Architektury systemów operacyjnych

Istnieją dwie najbardziej znane i najczęściej wykorzystywane architektury systemów operacyjnych. Pierwsza z nich, prostsza, zawiera jedno jądro systemowe. Taki typ architektury jest stosowany w komputerach jednozadaniowych, których na rynku jest już coraz mniej. Drugą, dużo bardziej złożoną architekturą jest architektura warstwowa, która charakteryzuje się występowaniem warstw, czyli pewnej hierarchii.

Architektura sprzętowa klient-serwer charakteryzuje się występowaniem dwóch rodzajów użytkowników (najczęściej są to aplikacje, jednak zwyczajowo określa się mianem klientów i serwerów maszyny, na których owe aplikacje działają). Pierwszym rodzajem są serwery, które dostarczają pewnych określonych usług klientom. Klienci mogą komunikować się z serwerami wykorzystując do tego celu jądro systemowe. Serwer jest programem, który podlega specjalnym przywilejom; przede wszystkim posiada do swojej dyspozycji sporo pamięci i często jest mu przydzielany czas procesora (faktycznie zawsze, kiedy żądany jest dostęp do serwera od klienta). Istnieją trzy wersje systemów typu klient-serwer. Pierwsza z nich to sytuacja, kiedy wszystkie obliczenia są wykonywane po stronie serwera, a wyniki wysyłane do klienta. Drugi rodzaj to sytuacja odwrotna - serwer dostarcza tylko dane, zaś obliczenia są wykonywane u klienta. Trzeci rodzaj to połączenie tych dwóch sytuacji. Wówczas można powiedzieć, że klient i serwer są niemal równe sobie.

Systemy z rodziny Windows 2000

Windows 2000 Server jest najbardziej podstawowym systemem serwerowym z rodziny Windows 2000. Jego rozszerzeniem jest Windows 2000 Advanced Server, który jest bardzo dobrym narzędziem dla zastosowań biznesowych. Oprócz wszelkich cech systemu Windows 2000 Server, posiada także dodatkowe możliwości. Przede wszystkim system ten jest w stanie obsługiwać do ośmiu procesorów, dzięki czemu zwiększona jest skalowalność całego systemu. Możliwe jest zamontowanie w nim 8 GB pamięci operacyjnej, a także rozłożenie obsługi internetowej na 32 stacje. Poza tym, zwiększone zostało wspomaganie działania systemu w momencie jego zawieszenia, co pozwala na dłuższą bezawaryjną pracę. Dodane także zostało kilka nowych funkcji Cluster Management Service, dzięki czemu ułatwione zostało zarządzanie klastrami.

Kolejnym systemem z rodziny Windows 2000 jest system Windows 2000 Datacenter Server. Jest to system, który przypomina swoją funkcjonalnością system Windows 2000 Advanced Server, a jednocześnie umożliwia zastosowania w biznesie, który wymaga większego obszaru działania. Oprócz wymienionych usług systemu Advanced Server, Datacenter jest w stanie obsługiwać nawet 64 GB pamięci operacyjnej i do 32 multiprocesorów. Poza tym wprowadzona została funkcja Process Control, dzięki której możliwe jest niemal bezawaryjne działanie systemu, co jest tak bardzo ważne, jeśli chodzi o dostęp do danych zgromadzonych na serwerze. Dzięki funkcji Process Control możliwe jest rozlokowanie konkretnych aplikacji do konkretnych procesorów.

Platforma Windows Server jest doskonałym rozwiązaniem dla wielu różnorakich grup klientów. Przede wszystkim oferuje ona bogaty wachlarz aplikacji serwerowych, w których każdy znajdzie coś dla siebie. Obecnie liczba tych aplikacji przekracza znacznie cztery tysiące. Firma Microsoft, producent samego systemu i większości oprogramowania, wciąż walczy o klientów i zgodnie z ich uwagami stara się jak najbardziej udoskonalić swój system serwerowy. System ten z łatwością radzi sobie z wszelką komunikacją internetową. Dzięki temu firma, która skorzysta z oprogramowania koncerny Microsoft powinna mieć pewność, że zawsze i wszędzie ma dostęp do zasobów swojego serwera.

System serwerowy z rodziny Windows 2000 posiada jeszcze jedną ważną cechę - jest łatwy w użyciu, nawet dla niezbyt wprawionych administratorów. Zarządzanie takim serwerem nie jest trudne dzięki rozbudowanym narzędziom administratorskim. Przy całej łatwości użycia, platforma została zaprojektowana tak, aby spełniała najsurowsze wymagania co do bezpieczeństwa. Dzięki temu do zalet systemu dołożyć należy jeszcze jedną - małe lub żadne koszty szkolenia odpowiedniego personelu, który będzie zajmował się zarządzaniem serwerem.

Jeśli chodzi o obsługę plików i drukowania, system Windows 2000 Server jest pomyślany w ten sposób, aby ta obsługa była jak najszybsza i jak najbardziej wydajna.

Zalety korzystania z systemu Windows 2000 Server

Pierwszą i chyba najważniejsza zaletą systemu Windows 2000 Server jest jego stabilność. Wielu użytkowników krzyknie pewnie z oburzeniem, że systemy Windows są bardzo niestabilne, jednak należy stwierdzić z całą stanowczością, że systemy Windows z linii NT (a z tej linii pochodzi nie tylko Windows 2000 ale także Windows XP) są najbardziej stabilnymi Windowsami jakie kiedykolwiek zostały wyprodukowane w laboratoriach Redmond. Systemy Windows NT dorównują pod względem stabilności systemom UNIX-owym. Teoretycznie, po zachowaniu wszelkich środków zapobiegawczych, przy sprawnym sprzęcie system ten nie ma prawa się zawiesić, czego nie można powiedzieć o systemach Windows z linii 9x, które często zawieszały się ot tak, same z siebie. Na to jednak firmy poszukujące rozwiązań serwerowych nie mogły sobie pozwolić. Gdyby bowiem zdarzało się, że krach jednej aplikacji powoduje lawinowe wywrócenie się po kolei wszystkich aplikacji i w konsekwencji całego systemu, skutki mogłyby być ogromne, liczone w bardzo konkretnej jednostce - pieniądzach. Całe szczęście, że firma Microsoft poszła po rozum do głowy i zastosowała te rozwiązania także w systemie "dla mas", jakim jest Windows XP Home.

Bardzo poważna zaletą systemu Windows 2000 Server i jego braci jest możliwość skalowania sprzętu. Praktycznie jest to jedyny Windows, który jest w stanie obsłużyć jednostkę sprzętową o fizycznie wielu procesorach. Posiada też możliwości skalowania pamięci operacyjnej, dzięki skomplikowanym algorytmom zarządzania pamięcią jest w stanie wykorzystać ją najbardziej optymalnie, a w konsekwencji przyspieszyć pracę całego serwera.

Dzięki temu, że system potrafi obsługiwać wiele procesorów, jest to system prawdziwie wielowątkowy. Potrafi on rozłożyć kilka aplikacji na różne procesory, dzięki czemu wszystkie mogą wykonywać się w tym samym czasie. System jest w stanie obsługiwać kilkaset wątków, zwłaszcza jeśli jest wyposażony w kilka silnych procesorów. Przy zastosowaniu odpowiednio dużej ilości pamięci operacyjnej wieloprocesowość systemu Windows 2000 Server staje się faktem.

System operacyjny Windows 2000 pozostawia sporo do życzenia jeśli chodzi o bezpieczeństwo, nadal jednak jest to jeden z najbardziej bezpiecznych systemów z rodziny Windows. Posiada zaawansowane mechanizmy kontroli dostępu do plików, a także jest wyposażony w najnowocześniejsze zabezpieczenia przed atakami, intruzami i wirusami różnej maści. Poza tym na bezpieczeństwo wpływa także omawiana już wcześniej stabilność systemu.

System Windows 2000 Server jest systemem naprawdę wydajnym, zwłaszcza dzięki prawdziwej wielowątkowości oraz systemowi plików NTFS (New Technology File System - tajemnica przemysłowa Microsoftu).

Wady zastosowań systemu Windows 2000 Server

Kiedyś do wad systemu można było zaliczyć dość spore minimalne wymagania sprzętowe. Dziś, kiedy postęp technologiczny jest tak wielki, należy się tylko cieszyć z tych wymagań. Są to:

  1. procesor minimum Pentium 133 MHz
  2. pamięć operacyjna - co najmniej 256 MB pamięci RAM; w zależności od wersji systemu, maksymalnie jest obsługiwana pamięć o wielkości od 4 do 64 GB. 
  3. miejsce na dysku twardym - system Windows 2000 Server potrzebuje minimum gigabajta miejsca na dysku twardym, lepiej jednak zostawić mu troche więcej swobody (to ostatnie zalecenie jest prawdziwe dla wszystkich systemów operacyjnych).
  4. niezbędna jest stacja płyt CD lub DVD oraz stacja dysków
  5. jak we wszystkich obecnych systemach wymogiem minimalnym jest obecność klawiatury oraz myszki, obie muszą być zgodne ze standardami firmy Microsoft.

Mimo, że wydajność systemu Windows 2000 Server wcześniej określiliśmy jako zaletę, należy stwierdzić z całą stanowczością, że zaletę tę widać tylko w momencie używania skomplikowanych, wielowątkowych aplikacji, które mogłyby skorzystać z dodatkowych procesorów. Dlatego często można złapać się na tym, że na siłę staramy się zobaczyć, co tak naprawdę jest przyspieszone w tym systemie. Kiedy korzystamy z małych programów, które nie wykorzystują wielowątkowości, nie zyskujemy wiele na użytkowaniu systemu Windows 2000 Server. Dopiero wielowątkowość sprawia, że wydajność znacznie się zwiększa.

Sporą wadą systemu jest fakt, że często kłóci się on ze sterownikami różnych urządzeń peryferyjnych. Sterowniki, jak i same urządzenia, muszą spełniać określone normy, inaczej firma Microsoft nie daje żadnych gwarancji na ich działanie.

System Windows 2000 Server nie jest kompatybilny wstecz z innymi wersjami systemu Windows, zwłaszcza tych linii produkcyjnej Windows 9x. Dlatego użytkownicy mogą napotkać spore problemy podczas instalowania takich programów jak aplikacje rozrywkowe czy gry przeznaczone na starsze wersje systemu. Największy problem jest z aplikacjami, które bezpośrednio korzystają z zasobów sprzętowych komputera, takich jak skanery, modemy czy różne porty.

Oczywiście, jak zwykle kiedy na tapetę wchodzi oprogramowanie Microsoftu, jego wadą jest cena. Ilość pieniędzy, jaka trzeba wydać nie tylko na sam system, ale także na towarzyszące mu aplikacje często przekracza możliwości przeciętnego użytkownika.

System Novell

Pewną konkurencją dla systemów firmy Microsoft stały się systemy firmy Novell, czyli Netware. Systemy z tej rodziny znalazły swoje zastosowanie w takich sieciach jak sieci lokalne i rozległe, a także Internet czy sieci intranetowe. Serwer wyposażony w system firmy Novell spełni się równie dobrze jako łącznik pomiędzy siecią a komputerami użytkowników, jak i jako serwer danych, plików czy drukarek sieciowych. Jego duża zaletą jest stabilność działania. System ten jest łatwy w obsłudze i posiada ogromną ilość intuicyjnego oprogramowania, które ułatwia administrację serwerem, a także zarządzanie siecią z poziomy stacji roboczej.

Poważną zaletą systemu firmy Novell jest właśnie umożliwienie dostępu do serwera w sposób zdalny. Często zdarza się, że administrator nie może z jakichś powodów pracować konkretnie na maszynie serwerowej. Z pomocą przychodzi wówczas dostęp zdalny do serwera, czyli tak zwana Remote Console (zdalna konsola). Działa ona trochę na zasadzie Telnetu, usługi internetowej umożliwiającej zdalna pracę na komputerze w trybie tekstowym. Tutaj mamy jednak dostęp graficzny do całości sprzętu, bez żadnych ograniczeń. Wystarczy hasło administratorskie, aby umożliwić zdalne zarządzanie nie tylko serwerem, ale całą siecią.

Jak przystało na nowoczesny system, Novell NetWare jest systemem w pełni wieloprocesowym. Potrafi obsługiwać kilka procesorów, tak jak jego konkurent z Redmond, a także zapewnia dobrą stabilność i bezpieczeństwo danych zgromadzonych na serwerze. Bezpieczeństwo jest również zachowane przy monitorowaniu komunikacji sieciowej.

Do największych zalet systemu należy zaliczyć jego minimalne wymagania sprzętowe. Aby serwer NetWare mógł działać i spełniać swoją rolę, wystarczy mu procesor klasy Intel 486 o częstotliwości taktowania 100 MHz, a także 20 MB pamięci operacyjnej. Na dysku twardym system zajmuje raptem kilkaset mega. Jest to bardzo mało, zważywszy na wielkości obecnych systemów, takich jak Microsoft Windows 2000 Server czy Windows XP (4 GB!). Dlatego też aby postawić serwer na systemie NetWare, wystarczy wygrzebany ze strychu komputer o jakiejkolwiek karcie sieciowej i graficznej, no i odpowiednio duże dyski, na których można pomieścić zasoby serwerowe.

Najbardziej podstawową funkcją wszelkich serwerów jest współużytkowanie zasobów (głównie plików i drukarek). Jest to właściwie cecha, jaka leży u podstaw idei sieci komputerowych o różnym zasięgu. Na serwerze może istnieć jeden duży dysk, na którym każdy użytkownik ma wydzielony fragment do własnego użycia. Wówczas wiele informacji można przerzucić na dysk sieciowy. Mało tego, można je udostępnić innym użytkownikom, dzięki czemu oszczędza się czas na przenoszenie danych pomiędzy komputerami, gdyby te nie były połączone w sieć i podpięte do jednego serwera plikowego. Taki dysk sieciowy spełnia wszystkie warunki stawiane dyskom lokalnym. Można na niego kopiować dane, usuwać, uruchamiać programy, oczywiście wszystko w granicach przydzielonego miejsca na dysku sieciowym. Drugim ważnym zasobem, jaki często jest dzielony w sieciach komputerowych, są drukarki. Drukarki udostępnione w sieci są bardzo przydatne, ponieważ umożliwiają każdemu użytkownikowi wydrukowanie własnych dokumentów. Gdyby nie sieć, każdy komputer musiałby posiadać własną drukarkę, lub dane musiałyby być przenoszone do jednego komputera, do którego podpięta jest drukarka. Trzecim wyjściem byłoby pożyczanie drukarki i przenoszenie jej z miejsca na miejsce, ale to przecież nie jest rozwiązanie, jakie można stosować na dłuższą metę.

Podsumowanie

Z całym szacunkiem, jaki należy się firmie Microsoft, należy stwierdzić, że ich rozwiązanie serwerowe plasuje się na drugim miejscu za rozwiązaniem firmy Novell. Niestety, Windows jak to Windows zawiera sporo uchybień dotyczących wydajności i niezawodności, a dodatkowo wymaga dużo więcej od sprzętu, niewiele przy tym dokładając do systemu. Gwoździem do trumny systemu Windows 2000 Server jest jego słona cena, jak zawsze, kiedy mamy do czynienia z oprogramowaniem firmy Microsoft.

System firmy Novell zdecydowanie bardziej nadaje się na system serwerowy. Jest on stabilny i zapewnia dużą dozę bezpieczeństwa danych. Poza tym posiada intuicyjny interfejs, dzięki czemu jest możliwa łatwa praca i administracja systemem, jak również całą siecią. Niezdecydowanych powinna przekonać jego cena - kilka razy mniejsza niż cena Windows 2000 Server - oraz minimalne jak na dzisiejsze czasy wymagania sprzętowe.