Лекция 8 Winnt 2

ЛЕКЦИЯ 8
КОНЦЕПЦИЯ WINDOWS NT. ЧАСТЬ 2
1. Сетевые средства Windows NT
2. Настрока Windows 98
3. Настрока Windows NT
Основной пpактический pезультат: как работать в среде Windows NT
Основной теоретический pезультат: принципы построения, архитектура Windows
NT
Самостоятельная работа
1.
2.
3.
Лабораторная работа 5: Тестирование сетевых рабочих станций на платформе
Windows 98
Лабораторная работа 6: Тестирование сетевых рабочих станций на платформе
Windows NT
Ознакомиться с Глоссарием.
1 Сетевые средства Windows NT
Средства сетевого взаимодействия Windows NT направлены на реализацию
взаимодействия с существующими типами сетей, обеспечение возможности загрузки и
выгрузки сетевого программного обеспечения, а также на поддержку распределенных
приложений.
Windows NT с точки зрения реализации сетевых средств имеет следующие
особенности:




Встроенность на уровне драйверов. Это свойство обеспечивает быстродействие.
Открытость - обуславливается легкостью динамической загрузки-выгрузки,
мультиплексируемостью протоколов.
Наличие RPC, именованных конвейеров и почтовых ящиков для поддержки
распределенных приложений
Наличие дополнительных сетевых средств, позволяющих строить сети в
масштабах
корпорации:
дополнительные
средства
безопасности
централизованное администрирование отказоустойчивость (UPS, зеркальные
диски).
Windows NT унаследовала от своих предшественников редиректор и сервер,
протокол верхнего уровня SMB и транспортный протокол NetBIOS (правда, с новым
"наполнением" - NetBEUI). Как и в сети MS-NET редиректор перенаправляет
локальные запросы ввода-вывода на удаленный сервер, а сервер принимает и
обрабатывает
эти
запросы.
Сначала редиректор и сервер были написаны на ассемблере и располагались над
существующим системным программным обеспечением MS-DOS. Новые редиректор и
сервер встроены в Windows NT, они не зависят от архитектуры аппаратных средств, на
которых работает ОС. Они написаны на С и выполнены как загружаемые драйверы
файловой системы, которые могут загружаться или выгружаться в любое время. Они
также могут сосуществовать с редиректорами и серверами других производителей.
Реализация редиректора и сервера как драйверов файловой системы делают их
частью NT executive. Следовательно, они имеют доступ к специализированным
интерфейсам, которые менеджер ввода-вывода обеспечивает для драйверов. Эти
интерфейсы, в свою очередь, были разработаны с учетом нужд сетевых компонент.
Доступ к интерфейсам драйверов плюс возможности непосредственного вызова кэшменеджера дают значительный вклад в повышение производительности редиректора и
сервера. Многоуровневая модель драйверов менеджера ввода-вывода отражает
многоуровневую модель сетевых протоколов. Так как редиректор и сервер являются
драйверами, то они могут быть размещены на верхнем уровне, под которым
располагаются все необходимые драйверы транспортных протоколов. Такая структура
обеспечивает модульность сетевых компонент и создает эффективный путь от уровня
редиректора или сервера вниз к транспортному и физическому уровням сети.
Сетевой редиректор обеспечивает средства, необходимые одному компьютеру
Windows NT для доступа к файлам и принтерам другого компьютера. Так как он
поддерживает SMB-протокол, то он работает с существующими серверами MS-NET и
LAN Manager, обеспечивая доступ к системам MS-DOS, Windows и OS/2 из Windows
NT. Механизмы безопасности обеспечивают защиту данных Windows NT, разделяемых
по
сети,
от
несанкционированного
доступа.
Редиректор имеет одну основную задачу: поддержку распределенной файловой
системы, которая ведет себя подобно локальной файловой системе, хотя и работает
через ненадежную среду (сеть). Когда связь отказывает, редиректор ответственен за
восстановление соединения, если это возможно, или же за возврат кода ошибки, чтобы
приложение
смогло
повторить
операцию.
Подобно другим драйверам файловой системы, редиректор должен поддерживать
асинхронные операции ввода-вывода, если они вызываются. Когда пользовательский
запрос является асинхронным, то редиректор должен вернуть управление немедленно,
независимо от того, завершилась ли удаленная операция ввода-вывода или нет. При
этом редиректор выполняется в контексте этой нити. Вызывающая нить должна
продолжить свою работу, а редиректор должен ждать завершения запущенной
операции. Есть два варианта решения этой проблемы: или редиректор сам создает
новую нить, которая будет ждать, или он может передать эту работу уже готовой нити,
существующей в системе. В Windows NT реализован второй вариант.
Редиректор отправляет и получает блоки SMB для выполнения своей работы.
Протокол SMB является протоколом прикладного уровня, включающим сетевой
уровень и уровень представления.
SMB реализует:




установление сессии,
файловый сервис,
сервис печати,
сервис сообщений.
Интерфейс, в соответствии с которым редиректор посылает блоки SMB,
называется интерфейсом транспортных драйверов (transport driver interface - TDI).
Редиректор вызывает функции TDI для передачи блоков SMB различным
транспортным драйверам, загруженным в Windows NT. Для вызова функций TDI
редиректор должен открыть канал, называемый виртуальной связью (virtual circuit), к
машине назначения, а затем послать SMB-сообщение через эту виртуальную связь.
Редиректор создает только одну виртуальную связь для каждого сервера, с которым
соединена система Windows NT, и мультиплексирует через нее запросы к этому
серверу. Транспортный уровень определяет, каким образом реализовать виртуальную
связь, и пересылает данные через сеть. Хотя сервер и не является драйвером в
обычном смысле, и он не управляет файловой системой на самом деле, использование
модели
драйвера
обеспечивает
некоторые
преимущества.
Главное из них состоит в том, что драйвер реализован в среде NT executive и может
вызывать кэш-менеджер NT непосредственно, что оптимизирует передачу данных.
Например, когда сервер получает запрос на чтение большого количества данных, он
вызывает кэш-менеджер для определения места расположения этих данных в кэше (или
для загрузки этих данных в кэш, если их там нет) и для фиксации данных в памяти.
Затем сервер передает данные непосредственно из кэша в сеть, минуя доступ к диску.
Аналогично, при запросе на запись данных сервер вызывает кэш-менеджер для
резервирования места для поступающих данных. Затем сервер пишет данные
непосредственно в кэш. Записывая данные в кэш, сервер возвращает управление
клиенту гораздо быстрее; затем кэш-менеджер записывает данные на диск в фоновом
режиме (используя страничные средства менеджера виртуальной памяти).
Будучи драйвером файловой системы, сервер несколько более гибок по сравнению с
его реализацией в виде процесса. Например, он может регистрировать функции
завершения ввода-вывода, что позволяет ему получать управление немедленно после
завершения работы драйверов нижнего уровня. Хотя сервер Windows NT реализован
как драйвер файловой системы, другие серверы могут быть реализованы и как
драйверы,
и
как
серверные
процессы.
Асинхронные вызовы обрабатываются сервером аналогично, с использованием пула
рабочих
нитей.
И редиректоры, и серверы, и транспортные драйверы могут быть в любое время
загружены
и
выгружены.
Открытая архитектура сетевых средств Windows NT обеспечивает работу своих
рабочих станций (и серверов) в гетерогенных сетях не только путем предоставления
возможности динамически загружать и выгружать сетевые средства, но и путем
непосредственного переключения с программных сетевых средств, ориентированных
на взаимодействие с одним типом сетей, на программные средства для другого типа
сетей в ходе работы системы. Windows NT поддерживает переключение программных
средств на трех уровнях:

на уровне редиректоров - каждый редиректор предназначен для своего
протокола (SMP, NCP, NFS, VINES);


на уровне драйверов транспортных протоколов, предоставляя для них и для
редиректоров стандартный интерфейс TDI;
на уровне драйверов сетевых адаптеров - со стандартным интерфейсом NDIS
3.0.
Для доступа к другим типам сетей в Windows NT, помимо встроенного, могут
загружаться дополнительные редиректоры. Специальные компоненты Windows NT
решают, какой редиректор должен быть вызван для обслуживания запроса на
удаленный ввод-вывод. За последние десятилетия получили распространение
различные протоколы передачи информации по сети. И хотя Windows NT
поддерживает не все эти протоколы, она, по крайней мере, разрешает включать их
поддержку.
После того, как сетевой запрос достигает редиректора, он должен быть передан в
сеть. В традиционной системе каждый редиректор жестко связан с определенным
транспортным протоколом. В Windows NT поставлена задача гибкого подключения
того или иного транспортного протокола, в зависимости от типа транспорта,
используемого в другой сети. Для этого во всех редиректорах нижний уровень должен
быть написан в соответствии с определенными соглашениями, которые и определяют
единый программный интерфейс, называемый интерфейсом транспортных драйверов
(TDI).
TDI позволяет редиректорам оставаться независимым от транспорта. Таким образом,
одна версия редиректора может пользоваться любым транспортным механизмом. TDI
обеспечивает набор функций, которые редиректоры могут использовать для пересылки
любых типов данных с помощью транспортного уровня. TDI поддерживает как связи с
установлением соединения (виртуальные связи), так и связи без установления
соединения (датаграммные связи). Хотя LAN Manager использует связи с
установлением соединений, Novell IPX является примером сети, которая использует
связь без установления соединения. Microsoft изначально обеспечивает транспорты NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface), TCP/IP, IPX/SPX, DECnet и AppleTalk.
Сетевые адаптеры поставляются вместе с сетевыми драйверами, которые раньше
часто были рассчитаны на взаимодействие с определенным типом транспортного
протокола. Так как Windows NT позволяет загружать драйверы различных
транспортных протоколов, то производители сетевых адаптеров, использующие такой
подход, должны были писать различные варианты одного и того же драйвера,
рассчитанные на связь с разными протоколами транспортного уровня.
Чтобы помочь производителям избежать этого, Windows NT обеспечивает интерфейс
и программную среду, называемые "спецификация интерфейса сетевого драйвера"
(NDIS), которые экранируют сетевые драйверы от деталей различных транспортных
протоколов. Самый верхний уровень драйвера сетевого адаптера должен быть написан
в соответствии с рекомендациями NDIS. В этом случае пользователь может работать с
сетью TCP/IP и сетью NetBEUI (или DECnet, NetWare, VINES и т.п.), используя один
сетевой адаптер и один сетевой драйвер. Среда NDIS использовалась в сетях LAN
Manager,
но
для
Windows
NT
она
была
обновлена.
Через свою нижнюю границу драйвер сетевого адаптера обычно взаимодействует
непосредственно с адаптером или адаптерами, которые он обслуживает. Драйвер
сетевого адаптера, реализованный для среды NDIS, управляет адаптером не
непосредственно, а использует для этого функции, предоставляемые NDIS (например,
для запуска ввода-вывода или обработки прерываний). Таким образом, среда NDIS
образует некую оболочку, которая позволяет достаточно просто переносить драйверы
сетевых адаптеров из одной ОС в другую. NDIS позволяет сетевым драйверам не
содержать встроенных знаний о процессоре или операционной системе, на которых он
работает.
Совместимость Windows NT с NetWare
Совместимость сетевых операционных систем предполагает использование
одинакового стека коммуникационных протоколов, в том числе и верхнего
прикладного уровня. Протоколы верхнего уровня (NCP, SMB, NFS, FTP, telnet)
включают две части - клиентскую и серверную. При взаимодействии двух компьютеров
на каждой стороне могут присутствовать как обе части прикладного протокола, так и
по одной его части, в зависимости от этого образуется или одна, или две пары "клиентсервер".
Для клиентской части протокола верхнего уровня, реализованного в виде модуля
операционной системы, используются разные названия - редиректор (redirector),
инициатор запросов или запросчик (requester). Эти компоненты получают запросы от
приложений на доступ к удаленным ресурсам, расположенным на серверах, и ведут
диалог с сервером в соответствии с каким-либо протоколом прикладного уровня.
Совокупность функций, которая может использовать приложение для обращения к
редиректору, называется прикладным интерфейсом (API) редиректора.
Организация, использующая NetWare, может добавить Windows NT в качестве:




клиентской рабочей станции,
файлового сервера или сервера печати наряду с NetWare,
файлового сервера или сервера печати вместо NetWare,
сервера баз данных или других приложений.
Microsoft ведет работу над созданием своих собственных файл- и принт-серверов
NetWare для Windows NT. Кроме этого, скоро должен появиться редиректор NetWare
для Windows NT, поддерживающий NDS.
2 Насторйка Windows 98
В общем настройка операционной системы может быть разбита на пять частей:






часть 1 - определение конфигурации компьютера на платформе Windows
95/98/NT;
часть 2- определение конфигурации компьютера на платформе MS DOS и
тестирование его;
часть3 - подготовка компьютера для установки операционной системы;
часть 4 - работа с операционной системой через командную строку.
часть 5 - определение установленных сетевых служб на рабочей станции;
часть 6 - работа со средствами контроля состояния процессов на рабочей
станции
Определение конфигурации компьютера на платформе Windows 95/98/NT
Тестирование рабочих станций позволяет выявить характеристики рабочей
станции, ее конфигурацию, роль в сетевой среде, используемый вид сети и т.д.
Тестирование целесообразно рассматривать с точки зрения распределения прерываний
и адресов памяти).
В Windows производится автоматическое назначение внутренних ресурсов
различным устройствам по механизмам Plag-in-Play. Следовательно при тестировании
достаточно проверить как эти операции осуществила ОС .("Панель управления" "Система" - "Устройства" ). Не должно быть сообщений о конфликтах ("Панель
управления" - "Система" - "Устройства" - +-драйверы ( сообщение). Для определения
возможности дополнительной установки сетевых адаптеров следует просмотреть
список занятых ресурсов ("Панель управления" - "Система" - "Конфигурация" "Компьютер"- Свойства) и определить какие ресурсы свободны. К ресурсам относим
прерывания, каналы DMA и диапазоны адресов. В ряде случаев тренбуется
осуществить резервирование ресурса.
Определение конфигурации компьютера на платформе MS DOS и тестирование
его.
К сожалению, операционная система недостаточно точно тестирует компьютер,
искажая некоторые его характеристики. По этой причине целесообразно провести
тестирование компьютера в режиме DOS при выгруженных всех драйверах
ускоряющих его работу Такое тестирование может быть проведено с использованием
программ
DrHard,
SysInfo.
Если тестирование производится все-иаки из среды Windows, то удачной
программой
является
Sandra.
По результатам тестирования составляется отчет конфигурации компьютера.
Подготовка компьютера для установки операционной системы
На одном компьютере можно установить несколько операционных систем.
Каждую в своем разделе. Тогда решается две проблемы: как разбить на разделы
винчестер и какой загрузчик выбрать.При выполнениии работы можно использовать
следующие программы : fdisk, chkdisk, defrag, PQ Magic и утилита Setup BIOS.
Следует убедиться, что на диске отсутствуют поврежденные кластеры и диск
подготовлен для изменения размера и создания новых разделов. ( chkdsk /f, scandisk).
При длительной работе с операционной системой или при изменении размера
существыующего раздела следует устранть дефрагментацию файлов.
Работа с операционной системой через командную строку
Во многих случаях, например, при написании скрипт-файлов, сбора статиски,
необходимо работать через командную строку. Для этого в системе естьт специальный
эмулятор cmd. Эти команды во многом совпадают с командами MS DOS.
Средства контроля состояния процессов на рабочей станции
Контроль состояния компьютера и использования ресурсов можноосуществить с
помощью специальных встроенных утилит. (“Пуск” - “Программы” – “Стандартные” -
“Служебные” – “Системный монитор”). Монитор позволяет создававть диаграммы,
оповещать
оотклонеениях
,создавать
отчеты).
Следующая утилита - Инспектор сети. (“Пуск” - “Программы” – “Стандартные” “Служебные” – “Инспектор сети”).Позволяет осуществитьт диагностику сетевых
ресурсов.
Следующая утилита - сетевой Браузер ( Рабочий стол- “Сетевое окружение”). Он
позволяет осуществить поиск станций и серверов в сети.
Определение установленных сетевых служб на рабочей станции
Сетевая поддержка станций осуществляется в соответствии с транспортными
протоколами. Характеристика настроки сети содержится в "Панель управления" "Сеть". К харатеристикам относим установленные адаптеры, протоколы, клиенты,
службы. Протоколы связываются в цепочки (стеки):плата-протокол-клиент.
Каждый элемент в сети имеет свои харатеристики: адаптер, протокол, служба. ПРи
этом протоколы можно добавлятьиз имеющегося списка.Определить текущие адреса
компьютера ( использовать утилиту winipcfg - Windows 95\98, ipconfig- Windows NT )
3 Настройка Windows NT
Windows NT имеет ряд особенностей при настроке.






часть 1 определение конфигурации компьютера на платформе Windows NT;
часть 2 определение установленных сервисов на рабочей станции;
часть 3 определение установленных сетевых служб на рабочей станции;
часть 4 проверка установленных прав к файловым системам (режим
администратора);
часть 5 работа с операционной системой через командную строку.
часть 6 работа со средствами контроля состояния процессов на рабочей станции
Тестирование рабочих станций позволяет выявить характеристики рабочей
станции, ее конфигурацию, роль в сетевой среде, используемый вид сети и т.д.
Операционная система Windows NT с самого начала проектировалась с учетом всех
требований, предъявляемых к современным ОС: расширяемости, переносимости,
надежности, совместимости, производительности. Эти свойства были достигнуты за
счет применения передовых технологий структурного проектирования, таких как
клиент-сервер,
микроядра,
объекты.
В отличие от большинства других операционных систем, Windows NT изначально
разрабатывался с учетом возможности работы в сети. В результате этого функции
совместного использования файлов, устройств и объектов встроены в интерфейс с
пользователем. Администраторы могут централизованно управлять и контролировать
работу
сетей
в
масштабах
крупных
предприятий
Встроенная поддержка TCP/IP. Новая высокопроизводительная Microsoftреализация протоколов TCP/IP, которая обеспечивает простое, мощное решение для
межсетевого взаимодействия.Microsoft поддерживает протокол TCP/IP, начиная с 1991
года.
Windows NT поддерживает существующие файловые системы, включая файловую
систему MS-DOS (FAT), файловую систему CD-ROM, файловую систему OS/2 (HPFS)
и собственную новую файловую систему (NTFS). Таким образом, если до установки
Windows NT на компьютере были установлены MS-DOS или OS/2, то нет никакой
необходимости переформатировать диск. Система преобразует FAT или HPFS в NTFS,
сохранив всю информацию на диске. Обратное преобразование невозможно.
Часть 1. Определение конфигурации компьютера на платформе Windows NT
Диагностика осуществляется с использованием внутренних средств операционной
системы. При этом вся информация, которую получилда ситема при старте и
самотестировании записывается\ в реестр. При диагностике эта информация выводится
в удобном для чтения виде. ("Старт" - "Программы" - "Администрирование (Общее)" "Диагностика"). Можно определить типы аппаратных ресурсов доступных для
просмотра. (“Диагностика” – “Ресурсы”). Определить все ресурсы назначенные какомулибо физическому устройству. Определить список свободных ресурсов, необходимых
для установки сетевой карты. Далее следует определить состояние оперативной памяти
системы (“Диагностика” – “Ресурсы”). Определить объем максимально доступной
памяти. Определить типы памяти, из которых складывается общая память системы?
Сколько физическая память системы? Определите оптимально ли выделены файлы
подкачки в системе (“Панель управления” – “Система” – Быстродействие” –
“Изменить” ). Можно определить конфигурации локальных дисков (“Диагностика” –
“Диски”). Какие диски доступны в системе. Определите основные характеристики
диска (размер диска, количество секторов на кластер, файловая система). Оптимально
ли спланированы характеристики локальных дисков на данном компьютере?
Часть 2. Определение установленных сервисов на рабочей станции ( режим
администратора)
Следующим этапом диагностики является проверка установленных сервисов на
компьютере и их состояние.
Часть 3. Определение настроек установленных сетевых служб на рабочей
станции ( режим администратора)
Проверка распределения ресурсов для сети аналогична процедуре для Windows
95\98.
Часть 4. Изучение установки прав к файловым системам ( режим
администратора)
Файловая система NTFS предоставляет качественно новый сервис для работы установка прав на каталоги и файлы. Поэтому следует проверить какие права имеются
в системе. Следует обратить внимание, что эти права различны для FAT 16, 32 и NTFS.
(“Мой компьютер” – “С” – “Свойства” – “Безопасность” - “Разрешения”) и. (“Мой
компьютер” – “С” – “Свойства” – “Доступ”) Файловые системы FAT-16 и NTFS
отличаются качественно и важным параметром чвляется значение кластера ( для FAT16).
Часть 5. Работа с операционной системой через командную строку
Работа через командную строку аналогична работе в Windows 95\98. Но
значительно расширен набор команд семейства net. Имеется возможность создавать
командные файлы .bat и .cmd.
Часть 6. Средства контроля состояния процессов на рабочей станции (
ознакомительная работа)
Средства контроля аналогичные Windows 95\98, но более функциональны.(“Старт”
- “Программы” – “Администрирование (Общие)” – “Системный монитор”).
Следующей важной утилитой контроля является "Просмотр событий". (“Старт” “Программы” – “Администрирование (Общее)” – “Просмотр событий”). Здесь
выводятся сообщения при нарушении функционирования. Имеются разделы:


для объектов “Безопасность”;
для объектов “Система”.
Вопросы
1. Где в Windows NT хранится информация, выводимая в программами
диагностики
2. Какие разделы информации о состоянии компьютера выводятся программами
диагностики
3. Как определить типы аппаратных ресурсов доступных для просмотра.
4. Что в Windows NT называют устройствами, приведите примеры.
5. Какие ресурсы назначаются какому-либо физическому устройству.
6. Как определить состояние оперативной памяти системы
7. Как определить объем максимально доступной памяти.
8. Как определить распределение памяти в компьютере
9. Что такое физическая память системы?
10. Что такое страничная ( pageable) память системы?
11. Что такое файл подкачки
12. Как выбирать размер файла подкачки
13. Как определить характеристики конфигурации локальных дисков
14. Какая планировка жесткого диска должна быть с Вашей точки зрения
15. Какие сервисы Windows NTвы знаете
16. Как осуществляется взаимодействие в операционной систем приложений и
сервисов
17. Что такое свойства адаптера.
18. С чем связан выбор для адаптера драйвера NDIS или ODI
19. Какие IRQ может занимать адаптер, от чего это зависит.
20. На что влияет наличие привязки с протоколом адаптера, что произойдет, если
убрать какую-нибудь привязку протокола.
21. Какой протокол необходимо установить, если Вы хотите работать с сервером на
базе NetWare 4.x
22. С какими службами необходимо установить привязки для каждого протокола.
23. Какой протокол необходимо установить по умолчанию
24. Как необходимо устанавливать адрес для IP сети.
25. Как определить текущие адреса компьютера
26. Характеристика клиентов
27. Характеристика служб
28. Адресация в сетях. Что такое МАС адрес и IP адрес., как задается маска, что она
указывает
29. Структура IP адресов, что означает автоматическое получение алресов..
30. Какие права к файловым системам разрешено устанавливать в FAT 16, 32 и
NTFS
31. Как проверить существующие права к файловым системам
32. Какая файловая система теряет дисковое пространство и почему, при каких
условиях работы потери больше.
33. Как изменить права доступа для кокретного пользователя для файловой системы
34. Можно ли в файловой системе установить права на файлы привести примеры
35. Как организованы файловые системы.
36. Что такое файловый сервис и сервис каталогов
37. Основные характеристики файловой системы FAT
38. Основные характеристики файловой системы NTFS
39. Приведите пример командного файла
40. Какую статистику можно получить в сети через сетевые команды
41. Что такое PDC и BDC
42. Что такое домен
43. Какие протоколы поддерживает Windows 95\98\NT\2000.
44. Что такое кластер
45. Сколько разделов может быть на винчестере
46. Типы файловых систем: FAT, NTFS, HPFS, Linux Ext- в чем их различие.
Используемая литеpатуpа:
1. Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сетию -С-т Пб.:Питер, -2001. - 672 с.
2. Челиз Д, Перкинс Ч., Стриб М. Основы построения сетей. Учебное руководство для
специалистов MCSE. Microsoft Press.- M: Лорри, -1997. - 310 с.