СЕТЕВЫЕ, РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ
И МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫЕ
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Подготовил: Копыткин Даниил ИТ1902
Что такое операционная система?

Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (англ.
operating system, OS) — комплекс
взаимосвязанных программ, предназначенных
для управления ресурсами компьютера и
организации взаимодействия с пользователем.
ОС — это самое важное программное
обеспечение, которое работает на компьютере.
Он управляет памятью, процессами, и всем
программным и аппаратным обеспечением.

Современные операционные системы
используют Графический Интерфейс
Пользователя, он позволяет использовать
мышь, клавиатуру и джойстик для управления
экранными объектами (иконки, кнопки, значки,
меню), представленные пользователю на
дисплее, в виде сочетании графики и текста. Т.е.
все четко и ясно показано на экране
компьютера в виде графических изображений,
что позволяет легко работать на компьютере с
помощью мыши, клавиатуры и т.п.
Виды операционных систем


Архитектура параллельных систем
(аппаратная часть) играет важную роль,
однако операционная система определяет
реальный вид вычислительного комплекса
для пользователя
ОС для параллельных машин работают также
как обычные ОС, в том смысле, что они
являются менеджерами ресурсов (resource
managers) существующего аппаратного
обеспечения, которые помогают множеству
пользователей и приложений совместно
использовать такие ресурсы, как процессоры,
память, периферийные устройства, сеть и
данные всех видов.

Операционные системы для параллельных
компьютеров можно вчерне разделить на две
категории:


Сильно связанные системы операционная система в
основном старается работать с одним, глобальным
представлением ресурсов, которыми она управляет.
Слабо связанные системы являются набором операционных
систем, каждая из которых работает на собственном
компьютере. Однако эти операционные системы
функционируют совместно, делая собственные службы
доступными другим.
Сильно связанные операционные системы
обычно называются распределенными
операционными системами (Distributed
Operating System, DOS)
 используются для управления
мультипроцессорными и гомогенными
мультикомпьютерными системами.
 основная цель ОС такая же как у
традиционных ОС и состоит в сокрытии
тонкостей управления аппаратным
обеспечением, которое одновременно
используется множеством процессов.





Слабо связанные сетевые операционные
системы - Network Operating Systems, NOS
используются для управления гетерогенными
мультикомпьютерными системами.
Хотя управление аппаратным обеспечением и
является основной задачей сетевых
операционных систем, они отличаются от
традиционных.
Отличие в том, что локальные службы таких
ОС должны быть доступными для удаленных
клиентов.
Мультипроцессорные
операционные системы





нацелены на поддержание высокой
производительности конфигураций с несколькими
процессорами
основная их задача — обеспечить прозрачность
числа процессоров для приложения
основная идея: всё сообщение между различными
приложениями или их частями происходит путем
работы с данными в специальной совместно
используемой области данных
основная трудность — защитить данные от
одновременного доступа к ним
защита осуществляется посредством примитивов
синхронизации, наиболее важные — семафоры и
мониторы
Сетевые операционные системы



В противоположность распределенным
операционным системам сетевые
операционные системы не нуждаются в том,
чтобы аппаратное обеспечение, на котором
они функционируют, было гомогенно и
управлялось как единая система.
Напротив, обычно они строятся для набора
однопроцессорных систем, каждая из
которых имеет собственную операционную
систему.
Машины и их операционные системы могут
быть разными, но все они соединены в сеть.
Сетевые операционные системы
Сетевой операционной системой (ОС) называют операционную систему
компьютера, которая помимо управления локальными ресурсами
предоставляет пользователям и приложениям возможность эффективного
и удобного доступа к информационным и аппаратным ресурсам других
компьютеров сети.
В сетевых ОС удаленный доступ к сетевым ресурсам обеспечивается:
сетевыми службами;
средствами транспортировки сообщений по сети (в простейшем случае —
сетевыми интерфейсными картами и их драйверами).
 Функции сетевых ОС
 управление каталогами и файлами;
 управление ресурсами;
 коммуникационные функции;
 защита от несанкционированного доступа;
 обеспечение отказоустойчивости;
 управление сетью.
Сетевые операционные системы
Общая структура сетевой операционной
системы
Сетевые операционные системы:
достоинства
Имеются также и преимущества по
сравнению с распределенными
операционными системами:
 Поскольку узлы сетевых операционных
систем в значительной степени
независимы друг от друга, добавить или
удалить машину очень легко.
 В некоторых случаях все, что надо сделать,
чтобы добавить узел, — это подсоединить
соответствующую машину к общей сети и
поставить в известность о ее
существовании остальные машины сети.
Сетевые операционные системы :
недостатки






«Нехватка» прозрачности в сетевых операционных системах
имеет некоторые очевидные обратные стороны:
с ними часто сложно работать, поскольку пользователь
вынужден явно подсоединяться к удаленным машинам или
копировать файлы с одной машины на другую.
Поскольку все машины под управлением сетевой
операционной системы независимы, часто и управлять ими
можно исключительно независимо.
В результате пользователь может получить удаленное
соединение с машиной X, только имея на ней регистрацию.
Таким образом, если пользователь хочет использовать один
пароль на «все случаи жизни», то для смены пароля он
вынужден будет явно сменить его на каждой машине.
В основном все права доступа относятся к конкретной машине.
Нет простого метода сменить права доступа, поскольку всюду
они свои.
Распределенные операционные
системы

Распределенная система - совокупность
независимых компьютеров, которая
представляется пользователю единым
компьютером. Примеры: сеть рабочих станций
(выбор процессора для выполнения
программы, единая файловая система),
роботизированный завод (роботы связаны с
разными компьютерами, но действуют как
внешние устройства единого компьютера, банк
со множеством филиалов, система
резервирования авиабилетов.






Почему нужно объединять PC в сети?
Необходимость разделять данные.
Преимущество разделения дорогих периферийных
устройств, уникальных информационных и
программных ресурсов.
Достижение развитых коммуникаций между
людьми. Электронная почта во многих случаях
удобнее писем, телефонов и факсов.
Гибкость использования различных ЭВМ,
распределение нагрузки.
Упрощение постепенной модернизации
посредством замены компъютеров.
1.4. Принципы построения распределенных ОС
(прозрачность, гибкость, надежность, эффективность,
масштабируемость)

Прозрачность (для пользователя и программы).
Гибкость - использование монолитного ядра
ОС или микроядра.
 Надежность - доступность, устойчивость к
ошибкам.
Секретность.
 Производительность. Грануллированность.
Мелкозернистый и крупнозернистый
параллелизм.Устойчивость к ошибкам требует
дополнительных накладных расходов.
 Масштабируемость.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ




Буцык, С. В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации : учебное пособие по
дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации» для студентов,
обучающихся по направлению 09.03.03 Прикладная информатика (уровень
бакалавриата) / С. В. Буцык, А. С. Крестников, А. А. Рузаков ; под редакцией С. В. Буцык.
— Челябинск : Челябинский государственный институт культуры, 2016. — 116 c. — ISBN
978-5-94839-537-1. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR
BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/56399.html (дата обращения:
13.12.2019). — Режим доступа: для авторизир. Пользователей
Назаров, С. В. Современные операционные системы : учебное пособие / С. В. Назаров,
А. И. Широков. — 3-е изд. — Москва, Саратов : Интернет-Университет
Информационных Технологий (ИНТУИТ), Ай Пи Ар Медиа, 2020. — 351 c. — ISBN 978-54497-0385-9. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS :
[сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/89474.html (дата обращения: 13.12.2019). —
Режим доступа: для авторизир. Пользователей
Современные операционные системы 4-е издание. Таненбаум Эндрю, Бос Херберт
(Издательский дом "Питер", 2018)
Распределенные системы. Учебное пособие. Коньков Константин Алексеевич, Бабичев
Сергей Леонидович (Юрайт, 2019)