به نام خدا

1. به نام خدا سيستم عامل شبكه Network Operating System

2. فصل اول • مقدمه ای بر شبكه

3. تعاريف • شبكه: • مجموعه به هم پيوسته اي از سيستم ها كه داراي يكسري فعل و انفعالات داخلي از طريق لينك هاي ارتباطي هستند. • بنابراين يك شبكه نيازمند دو يا تعداد بيشتري از سيستم هاي انفراديست كه سرويس يا منبعي براي به اشتراك گذاشتن دارند. • هر شبكه بايد : • سرويس يا منبعي براي به اشتراك گذاردن • مسير فيزيكي بين سيستم ها ((Transmission Medium • قوانيني ناظر بر ارتباط بين سيستم ها (Protocols) داشته باشد.

4. تعاريف برخي از دلايل بكارگيري شبكه هاي كامپيوتري: • به اشتراك گذاردن منابع موجود (Resource Sharing) • بكارگيري نرم افزارهاي توزيع شده (Distributed Software) • توسعه ارتباطات (Communication) • توانايي در مديريت و نظارت مشترك و يكپارچه بر كل ماشين هاي موجود در شبكه • توانايي در ايجاد امنيت يكپارچه • ...

5. انواع شبکه WAN : wide area network LAN : local area netowrk MAN : metropolitan area network ...

6. پروتكل • از آنجا كه ممكن است سيستم هاي متفاوتي با پلتفرم ها و سيستم عامل هاي گوناگون بر روي يك شبكه موجود باشد مي بايست قوانين و زبان مشترك و قابل فهمي بين همه اين سيستم ها جهت برقراري ارتباط و تبادل اطلاعات در يك شبكه موجود باشد. • به اين قوانين كه تحت يك استاندارد مرجع معرفي مي شود پروتكل (Protocol) گويند.

7. مدل مرجع هفت لايه ايOSI

8. مدل مرجع هفت لايه ايOSI

9. پروتكل ارتباطي مرجعOSI

10. مقايسه OSI,TCP/IP

11. فصل دوم • معماري شبكه

12. تعاريف • Server Machine : ماشين قدرتمنديست كه براي سرويس دهي به Client هاي موجود در يك شبكه طراحي شده است. • Client Machine : ماشينيست كه به منابع موجود و قابل دسترس بر روي سرور هاي موجود در شبكه دسترسي دارد و از خدمات آنها بهره مند مي گردد. • Workstation Machine : ماشينيست كه در داخل يك شبكه قرار دارد كه مجموعه اي از برنامه هاي كاربردي ِ محلي و تحت شبكه بر روي آن وجود دارد. در واقع يك Workstation يك Client نيز بحساب مي آيد. • Host Machine : هر ماشيني بر روي شبكه كه داراي آدرس شبكه از قبيل IP,… باشد. بنابراين با اين تعريف سرورها و كلاينت ها يك Host محسوب مي شوند.

13. انواع معماري شبكه • Server Based : • به شبكه هاي Client/Server ي نيز معروف هستند. • داراي يك يا چندين سرور با سرويس هاي مختلف مي باشند. • Peer To Peer : • به Workgroup نيز معروف هستند. • بيشتر در شبكه هاي LAN كوچك با تعداد كاربران محدود مورد استفاده قرار مي گيرند.

14. معماري Server Based • شبكه هاي مبتني بر سرور، شامل گروهي از كاربران مجاز -كه به آنها Client گفته مي شود- هستند كه از تعدادي سرورهاي موجود بر روي شبكه كه سرويس هاي خاصي بر روي آنها ارائه شده است خدمات لازم را دريافت مي كنند. • به فضاهايي كه سيستم ها در اينگونه از شبكه ها در آن با هم در تعامل هستند Domain گفته مي شود. • برخي از سرورهاي مهم عبارتند از: • File Server • Print Server • Application Server • Mail Server • Web Server • ...

15. معماري Server Based

16. معماري Server Based

17. فوايد و مضرات • فوايد: • متمركز و يكپارچه شدن مديريت ، كنترل و امنيت • مقياس پذيري: به اين معني كه قابليت اضافه شدن سيستم هاي لازم ديگر به شبكه كاملا فراهم مي باشد. • انعطاف پذيري: به اين معني كه فناوريهاي جديد به راحتي بر روي سرور ها جهت ارائه در كل شبكه قابل اعمال هستند. • كل شبكه قابليت همكاري با هم را دارند. • قابليت دسترسي به سرورها به صورت Remote از روي ماشين هاي ديگر وجود دارد. • ...

18. فوايد و مضرات • مضرات: • هزينه بالاي تهيه سرورها. • به دليل وسعت شبكه هاي استفاده كننده از اين نوع معماري نگهداري آن مشكل خواهد بود. • هنگاميكه سرور از كار بيافتد تمام خدمات شبكه مختل خواهد. • ...

19. معماري Peer To Peer • شبكه هاي Peer To Peer شامل گروهي از كاربران مجاز هستند كه عملكردي يكسان دارند كه به هر كدام از آنها يك Peer گفته مي شود به اين معني كه هر Peer منابع خود از جمله پرينتر ، فايل ، برنامه هاي كاربردي و ... را بدون نياز به يك سرور مركزي با مابقي Peer ها به اشتراك مي گذارد. • بنابراين هر Peer يك Client Workstation بحساب مي آيد از اين جهت كه مي تواند درخواست سرويسي از Peerهاي ديگر داشته باشد و يك Server بحساب مي آيد از اين جهت كه مي تواند به درخواست سرويسي از يك Peer ديگر پاسخ مناسبي دهد. • به فضاهايي كه سيستم ها در اينگونه از شبكه ها در آن با هم در تعامل هستند Work Group گفته مي شود. • در اينگونه از شبكه ها هر ماشين مسئوليت مديريت و امنيت و حفاظت از پايگاه داده خودش را بر عهده دارد.

20. معماري Peer To Peer

21. فوايد و مضرات • فوايد: • هزينه پايين راه اندازي(نياز به تهيه سرور ندارد.) • راه اندازي ساده • ...

22. فوايد و مضرات • مضرات: • مديريت و كنترل مركزي وجود ندارد. • امكان ذخيره سازي فايل ها و برنامه به صورت مركزي و يكجا وجود ندارد. • امنيت پايين، غير متمركز و غير يكپارچه • ...

23. فصل سوم • مفاهيم سيستم عامل شبكه

24. سيستم عامل • سيستم عامل : (Operating System) • سيستم عامل يک ساختار نر مافزاري است که بين قطعات سختافزاري کامپيوتر مانند ديسکها، حافظه،درگاهها و ... و برنامه هاي کاربردي مانند واژه پردازها، مرورگرهاي وب، برنامه هاي صفحه گستردهو... قرار دارد. در مرکزاين ساختار، هسته قرار دارد که عمليات اوليه و اصلي پردازش هاي کامپيوتري رااجرا مي کند. مانند مديريت حافظه، مديريت فايل ها ، زمانبندي و اشتراک پردازنده بين برنامه ها، باز کردن و بستن درگاه ها و ... . • هدف سيستم عامل استفاده بهينه و حداكثري از سخت افزار و وظيفه آن كنترل تمامي منابع و ايجاد تعادل بين درخواستها و منابع موجود است.

25. سيستم عامل(ادامه) • يكي ديگر از وظايف سيستم عامل كاهش پيچيدگي هاي موجود در ارتباط با سيستم براي كاربران آن سيستم مي باشد. به عنوان مثال بدون اينكه كاربر با سخت افزار درگير شود به كمك سيستم عامل به راحتي قادر خواهد بود تا فايل هاي خود را ذخيره و بازيابي كند. • اكثر سيستم عامل ها براي اين امر يا از محيط هاي متني مبتني بر دستور (Command Based) بهره ميبرند و يا از واسط هاي كاربري گرافيكي (Graphical User Interface) استفاده مي كنند.

26. سيستم عامل(ادامه) • بنابراين سيستم عامل: • استفاده از كامپيوتر را ساده مي كند. • مديريت منابع (Resource Management) را بر عهده دارد.

27. مفهوم Multi Tasking در OS • كنترل و مديريت همزمان بيش از يك Task را بر روي چندين پردازنده Multi Tasking گويند. • در سيستم هايي با يك پردازنده اين امر به صورت شبيه سازي به كمك فناوري Time Slicing صورت مي پذيرد. • Time Slicing : • تقسيم بندي سيكل هاي CPU بين چندين Task را گويند. • در اين فناوري به هر Task تعداد خاصي سيكل محاسبه اختصاص داده مي شود به محض اينكه اين تعداد به پايان رسيد CPU در اختيار Task بعدي كه طبق الويت خاصي مشخص شده است قرار ميگيرد و تا آخرين Task -طبق سياست هاي تعيين شده براي الويت بندي- اين كار ادامه پيدا مي كند تا همه Task ها پايان پذيرد. • بيشتر سيستم عامل هاي امروزي از چنين تكنولوژي استفاده مي كنند.

28. حالتهاي Multi Tasking • پیشگیرانه (Preemptive) : كنترل دسترسي Task ها به پردازنده و ميزان Time Sliceآن بر عهده سيستم عامل است به اين معني كه با اتمام اين زمان سيستم عامل پردازنده را در اختيار Task بعدي قرار مي دهد. • مشاركتي (Cooperative) : سيستم عامل قادر نخواهد بود پردازنده را در اختيار Task بعدي قرار دهد مگر آن كه Task در حال اجرا به اتمام برسد.

29. سيستم عامل شبكه • سيستم عامل شبكه (Network Operating System): • سيستم عامل شبكه علاوه بر توابع و عملياتهاي متدوال و استاندارد همه سيستم عامل ها، وظيفه مديريت ، كنترل و نظارت بر شبكه و ايجاد توابع و سرويس هاي لازم براي اتصال ماشين هاي موجود در شبكه را نيز بر عهده دارد. • بنابراين اينگونه از سيستم عامل ها پيچيده تر و بزرگتر از سيستم عامل هاي معمولي هستند و سخت افزارهاي نسبتا قويتري را طلب مي كنند. • سيستم عامل هاي شبكه از نوع Preemptive Multi Tasking OS هستند. • سيستم عامل هاي شبكه Multi User هستند.

30. سيستم عامل شبكه(ادامه) • سيستم عامل شبكه (Network Operating System): • تمامي انواع اين سيستم عامل ها مدل مرجع OSI يا پروتكل TCP/IPرا بايد حمايت كنند. • اينگونه از سيستم عامل ها براي شبكه هاي LAN,WAN كاربرد دارند. • اكثر سرورها و سرويس هاي موجود در شبكه بر روي اين سيستم عامل ها قرار مي گيرند. • در واقع يك ماشين پرقدرت به كمك اين نوع از سيستم عامل هاست كه با سرويس هايی كه بروي آنها قرار مي گيرد تبديل به يك ماشين ِ سرور در شبكه مي شوند.

31. برخي از توابع سيستم عامل هاي شبكه • مديريت يك يا بيش از يك سرور در شبكه • نگهداري مجموعه داده ها بر طبق يك سيستم فايل استاندارد • نگهداري User Profiles • ايجاد تعادل بين درخواست سرويس ها و منابع موجود • پردازش درخواستهاي رسيده از كاربران • مديريت كاربران محلي و راه دور (Remote) • مديريت ارتباط بين شبكه هاي محلي • ...

32. برخي از سرويس هاي سيستم عامل هاي شبكه • File Services/Servers • Print Services/Servers • Application Services/Servers • Directory Services/Servers • Management and administration Services/Servers • Security Services/Servers • Networking and connectivity Services/Servers • Backing up Data Services/Servers • Integration and Migration Services • …

33. Directory Service • اين سرويس ليست كاملي از همه اشيا (Objects) و تجهيزات (Enterprise) موجود در شبكه از قبيل فايل ها ، كاربران ، پرينترهاي به اشتراك گذاشته شده و ... را در يك ساختار سلسله مراتبي (hierarchical structure)، شي گرا (ObjectOriented) و سازمان يافته (Organized) جهت نظارت و مديريت تك تك اين منابع در اختيار مدير شبكه قرار مي دهد. • اطلاعات و داده هاي مرتبط با اين سرويس معمولا در يك پايگاه داده توزيع شده ذخيره مي گردد تا قابليت هاي اعتماد و تحمل خطا پذيري و افزونگي براحتي برآورده شود. • مثال: • Novell Netware Directory Service (NDS) • Active Directory

34. Directory Service Structure

35. Backing up Data Service • اين سرويس امكانات لازم جهت تهيه نسخ پشتيبان (Back Up) از تمامي اطلاعات و داده هاي موجود در شبكه و سيستم عامل هاي شبكه را فراهم مي كند.

36. Integration/Migration Service • اين سرويس امكان اين را فراهم مي كند تا چندين Client با سيستم عامل هاي شبكه متفاوت، قادر باشند تا با سيستم عامل شبكه سرور در تعامل باشند. • همچنين اين سرويس امكانات لازم جهت ترفيع (Upgrade) ورژن هاي مختلف نرم افزارهاي موجود و مهاجرت (Migration) به سيستم عامل هاي شبكه بهبود يافته را فراهم مي كند.

37. Network Security & NOS • يكي از مهمترين مسائل مطرح در سيستم عامل هاي شبكه اعمال محدوديت دسترسي كاربران به منابع موجود در شبكه مي باشد كه امنيت شبكه ناميده مي شود. • مدير شبكه به كمك سيستم عامل شبكه قادر خواهد بود تا مجوزهاي لازم را براي هر كاربر به دلخواه خود براي دسترسي به منابع موجود در شبكه تعيين و اعمال كند. • محدود كردن دسترسي كاربران به منابع موجود در شبكه و تعيين حداكثر تعداد كاربراني كه در يك زمان امكان دسترسي به يك منبع خاص را دارند علاوه بر پوشش ملاحظات امنيتي به افزايش كارايي و سهولت كنترل و نگهداري شبكه نيز منجر خواهد شد.

38. Network Security & NOS • ملاحظات امنيتي: • تشخيص هويت كاربران براي ورود به شبكه (Logon Authentication) • اعمال محدوديت دسترسي كاربران به منابع موجود درشبكه (Access Permission) • تعيين حداكثر تعداد كاربراني كه در يك زمان امكان دسترسي به يك منبع خاص را دارند. • نگهداري امن رمزهاي عبور (Password Protection) • كنترل و مميزي شبكه (Control & Auditing) • افزايش Integrity Fault Tolerance در شبكه • ...

39. انواع سيستم عامل شبكه • بر مبناي نوع معماري شبكه سيستم عامل هاي شبكه نيز به دو نوع: • Client/Server NOS: • تمامي توابع و استانداردهاي لازم براي برپايي شبكه هاي Server Based را دارا مي باشند. • مثال : Novell Netware, Windows server 2000,2003 • Peer to Peer NOS : • تمامي توابع و استانداردهاي لازم براي برپايي شبكه هاي Peer To Peer را دارا هستند. • مثال: Windows NT Workstation تقسيم مي شوند.

40. انواع سيستم عامل شبكه • در يك تقسيم بندي كلي ديگر سيستم عامل هاي شبكه به دو نوع كلي زير تقسيم بندي مي گردد: • Client NOS • Server NOS

41. Client NOS • تمام توابع و استانداردهاي سيستم عامل هاي عادي را حمايت مي كنند. • تمام توابع و استانداردهاي لازم براي شبكه هاي Peer To Peer را دارا هستند. • تمام توابع و استانداردهاي لازم براي اتصال به سيستم عامل هاي شبكه و سرورهاي موجود در شبكه را دارند. • مثال: Windows XP

42. Server NOS • تمام توابع و استانداردهاي سيستم عامل هاي عادي را حمايت مي كنند. • تمام توابع و استانداردهاي لازم براي استفاده در شبكه هاي Server Based را به عنوان سرورهاي شبكه دارا هستند. • تمام توابع و استانداردهاي لازم براي سرويس دهي به Client هاي موجود در شبكه را دارا هستند. • مثال: Windows Server 2000,2003

43. فصل چهارم • سيستم عامل شبكه - سرورها و سرويس ها

44. Server • Server : • سرور، Task يست كه بر روي سيستم عامل هاي شبكه در حال اجراست و به طور مداوم و همزمان به درخواست هاي ِ سرويس، رسيده از چندين Client پاسخ مي دهد. • سرور بعد از اينكه درخواست سرويسي را از Client هاي مجاز دريافت كرد، بر مبناي سرويس درخواستي پاسخ مناسبي را براي Client درخواست كننده آن سرويس باز مي گرداند. • اغلب به اشتباه به ماشين يا كامپيوتري كه سرور بر روي آن در حال اجراست نيز، سرور اطلاق مي شود.

45. Client • Client : • Process يا Task يست كه بر روي سيستم عامل يك كاربر در حال اجراست و درخواست سرويس كاربر را به سرور منتقل و منتظر برگرداندن پاسخ سرور به آن درخواست و انتقال آن به كاربر مي ماند. • اغلب به اشتباه به ماشين يا كامپيوتري كه برنامه كلاينت بر روي آن در حال اجراست نيز، كلاينت اطلاق مي شود.

46. انواع Server • File Server • Print Server • Application Server • DNS Server • DHCP Server • Web Server • Mail/SMTP Server • FTP Server • …

47. File Server • سروري است كه جهت ذخيره سازي و بازيابي File هاي كاربران بر روي شبكه استفاده مي شود. به اين معني كه هر Client قادر خواهد بود تا File هاي خود را بر روي Hard Drive بسيار بزرگ (در حدود ترا بايت) موجود بر روي ماشين اين سرور ذخيره و بازيابي نمايد.

48. File Server

49. مزايا و معايب استفاده از File Server • مزايا: • آرشيو كردن يا Back Up گيري راحت فايل ها • توانايي اشتراك فايل ها بين همه كاربران شبكه • كنترل ، مديريت و امنيت مركزي • جلوگيري از خطاهاي انساني و سيستمي • قابليت مقياس پذيري شبكه • ... • معايب: • اگر File Server از كار بيفتد دسترسي به تمامي داده ها و فايل ها از بين مي رود. • چون تمامي Client ها درخواست ذخيره و بازيابي از يك سرور مركزي را دارند سرعت دسترسي به فايل ها File Access Time كاهش پيدا مي كند.

50. Print Server • وظيفه مديريت و امنيت دسترسي Client ها به پرينتر يا پرينترهاي موجود در شبكه را دارد. • با كمك تكنيك صف بندي Queuing Technology قادر خواهد بود تا به درخواست هاي رسيده ازهمه Client ها پاسخ دهد. • مزايا: • قابليت اشتراك پرينتر بين همه كاربران موجود بر روي شبكه • عدم لزوم قرار گيري پرينتر در مكاني خاص (پرينتر در هر جا كه بستر شبكه وجود داشته باشد مي تواند قرار گيرد.) • بدليل تكنيك صف بندي Client ها قادر خواهند بود كه پس از ارسال درخواست خود بدون وقفه به كار خود ادامه دهند.