Распределенные операционные системы.

Одним из них является обнаружение сбоя: некоторые сбои могут быть обнаружены. Например, для обнаружения поврежденных данных в сообщении или файле можно использовать контрольную сумму. Контрольная сумма, также известная как хеш-сумма, представляет собой данные небольшого размера, вычисляемые из случайного блока цифровых данных, которые используются для обнаружения ошибок при передаче данных.Маскировка сбоев: некоторые из обнаруженных сбоев можно сделать менее серьезными или скрыть. Например, данные файла могут быть записаны на пару дисков, так что, если один из них будет поврежден, другой останется правильным.Терпение сбоев: обнаружить и скрыть все сбои в большой сети невозможно. Клиенты такой сети могут быть спроектированы так, чтобы выдерживать сбои, которые, как правило, связаны с тем, что пользователи также их терпят.Восстановление после сбоя. В процессе восстановления задействована конструкция программного обеспечения, поэтому состояние постоянных данных можно «откатить» или восстановить после сбоя сервера.Избыточность. Используя избыточные компоненты, можно сделать службы устойчивыми к сбоям. Например, в DNS (сервере доменных имен) каждая таблица имен реплицируется как минимум на два разных сервера.Параллелизм: в распределенной системе и приложения, и службы предоставляют ресурсы, которые могут совместно использоваться клиентами. Поэтому существует вероятность того, что несколько клиентов одновременно попытаются получить доступ к общему ресурсу. Процесс, который используется для управления общим ресурсом, может принимать один клиентский запрос за раз.Но такой подход ограничивает пропускную способность. Поэтому службы и приложения обычно позволяют одновременно обрабатывать несколько клиентских запросов. Чтобы обеспечить безопасность объекта в параллельной среде, его операции должны быть синхронизированы таким образом, чтобы его данные оставались согласованными. Это может быть достигнуто с помощью такой техники, как семафоры.При реализации информационных технологий в системах прямого цифрового управления очень важной проблемой является взаимодействие процессов при решении одной задачи на распределенной вычислительной среде. Необходимо использовать критические области, к которым могут обращаться многие процессы в одни и те же моменты времени.Для работы с критическими областями используются различные алгоритмы синхронизации. В критической области в каждый момент времени может находиться только один процесс – это проблема взаимоисключения. А по определению все программы операционной системы (ОС) являются реентерабельными. Поэтому для работы с критическими областями необходимы специальные меры[12]. В многозадачной системе имеются алгоритмы, которые позволяют решить проблему взаимоисключения, не требуя при этом никаких специальных аппаратно реализованных команд. Но это большая нагрузка на программиста, т.к. кроме решения задач предметной области, необходимо еще решать и проблемы взаимоисключения. Также постоянная проверка значения переменной, по которой можно войти в критическую область, занимает процессорное время.Хорошим решением является использование специальной команды процессора TSL. Эта команда записывает предыдущее значение переменной в специальный регистр процессора и сразу захватывает переменную, т.е. записывает в нее. Затем можно проверить предыдущее значение переменной, и если оно было равно 0, то можно войти в критическую область, если же нет, то можно выполнить какую-то фоновую задачу, чтоб не терять процессорное время на постоянную проверку переменной. Время на фоновую задачу можно рассчитать так, чтоб вернуться на проверку переменной в нужный момент. Но не каждый процессор имеет такую команду2 Виды распределенных операционных системВ распределенной ОС исключительная степень внутренней сложности может легко сделать всю систему анафемой для любого пользователя. Следовательно, логическая цена реализации распределенной ОС должна рассчитываться с точки зрения преодоления большого числа сложностей на многих уровнях и во многих областях. Такой расчет включает глубину, диапазон и широту инвестиций в архитектурное планирование и дизайн, которые необходимы для достижения наиболее скромной реализации.Одним из первых примеров распределенной ОС является Windows Server 2003. Ее выпуск был осуществлен еще в 2003 году, которая пришла на замену Windows 2000. Спустя некоторое время вышло и обновление, которое получило название Windows Server 2003 R2. Распределенная ОС Windows Server 2003 установила новый стандарт в вопросах производительности и надежности, став одной из наиболее успешных серверных систем Microsoft. [13].К распространенным примерам платформ распределенных ОС на основе Windows для контроллеров домена относятся Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2 и Windows Server 2016. В них применяются Active Directory, начиная с процесса установки ее компонентов на серверах Windows и их повышения до контроллеров домена. Разрабатываются тестовые домены, которые включают не только системы Windows, но и системы Linux с использованием PowerBroker Open. Active Directory использует Windows DNS, который может взаимодействовать с DNS-серверами BIND. Сценарии PowerShell можно использовать для управления доменом. Группы и организационные единицы позволяют администраторам домена делегировать полномочия и применять групповую политику[14]. Также на сегодняшний день активно применяется Windows Server 2022 [15, 16]. Windows Server 2022 предлагает два варианта взаимодействия с пользователем на выбор. То, что вы используете, будет зависеть от рабочей нагрузки, которую вы хотите поддерживать, а также от организационных требований. В этом разделе я объясню возможности рабочего стола и возможности ядра сервера, а также некоторые плюсы и минусы каждого из них. Возможности рабочего стола — это то, что вы считаете стандартным графическим пользовательским интерфейсом (GUI), который вы могли использовать в предыдущих версиях операционных систем Windows Server. Он позволяет взаимодействовать с системой с помощью кнопок и меню, а не через командную строку. Сервером с возможностями рабочего стола можно управлять с помощью групповой политики, если он подключен к домену Active Directory, а серверами рабочей группы (не доменными) можно управлять с помощью локальной групповой политики.Редакция Datacenter имеет те же функции, что и редакция Standard, а также некоторые дополнительные функции, которые делают ее идеальной редакцией для организаций с большими потребностями в виртуализации, желанием создавать программно-определяемые сети или нуждающимися в расширенных возможностях хранения. Некоторые из этих функций включают следующее:Неограниченное количество контейнеров Hyper-V в дополнение к неограниченному количеству контейнеров Windows;Неограниченное количество виртуальных машин Hyper-V и поддержка экранированных виртуальных машин;Storage Replica (неограниченно) и Storage Spaces Direct;Программно определяемая сеть;Сетевой контроллер;Поддержка Host Guardian Hyper-V.Используется также Solaris — это Unix-подобная операционная система, разработанная в 1992 году компанией Sun Microsystems. В 2009 году корпорация Oracle достигла соглашения о покупке Sun Microsystems путем приобретения Sun Solaris и Java. Первая операционная система Sun появилась на свет в 1983 году и называлась SunOS. Первоначально он был основан на системе UNIX BSD Калифорнийского университета в Беркли[18].Нашли также применение еще несколько ОС: В операционной системе LOCUS возможен одновременный доступ к локальным и удаленным файлам без каких-либо помех.Операционная система MICROS поддерживает баланс загрузки данных, распределяя задания по всем узлам всей системы.Операционная система IRIX используется в системах UNIX V и LINUX.Операционная система DYNIX разработана для многопроцессорных компьютеров Symmetry.Операционная система AIX предназначена для компьютеров IBM RS/6000.Операционная система Solaris, разработанная для многопроцессорных рабочих станций SUN.Операционная система Mach поддерживает функции многопоточности и многозадачности.Операционная система OSF/1 совместима с UNIX и разработана компанией Open Foundation Software.DYSEAC — синхронный компьютер общего назначения, на котором работает первая распределенная ОС. Его можно использовать для координации разнообразных действий всех внешних устройств в эффективную работу ансамбля. Отчеты Министерства армии подтвердили его надежность и то, что он прошел все приемочные испытания в апреле 1954 года.DYSEAC был завершен и доставлен вовремя в мае 1954 года. Это был портативный компьютер, размещенный в тягаче с прицепом с двумя сопровождающими автомобилями и шеститонной холодильной мощностью.В Lincoln TX-2 особое внимание уделялось гибким, одновременно работающим устройствам ввода-вывода, таким как мультипрограммирование. Он описывается как экспериментальная система ввода-вывода. Конструкция TX-2 была модульной, что допускало высокую степень модификации и расширения.ЗаключениеВ результате написание этого реферата выявлено, что описанные разработки, которые связаны с распределенными ОС, на сегодняшний день очень актуальны. Развитие этих направлений исследований дают возможность обеспечить современные организации и предприятия всем необходимым, что позволяет государству интенсивно развиваться несмотря на угрозы из вне и санкции, которые постоянно вводят недружественные западные страны. Такие технологии в современном мире являются прогрессивными в науке и технике, в результате чего рекомендуется их использовать с практической точки зрения более интенсивно. Также все цели и задачи, которые ставились в этой работе, были успешно достигнуты благодаря применению современных источников в электронном виде и книг, взятых из библиотеки.Список использованной литературыDistributed Operating System [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://www.toppr.com/guides/computer-science/computer-fundamentals/operating-system/distributed-operating-system/, свободный. – Загл. с экрана.Лекции по информатике. Операционные системы. МГУ, лектор Машечкин И.В. Москва, 2022. – 243 с.Что такое распределенная операционная система и ее примеры [Электронныйресурс] – Режимдоступа: URL: https://www.aiseepc.com/ru/lib/distributed-operating-system.html, свободный. – Загл. сэкрана.DistributedOperatingSystem[Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://www.scaler.com/topics/distributed-operating-system/, свободный. – Загл. с экрана.Гвоздева В. А. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы: учебник / В. А. Гвоздева. – М: Форум: Инфра-М, 2018. – 541 с.Мезенцев, К. Н. Управление процессами в распределенных операционных системах : Учебное пособие / К. Н. Мезенцев. – Москва : Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2016. – 124 с.Distributed Operating System [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://www.naukri.com/learning/articles/distributed-operating-system/, свободный. – Загл. с экрана.Garg R., Verma G. Operating Systems: An Introduction. Mercury Learning and Information, USA, 2017. — 342 p. (Characterization of a Distributed System)What Is Distributed Operating System and Examples of It [MiniTool Wiki] [Электронныйресурс] – Режимдоступа: URL: https://www.minitool.com/lib/distributed-operating-system.html, свободный. – Загл. сэкрана.Клеблеев, Ш. А. Анализ типов операционных систем / Ш. А. Клеблеев // Информационно-компьютерные технологии в экономике, образовании и социальной сфере. – 2019. – № 2(24). – С. 36-43.Столлингс Вильям. Операционные системы: внутренняя структура и принципы проектирования. 9-е изд.: Пер. с англ. — СПб.: Диалектика, 2020. — 1264 с. Костенко, Т. П. Об особенностях алгоритмов синхронизации для распределенных операционных систем / Т. П. Костенко // Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Информационные системы и технологии. – 2008. – № 1-3. – С. 95-97.Федотова Е.Л. Информационные технологии и системы: Учебное пособие. - М.: Форум, 2016. – 352 с.O'Leary Mike. Cyber Operations: Building, Defending, and Attacking Modern Computer Networks. 2nd Edition. — Apress, 2019. — 1136 р. Perrott Sara. Windows Server 2022 & Powershell All-in-One For Dummies. Wiley, 2022. — 787 p.Hicks Richard M. Implementing Always On VPN: Modern Mobility with Microsoft Windows 10 and Windows Server 2022. Apress Media LLC, 2022. — 373 p.Сафонов В.О. Основы современных операционных систем. 2-е изд., испр. — М.: Национальный Открытый Университет Интуит, 2016. — 868 с.Рябченко Е.Ю. Архитектура и безопасность операционных систем. Учебное пособие. — Казань: Казанский университет, 2015. — 157 с.