12.МОС NetWare на Novell– философия на фирмата Novell,
използувани технологии, концепция за файлов сървер. Novell, NetWare и бъдещето.
Мрежова Oперационна
Cистема NetWare на Novell
Тук ще разгледаме софтуера за локални мрежи NetWare (http://www.webopedia.com/TERM/N/NetWare.html)
на фирмата Novell, който в момента доминира на пазара. Ще опишем
програмата за файловия сървер, усъвършенстваната система за защита на
информацията и възможностите за отчитане на използването на мрежата. Ще се
запознаем с някои от основните характеристики на мрежовата операционна система NetWare, с
плановете на фирмата Novell за бъдещето. МОС NetWare е проектирана за режим клиент-сървер, докато продуктът
NetWare Light е предназначена за малки мрежи с директни връзки между
станциите.
Философията на фирмата Novell
Подходът на Novell при създаването на
продукти за локални мрежи е необичаен поради това, че фирмата е решила да
съсредоточи усилията си в изработването на софтуер, който може да работи с
мрежовия хардуер на различни производители. Мрежовата OC NetWare е
подходяща за всички персонални компютри на IBM и
съвместимите с тях, както и за хардуерните продукти на всички основни
производители, включително и за продуктите Apple Macintosh и ARCnet. Философията на фирмата Novell е самата
тя да определя de facto производствения стандарт чрез завладяване на пазара.
Например, за големите фирми, които искат да купят ЛМ Token Ring на IBM, фирмата Novell е
щастлива, че може да предложи съвместимата с нея мрежова OC NetWare, която
повишава производителността на кръговата мрежа.
Топология
NetWare се използва в локални мрежи с различни топологии: звезда,
шина, кръг с управляващ маркер и свързани звезди.
Мрежовата операционна система NetWare може да бъде звезда, свързани звезди, кръг управляващ
маркер и дори шина. Ако използувате например NetWare с хардуер EtherNet на
фирмата 3Com, ще имате мрежа с шинна топология; при хардуер ARCnet топологията
на мрежата ще бъде шинна с управляващ маркер. Фирмата Northern Telecom и другите производители на системи РВХ предлагат на
клиентите си NetWare, работеща в системи с топология звезда, докато фирмата Proteon използва NetWare с хардуерните си
продукти, конфигурирани в свързани звезди.
NetWare и концеппцията за файлов сървер
Мрежовата операционна система NetWare е проектирана за поддържане на централизиран файлов
сървер под управление на софтуера на фирмата. Отнесени към модела OSI за ЛМ,
програмата за файловия сървер е
разположена в приложния слой, докато дисковата операционна система (DOS) заема
представителния слой. В действителност, софтуерът за файловия сървер е
разположена в приложния слой. В действителност, софтуерът за файловия сървер
образува обвивка
около DOS, която "улавя" командите от приложните
програми преди те да успеят да достигнат до командния процесор на DOS.
Потребителят на работната станция не разбира това. Той просто извиква файл с
данни или програма, без да се интересува къде са разположени те.
За да се разбере взаимодействието между файловия сървер и
индивидуалните работни станции, нека да видим какво става, когато дадена
работна станция изпрати заявка за определен файл. Както е показано на фиг.12.1,
мрежовият интерфейс към файловия сървер - интерфейсна обвивка обхваща всички работни
станции. Тя задържа командите за DOS, изпратени от приложните програми.
Когато една приложна програма поиска определен файл,
обвивката най-напред проверява дали заявката е за локален файл (в дисковите
устройства на работната станция) или е мрежова заявка за информация, записана
във файловия сървер. Ако информацията е разположена в дисковете на работната
станция, заявката се връща към командния процесор на DOS и се
обработва като обикновена входно-изходна операция. По време на търсенето на
файла и зареждането му в централния процесор за обработка потребителят
забелязва, че червената лампа на дисковото му устройство светва.
Какво
ще стане, ако поисканият файл е записан във файловия сървер? В този случай
транслаторът на заявките изпраща заявка за четене към файловия сървер, който
намира файла и го предава към работната станция във на пакет отговор. Пакетът се приема от
транслатора на
отговорите, който преобразува
информацията във вид, удобен за обработка от DOS на
работната станция. След това DOS предоставя тази информация на приложната програма.
Работната станция не схваща вътрешния механизъм на тази
операция. Бързодействието на мрежовия файлов сървер е толкова голямо, че
времената за изпълнение на локалните и на мрежовите заявки изглеждат равни,
освен в случаите на необичайно голям трафик в мрежата.
Методи за увеличаване на бързодействието на файловия
сървер
Хеширането на каталозите е метод за организиране и
индексиране на каталозите и файловете в тях, чрез който се минимизира броя на
елементите, които файловият сървер трябва да разгледа, за да намери определен
файл. Чрез използването на кеш диск е метод, най-често търсените файлове се
съхраняват в RAM, за да се осигури бърз отговор на заявките от работните
станции. При позиционното търсене на файлове файловият сървер определя реда за
изпълнение на заявките в зависимост от текущото положение на дисковите глави.
В NetWare се прилагат няколко
метода за увеличаване на бързодействието на файловия сървер. Един от тях е хеширането на
каталозите, който наподобява ефективна система за индексация.
Софтуерът разпределя по определен начин файловете във всеки каталог и записва
свързаната с това информация RAM. Когато една работна станция заяви определен файл,
файловият сървер ще трябва да разгледа само малък брой елементи на каталози, за
да открие файла. Тъй като тази информация е в RAM, а не
върху диска, процедурата е много бърза.
Използуването на кеш диск е
друг метод за увеличаване на бързодействието на файловия сървер. Методът
илюстрира "интелигентността" на файловите сървери на фирмата Novell. Сърверът
предвижда бъдещите заявки за файлове на работните станции и съхранява в паметта
RAM копие на често търсената информация от диска. Когато
дадена работна станция направи повторна заявка за част от данните от тази
област на твърдия диск, информацията вече се намира в паметта и не е неоходимо
ново обръщане към диска. Тъй като времето за достъп до RAM паметта е
по-бързо, използването на кеш диск от "интелигентния" файлов сървер
може да спести много време на потребителите на мрежата. Втората и третата
заявка за информация, записана в паметта, се изпълнява сто пъти по-бързо.
Друго предимство от
използването на кеш диск е фактът, че всяко записване на информация върху диска
може да се извършва като "фонова" операция; това означава, че
файловият сървер може да изпълнява и други процедури едновеременно с
изпращането на заявената информация от работните станции.
Позиционното търсене на
файлове е друг метод за увеличаване на бързодействието на файловия сървер.
Представете си, че един деловодител трябва да намери няколко папки. Първите три
от тях са с надписи Джонсън, Андерсън и Джексън. Ако чиновникът изважда папките
в този ред, търсенето ще бъде неефективно, тъй като първата и третата папки се
намират в едно и също чекмедже. Позиционното търсене на файлове е метод, при
който файловият сървер изпълнява заявките по най-ефективния начин, в зависимост
от текущото положение на главите на дисковото устройство. В резултат на това
производителността се повишава (с до 50%), а износването на дисковите
устройства се намалява.
Отказоускойчива система NetWare
Novell предлага отказоускойчива МОС - System Fault Tolerant NetWare с
три нива на защита. Функциите
на системата включват дублиране на таблиците за разполагане на файловете,
дублиране на дисковите устройства и дори дублиране на файловия сървер. При
дуплексните устройства се дублират дисковия контролер, дисковото устройство и
дори кабелите. Тъй като и двете дискови устройства търсят и четат файлове,
производителността на файловия сървер е два пъти по-голяма. Системата за
следене на транзакциите гарантира запазване на цялоснотта на база данни при
повреда в мрежата по време на транзакция.
Всяка фирма, която разчита изцяло на компютрите си за
обработка на информацията, се страхува от повреда в системата. Novell е разработи
отказоустойчивата мрежова операционна система System Fault Tolerant NetWare, чрез която такава потенциална опасност може да бъде
преодоляна. Тази специална версия
на NetWare е проектирана на три нива, като всяко следващо предлага
по-добра защита.
Необикновеното в подхода на фирмата Novell е това,
че докато тя осигурява софтуерни средства за дублиране на хардуера (с цел да се
предотвати прекъсване действието на мрежата), потребителите могат да купят
допълнителен хардуер и да направят значителни икономии на средства.
Първото ниво на системата осигурява защита при частична
повреда във файловия сървер чрез използване на дублиращи каталожни структури.
За всеки общ том в мрежата файловият сървер поддържа в различни дискови
цилиндри две копия на таблиците за разполагане файловете и на елементите на
каталозите. Ако някой сектор с каталози се повреди, файловият сървер се
прехвърля незабавно в дублиращия каталожен сектор. След това чрез функцията hot fix (автоматично
създаване на копие) сърверът регистрира повредения сектор в таблица на
повредените блокове и записва информацията на друго място върху диска.
Потребителят остава необезпокоен, защото не забелязва тази автоматична процедура.
При включване на
захранването на сървер с NetWare ниво I програмата извършва последователна проверка на всички
каталози и таблици за разполагане на файловете. Освен това след всеки запис
върху мрежовия диск тя прави контролно четене, за да се увери, че информацията
е записана правилно.
Чрез функцията hot fix софтуерът от ниво I проверява
всеки сектор от диска преди да запише информация върху него. Ако някоя област
от диска междувременно е повредена, дисковият контролер записва информацията и
в специална област за автоматично създаване на копие. След това програмата
регистрира подредената област в таблицата на повредените блокове, така че не е
възможно впоследствие да се загуви информация поради запис в тази повредена
област.
Ниво II на софтуера включва защитата, осигурявана от ниво I, заедно с
няколко допълнителни функции. На това ниво фирмата Novell предлага
два варианта за защита на ЛМ от пълна повреда на файловия сървер. При първия
вариант се използват огледални дискови устройства, т.е. системата поддържа
две дублиращи се дискови устройства с един общ контролер. Всеки път, когато
файловият сървер извършва запис върху диск, сигурност, файловият сървер
проверява и двете дискови устройства. Ако възникне повреда в използвания диск,
файловият сървер се превключва към огледалния диск и работата продължава.
При втория вариант на ниво II се
използват дуплексни
дискови устройства: фактически целият хардуер е дублиран,
включително дисковия контролер, интерфейса и захранването. Ако един
дисков контролер или дисково устройство се повреди, системата се превключва
автоматично дублиращия тракт, като регистрира неизправността в специална област
на диска. Производителността на дуплексната система е далеч по-голяма от тази
на единичната, благодарение на разделеното търсене. При заявка за
определен файл системата следи кое дисково устройство ще отговори по-бързо; ако
се получат две заявки едновременно, всяко устройство обслужва по една от тях.
Благодарение на този подход производителността на файловия сървер нараства два
пъти.
Ниво II на софтуера включва също система за следене на транзакциите (TTS), чието
предназначение е да запазва цялостта на информацията в базите данни, използвани
от много потребители. Системата разглежда всяка промяна в една база данни като
транзакция, която може да бъде завършена или незавършена. Ако при възникването
на повреда в мрежата някой от потребителите извършва транзакция на база данни
(без тя да е завършила), система TTS възстановява базата данни в състоянието, в което е била
преди началото на транзакцията. (Тази операция е известна като automatic rollback). Системата изпълнява и друга процедура (roll-forward recovery): тя регистрира всички транзакции в мрежата, за да
осигури възможност за възстановяване на информацията дори и в случай на пълно
разпадане на мрежата.
Ниво III на софтуера включва всички функции на ниво II и освен
това поддържа дублиращ файлов сървер, свързан чрез високоскоростна шина. Ако
първият файлов сървер се повреди, вторият незабавно поема управлението на
операциите в мрежата.
Novell, NetWare и бъдещето
Ще разгледаме плановете на фирмата Novell за
развитието на NetWare в бъдеще. Ще опишем концепцията на Novell за
универсална архитектура, в която системите ще могат да поддържат няколко
различни протокола едновременно.
Фирмата Novell счита, че в момента компютърната индустрия се намира във
втория етап от развитието на мрежовите връзки, при който ЛМ могат да се
свързват с големи ЕИМ с помощта на шлюзове. През последните няколко години Novell
разработва архитектура, съобразена с бъдещето на компютърните мрежи, което ще
се характеризира с развитие на комуникациите, с безпрепятствен обмен на
информация между големи и малки компютри и със съвместимост между продуктите на
различните производители. Планът на Novell, известен като Universal Networking Architecture (UNA, универсална мрежова архитектура), е да създаде мрежова
архитектура, която да включва различни платформи за развитие.
Освен терминалната емулация с нарастващ брой сесии, сега
потребителите могат да използват и шлюзове за обмен на файлове между станциите
в мрежите. Въпреки това и при втория етап от развитието си мрежовите връзки не
предлагат на потребителите удобен за използване интерфейс. Потребител на ЛМ,
който иска да се свърже с голяма ЕИМ на IBM, трябва
да знае много неща за системата, за да осъществи връзката между микрокомпютъра
си и ЕИМ, включително и това как да достигне до шлюза, как да се включи към
голямата машина и как да използва терминала 3270.
Засега все още главна роля играят големите компютри.
Потребителят на ЛМ се стреми да получи достъп до приложните програми на ЕИМ, а
няма възможност да използва директни комуникации между програмите на микрокомпютъра
си и програмите на голямата машина. Следващият (трети) етап от развитието на
мрежовите връзки ще се характеризира с опростеното им използване, с прозрачност
на действието им за крайния потребител и с директен обмен между станциите.
Фирмата Novell счита, че през този трети етап ще бъде възможно,
например, индивидуалната база от данни на един потребител да се допълва с
информация от различни програми, изпълнявани от компютри с различна големина, с
различни протоколи и с различни операционни системи. Всички тези различия ще
бъдат преодолени от NetWare по начин, който ще
бъде напълно прозрачен за крайния потребител.
Доказателство за това, че Novell се стреми
да реализира проекта си за универсална мрежова архитектура UNA, е включването на системата MHS във всеки
програмен пакет на NetWare. Системата MHS, лиценз на Action Technology, определя стандартите за електронна поща ССIТТ Х.400; тези стандарти са ключа към създаването на програми за
електронна поща, които работят в различни компютри, способни да осигуряват
универсална "обвивка". Програмата за електронна поща на ЛМ -
получател може да отваря и декодира тази обвивка.
МОС NetWare версия 2.2, както и
следващите версии, също отразяват философията на фирмата Novell. IBM промени своята мрежова архитектура SNA, за да
вкчючи в нея комуникации с директни връзки между станциите; идеята е да се
осигури директен обмен между програми без посредничеството на голяма ЕИМ. NetWare версия
2.2 дава възможност за такива комуникации (наречени от IBM Advanced Program-to-Program Communications, APPC) чрез добавяне на програми Value-Added Processes (VAPs).
NetWare и използване на хетерогенни файлови сървери
Една от целите на фирмата Novell е да
осигури възможност различни видове компютри да се използват като файлови
сървери. Файловите сървери, работещи в собствена среда, работят много
по-ефективно от тези, които са свързани към главен компютър. Фирмата Novell е разработила софтуер, който позволява различни видове
компютри да се използват като файлови сървери в мрежата NetWare.
Например, компютрите VAX на фирмата DEC могат да служат за файлови сървери с помощта на NetWare VMS.
Действието на файловия сървер VAX е прозрачно за крайния потребител, тъй като той вижда
файловете на DOS в обичайния им формат.
Вариантът на NetWare за компютри Macintosh позволява ПК на IBM с
операционна система DOS да се използват като файлови сървери в мрежи AppleTalk. NetWare преобразува командите AppelTalk на работните станции Macintosh съгласно своя протокол Network Core Protocol, извършва обработката и след това преобразува обратно
своите команди съобразно протокола AppleTalk, така че те да бъдат разбрани от работните станции Apple. Целият този процес е прозрачен, както за потребителите
на компютри Apple, така и за потребителите на ПК IBM PC.
Novell е обявила, че
стратегията и за файлов сървер NetWare включва и поддържане на протоколите Network File Systems (NFS) и Sehver Message Block (SMB) на IBM. Novell съобщи също, че в мрежите LAN Manager ще може да
се използва протокола NetBEUI/DLC. Дългосрочната програма на Novell за
развитието на NetWare предвижда съдваване на широка платформа, способна да
поддържа няколко различни вида файлови сървери - включително и такива, които
работят с операционните системи UNIX, VMS и OS/2.
Фирмата Novell си поставя за цел също да разработи високопроизводителна
версия на NetWare за файлови сървери с микропроцесорите Intel 80386 и
80486. Версията за OS/2 ще
включва и поддържане на системите Named Pipes на Microsoft и APPC на IBM.
Фирмата Novell различава файлови сървери, работещи в собствена среда - native mode, и файлови сървери, свързани към главен компютър - host-mode. Първите са проектирани за конкретна хардуерна среда
(такъв е например специализирания файлов сървер NetWare с
микропроцесор Intel 80386) и следователно са по-ефективни. Сърверите от
другия вид се свързват към компютри с операционни системи като UNIX или OS/2 (които
също осигуряват файлови и принтерни услуги).
В компютърната промешленост се забелязва тенденция към
създаване на приложни програми за бази данни, които работят със сървери,
свързани към среда OS/2 или UNIX. Novell обяви, че
ще предлага както сървери за поддържане на бази данни на големи компютри, така
и сървери, работещи в собствена среда.
Novell е показала своите
намерения в тази област, като е подписала договор с фирмата FOX Software, чрез който
я признава за свой "производител на оригинални продукти" (ОЕМ) по
отношение на езика NetWare SQL (Structured Query Language). Двете
фирми са се споразумяли да разработят заедно сървер за база данни; той ще бъде
създаден на основата на NetWare SQL и ще използва някои от функциите на програмата за база
данни FoxPro на Fox Software.
Сърверът FoxServer ще
обработва заявките, като проверява дали те са с формат SQL или dBASE (тъй като FoxPro използва език, подобен на dBASE).
Този подход ще даде възможност на програмистите да създават приложни програми
за работа със сървера SQL, написани на езиците dBASE
или SQL. Софтуерът ще поддържа вероятно работни станции с
операционни системи DOS, OS/2 и Macintosh, свързани в една и съща мрежа NetWare.
Ориентиране на NetWare към прозрачност на протоколите
Една изцяло универсална платформа NetWare би
осигурила поддръжка за различни видове протоколи; фирмата Novell се е
ориентирала към такава концепция. Тя ще осигурява на потребитерите прозрачен
достъп до редица компютърни ресурси, а също - протоколи за работа в режим
клиент/сървер и протоколи за подмрежи.
Novell счите, че в бъдеще микрокомпютрите ще заемат централно
място в обработката на информацията, вместо да бъдат обикновен придатък към
големите ЕИМ. За да се реализира
тази мечта обаче, трябва да се премахнат изкуствените бариери, разделящи
компютърните ресурси.
Различията между протоколите правят несъвместими
миникомпютрите, работещи с операционната система UNIX, компютрите DEC, работещи с VMS, големите ЕИМ от мрежовата архитектура SNA на IBM и
на другите компютърни системи (като например работните станции Sun, използващи протокола NFS). Novell предвижда в бъдеще разработеният от нея софтуер да
подпомогне премахването на бариерите, затрудняващи комуникациите между тези
различни платформи.
