🗊Презентация WINDOWS NT

WINDOWS NT

Содержание Файловые системы Встроенная сетевая поддержка Доменная справочная служба

Файловые системы Windows NT Windows NT 4.0 поддерживает две файловые системы: существовавшую ранее файловую систему FAT и собственную, новую файловую систему NTFS. (Все предыдущие версии поддерживали также файловую систему HPFS, разработанную для операционной системы OS/2 версии 1.х.)

К основным недостаткам FAT могут быть отнесены следующие: ограничения, налагаемые на размер файлов и дискового пространства; ограничение длины имени файла; фрагментация файлов, приводящая к снижению быстродействия системы и износу оборудования; непроизводительные затраты памяти, вызванные большими размерами кластеров; подверженность потерям данных;

NTFS NTFS разработана для быстрого выполнения стандартных файловых операций таких, как чтение, запись, поиск, а также для улучшения операции восстановления файловой системы на больших дисках. Она также включается возможности безопасности, требуемые для файловых серверов и персональных компьютерах в корпоративной среде. Эта файловая система поддерживает объектно-ориентированные приложения, обрабатывая все файлы как объекты, которые имеют определяемые пользователем и системой атрибуты. NTFS позволяет задавать права доступа к отдельному файлу, а не к каталогу в целом.

Структура файловой системы NTFS Каждый файл на томе NTFS представлен записью в специальном файле, называемом Главной таблицей файлов (Master File Table, MFT). В отличие от разделов FAT и HPFS все пространство тома NTFS представляет собой либо файл, либо часть файла. Главная таблица файлов (Master File Table, MFT) содержит по крайней мере одну запись для каждого файла тома, включая одну запись для самой себя. Каждая запись имеет длину 2К. Все файлы на томе NTFS идентифицируются номером файла, который определяется позицией файла в MFT. Каждый файл и каталог на томе NTFS состоит из набора атрибутов.

Структура файловой системы NTFS Первые 16 записей зарезервированы для специальной информации. Первой записью таблицы хранит информацию о самой MFT, за ней следует зеркальная запись MFT. Их сегменты данных расположены в секторе начальной загрузки. Дубликат сектора начальной загрузки находится в логическом центре диска. Следующая запись – файл регистрации (log file) – используется для восстановления файлов. Семнадцатая и последующие записи используются для хранения информации о файлах и катологах.

Файлы NTFS состоят по крайней мере из следующих атрибутов: заголовок (H - header) стандартная информация (SI - standard information) имя файла ( FN - file name) данные (data) дескриптор безопасности (SD - security descriptor)

Небольшие файлы

Большие файлы

Очень большие файлы

Сверхбольшие файлы

Небольшие списки файлов (small indexes)

Большие каталоги

FAT-NTFS Подобный подход обеспечивает очень быстрый доступ к файлам. В файловой системе FAT используется таблица размещений файлов, где перечисляются имена и адрес каждого файла. Элементам каталога FAT соответствуют индексы в таблице размещения файлов. В этом случае необходимо просмотреть содержимое файла, FAT сначала читает таблицу размещения файлов и убеждается в существовании файла. Далее FAT восстанавливает файл, ища цепочку распределенных блоков, относящихся к этому файлу. В NTFS поиск файла производится только для непосредственного его использования.

Встроенная сетевая поддержка Сетевые функции Windows NT реализуются двумя наиболее важными программными компонентами редиректор и сетевой сервер. Редиректор переправляет локальные запросы ввода-вывода на удаленный сервер, а сервер принимает и обрабатывает эти запросы. Редиректор и сервер встроены в Windows NT, они не зависят от архитектуры аппаратных средств, на которых работает ОС. Они выполнены как загружаемые драйверы файловой системы, которые могут загружаться или выгружаться в любое время. Они также могут сосуществовать с редиректорами и серверами других производителей.

Редиректор Сетевой редиректор обеспечивает средства, необходимые одному компьютеру Windows NT для доступа к ресурсам другого компьютера по сети. Редиректор Windows NT обеспечивает доступ к удаленным файлам, именованным конвейерам и принтерам. Основная задача редиректора - поддержка распределенной файловой системы, которая ведет себя подобно локальной файловой системе, хотя она и работает через ненадежную среду (сеть). Когда связь отказывает, редиректор ответственен за восстановление соединения, если это возможно, или же за возврат кода ошибки, чтобы приложение смогло повторить операцию.

Сервер Для повышения производительности сервер выполнен, как драйвер файловой системы. Использование модели драйвера обеспечивает некоторые преимущества. Главное из них состоит в том, что драйвер реализован в среде NT executive и может вызывать кэш-менеджер NT непосредственно, что повышает скорость передачи данных.

Пример Сервер получает запрос на чтение большого количества данных, он вызывает кэш-менеджер для определения места расположения этих данных в кэше (или для загрузки этих данных в кэш, если их там нет) и для фиксации данных в памяти. Затем сервер передает данные непосредственно из кэша в сеть, исключая ненужные доступ к диску или копирование данных. Аналогично, при запросе на запись данных сервер вызывает кэш-менеджер для резервирования места для поступающих данных. Затем сервер пишет данные непосредственно в кэш. Записывая данные в кэш, сервер возвращает управление клиенту гораздо быстрее; затем кэш-менеджер записывает данные на диск в фоновом режиме (используя страничные средства менеджера виртуальной памяти).

Транспортные протоколы В Windows NT транспортные протоколы реализованы в виде драйверов, которые подобно редиректорам могут загружаться и выгружаться из системы. В традиционной сетевой модели редиректор, который использует конкретный транспортный протокол, должен знать, какого типа сообщение ожидает драйвер этого протокола, и посылать ему запросы в его формате. Нижние уровни редиректора должны быть переписаны для поддержки механизма передачи данных для каждого транспортного протокола. Windows NT решает эту проблему использованием единого программного интерфейса, называемого transport driver interface (TDI) - интерфейс транспортных драйверов для редиректоров и других высокоуровневых сетевых драйверов. TDI позволяет редиректорам и драйверам оставаться независимым от транспорта. Таким образом, одна версия редиректора или сервера может пользоваться любым транспортным механизмом, как показано на рисунке.

Интерфейс транспортных драйверов

NDIS Windows NT обеспечивает интерфейс и среду, называемые "спецификация интерфейса сетевого драйвера" (NDIS - Network Driver Interface Specification), которые экранируют сетевые драйверы от деталей различных транспортных протоколов . Вместо написания транспортно-зависимого драйвера для Windows NT, сетевые производители придерживаются интерфейса NDIS. Таким образом, пользователь может работать с сетью TCP/IP и сетью NetBEUI (или DECnet, NetWare, VINES и т.п.), используя один сетевой адаптер и один сетевой драйвер. Каждый драйвер NDIS ответственен за посылку и прием пакетов через свое сетевое соединение, а также за управление сетевым адаптером.

NDIS-интерфейс

Распределенные приложения Windows NT обладает средствами для создания и выполнения распределенных приложений. Вместо хранения больших файлов баз данных на удаленной машине и копирования их для обработки на локальную машину каждый раз, когда пользователь хочет сделать запрос к базе данных, программное обеспечение, такое как Microsoft SQL Server, позволяет пользователю передать запрос на поиск в базе данных на удаленной машине. После завершения обработки операций поиска и сортировки на удаленной машине на пользовательскую машину возвращаются только результаты поиска. Такие вычисления по схеме клиент-сервер минимизируют нагрузку на сеть и загружают удаленный процессор, оставляя локальный процессор свободным. Преимущество подобных приложений состоит в том, что они используют процессорные циклы удаленных, часто более мощных компьютеров.

Доменная справочная служба На основе доменов строится справочная служба сетей Windows NT. Домен - это совокупность пользователей, серверов и рабочих станций, учетная информация о которых централизованно хранится в общей базе данных, называемой базой SAM (Security Accounts Manager database). Над этой базой данных реализована справочная служба Directory Services, которая устраняет дублирование учетных данных в нескольких компьютерах и сокращает число рутинных операций по администрированию. Наличие общей базы учетных данных дает возможность пользователям получать доступ ко всем ресурсам домена при однократном логическом входе в этот домен.

Доменная справочная служба В Windows NT нет иерархического упорядочивания ресурсов – списки пользователей и компьютеров плоские, а в больших организациях возможность распределения ресурсов по производственной иерархии очень важна. В отличие от справочной службы NDS NetWare база данных каждого домена не является распределенной. А значит она может копироваться только целиком. Это вынуждает в больших сетях создавать несколько доменов. Наличие копий SAM BP снижает нагрузку на первичный контроллер домена, но не снимает вопрос о возможности работы на одном компьютере базы, описывающей десятки тысяч пользователей.