Программное обеспечение

      Операционная  система Sun Solaris сегодня входит в число самых известных коммерческих версий UNIX. Эта ОС обладает развитыми средствами поддержки сетевого взаимодействия и представляет собой одну из самых популярных платформ для разработки корпоративных решений - для нее существует около 12 тыс. различных приложений, в том числе серверов приложений и СУБД почти от всех ведущих производителей. 

      Рис. 14. Вид экрана при работе XWindow UNIX 

      Solaris соответствует многим промышленным стандартам и характеризуется высокой масштабируемостью. Для подавляющего большинства приложений эта операционная система обеспечивает практически линейный рост производительности при увеличении числа процессоров за счет симметричных многопроцессорных вычислений.

      Из  особенностей Solaris 9 следует отметить поддержку до 1 млн. одновременно работающих процессов, до 128 процессоров в одной  системе и до 848 процессоров в  кластере, до 576 Гбайт физической оперативной  памяти, поддержку файловых систем размером до 252 Тбайт, наличие средств управления конфигурациями и изменениями, встроенную совместимость с Linux.

      Операционная  система Solaris 9 представляет собой основу открытой сетевой среды Sun Open Net Environment (Sun ONE). В комплект поставки Solaris 9 входят ключевые приложения Sun ONE: Application Server, Directory Server, Integration Server, Message Queue, Portal Server, Web Server.

      Первая публичная  версия системы Linux  была выпущена в 1992 г., и ряд компаний начал распространение дистрибутивов операционных систем на основе ядра Linux. Вышедшее в 1997 г. ядро  Linux 2.0 имело приемлемую по стандартам коммерческих операционных систем надежность и почти все наиболее прогрессивные черты других UNIX-систем.  Вместе с тем, разработчик Linux Линус Торвальдс (Финляндия) предложил разрабатывать систему совместно и выдвинул условие, согласно которому исходные коды являются открытыми, любой может их использовать и изменять, но при этом обязан оставить открытым и свой код. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

      Таким образом, операционная система Linux - это некоммерческий продукт категории Open Source для платформы Intel, который в течение нескольких лет создавали тысячи энтузиастов. Список серверных продуктов для Linux, пожалуй, не менее внушителен, чем для Solaris и других распространенных операционных систем, и включает такие популярные продукты, как Web-сервер Apache, серверные СУБД и серверы приложений практически от всех производителей. В настоящее время Linux имеет свои реализации практически для всех типов процессоров и компьютеров на их основе. На основе Linux создаются и встроенные системы, и суперкомпьютеры.

      Linux – это полноценная многозадачная многопользовательская операционная система, имеющая ряд уникальных свойств:

• позволяет подключать к компьютеру несколько терминалов;
• является совместимой с рядом стандартов для UNIX на уровне исходных текстов – большинство свободно распространяемых через Интернет программ для UNIX может быть откомпилировано для Linux практически без изменений;
• поддерживает различные типы файловых систем и полный набор протоколов стека TCP/IP для сетевой работы;
• для защиты пользовательских программ друг от друга и операционной системы от них Linux работает исключительно в защищенном режиме, реализованном в процессорах фирмы Intel (пользовательские и системные обрабатывающие программы обращаются к аппаратным ресурсам исключительно через системные программы); в настоящее время разработаны ядра Linux для работы с 64-разрядными процессорами от Intel и AMD, хотя основные архитектурные особенности защищенного режима работы изменились мало;
• в отличие от старых версий  UNIX, в которых задачи выгружались во внешнюю память на магнитных дисках целиком, ядро Linux использует страничный механизм организации виртуальной памяти, то есть с диска в память загружаются те виртуальные страницы образа, которые сейчас реально требуются;
• исполняемые программы задействуют динамически связанные библиотеки (Dynamic Link Library, DLL), т.е. эти программы могут совместно использовать библиотеку, представленную одним физическим файлом на диске, что позволяет занимать меньше места на диске исполняемым файлам, многократно вызывающим библиотечные функции.

      Одним из серьезных преимуществ Linux является низкая стоимость ее приобретения (хотя сама операционная система является некоммерческим продуктом, сертифицированные  дистрибутивы Linux - обычно продукты коммерческие). Кроме того, ряд компаний, в частности IBM, вкладывают значительные средства в развитие Linux как серверной платформы, одновременно стремясь реализовать совместимость с Linux в своих коммерческих версиях UNIX в расчете на возможный переход с Linux на UNIX.

      Еще одной известной некоммерческой версией UNIX является FreeBSD, доступная для платформ Intel и DEC Alpha.  Основой FreeBSD послужил дистрибутив BSD UNIX, выпущенный группой исследования вычислительных систем Калифорнийского университета (Беркли).

      Между операционными системами Linux  и FreeBSD имеется принципиальное различие. У системы  Linux, как открытой системы, нет единого координатора (за исключением самого ядра). С одной стороны, это приводит к заметному прогрессу системы, она быстро реагирует на новые устройства и технологии. С другой стороны, пользователи сталкиваются с проблемами переносимости приложений, созданных для этих и других UNIX-подобных систем. Операционная система FreeBSD, в отличие от  Linux, имеет такого координатора – это университет Беркли, Калифорния. На внесение изменений в систему имеет право только координирующая группа BSD.

      Важным  отличием FreeBSD от Linux   является то, что ядро FreeBSD построено по принципу микроядерных операционных систем, тогда  как Linux – макроядерная операционная система.  

      Данная  операционная система обладает такими особенностями, как объединенный кэш  виртуальной памяти и буферов  файловых систем, совместно используемые библиотеки, модули совместимости с  приложениями других версий UNIX, динамически  загружаемые модули ядра, позволяющие добавлять во время работы поддержку новых типов файловых систем, сетевых протоколов без перегенерации ядра.

      FreeBSD нередко используется Интернет-провайдерами, а также в качестве операционной  системы для корпоративных брандмауэров.

      Несмотря  на то, что FreeBSD родилась раньше, она так же как и Linux бесплатна и имеет открытый исходный код, она не нашла большого распространения. При этом необходимо заметить, что в плане производительности, стабильности, качества кода специалисты отдают предпочтение операционной системе FreeBSD. 

      4.6. Выбор операционных  систем 

      В настоящее время имеется большое  количество операционных систем, и  перед пользователем стоит задача определить, какая операционная система лучше других (по тем или иным критериям). Очевидно, что идеальных систем не бывает, любая из них имеет свои достоинства и недостатки. Выбирая операционную систему, пользователь должен представлять, насколько та или иная ОС обеспечит ему решение его задач.

      Например, задачи управления промышленным или  исследовательским оборудованием  в режиме жесткого реального времени  вынуждают пользователя  делать выбор между специализированными  операционными системами реального  времени и некоторыми операционными системами общего назначения. Другие приложения, например, серверы баз данных, просто требуют высокой надежности и производительности. Некоторые приложения накладывают жесткие требования, которым удовлетворяет только небольшое количество систем.

      Если  организация (библиотека) нуждается  в операционной системе для своих  главных приложений (АБИС), ей, прежде всего, нужна система, совместимая  с этими приложениями.

      Кроме того, следует обратить внимание на следующие общие критерии подхода  к выбору операционной системы:

• на каких аппаратных платформах и с какой скоростью работает операционная система;
• какое периферийное аппаратное обеспечение операционная система поддерживает;
• в какой степени операционная система удовлетворяет потребности пользователя, т.е. каковы функции системы;
• каков способ взаимодействия операционной системы с пользователем,  т.е. насколько нагляден, удобен, понятен и привычен пользователю интерфейс, что позволит не тратить много времени на обучение пользователей;
• существуют ли информативные подсказки, встроенные справочники и т. д.;
• какова надежность системы, то есть ее устойчивость к ошибкам пользователя, отказам оборудования;

      ПРИМЕЧАНИЕ^{______________________________________________________________________________________}

                    Некоторые приложения настолько важны, что не могут быть завершены аварийно (то есть с потерей данных), поэтому важно, чтобы система имела функции обеспечения надежности, защиты от сбоев и восстановления. Очень важно, чтобы операционная система позволяла безопасно выгрузить из памяти «зависшее» приложение, не нарушая работу остальных запущенных программ

^{___________________________________________________________________________________________________________}

• какие возможности предоставляет операционная система для организации сетей: сегодня, в условиях продолжающейся глобализации информационных рынков, практически всегда необходимо, чтобы компьютеры могли работать в локальной сети организации и/или имели возможность подключения к сети через Интернет;
• обеспечивает ли операционная система совместимость с другими операционными системами;
• какие инструментальные средства поддерживает операционная система для разработки прикладных программ;
• осуществляется ли в операционной системе поддержка различных национальных языков;
• какие известные пакеты прикладных программ можно использовать при работе с данной системой;
• как осуществляется в ОС защита информации и самой системы;
• какова совокупная стоимость владения (Total Ownership Cost, TOC). TOC учитывает как затраты на приобретение самой операционной системы у поставщика ПО, так и затраты на инсталляцию, обучение пользователей, проведение профилактических мер по обеспечению нормальной работы операционной системы, управление и поддержку. Для уменьшения TOC разработчики операционных систем автоматизируют некоторые функции управления компьютерами организации, а также обеспечивают ОС полным набором программных инструментов диагностики и проверки производительности.

      Задача  построения автоматизированной библиотечно-информационной системы в рамках корпоративной сети диктует определенные требования к операционной системе. В большинстве современных систем автоматизации используется архитектура клиент-сервер. Подобное разделение позволяет использовать маломощные компьютеры и терминалы в качестве машин сетевого доступа (клиентов). Сервер же, как более мощная машина, позволяет организовать централизованное хранение и использование баз данных, обеспечить их безопасность и т.д.

      Если  за основу при автоматизации библиотеки выбрана архитектура клиент-сервер, то выбор операционной системы должен осуществляться как для машин-клиентов, так и для сервера. Естественно, что требования, предъявляемые к этим двум операционным системам, различны.

      Операционная  система для клиента должна быть:

• не требовательной к ресурсам, чтобы работать на машинах любой мощности;
• иметь дружественный интерфейс, быть интуитивно понятной, чтобы не тратить много времени на обучение сотрудников библиотеки и читателей;
• быть сетевой и своими внутренними средствами поддерживать работу сети, как локальной, так и глобальной;
• поддерживать один из самых распространенных протоколов TCP/IP на базе которого построена сеть Internet, т.к. для АБИС работа с Internet очень важна.

   Операционная  система для сервера должна быть:

• многозадачной и многопользовательской, чтобы работать с несколькими клиентами одновременно;
• сетевой и своими внутренними средствами поддерживать работу сети, как локальной, так и глобальной;
• поддерживать протокол TCP/IP;
• операционная система должна отвечать современным требованиям безопасности.

      Следует обратить особое внимание на тот факт, что окончательный выбор операционной системы может быть сделан после  выбора конкретной АБИС. 

 ?  Вопросы для самоконтроля

1. Что такое операционная система?
2. Какую роль играет операционная система по отношению к конечному пользователю?
3. Назовите основные функции операционной системы.
4. В чем заключается отличие между резидентными и транзитными модулями операционной системы?
5. Какие группы модулей входят в состав транзитных модулей операционной системы?
6. В чем состоит суть микроядерной архитектуры операционной системы?
7. Опишите порядок взаимодействия приложений с операционной системой, имеющей микроядерную архитектуру.
8. Назовите основные принципы построения современных операционных систем.
9. Какие из утверждений верны: