تبلیغات
شبکه cisco و Microsoft - مبانی ویندوز و شبکه
نویسنده :مهدی مرادی
تاریخ:جمعه 30 دی 1390-07:26 ب.ظ

مبانی ویندوز و شبکه

سیستم عامل ویندوز یکى از متداولترین سیستم هاى عامل شبکه اى است که براى برپاسازى شبکه هاى کامپیوترى استفاده مى گردد
در این مقاله قصد داریم به بررسى اولیه ویندوز بعنوان یک سیستم عامل پرداخته و در ادامه با مفاهیم اولیه شبکه آشنا و در نهایت به بررسى برخى از مفاهیم اولیه ویندوز بعنوان یک سیستم عامل شبکه اى ، بپردازیم .

هسته اساسى یک کامپیوتر سیستم عامل ، است . سیستم عامل، نرم افزارى است که سخت افزار را کنترل و همانگونه که از نام آن مشخص است باعث انجام عملیات در کامپیوتر مى گردد . سیستم عامل ، برنامه ها را به درون حافظه کامپیوتر استقرار و زمینه اجراى آنان را فراهم مى نماید. سیستم عامل دستگاه هاى جانبى ، نظیر دیسک ها و چاپگرها را مدیریت مى نماید. کامپیوتر و چاپگر هاى موجود در یک محیط کامپیوترى را مى توان بیکدیگر مرتبط تا زمینه مبادله اطلاعات و داده ها ، فراهم گردد. شبکه ، شامل گروهى از کامپیوترها و دستگاه هاى مرتبط بیکدیگر است. هماهنگى در اجراى همزمان برنامه ها در یک شبکه ، مدیریت دستگاههاى جانبى متصل به شبکه و موارد دیگر ، مستلزم وجود امکانات و پتانسیل هاى بیشتر از طرف سیستم عامل است . یک سیستم عامل شبکه اى ، امکانات فوق و سایر پتانسیل هاى لازم در خصوص شبکه را ارائه مى نماید. ویندوز 2000 ماکروسافت، نسل جدیدى از سیستم هاى عامل شبکه اى است که زیرساخت مناسبى را بمنظور مدیریت و حمایت از برنامه ها بمنظور استفاده توسط کاربران شبکه و سازمان هاى مربوطه، فراهم مى نماید. نسخه هاى متفاوت ویندوز 2000 ویندوز 2000 ، مجموعه اى گسترده از امکانات و ابزارهاى لازم ، بمنظور مدیریت یک شبکه کامپیوترى را ارائه و داراى نسخه هاى متفاوت زیر است :
Microsoft Windows 2000 Professional . نسخه فوق، داراى امکانات گسترده ویندوز 98 بوده و بر اساس قدرت سنتى سیستم عامل ویندوز NT 4.0 ، ایجاد شده است . این نسخه ، داراى یک رابط کاربر ساده بوده و علاوه بر بهبود در عملیات Plug&Play و مدیریت Power ، مجموعه اى گسترده از دستگاه هاى سخت افزارى را حمایت مى نماید. نسخه فوق، حداکثر دو پردازنده و 4 گیگابایت حافظه را حمایت مى نماید.
Microsoft Windows 2000 Server . نسخه فوق، بعنوان نسخه استاندارد خانواده windows 2000 server ، مطرح مى باشد. این نسخه داراى تمامى امکانات windows 2000 professional بوده و براى سازمان هاى کوچک تا متوسط ایده آل و بخوبى با سرویس دهندگان فایل ، چاپگر ، وب و Workgroup ، کار مى نماید. نسخه فوق، قادر به حمایت از حداکثر 4 پردازنده و 4 گیگابایت حافظه فیزیکى است .
Microsoft Windows 2000 Advanced Server . نسخه فوق، داراى تمامى امکانات نسخه windows 2000 server بوده و علاوه بر آن قابلیت گسترش و در دسترس بودن بیشترى را دارا است . با گسترش شبکه ، قدرت پردازش سیستم بصورت تصاعدى افزایش خواهد یافت.بدین منظور از کلاسترهائى که شامل چندین سرویس دهنده مى باشند ، استفاده مى گردد. سرویس دهندگان فوق ، توان پردازشى اضافه اى را ارائه و بدین ترتیب قابلیت در دسترس بودن سیستم نیز، افزایش خواهد یافت . در صورتیکه یکى از سرویس دهندگان بدلایلى غیرقابل دسترس گردد، سایر سرویس دهندگان موجود در کلاستر، سرویس هاى مورد نیاز را ارائه خواهند داد . نسخه فوق، مختص سرویس دهندگانى است که در شبکه هاى بسیار بزرگ ایفاى وظیفه نموده و عملیات گسترده اى را در ارتباط با بانک هاى اطلاعاتى انجام مى دهند. نسخه فوق، قادر به حمایت از هشت پردازنده و هشت گیگابایت حافظه فیزیکى است .
Microsoft Windows 2000 Datacenter Server . نسخه فوق، داراى تمام امکانات Advanced server بوده و علاوه بر آن امکان استفاده از حافظه و پردارنده هاى بمراتب بیشترى در هر کامپیوتر را فراهم مى نماید. نسخه فوق، براى ذخیره سازى حجم بسیار بالائى از داده ها ، پردازش هاى تراکنشى online و شبیه سازى هاى بزرگ استفاده مى گردد .
نسخه فوق، قادر به حمایت از حداکثر 32 پردازنده و 64 گیگابایت حافظه فیزیکى است .

وظایف سیستم عامل
سیستم عامل ، نرم افزارى است که امکانات لازم بمنظور ارتباط برنامه ها با سخت افزار را فراهم مى نماید. مهمترین وظایف یک سیستم عامل در ارتباط با عملیات در یک کامپیوتر ، بشرح زیر مى باشد :
مدیریت سخت افزار. سیستم عامل، امکان ارتباط کامپیوتر با دستگاه هاى جانبى نظیر چاپگر و یا موس را فراهم مى نماید
مدیریت نرم افزار. سیستم عامل ، مکانیزمى براى مقداردهى اولیه پردازه ها ى مربوط به برنامه ها را فراهم مى نماید.
مدیریت حافظه . سیستم عامل، عملیات اختصاص حافظه براى هر برنامه بدون تاثیرگذارى بر فضاى استفاده شده توسط سایر برنامه ها را فراهم مى نماید.
مدیریت داده . سیستم عامل، مدیریت فایل هاى ذخیره شده بر روى هارد دیسک و سایر رسانه هاى ذخیره سازى را بر عهده دارد . در این راستا ، امکان ایجاد و فعال کردن فایل ها در اختیار برنامه ها قرار گرفته و زمینه مباددله داده بین دستگاههاى فراهم خواهدشد. سیستم عامل، امکان انجام عملیات مدیریتى در ارتباط با فایل ها نظیر تغییر نام و یا حذف فایل ها را نیز فراهم مى نماید.
سیستم عامل ، هماهنگى لازم در خصوص ارتباط بین کامپیوتر و برنامه هائى که بر روى آن اجراء مى گردند را فراهم مى نماید. جریان داده ها توسط سیستم عامل دنبال و کنترل و یک رابط کاربر گرافیکى GUI ( گرافیکى ) بمنظور ارتباط کاربر با کامپیوتر ارائه مى گردد. GUI ، یک رابط کاربر گرافیکى ، بمنظور ارتباط کاربر با سیستم و فعال نمودن دستورات مورد نظر است .( در مقایسه با یک محیط مبتنى بر متن )
سیستم عامل ویندوز 2000 ، امکانات گسترده و پیشرفته اى را در اختیار کاربران قرار مى دهد:
Multitasking . با استفاده از ویژگى فوق، کاربران قادر به اجراى چندین برنامه بصورت همزمان بر روى یک سیستم مى شوند. تعداد برنامه هائى که یک کاربر قادر به اجراى همزمان آنان خواهد بود به میزان حافظه موجود بر روى سیستم بستگى خواهد داشت .
Memory Support . بمنظور انجام عملیا ت مربوط به برنامه هائى که در محیط ویندوز 2000 اجراء مى گردند ، به میزان مطلوبى از حافظه ، نیاز خواهد بود. براى اجراى چندین برنامه بصورت همزمان و یا اجراى برنامه هائى که میزان بالائى از حافظه را نیاز دارند ، ویندوز 2000 امکان حمایت تا 64 گیگابایت را فراهم مى نماید.
Symmetric Multiprocessing . سیستم هاى عامل از ویژگى فوق، بمنظور استفاده همزمان از چندین پردازنده استفاده مى نمایند .بدین ترتیب کارآئى سیستم بهبود و یک برنامه در محدوده زمانى کمترى اجراء خواهد شد .ویندوز 2000 ، امکان حمایت ( با توجه به نوع نسخه ) از حداکثر 32 پردازنده را فراهم مى نماید.
Plug &Play . با استفاده از ویندوز 2000 ، دستگاههائى از نوع PNP بسادگى نصب مى گردند . دستگاههاى PNP ، دستگاههائى هستند که پس از اتصال به سیستم ، بدون نیاز به انجام فرآیندهاى پیچیده ، نصب خواهند شد . پس از اتصال چنین دستگاههائى، ویندوز 2000 بصورت اتوماتیک آنان را تشخیص و عناصر مورد نیاز را نصب و پیکربندى مربوطه را انجام خواهد داد .
Clustering . ویندوز 2000 ، امکان گروبندى مستقل کامپیوترها را بایکدیگر و بمنظور اجراى یک مجموعه از برنامه ها فراهم مى نماید. این گروه بعنوان یک سیستم براى سرویس گیرندگان و برنامه ها در نظر گرفته خواهد شد . چنین گروه بندى ، Clustering نامیده شده و گروههائى از کامپیوترها را کلاستر مى گویند. این نوع سازماندهى کامپیوترها ، باعث برخورد مناسب در صورت بروز اشکال در یک نقطه مى گردد . در صورتیکه یک کامپیوتر دچار مشکل گردد، کامپیوتر دیگر در کلاستر ، سرویس مربوطه را ارائه خواهد داد .
File System . ویندوز 2000 ، از سه نوع متفاوت سیستم فایل حمایت مى نماید : FAT(File Allocation table) ، FAT32 و NTFS . در صورتیکه نیازى به استتفاده از قابلیت هاى بوت دوگانه (راه اندازى سیستم از طریق دو نوع متفاوت سیستم عامل با توجه به خواسته کاربر) وجود نداشته باشد، ضرورتى به استفاده از سیستم فایل FAT و یا FAT32 وجود نخواهد داشت . NTFS ، سیستم فایل پیشنهادى براى ویندوز 2000 بوده و امکانات امنیتى مناسبى را ارائه مى نماید. ویندوز 2000 ، با استفاده از سیستم NTFS امکانات متعددى نظیر : بازیافت سیستم فایل، اندازه پارتیش هاى بالا، امنیت، فشرده سازى و Disk Quotas را ارائه مى نماید.
Quality of Service )QoS) . امکان QoS ، مجموعه اى از سرویس هاى مورد نظر بمنظور حصول اطمینان از انتقال داده ها با یک سطح قابل قبول در یک شبکه است با استفاده از QoS ، مى توان نحوه پهناى باند اختصاصى به یک برنامه را کنترل نمود. QoS ، یک سیستم مناسب ، سریع و تضمین شده براى اطلاعات در شبکه را فراهم مى نماید .
Terminal Service . با استفاده از ویژگى فوق ، امکان دستیابى از راه دور به یک سرویس دهنده از طریق یک ترمینال شبیه سازى شده ، فراهم مى گردد . یک ترمینال شبیه سازى شده ، برنامه اى است که امکان دستیابى به یک کامپیوتر از راه دور را بگونه اى فراهم مى نماید که تصور مى شود شما در کنار سیستم بصورت فیزیکى قرار گرفته اید.
با استفاده از سرویس ترمینال، مى توان برنامه هاى سرویس گیرنده را بر روى سرویس دهنده اجراء و بدین ترتیب کامپیوتر سرویس گیرنده بعنوان یک ترمینال ایفاى وظیفه خواهد کرد ( نه بعنوان یک سیستم مستقل) . بدین ترتیب هزینه مربوط به عملیات و نگهدارى شبکه کاهش و مى توان مدیریت سرویس دهنده را از هر مکانى بر روى شبکه انجام داد.
Remote Installation Services)RIS) . سرویس فوق، امکان بکارگیرى سیستم عامل در یک سازمان توسط مدیران سیستم را تسریع و بهبود خواهد بخشید. بدین ترتیب نیاز به ملاقات فیزیکى هر یک از کامپیوترهاى سرویس گیرنده وجود نداشته و مى توان از راه دور ، اقدام به نصب نمود. سرویس فوق ، یک عنصر انتخابى بوده و بعنوان بخشى از نسخه windows 2000 server است .

مبانى شبکه هاى کامپیوترى
فرض کنید در سازمانى ، مى بایست تعدادى زیادى از کارکنان از داده هاى مشابه استفاده نمایند . یکى از راه حل ها ى مربوطه مى تواند استقرار یک نسخه از داده ها بر روى هر یک از کامپیوتر ها باشد. بدین ترتیب هر یک از کارکنان بصورت مجزاء به داده ها دستیابى خواهند داشت . راه حل دیگر در این زمینه ، استقرار داده ها بر روى یک کامپیوتر و دستیابى سایر کامپیوتر به داده هاى مورد نیاز از راه دور است. رویکرد فوق ، باعث صرفه چوئى در فضاى ذخیره سازى بر روى کامپیوترها شده و یک محل مرکزى براى ذخیره سازى و مدیریت داده هائى را که چندین کاربر نیازمند دستیابى به آنان مى باشند را فراهم مى نماید .عملیات فوق، مستلزم اشتراک داده ها و منابع بوده و ما را بسمت پیاده سازى شبکه هدایت مى نماید.شبکه شامل گروهى از کامپیوترهاى مرتبط بهم است که امکان اشتراک اطلاعات را به کاربران خواهد داد .در یک شبکه ، کاربران متعددى قادر به دستیابى به اطلاعات مشابه و اتصال به منابع یکسانى مى باشند . مثلا" در مقابل ارتباط هر کامپیوتر به چاپگر اختصاصى خود، تمام کامپیوترها مى توانند به یک چاپگر مرتبط و بدین ترتیب امکان استفاده از چاپگر بصورت مشترک توسط چندین کاربر فراهم مى گردد .

مزایاى شبکه
برپاسازى یک شبکه کامپیوترى داراى مزایاى زیر است :
اشتراک اطلاعات . امکان اشتراک اطلاعات و داده ها با سرعت مطلوب و هزینه پایین ، از مهمترین مزایاى یک شبکه کامپیوترى است .
اشتراک سخت افزار و نرم افزار . قبل از مطرح شدن شبکه ، کاربران کامپیوتر ، از چاپگر و سایر دستگاههاى جانبى اختصاصى استفاده مى کردند. رویکرد فوق ، افزایش هزینه ها خصوصا" در سازمان هاى بزرگ را بدنبال خواهد داشت . شبکه هاى کامپیوترى ، کاهش هزینه هاى فوق را بدنبال داشته وامکان استفاده از منابع سخت افزارى و نرم افزارى مشترک بصورت همزمان توسط کاربران متعددى را فراهم مى نماید.
مدیریت و حمایت متمرکز . برپاسازى یک شبکه ، باعث تسهیل در امر مدیریت و عملیات مربوط به پشتیبانى مى گردد. بدین ترتیب ، مدیریت شبکه از یک محل ، قادر به انجام عملیات و وظایف مدیریتى بر روى هر یک از کامپیوترهاى موجود در شبکه خواهد بود.

نقش ( وظایف ) کامپیوترها در شبکه
کامپیوترهاى موجود در شبکه بعنوان سرویس گیرنده و یا سرویس دهنده، ایفاى وظیفه مى نمایند .
کامپیوترهاى سرویس گیرنده، درخواست خود براى دریافت سرویس و یا اطلاعات را از کامپیوترهائى در شبکه که بعنوان سرویس دهنده ، ایفاى وظیفه مى نمایند ، مطرح مى نمایند .
کامپیوترهاى سرویس دهنده، کامپیوترهائى هستند که سرویس ها و داده هاى مورد نیاز کامپیوترهاى سرویس گیرنده را ارائه مى نمایند. سرویس دهندگان در شبکه ، عملیات متفاوت و پیچیده اى را انجام مى دهند. سرویس دهندگان، براى شبکه هاى بزرگ اختصاصى شده تا قادر به پاسخگوئى به نیازهاى توسعه یافته کاربران باشند. نمونه هاى زیر انواع متفاوت سرویس دهندگان در یک شبکه بزرگ را نشان مى دهد:
سرویس دهنده فایل و چاپ . این نوع سرویس دهندگان، منابع فایل و چاپگر را از طریق یک نقظه متمرکز، ارائه مى نمایند. زمانیکه سرویس گیرنده اى درخواست خود را براى دریافت داده ، فایل و سرویس دهنده چاپ ، ارسال مى نماید، تمام اطلاعات و یا فایل درخواستى بر روى کامپیوتر متقاصى دریافت مى گردد. مثلا" زمانیکه یک برنامه واژه پرداز فعال مى گردد، برنامه برروى کامپیوتر شما اجراء و مستندات ذخیره شده بر روى سرویس دهنده چاپ و یا فایل در حافظه کامپیوتر شما مستقر تا امکان ویرایش و یا استفاده محلى از مستندات فراهم گردد . زمانیکه مستندات مجددا" بر روى سرویس دهنده ذخیره مى گردد، سایر کاربران شبکه که داراى مجوزهاى لازم دستیابى مى باشند ، قادر به مشاهده و استفاده از مستندات خواهند بود.سرویس دهندگان فایل و چاپ، تمرکزدر ذخیره سازى فایل ها و داده ها را بدنبال خواهند داشت. سرویس دهنده بانک اطلاعاتى . سرویس دهندگان بانک اطلاعاتى، قادر به ذخیره سازى حجم بالائى از داده ها در یک مکان متمرکز بوده و از این طریق داده ها در دسترس کاربران قرار گرفته و ضرورتى به دریافت تمام بانک اطلاعاتى نخواهد بود. با استفاده از یک سرویس دهنده بانک اطلاعاتى، تمام بانک اطلاعاتى بر روى سرویس دهنده ذخیره و صرفا" نتایج مربوط به یک درخواست براى متقاضى ارسال خواهد شد. مثلا" مى توان از بانک اطلاعاتى کارکنان بر روى یک سرویس دهنده اطلاعاتى نظیر Microsoft SQL Server استفاده کرد. زمانیکه سرویس دهنده درخواست شما را پردازش مى نماید ، صرفا" نتایج پرس و جو (Query) از طریق سرویس دهنده براى سرویس گیرنده ارسال مى گردد. سرویس دهنده پستت الکترونیکى . سرویس دهنده پست الکترونیکى، نظیر سرویس دهنده بانک اطلاعاتى رفتار مى نماید با این تفاوت که از برنامه هاى سرویس دهنده و سرویس گیرنده مجزائى استفاده مى گردد. داده هاى انتخابى از سرویس دهنده براى سرویس گیرنده ارسال خواهد شد. سرویس دهنده پست الکترونیکى، مدیریت پیام هاى الکترونیکى در شبکه برعهده دارد. سرویس دهنده فاکس (نمابر) . سرویس دهندگان فاکس، مدیریت ترافیک فاکس به و یا از شبکه را با اشتراک یک و یا چندین دستگاه فاکس مودم ، فراهم مى نمایند. بدین ترتیب، سرویس فاکس براى هر یک از کاربران شبکه فراهم و ضرورتى به نصب یک دستگاه فاکس براى هر یک از کامپیوترها ، وجود نخواهد داشت .
سرویس دهنده Directory Service . سرویس دهنده فوق، یک محل مرکزى بمنظور ذخیره اطلاعات در رابطه با شبکه نظیر اسامى کاربران و منابع موجود در شبکه است . بدین ترتیبز امنیت شبکه بصورت متمزکز مدیریت خواهد شد . مدیریت شبکه قادر به تعریف یک منبع نظیر چاپگر و نوع دستیابى کاربران،خواهد بود. پس از تعریف منابع توسط مدیریت شبکه، کاربران قادر به دستیابى و استفاده از منابع خواهند بود. نوع استفاده از منابع بر اساس سیاست هاتى است که توسط مدیریت شبکه براى کاربران تعریف و درنظر گرفته شده است .

انواع شبکه
با توجه به نحوه پیکربندى کامپیوترها در شبکه و نحوه دستیابى به اطلاعات ، شبکه ها را به دو گروه عمده Peer-To-Peer و Client Server تقسیم مى نمایند:
Peer-To-Peer ( نظیر به نظیر ) . در شبکه هاى نظیر به نظیر، سرویس دهنده اختصاصى وجود نداشته و سلسله مراتبى در رابطه با کامپیوترها رعایت نمى گردد. تمام کامپیوترها معادل و همتراز مى باشند.
هر کامپیوتر در شبکه هم بعنوان سرویس گیرنده وهم بعنوان سرویس دهنده ایفاى وظیفه نموده و امنیت بصورت محلى و بر روى هر کامپیوتر ارائه مى گردد . کاربر هر یک از کامپیوترها مشخص مى نماید که چه داده ئى بر روى کامپیوتر خود را مى بایست به اشتراک قرار دهد. شبکه هاى نظیر به نظیر workgroup ، نیز نامیده مى شوند . واژه workgroup ، نشاندهنده یک گروه کوچک ( معمولا" ده و یا کمتر ) از کامپیوترهاى مرتبط با یکدیگر است . شبکه هاى نظیر به نظیر ، گزینه اى مناسب براى محیط هائى با شرایط زیر مى باشند:
○ حداکثر تعداد کاربران ده و یا کمتر .
○ کاربران منابع و چاپگرها را به اشتراک گذاشته و در این راستا ، سرویس دهندگان خاصى وجود ندارد.
○ امنیت متمرکز مورد نظر نباشد .
○ رشد سازمان و شبکه بر اساس آنالیز شده، محدود باشد .

Client Server ( سرویس دهنده - سرویس گیرنده ) . بموازات رشد شبکه و افزایش کاربران و منابع موجود ،یک شبکه نظیر به نظیر قادر به پاسخگوئى به حجم بالاى تقاضا براى منابع اشتراکى نخواهد بود بمنظور هماهنگى با افزایش تقاضا و ارائه سرویس هاى مورد نیاز ، شبکه ها مى بایست از سرویس دهندگان اختصاصى، استفاده نمایند . یک سرویس دهنده اختصاصى، صرفا" بعنوان یک سرویس دهنده در شبکه ایفاى وظیفه مى نماید (نه بعنوان یک سرویس گیرنده) . شبکه هاى سرویس گیرنده - سرویس دهنده ، بعنوان مدلى استاندارد براى برپاسازى شبکه مطرح شده اند . بموازات رشد شبکه ( تعداد کامپیوترها متصل شده ، فاصله فیزیکى ، ترافیک موجود) مى توان تعداد سرویس دهندگان در شبکه را افزایش داد. با توزیع مناسب فعالیت هاى شبکه بین چندین سرویس دهنده ، کارآئى شبکه بطرز محسوسى افزایش خواهد یافت .
در بخش دوم این مقاله ، به بررسى سیستم هاى عامل شبکه اى پرداخته و نحوه پیاده سازى شبکه در ویندوز بررسى خواهد شد .