مبانی ویندوز و شبكه ( بخش اول )

سیستم عامل ویندوز یكی از متداولترین  سیستم های عامل شبكه ای است كه برای برپاسازی شبكه های كامپیوتری استفاده می گردد . در این مقاله قصد داریم به بررسی اولیه ویندوز بعنوان یك سیستم عامل پرداخته و  در ادامه با مفاهیم اولیه شبكه آشنا و در نهایت به بررسی برخی از مفاهیم اولیه  ویندوز  بعنوان یك سیستم عامل شبكه ای، بپردازیم .

هسته اساسی یك كامپیوتر سیستم عامل ، است . سیستم عامل، نرم افزاری است كه سخت افزار را كنترل و همانگونه  كه از نام آن مشخص است باعث انجام عملیات در كامپیوتر می گردد . سیستم عامل ، برنامه ها را به درون حافظه كامپیوتر استقرار و زمینه اجرای آنان را فراهم می نماید. سیستم عامل دستگاه های جانبی ، نظیر دیسك ها و چاپگرها را مدیریت می نماید.  كامپیوتر و چاپگر های موجود در یك محیط كامپیوتری را  می توان بیكدیگر مرتبط تا زمینه مبادله اطلاعات و داده ها ، فراهم گردد. شبكه ، شامل گروهی از كامپیوترها و دستگاه های مرتبط بیكدیگر است. هماهنگی در اجرای  همزمان برنامه ها در یك شبكه ، مدیریت دستگاههای جانبی متصل به شبكه و موارد دیگر ، مستلزم وجود امكانات و پتانسیل های بیشتر از طرف سیستم عامل است . یك سیستم عامل شبكه ای ، امكانات فوق و سایر پتانسیل های لازم در خصوص  شبكه را ارائه می نماید. ویندوز 2000 ماكروسافت، نسل جدیدی از سیستم های عامل شبكه ای است كه زیرساخت مناسبی را بمنظور مدیریت و حمایت از برنامه ها بمنظور استفاده توسط كاربران شبكه و سازمان های مربوطه، فراهم می نماید.

نسخه های متفاوت ویندوز 2000

ویندوز 2000 ، مجموعه ای گسترده از امكانات و ابزارهای لازم ، بمنظور مدیریت یك شبكه كامپیوتری را ارائه و دارای نسخه های متفاوت زیر است :

Microsoft Windows 2000 Professional

. نسخه فوق،  دارای امكانات گسترده ویندوز 98 بوده و بر اساس قدرت سنتی سیستم عامل ویندوز NT 4.0 ، ایجاد شده است . این نسخه ، دارای  یك رابط كاربر ساده بوده و علاوه بر بهبود در عملیات Plug&Play و مدیریت Power ، مجموعه ای گسترده از دستگاه های سخت افزاری را حمایت می نماید. نسخه فوق، حداكثر دو پردازنده و  4 گیگابایت حافظه را حمایت می نماید.

Microsoft Windows 2000 Server

. نسخه فوق، بعنوان نسخه استاندارد خانواده  windows 2000 server ، مطرح می باشد. این نسخه دارای تمامی امكانات  windows 2000 professional بوده و برای سازمان های كوچك تا متوسط ایده آل و  بخوبی با سرویس دهندگان فایل ،  چاپگر ، وب و Workgroup ،  كار می نماید. نسخه فوق، قادر به حمایت از حداكثر 4 پردازنده و 4 گیگابایت حافظه فیزیكی است .

Microsoft Windows 2000 Advanced Server

.  نسخه فوق، دارای تمامی امكانات نسخه windows 2000 server  بوده و علاوه بر آن قابلیت گسترش و در دسترس بودن بیشتری را دارا است . با  گسترش شبكه ،  قدرت پردازش سیستم بصورت تصاعدی افزایش خواهد یافت.بدین منظور از كلاسترهائی كه شامل چندین سرویس دهنده می باشند ،  استفاده می گردد. سرویس دهندگان فوق ،  توان پردازشی اضافه ای را ارائه و بدین ترتیب قابلیت در دسترس بودن سیستم نیز، افزایش خواهد یافت . در صورتیكه یكی از سرویس دهندگان بدلایلی غیرقابل دسترس گردد،  سایر سرویس دهندگان موجود در كلاستر،  سرویس های مورد نیاز را ارائه خواهند داد . نسخه فوق،  مختص سرویس دهندگانی است كه در شبكه های بسیار بزرگ ایفای وظیفه نموده و عملیات گسترده ای را در ارتباط با بانك های اطلاعاتی انجام می دهند. نسخه فوق،  قادر به حمایت از هشت پردازنده و هشت گیگابایت حافظه فیزیكی است .

Microsoft Windows 2000 Datacenter Server

. نسخه فوق، دارای تمام امكانات Advanced server بوده و علاوه بر آن امكان استفاده از حافظه و پردارنده های بمراتب بیشتری در هر كامپیوتر را فراهم می نماید. نسخه فوق، برای ذخیره سازی حجم بسیار بالائی از داده ها  ، پردازش های تراكنشی online و شبیه سازی های بزرگ استفاده می گردد . نسخه فوق، قادر به حمایت از حداكثر 32 پردازنده و  64 گیگابایت حافظه فیزیكی است .

وظایف سیستم عامل

  سیستم عامل ، نرم افزاری است كه امكانات لازم  بمنظور ارتباط برنامه ها با سخت افزار را فراهم می نماید. مهمترین وظایف یك سیستم عامل در ارتباط با عملیات در یك كامپیوتر ، بشرح زیر می باشد :

مدیریت سخت افزار. سیستم عامل، امكان ارتباط كامپیوتر با دستگاه های جانبی نظیر چاپگر و یا موس را فراهم می نماید

مدیریت نرم افزار. سیستم عامل ، مكانیزمی برای مقداردهی اولیه پردازه ها ی مربوط به برنامه ها را فراهم می نماید.

مدیریت حافظه . سیستم عامل، عملیات اختصاص حافظه  برای هر برنامه بدون تاثیرگذاری بر فضای استفاده شده توسط سایر برنامه ها را فراهم می نماید.

مدیریت داده . سیستم عامل، مدیریت فایل های ذخیره شده بر روی هارد دیسك و سایر رسانه های ذخیره سازی را بر عهده دارد  . در این راستا ، امكان ایجاد و فعال كردن فایل ها  در اختیار برنامه ها قرار گرفته  و زمینه  مباددله  داده  بین دستگاههای فراهم خواهدشد. سیستم عامل، امكان انجام عملیات مدیریتی در ارتباط با فایل ها نظیر تغییر نام و یا حذف فایل ها را نیز فراهم می نماید.

سیستم عامل ،  هماهنگی لازم در خصوص ارتباط بین كامپیوتر و برنامه هائی كه بر روی آن اجراء می گردند را فراهم می نماید. جریان داده ها توسط سیستم عامل دنبال و كنترل و یك رابط كاربر گرافیكیGUI ( گرافیكی )  بمنظور ارتباط كاربر با كامپیوتر  ارائه می گردد.GUI ،  یك رابط كاربر گرافیكی ،  بمنظور ارتباط كاربر با سیستم و فعال نمودن دستورات مورد نظر است .( در مقایسه با یك محیط مبتنی بر متن )

سیستم عامل ویندوز 2000 ، امكانات گسترده و پیشرفته ای را در اختیار كاربران قرار می دهد:

Multitasking

. با استفاده از ویژگی فوق،  كاربران قادر به اجرای چندین برنامه بصورت همزمان  بر روی یك سیستم  می شوند. تعداد برنامه هائی كه یك كاربر قادر به اجرای همزمان آنان خواهد بود به میزان حافظه موجود بر روی سیستم بستگی خواهد داشت .

Memory Support .

بمنظور انجام عملیا ت مربوط به برنامه هائی كه در محیط  ویندوز 2000 اجراء می گردند ،  به میزان مطلوبی از حافظه ،  نیاز خواهد بود. برای اجرای چندین برنامه بصورت همزمان و یا اجرای برنامه هائی كه میزان بالائی از حافظه را نیاز دارند ،  ویندوز 2000 امكان حمایت تا 64 گیگابایت را فراهم می نماید.

Symmetric Multiprocessing .

سیستم های عامل از ویژگی فوق،  بمنظور استفاده همزمان از چندین پردازنده استفاده می نمایند .بدین ترتیب كارآئی سیستم بهبود و یك برنامه در محدوده زمانی كمتری اجراء خواهد شد .ویندوز 2000 ،  امكان حمایت ( با توجه به نوع نسخه ) از حداكثر 32 پردازنده را فراهم می نماید.

Plug &Play .

با استفاده از ویندوز 2000 ،  دستگاههائی از نوع PNP بسادگی نصب می گردند . دستگاههای PNP ،  دستگاههائی هستند كه پس از اتصال به سیستم ،   بدون نیاز به انجام فرآیندهای پیچیده ،  نصب خواهند شد . پس از اتصال  چنین دستگاههائی،  ویندوز 2000 بصورت اتوماتیك آنان را تشخیص و عناصر مورد نیاز را نصب و پیكربندی مربوطه را انجام خواهد داد .

Clustering .

ویندوز 2000 ،  امكان گروبندی مستقل كامپیوترها را بایكدیگر و بمنظور اجرای یك مجموعه از برنامه ها فراهم می نماید. این گروه بعنوان یك سیستم برای سرویس گیرندگان و برنامه ها در نظر گرفته خواهد شد . چنین گروه بندی  ،  Clustering نامیده شده و گروههائی از كامپیوترها را  كلاستر می گویند. این نوع سازماندهی كامپیوترها ، باعث برخورد مناسب در صورت  بروز اشكال در یك نقطه می گردد . در صورتیكه یك كامپیوتر دچار مشكل گردد،  كامپیوتر دیگر در كلاستر ، سرویس مربوطه را ارائه خواهد داد .

File System .

ویندوز 2000 ، از سه نوع متفاوت سیستم فایل حمایت می نماید : FAT(File Allocation table) ، FAT32 و NTFS . در صورتیكه نیازی به استتفاده از قابلیت های بوت دوگانه (راه اندازی سیستم از طریق دو نوع متفاوت سیستم عامل با توجه به خواسته كاربر) وجود نداشته باشد،  ضرورتی به استفاده از سیستم فایل FAT و یا FAT32 وجود نخواهد داشت  . NTFS ، سیستم فایل پیشنهادی برای ویندوز 2000 بوده و امكانات امنیتی مناسبی را ارائه می نماید. ویندوز 2000 ،  با استفاده از سیستم NTFS امكانات متعددی نظیر : بازیافت سیستم فایل،  اندازه پارتیش های بالا،  امنیت،  فشرده سازی و Disk Quotas  را ارائه می نماید.

Quality of Service )QoS) .

امكان  QoS ،  مجموعه ای از سرویس های  مورد نظر بمنظور حصول اطمینان از انتقال داده ها  با یك سطح قابل قبول در یك شبكه است  با استفاده از QoS ، می توان نحوه پهنای باند اختصاصی به یك برنامه را كنترل نمود. QoS ،  یك سیستم مناسب ، سریع و تضمین شده برای اطلاعات در شبكه را فراهم می نماید .

Terminal Service .

با استفاده از ویژگی فوق ، امكان دستیابی از راه دور به یك سرویس دهنده از طریق یك ترمینال شبیه سازی شده ، فراهم می گردد . یك ترمینال شبیه سازی شده ،  برنامه ای است كه امكان دستیابی به یك كامپیوتر از راه دور را بگونه ای فراهم می نماید كه تصور می شود شما در كنار سیستم بصورت فیزیكی قرار گرفته اید. با استفاده از سرویس ترمینال، می توان برنامه های سرویس گیرنده را بر روی سرویس دهنده اجراء و بدین ترتیب كامپیوتر سرویس گیرنده بعنوان یك ترمینال ایفای وظیفه خواهد كرد ( نه بعنوان یك سیستم مستقل) . بدین ترتیب هزینه مربوط به عملیات و نگهداری شبكه كاهش و می توان مدیریت سرویس دهنده را از هر مكانی بر روی شبكه انجام داد.

Remote Installation Services)RIS) .

سرویس فوق، امكان بكارگیری سیستم عامل در یك سازمان توسط مدیران سیستم را تسریع و بهبود خواهد بخشید. بدین ترتیب  نیاز به ملاقات فیزیكی هر یك از كامپیوترهای سرویس گیرنده وجود نداشته و می توان از راه دور ،  اقدام به نصب نمود. سرویس فوق ، یك عنصر انتخابی بوده و  بعنوان بخشی از  نسخه windows 2000 server است .

مبانی شبكه های كامپیوتری

فرض كنید در سازمانی ، می بایست تعدادی زیادی از كاركنان از داده های مشابه استفاده  نمایند . یكی از راه حل ها ی مربوطه می تواند استقرار  یك نسخه از داده ها  بر روی هر یك از كامپیوتر ها باشد. بدین ترتیب هر یك از كاركنان بصورت مجزاء به داده ها دستیابی خواهند داشت . راه حل دیگر در این زمینه ، استقرار داده ها بر روی یك كامپیوتر و دستیابی سایر كامپیوتر به داده های مورد نیاز از راه دور است. رویكرد فوق ،  باعث صرفه چوئی در فضای ذخیره سازی  بر روی كامپیوترها شده و یك محل مركزی برای ذخیره سازی و مدیریت داده هائی را كه چندین كاربر نیازمند دستیابی به آنان می باشند را فراهم می نماید .عملیات فوق،  مستلزم اشتراك داده ها و منابع بوده و ما را بسمت پیاده سازی شبكه هدایت می نماید.شبكه شامل گروهی از كامپیوترهای مرتبط بهم است كه امكان اشتراك اطلاعات را به كاربران خواهد داد .در یك شبكه ، كاربران متعددی قادر به دستیابی به اطلاعات مشابه و اتصال به منابع یكسانی می باشند . مثلا" در مقابل ارتباط هر كامپیوتر به چاپگر اختصاصی خود،  تمام كامپیوترها می توانند به یك چاپگر مرتبط و بدین ترتیب امكان استفاده از چاپگر بصورت مشترك توسط چندین كاربر فراهم می گردد .

مزایای شبكه

برپاسازی یك شبكه كامپیوتری دارای مزایای زیر است :

اشتراك اطلاعات .

امكان  اشتراك اطلاعات و داده ها با سرعت مطلوب و هزینه پایین ، از مهمترین مزایای یك شبكه كامپیوتری است .

اشتراك سخت افزار و نرم افزار .

قبل از مطرح شدن شبكه ،  كاربران كامپیوتر ،  از چاپگر و سایر دستگاههای جانبی اختصاصی  استفاده می كردند. رویكرد فوق ،  افزایش هزینه ها خصوصا" در سازمان های بزرگ را بدنبال خواهد داشت . شبكه های كامپیوتری ، كاهش هزینه های فوق را بدنبال داشته  وامكان استفاده از منابع سخت افزاری و نرم افزاری مشترك بصورت همزمان توسط كاربران متعددی را فراهم می نماید.

مدیریت و حمایت متمركز

. برپاسازی یك شبكه ، باعث تسهیل در امر مدیریت و عملیات مربوط به پشتیبانی می گردد. بدین ترتیب ،  مدیریت شبكه از یك محل ،  قادر به  انجام عملیات و وظایف مدیریتی بر روی هر یك از كامپیوترهای موجود در شبكه خواهد بود.

نقش ( وظایف ) كامپیوترها در شبكه

كامپیوترهای موجود در شبكه بعنوان سرویس گیرنده و یا سرویس دهنده،  ایفای وظیفه می نمایند .

كامپیوترهای سرویس گیرنده،

درخواست خود برای دریافت سرویس و یا اطلاعات  را از كامپیوترهائی در شبكه كه بعنوان سرویس دهنده ،  ایفای وظیفه می نمایند ،  مطرح می نمایند .

كامپیوترهای سرویس دهنده،

كامپیوترهائی هستند كه سرویس ها و داده های مورد نیاز كامپیوترهای سرویس گیرنده را ارائه می نمایند. سرویس دهندگان در شبكه ، عملیات متفاوت و پیچیده ای را انجام می دهند. سرویس دهندگان،  برای شبكه های بزرگ اختصاصی شده تا قادر به پاسخگوئی به نیازهای توسعه یافته كاربران باشند.  نمونه های زیر انواع متفاوت سرویس دهندگان در یك شبكه بزرگ را نشان می دهد:

سرویس دهنده فایل و چاپ

. این نوع سرویس دهندگان،  منابع فایل و چاپگر را از طریق یك نقظه متمركز،  ارائه می نمایند. زمانیكه  سرویس گیرنده  ای درخواست خود  را برای دریافت داده ،  فایل و سرویس دهنده چاپ ، ارسال می نماید،  تمام اطلاعات  و یا فایل درخواستی  بر روی كامپیوتر متقاصی دریافت می گردد. مثلا" زمانیكه یك برنامه واژه پرداز فعال می گردد،  برنامه برروی كامپیوتر شما اجراء و مستندات ذخیره شده بر روی سرویس دهنده چاپ و یا فایل در حافظه كامپیوتر شما مستقر تا امكان ویرایش و یا استفاده محلی از مستندات فراهم گردد . زمانیكه مستندات مجددا" بر روی سرویس دهنده ذخیره می گردد،  سایر كاربران شبكه كه دارای مجوزهای لازم دستیابی می باشند ،  قادر به مشاهده و استفاده از مستندات خواهند بود.سرویس دهندگان فایل و چاپ، تمركزدر ذخیره سازی فایل ها و داده ها را بدنبال خواهند داشت.

سرویس دهنده بانك اطلاعاتی

.

سرویس دهندگان بانك اطلاعاتی، قادر به ذخیره سازی حجم بالائی از داده ها در یك مكان متمركز بوده و از این طریق داده ها در دسترس كاربران قرار گرفته و ضرورتی به دریافت تمام بانك اطلاعاتی نخواهد بود. با استفاده از یك سرویس دهنده بانك اطلاعاتی،  تمام بانك اطلاعاتی بر روی سرویس دهنده ذخیره و صرفا" نتایج مربوط به یك درخواست برای متقاضی ارسال خواهد شد. مثلا" می توان از بانك اطلاعاتی كاركنان بر روی یك سرویس دهنده اطلاعاتی نظیر Microsoft SQL Server  استفاده كرد. زمانیكه سرویس دهنده درخواست شما را پردازش می نماید ، صرفا" نتایج پرس و جو (Query) از طریق سرویس دهنده برای سرویس گیرنده ارسال می گردد.

سرویس دهنده پستت الكترونیكی

. سرویس دهنده پست الكترونیكی،  نظیر سرویس دهنده بانك اطلاعاتی رفتار می نماید با این تفاوت كه از برنامه های  سرویس دهنده و  سرویس گیرنده مجزائی استفاده می گردد. داده های انتخابی از سرویس دهنده  برای سرویس گیرنده ارسال خواهد شد. سرویس دهنده پست الكترونیكی،  مدیریت پیام های الكترونیكی در شبكه برعهده دارد.

سرویس دهنده فاكس

(نمابر) . سرویس دهندگان فاكس،  مدیریت ترافیك فاكس به و یا  از شبكه را با اشتراك یك و یا چندین دستگاه  فاكس مودم ، فراهم می نمایند. بدین ترتیب، سرویس فاكس برای هر یك از كاربران شبكه فراهم و ضرورتی به نصب یك دستگاه فاكس برای هر یك از كامپیوترها ، وجود نخواهد داشت .
سرویس دهنده Directory Service . سرویس دهنده فوق،  یك محل مركزی بمنظور ذخیره اطلاعات در رابطه با شبكه نظیر اسامی  كاربران و منابع موجود در شبكه است . بدین ترتیبز  امنیت شبكه بصورت متمزكز مدیریت خواهد شد . مدیریت شبكه قادر به تعریف یك منبع نظیر چاپگر و نوع دستیابی  كاربران،خواهد بود. پس از تعریف منابع توسط مدیریت شبكه، كاربران قادر به دستیابی و استفاده از منابع خواهند بود. نوع استفاده از منابع بر اساس سیاست هاتی است كه توسط مدیریت شبكه برای كاربران تعریف و درنظر گرفته شده است .

انواع شبكه

با توجه به نحوه پیكربندی كامپیوترها در شبكه و نحوه دستیابی به اطلاعات ،  شبكه ها را به دو گروه عمدهPeer-To-Peer وClient Server تقسیم می نمایند:

Peer-To-Peer

( نظیر به نظیر ) . در شبكه های نظیر به نظیر،  سرویس دهنده اختصاصی وجود نداشته  و سلسله مراتبی در رابطه با كامپیوترها رعایت نمی گردد. تمام كامپیوترها معادل و همتراز می باشند. هر كامپیوتر در شبكه هم بعنوان سرویس گیرنده وهم بعنوان  سرویس دهنده ایفای وظیفه  نموده و امنیت بصورت محلی و بر روی هر كامپیوتر ارائه می گردد . كاربر هر یك از كامپیوترها مشخص می نماید كه چه داده ئی بر روی كامپیوتر خود را می بایست به اشتراك قرار دهد. شبكه های نظیر به نظیر workgroup ، نیز نامیده می شوند . واژه workgroup ، نشاندهنده یك گروه كوچك ( معمولا" ده و یا كمتر ) از كامپیوترهای مرتبط با یكدیگر است . شبكه های نظیر به نظیر ، گزینه ای مناسب برای محیط هائی با شرایط زیر می باشند:
  حداكثر تعداد كاربران ده و یا كمتر .
كاربران منابع و چاپگرها را به اشتراك گذاشته و در این راستا ، سرویس دهندگان خاصی وجود ندارد.
امنیت متمركز مورد نظر نباشد .
رشد سازمان و شبكه بر اساس آنالیز شده، محدود باشد .

Client Server

( سرویس دهنده - سرویس گیرنده ) . بموازات رشد شبكه و افزایش كاربران و منابع موجود ،یك شبكه نظیر به نظیر قادر به پاسخگوئی به حجم بالای تقاضا برای منابع اشتراكی نخواهد بود بمنظور هماهنگی با افزایش تقاضا و ارائه سرویس های مورد نیاز ، شبكه ها می بایست از سرویس دهندگان اختصاصی، استفاده نمایند . یك سرویس دهنده اختصاصی، صرفا" بعنوان یك سرویس دهنده در شبكه ایفای وظیفه می نماید (نه بعنوان یك سرویس گیرنده) . شبكه های سرویس گیرنده - سرویس دهنده ، بعنوان مدلی استاندارد برای  برپاسازی شبكه مطرح شده اند . بموازات رشد شبكه ( تعداد كامپیوترها متصل شده ،  فاصله فیزیكی ، ترافیك موجود) می توان تعداد سرویس دهندگان در شبكه را افزایش داد. با توزیع  مناسب فعالیت های شبكه بین چندین سرویس دهنده ، كارآئی شبكه بطرز محسوسی افزایش خواهد یافت .

در بخش دوم این مقاله ، به بررسی سیستم های عامل شبكه ای پرداخته و نحوه پیاده سازی شبكه در ویندوز بررسی خواهد شد .

برگرفته از سایت www.data-srco.ir