), основанный на ODI. Этот интерфейс  предоставляет широкий диапазон  возможностей для организации  связей, включая IPX/SPX, NetBIOS, LU 6.2 (APPC), именованные  каналы связи для рабочих станций,  управляемых DOS и OS/2, TCP/IP, интерфейс  Berkley 4.3 Sockets и UNIX System V Stream/TLI.

NetWare 4.0 полностью  совместима с предыдущими версиями, и пользователь может даже  не заметить разницы. Наиболее  значительной особенностью NetWare 4.0 является  система NDS (NetWare Directory Service), представляющая  собой иерархически организованную  базу данных. Использована также  новая система именованных директорий, что позволяет пользователям  присоединяться к серверам за  одну операцию, при этом доступ  возможен к 54 тыс. файловым  серверам (раньше эта цифра была  равна 8). Новинками версии являются: система кэширования предполагаемого  чтения, компрессия данных и компоновка  блоков данных, улучшенная система  защиты данных и ресурсов.

Операционные  системы Microsoft Windows NT и Windows NT Advanced Server появились  в продаже в июле 1993 года. Тогда  их использовали лишь энтузиасты и  крупные компании. Во многом это  было связано с довольно высокими требованиями системы к аппаратуре. С выходом версии 3.5, заметно снизившей  уровень этих требований и включившей в себя ряд новых функций, начался  стремительный рост популярности Windows NT. Сегодня она широко применяется  самыми разными организациями, банками, промышленностью и индивидуальными  пользователями. Все больше становится поклонников этой удобной и надежной системы и в России. Версия 4.0 –  это следующий шаг в распространении Windows NT: новый интерфейс и масса  новых полезных свойств, привели  к широкому внедрению этой системы  на персональных рабочих местах. Сейчас еще рано что-либо говорить о Windows NT 5.0, поскольку только недавно вышла  бета-версия операционной системы.

Microsoft не публикует  данные об инсталлированной базе Windows NT, однако утверждает, что более  40 компаний собираются использовать Windows NT Workstation в качестве операционной  системы более чем на 10 тыс.  ПК. К тому же, по данным нескольких  консалтинговых фирм, в месяц  продаётся более 30 тыс. копий  ОС Windows NT Server. Фирмы Compaq, Dell и Getaway готовят NT - серверы на базе  микропроцессоров Pentium Pro компании Intel. Ожидается, что Windows NT станет ведущей  операционной системой для процессоров  Pentium Pro, поскольку Windows’95 содержит 16-ти  разрядный код и работает на Pentium Pro не так быстро, как полностью  32-ух разрядная NT.

Ранние версии Windows поддерживали неприоритетную многозадачность, из-за чего работа системы зависела от корректности запущенных задач. Все  приложения делили процессорное время  путем периодического опроса друг друга. Если какое-либо приложение отказывалось отвечать, система не знала, что в  таком случае делать. В Windows NT действует  принцип приоритетов, позволяющий  приложениям с более высоким  приоритетом "вытеснять" имеющие  более низкий. Так как система  всегда контролирует события, процессорное время используется эффективнее, а "сбойное" приложение не приведет к зависанию системы.

Операционная  система UNIX создавалась за несколько  этапов. Все началось в 1965-69 гг. в Bell Labs концерна AT&T в рамках проекта MULTICS (Multi-user Timesharing Interactive Computing System) для большой  машины General Electric GE-645. В 1969 г. Bell Labs решает выйти из проекта MULTICS, чтобы сосредоточить  усилия на создании мобильной операционной среды под условным названием UNIX.

Первоначально UNIX была написана на ассемблере для DEC PDP-7. Затем, в 1973 г., Денис Ритчи, который  в то время уже разработал язык В, предложил переписать основную часть UNIX на В. В процессе осуществления  этой идеи, язык В настолько усовершенствовался, что преобразился в С. Так было достигнуто невиданное тогда качество – мобильность. В отличие от всех операционных систем, на 100 процентов  написанных на ассемблере для определенной машины, UNIX имела только 10 процентов (1000 строк) кода на ассемблере. Для того чтобы работать на произвольной машине, новая ОС нуждалась единственно  в написании нескольких страничек  на ассемблере и компиляторе языка  С. Уже в 1976 г. в первый раз UNIX была перенесена на другую машину - Interdata 8/32.

В 1971 г. торговая марка UNIX была запатентована Bell Labs для  серии машин DEC PDP-11/20, наиболее тогда  распространенных в университетской  среде. За несколько лет UNIX претерпела в Bell несколько изданий, из которых  наиболее популярны были шестое (1976 г.) и седьмое (1979 г.).

Нарастающая популярность UNIX заставила Калифорнийский университет  в Беркли предложить свой вариант UNIX - BSD (Berkeley Software Distribution), на базе которого по заказу DARPA (Агентство перспективных  проектов военного ведомства США) компания BBN реализовала в системе BSD 4.1 протоколы TCP/IP. Так возникла сеть Интернет.

Необходимо вспомнить  и разработанную в Массачусетском технологически институте систему X-Window (1984 г.). Основанная на TCP/IP, она обеспечивает мобильный графический интерфейс, к которому прилагается, концепция  клиент-сервер, наиболее революционная  для своего времени. Сегодня UNIX и X-Window почти неразделимы.

В это же время  начались попытки стандартизации. Известный  американский институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), создал рабочую группу 1003, которая  разработала стандарт переносимой  системы (Portable Operating System). Имя этого  стандарта - POSIX, который, конечно же, прежде всего, относится к UNIX. В 1990 г. документ POSIX 1003.1 с редакционными  изменениями был принят в качестве стандарта ISO.

Другим опытом стандартизации UNIX является документ Х/Open Portability Guide. Популярно третье издание - XPG3 (1989 г.), которое основано на POSIX 1003.1, но содержит и ряд новых элементов, рассматривающих не только ОС, но и  потребительский интерфейс, базы данных, коммуникации.

Шагом к стандартизации UNIX является и появление в 1989 г. ANSI стандарта для языка С (16 лет  спустя после его рождения).

Долгим и тернистым  был также и путь UNIX на рынок  программных средств. Считается, что  только с 1 января 1984 г. дочерняя компания AT&T Bell Labs (позднее переименованная  в USL - UNIX System Laboratories) вышла на рынок  с UNIX в качестве торгового продукта. Под благовидным предлогом стандартизации UNIX, Компания AT&T ввела SVID (System V Interface Definition), и этим ходом вновь отождествила UNIX со своей System V (1983 г.).

Другим важным событием в 1987 г. стало соглашение АТ&Т  с ведущими UNIX производителями Sun и Microsoft, о так называемой унификации UNIX. Проект предусматривал создание четвертого издания System V (SVR4), которая объединяла характеристики XENIX Microsoft (другое на звание UNIX для микрокомпьютеров, основанной на седьмом издании и испытавшей сильное влияние System V), SunOS (система UNIX фирмы Sun Microsystems, основанной на BSD) и System V 3.2. В 1987 г. AT&T в первый раз  лицензировала имя UNIX.

В мае следующего года несколько ведущих компаний, между которых были Apollo, Bull, HP, IBM и Siemens, учредили Фонд открытых систем OSF (Open Software Foundation) - организацию с целью  разработки и распространении открытых программных систем. Она финансировала  разработки программного обеспечения  в соответствии с наиболее современными требованиями к открытым системам, специфицированными в соответствующих  стандартах для разработки: системный  интерфейс OSF/AES, графический потребительский  интерфейс OSF/Motif, распределенные системы OSF/DCE и т. д. Основой проекта являлся  выбор UNIX-технологии. После внимательного  изучения выбрали ядро Mach, разработанное  в университете Карнеги-Меллон (100 тыс. строк исходного кода; код первой UNIX был на порядок скромнее), а  все остальное (OSF-1 имеет, в общем, около 800 тыс. строк кода) предлагалось взять из IBM AIX третьей версии.

Выбор AIX не понравился AT&T. Концерну было предложено принять  членство OSF, но он поставил неприемлемое условие заменить AIX на SVR4. В результате AT&T, Sun, UNISYS, XEROX и др. создали в  марте 1989 г. организацию UNIX International (UI), которая дала широкую дорогу USL. Разработка и лицензирование софтвера оставалась привилегией USL, но общий контроль был  сохранен за AT&T. Взаимные столкновения и несовместимость продуктов OSF и UI явились кульминационным пунктом  в так называемых UNIX-войнах.

Между тем уже  в наши дни появился Windows NT, который  в отличие от своих предшественников DOS и Windows располагает арсеналом средств  настоящей ОС. Этот факт заодно с  безграничным доверием и поддержкой миллионов клиентов Microsoft всерьез  стал угрожать UNIX-производителям. В  июне 1992 г. OSF и UI объявили о совместном проекте Destiny, который положил конец UNIX-войнам.

Вдобавок основной конкурент Microsoft в мире персональных компьютеров фирма Novell сделала ряд  вполне понятных шагов навстречу UNIX. Компания стала собственником USL (декабрь 1992 г.) и благородным жестом передала торговую марку UNIX в руки Комитета X/Open. X/Open создал XPG4, с которым примирил SVID и AES. Была разработана и серия  тестов для отбора в кандидаты  открытых систем.

Событием большого значения для будущего открытых систем является проект COSE, созданный ведущими производителями программного обеспечения. Сейчас в этом направлении сделан первый шаг (Common Open Desktop), унифицированный  графический потребительский интерфейс. Кроме того, мир открытых систем, безусловно, будет обогащен и развитием  объектно-ориентированных технологий.

Базовые Характеристики. Все три представляемые ОС являются многозадачными. Однако в NetWare многозадачность  кооперативная, и к тому же процессы на сервере выполняются в режиме ядра системы (отсутствует защита памяти процессов). Это делает применение данной системы потенциально опасным в  качестве сервера приложений, поскольку  любое некорректно написанное приложение может легко "повесить" сервер. Вместе с тем именно такая функциональная особенность ОС обуславливает исключительно  высокую производительность, поскольку  минимальны накладные расходы, связанные  с переключениями между процессами, а также при переходах из пользовательского  режима в режим ядра ОС и наоборот. При всех прочих одинаковых условиях NetWare имеет по определению более  высокую, чем Windows NT или Unix, производительность.

Все три ОС поддерживают симметричную многопроцессорную обработку (SMP), но, исходя из специфики этой системы, ценность ее для NetWare 4.1 довольно сомнительна, да и используется она только для  узкого круга сертифицированных  серверов. Для многопроцессорной  обработки лучше применять Windows NT или Unix, причем Windows NT и многие версии Unix прекрасно работают на серверах с несколькими десятками процессоров.

Хорошо себя зарекомендовали  и кластерные системы на основе Unix, но, разумеется, далеко не всякий Unix для  этого годится. Для Windows NT разработка кластерных технологий полностью еще  не закончена.

Отказоустойчивость  является на сегодняшний день одной  из наиболее важных характеристик, и  разработчики операционных систем уделяют  особое внимание этому вопросу.

В версиях 2.2, 3.12, 4.0 и 4.10 NetWare применена технология SFT (System Fault Tolerant- система защиты при  отказах оборудования). Система защиты при отказах оборудования означает бесперебойную работу файлового  сервера при различного рода отказах  аппаратных средств. Во всех версиях NetWare имеются средства минимизации потерь данных в случае физических повреждений  поверхности накопителей. Система SFT пошла дальше в этом отношении, предложив  методы зеркального отображения  дисков и дублирования дисков. В  ОС NetWare имеется возможность контроля сигналов источника бесперебойного питания.

Многие версии Unix поддерживают различные варианты избыточной аппаратной отказоустойчивости, хотя эта особенность строго индивидуальна  и напрямую зависит от используемого  аппаратного обеспечения. Однако эталоном отказоустойчивости остаются мэйнфреймы; именно на них равняются при создании отказоустойчивых программно-аппаратных комплексов.

 
Надёжность и отказоустойчивость Windows NT обеспечиваются архитектурными особенностями, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. Операционная система использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS.

Благодаря модульному построению системы обеспечивается расширяемость Windows NT, что позволяет  гибко осуществлять добавление новых  модулей на различные уровни операционной системы. Основными модулями Windows NT являются уровень аппаратных абстракций HAL (Hardware Abstraction Layer), ядро (Kernel), исполняющая  система (Executive), защищенные подсистемы (protected subsystems) и подсистемы среды (environment subsystems).

Уровень аппаратных абстракций виртуализирует аппаратные интерфейсы, обеспечивая тем самым  независимость остальной части  операционной системы от конкретных аппаратных особенностей. Подобный подход позволяет обеспечить легкую переносимость Windows NT с одной аппаратной платформы  на другую.

Ядро является основой модульного строения системы  и координирует выполнение большинства  базовых операций Windows NT. Этот компонент  специальным образом оптимизирован  по занимаемому объёму и эффективности  функционирования. Ядро отвечает за планирование выполнения потоков, синхронизацию  работы нескольких процессоров, обработку  аппаратных прерываний и исключительных ситуаций.