 |
Einführung in Betriebssysteme
von Prof. Jürgen Plate |
6 Netzwerkbetriebssysteme
Die ursprüngliche und wohl immer noch wichtigste Aufgabe von Netzwerkbetriebssystemen
ist die Nutzung von Ressourcen wie Drucker, Plotter, Festplatten, CD-ROMs usw. sowie
eine sichere und zentrale Speicherung der Daten. Die Kommunikation der Nutzer im
internen Netz (Intranet), aber auch in weltweiten Datennetzen (z. B. E-Mail,
Internetzugang, WWW, Groupware usw.), gehört heute ebenso zu den Standardaufgaben,
wie die Integration von Internet-Protokollen und -Diensten in die PC-Betriebssysteme
Novell Netware und Windows zeigen. Auch die Anbindung an Großrechner sowie die
Integration von spezifischen Applikationsservern sind wesentliche Aufgaben.
An Bedeutung gewinnt insbesondere aus Kostengründen immer mehr die zentrale und
einfache Konfiguration und Administration der Rechner im Netz.
In den 90er Jahren war verstärkt die Tendenz festzustellen, daß Systeme
der mittleren Datentechnik (Minicomputer), in zunehmenden Maße die Mainframes
verdrängten. Insbesondere UNIX- und Linux-Systeme haben hier viel Land gewonnen.
Aus der ursprünglich Host-zentrierten DV fand eine Verlagerungen der EDV auf
dezentrale Systeme in den Abteilungen statt. Merkmale sind u. a.:
- Verarbeitung am Arbeitsplatz
- verteilte Verarbeitung
- Verarbeitung auf Abteilungsebene
- Gleichrangige Netzwerkverarbeitung
- Individuelle Datenverarbeitung
Zu den Ursachen hierfür zählten die großen Fortschritte in
der Entwicklungen lokaler Netze, z. B.:
- Festplatten-Verwaltung in Servern
- Multi-User-Software
- Datenverarbeitung in Netzen, Hosts usw.
- Fehlertoleranz
- Datenschutz und -sicherheit
Es setzte sich durch, daß Mainframes, Minis und PC-basierte LANs nicht gegeneinander
antraten, sondern sich zunehmend ergänzten. Im Mittelpunkt sollte die Anwendung stehen,
das heißt die zu erledigenden Aufgaben.
6.1 Merkmale von Netzwerkbetriebssystemen
Es lassen sind zwei Typen von Servern für Netzwerkbetriebsszsteme unterscheiden:
- dedizierte Server (z. B. Novell): der Server ist nicht gleichzeitig
als Arbeitsstation einsetzbar.
- nicht-dedizierte Server (z. B. UNIX, Windows 2000): der Server ist
gleichzeitig auch als Arbeitsstation nutzbar (CLient-Server-Prinzip).
Wichtige Merkmale von Netzwerkbetriebssystemen sind:
- Architektur des Betriebssystems
- Server-Platform als Kernstück des Betriebssystems, das alle
Netzfunktionen bereitstellt, darunter Dateisysteme und Festplatten,
Memory-Management, Prozeß- und Taskscheduling, File-, Print- und
Backupdienste, File- und Recordlocking usw.
- Redirection-Software auf den Clients, um den Zugriff auf Netzlaufwerke
und -ressourcen möglichst transparent zu erlauben
- unterstützte Netzwerkdienste
- Kommunikationssoftware
- Unterstützung verschiedener Client- und Server-Platformen
(z. B. Linux mit NFS für die UNIX-Umgebung und "Samba" für Windows-Clients)
- Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit
- Datendurchsatz
- Verkabelung des Netzes
- Netz-Komponenten (Repeater, Switches, Router)
- kritische Anwendungen
- Abhängigkeit des Betreibers vom Funktionieren des Netzes
- Sicherheit
- Accounting- und Passwort-Sicherheit
- Datei- und Directory-Sicherheit
- Internetwork-Sicherheit
- Fileserver-Sicherheit
- Standards
- genormte Standards (ISO, IEEE, DIN, ANSI usw.)
- Industriestandards
- Anwendungsstandards, z.B. für serverbasierende Applikationen,
clientbasierende Applikationen, verteilte Applikationen,
- Protokollstandards, z.B. Medien-Protokolle (Ethernet, ATM, FDDI usw.),
Transport-Protokolle (IP, IPX usw.), Client-Server-Protokolle
- Standards der Interprozeß-Kommunikation, z.B. Sockets, TLI, Corba usw.
Die meisten Netzwerksysteme arbeiten nach dem Client-Server-Prinzip.
Abhängig von der Arbeitsweise im Netzwerk sind zu unterscheiden LAN und
Single-User-Anwendungen, wo über das Netz meist nur ein Dateisystem zur
Verfügung gestellt wird oder LAN und netzwerkfähige Software, mit
Ausnutzen von File-Sharing sowie File- und Record-Locking (mehrere Nutzer
arbeiten mit gemeinsamen Daten).
6.2 Remote Procedure Call (RPC)
Das Verfahren der Remote Procedure Calls wurde Anfang der 80er Jahre vom Sun Microsoystems
für ihr Network File System (NFS) entwickelt. Es ist derzeit das wesentliche Element
in Netzwerkbetriebssystemen, um Serverdienste für Clients zur Verfügung zu stellen.
Ein lokaler Prozeduraufruf kann folgendermaßen skizziert werden:
Eine Prozedur oder Funktion wird mit den entsprechenden Parametern aufgerufen,
und kehrt nach erledigter Arbeit mit einem Resultat zurück.
Für Dienste des Betriebssystems werden i.d.R. sog. System Calls,
also Aufrufe von Prozeduren des Systems genutzt.
Nach diesem Schema arbeiten auch RPCs:
Eine Anwendung ruft einen Netzwerkdienst auf wie eine lokale Prozedur mit Übergabe
von Parametern auf. Der Aufruf wird von der RPC-Library in ein RPC-Paket verpackt und
über das Netz an der Server gesendet, der den Dienst ausführt und das Resultat
liefert. Dieses wiederum wird an die Anwendung zurückgegeben.
Damit kann der zeitliche Ablauf eines RPC so skizziert werden:
Copyright © FH München, FB 04, Prof. Jürgen Plate
Zum vorhergehenden Abschnitt
Zum Inhaltsverzeichnis
Zum nächsten Abschnitt