Кто-то
обожает пингвинов и готов рисовать на заборах разбитые вдребезги
окна, подписываясь незамысловатым "OS/2 - forever",
кто-то же, наоборот, боготворит цветастый флаг Майкрософт Windows
и готов отлупасить любого, выкрикивающего "Виндовс Маст Дай".
Однако и тем, и другим нужно смотреть фактам в лицо: операционными
системами семейства Windows пользуется огромное количество людей.
Почему? Наверное, потому, что они просты для начального обучения
и удобны в использовании. Но эта первоначальная простота - иллюзорна.
Для того чтобы использовать все возможности некоторых операционных
систем этого семейства (особенно для администрирования не одиноко
стоящего компьютера, а локальной сети), нужно обладать некоторыми
знаниями как о конкретных программных инструментах, помогающих
в работе, так и об основах функционирования "внутренностей
ОС".
Всем
этим аспектам и будет посвящен целый ряд статей, озаглавленный
нами "курс молодого администратора". В них мы постараемся
изложить редко публикуемый в русскоязычной литературе материал,
который, тем не менее, будет интересен тем, кто действительно
хочет разобраться, как работает Windows 2000, а также, возможно
поможет устранить часть неполадок, связанных с неправильной настройкой
системы. Конкретно администрированию будет посвящена лишь часть
материала, большая же часть будет касаться общих аспектов и базовых
принципов работы ОС семейства Windows, без знания которых мы не
представляем себе мало-мальски эффективную работу администратора.
Почему "молодого" администратора? Да потому, что, во-первых,
на наш взгляд, многоопытный администратор за необходимой информацией
обратится к огромным многостраничным талмудам, посвященным этой
тематике, а не ограничится журнальными статьями; а во-вторых,
что наиболее важно, потому, что мы постараемся излагать материал
как можно понятнее и подробнее, не гнушаясь объяснять вещи, которые
некоторым могут показаться тривиальными. Впрочем, мы не будем
также ограничиваться исключительно простыми вещами, а постараемся
идти от простого к сложному, как и должно при изучении любого
предмета. Естественно, это не всегда будет получаться, так как
это наш первый опыт такого рода работы, поэтому мы будем рады,
если вы будете обращаться к нам за дополнительной информацией
или разъяснениями, а также вносить свои предложения и идеи относительно
дальнейшего материала. Вы всегда можете связаться с нами по адресам:
axells@mails.ru и zanzabuku@mail.ru. Итак, после небольшого предисловия,
приступим:
Введение в ядро NT
"Внезапно
меня озарило. Мой разум опять предал меня. Был только один способ
объяснить ее метаморфозы: дон Хуан, должно быть, сделал ее своей
ученицей. Как иначе старая женщина могла превратиться в такое
таинственное, полное силы существо? Я должен был понять это с
первого взгляда. Но я, как обычно, ожидал увидеть то, что соответствовало
моим представлениям о ней, а в них такая возможность не входила.
"
Карлос
Кастанеда, "Второе кольцо силы"
"Домашний
зоопарк" операционных систем - проблема выбора
Рождение и становление операционной системы - это зачастую долгий
эволюционный процесс, длящийся десятилетиями: одну версию ОС сменяет
следующая, добавляются новые элементы и детали... а потом... потом
семейство вымирает, как вымер, скажем, DOS или динозавры.
Операционные
системы не появляются "вдруг" или "из ниоткуда",
если проследить их историю, то всегда можно узнать, откуда, как
говорится, уши растут. А обычно эти самые уши растут из ранних
версий малораспространенных, но компактных и быстрых операционок.
Так, собственно, нb для кого это не секрет, что "Майкрософт"
разработал свой легендарный DOS (Disk Operation System) на основе
кода, купленного за $50000 у небольшой фирмы с названием Seattle
Computer Products, a Windows - уже на основе DOS. Linux, значение
и место на рынке которого сейчас очень трудно оценить однозначно,
изначально был ни чем иным, как изощренной фантазией Линуса Торвальдса
на тему операционной системы Minix - упрощенной версии UNIX. Конечно,
в процессе своей эволюции и становления от первоначального "праотца"
остается очень мало, код переписывается множество раз, добавляются
новые возможности, идеи, реализации. Но все же зачастую некоторые
рудименты остаются - это, в первую очередь, идеи дизайна операционной
системы - темное наследие прошлых лет. Как известно? из рубахи
очень сложно сделать штаны, сколько новых карманов ни пришивай
и пуговиц ни спарывай, их лучше будет сшить заново.
Так
же сложно изначально однопользовательскую и однозадачную операционную
систему превратить в многопользовательскую и многозадачную, да
еще и стабильную сетевую платформу. Именно поэтому семейства операционных
систем сменяют друг друга, приходят новые концепции и парадигмы,
затрагивающие как строение ОС, так и стили программирования под
эти платформы, но всегда остается нечто неуловимое, ускользающее
от пристального взора, что объединяет целые семейства операционных
систем. Для Windows это очень характерно, поэтому важно отдавать
себе отчет, что общего в старых и новых системах и чем они различаются.
Операционки проходят пору детства, полную многочисленных ошибок
периода роста и недоработок, стадию зрелости, когда большинство
ошибок исправляется, механизмы настройки и работы продумываются
до мелочей, и этап старости, когда система уже не в состоянии
нормально справляться с растущими задачами и потребностями пользователей.
Новые возможности реализуются обычно в виде заплат, и чаще всего
сделано это бывает "через одно место", так как их нормальная
реализация изначально не была даже предусмотрена разработчиками,
вследствие чего она и невозможна без кардинальной и полной переработки
всего ядра. Так, для семейства Windows 9х (а мы все же склонны
отделять его историю от истории DOS, хотя для этого нет особых
оснований, кроме исключительно психологических), win3.1 - было
детством, win95 - юностью, win98 - зрелостью... Билл Гейтс вкупе
со Стивом Балмером, как известно, хотели вычеркнуть "старость"
и обещали похоронить все семейство win9x, сделав win98 последней
версией старой платформы. Но обещанного, как известно, три года
ждут, особенно, если имеешь дело c такой непредсказуемой компанией,
как "Майкрософт"... На свет появились и Win98SE (которая,
между прочим, все еще установлена на большинстве домашних компьютеров
пользователей и даже в мелких организациях), и мертворожденный
младенец Win ME, и Win CE. Впрочем, все эти подрумяненные релизы
старой ОС лишь ненадолго продлили ее агонию: становится совершенно
очевидно, что времена win9x ушли, и час ее, как говорится, пробил.
Будущее за операционными системами другого поколения, и это вовсе
не обязательно будут продукты от "Майкрософт". Но и
им, в свою очередь, есть что предложить взамен устаревшему продукту.
Король
умер, да здравствует король, или история развития NT?
Несмотря на - или, может быть, - благодаря стремительному успеху
серии Windows 3.1, позже преобразованной в Windows 95 и Windows
98, который превзошел ожидания даже своих создателей, "Майкрософт"
разработала другую ветвь своих продуктов - Windows NT (где NT
означает New Technology - новая технология). Грубо говоря, заслуга
разработки семейства NT принадлежит даже не совсем "Майкрософт",
точнее, не одной только "Майкрософт", так как изначально
работы по созданию операционной системы следующего поколения велись
совместно как программистами и дизайнерами из команды знаменитого
Дэвида Катлера (Dave Cutler), так и специалистами голубого гиганта
(IBM). Перед всеми этими, безусловно, по-своему талантливыми людьми
стояла задача разработать NT так, чтобы она удовлетворяла пяти
основным требованиям:
Переносимость
Расширяемость
Надежность
Совместимость
Производительность
Основываясь на своем опыте работы с операционными системами в
DEC (Digital Equipment Corporation), Катлер основной приоритет
придавал проектированию операционной системы, поскольку он прекрасно
сознавал, что создаваемый его группой код будет использоваться
очень долго. Вследствие этого он пытался создать хорошо и цельно
спроектированную систему, в противоположность тому варианту, который
бы оптимально работал, в первую очередь, с оборудованием, имевшимся
на тот момент времени. Кроме того, с самого начала предполагалось,
что система будет предназначена для работы в качестве сервера
сети, или, на худой конец, рабочей станции, следовательно, к ней
предъявлялись исключительно жесткие требования относительно надежности
и безопасности. А так как она должна была быть еще и переносимой,
Катлер не разрешал сотрудникам оптимизировать код на ассемблере,
поскольку он был бы аппаратно-зависимым. Подобный подход к проектированию
операционной системы привел к тому, что первые версии Windows
NT работали очень медленно даже на самых производительных персональных
компьютерах того времени. Но тут сыграли свою роль два фактора:
во-первых, разработчики, увидев, насколько громоздкой получилась
система, существенно ее оптимизировали, а во-вторых, появились
более мощные компьютеры, и проблема производительности решилась
сама собой. Вслед за этим начали проявляться приятные свойства
NT: разработчикам не нужно было переписывать часть кода ядра системы,
достаточно было перекомпилировать уже давно отлаженный исходный
код, используя более "свежий" оптимизирующий компилятор
языка высокого уровня. В то же время не прекращались работы по
уменьшению размера системы, повышения ее быстродействия и, разумеется,
надежности (проект Daytona, названный в честь автострады во Флориде),
но при этом оптимизировался не низкоуровневый код под конкретный
процессор, а высокоуровневый, который работал бы быстрее на любых
машинах.
Идея
оказалась действительно удачной. Качество конечных продуктов сильно
улучшилось, к тому же код на Си выглядел более понятным и удобоваримым,
чем набор инструкций на ассемблере, а значит, подобный подход
позволял с большей легкостью и оперативностью вносить изменения
в ядро, при этом допускалось меньшее количество ошибок. Недаром
именно так пишутся практически все современные операционные системы,
начиная от Linux и заканчивая Solaris, FreeBSD и BeOs. Теперь
же, бросая взгляд в прошлое, можно с уверенностью сказать, что
такая установка полностью себя оправдала и в случае с творением
"Майкрософт", поскольку базовая внутренняя архитектура
Windows 2000 (Windows XP) принципиально не изменилась по сравнению
с Windows NT, за исключением добавления поддержки Plug and Play
и ACPI.
Можно
констатировать, что на сегодняшний день операционные системы на
основе технологии NT являются наиболее производительными, масштабируемыми
и, что самое главное, хорошо отлаженными и проверенными из всех,
которые когда-либо выпускала "Майкрософт". Безусловно,
"Майкрософт" не единственный производитель операционных
систем, но именно эта компания является фаворитом на рынке десктопных
операционок, то есть операционных систем, устанавливаемых преимущественно
на домашних компьютерах пользователей и применяемых в сфере малого
и - частично - среднего корпоративного бизнеса. И сильных конкурентов
в этом (наиболее интересующем нас) секторе рынка у нее, к сожалению,
пока нет. Положение с OS/2 - хуже некуда, IBM фактически отказалась
от дальнейшего развития этой платформы, BeOS канула в лету, Linux
при всем нашем уважении к нему, все же борется за совершенно другую
часть рынка, рынка серверных операционных систем, предназначенных
скорее либо для крупного бизнеса, либо для информационных систем
среднего уровня ответственности. И что бы там нb говорили оголтелые
фанаты пингвинов и FreeBSD'шных чертиков, некоторая часть серверов
функционирует все же под управлением NT, а не UNIX. Поэтому выход
каждой новой версии Windows является очень интригующим и волнующим
широкие массы общественности событием. Тем более что Windows 2000
- это не только очередной главный выпуск операционной системы
Windows NT, она также рекламируется "Майкрософт" как
самое существенное из всех обновлений NT. Даже в рекламу так разукрашенной
и размалеванной Windows XP "Майкрософт" не вложила столько
же средств и усилий. Как мы видим, "мелкомягкие" намериваются
сделать эту операционную систему базой для всех своих будущих
решений (о чем они и сами заявляют): от потребительских продуктов
до высокопроизводительных серверов, причем уже сейчас сделаны
серьезные шаги в этом направлении. На самом деле, даже Windows
2000 - это не одна операционная система, а четыре, собранныt на
одном ядре: Professional, Server, Advansed Server и Datacenter
Server. Windows 2000 Professional - наиболее популярная на сегодня
- действительно, как следует из названия, предназначена для установки
либо на небольшие изолированные компьютеры профессиональных или
причисляющих себя к таковым пользователей, либо на клиентские
компьютеры в сети. Самая же мощная - Advanced Server - может устанавливаться
на крупные сетевые серверы. Ее мощностей вполне хватит даже на
крупную корпорацию, судите сами: возможность создания масштабируемых
кластерных систем (возможность построения систем с высокой частотой
запросов, до 4 узлов); корпоративная архитектура памяти (всего
- до 64 Гбайт физической памяти); масштабируемая мультипроцессорная
симметричная обработка, поддержка до 32 процессоров. Вопрос только
в том, будут ли операционные системы от "Майкрософт"
использовать в крупных корпорациях. Но если "Майкрософт"
при разработке новых операционных систем будет придерживаться
той же политики, которой она придерживалась при создании Windows
2000, она сможет вернуть доверие, утраченное из-за не очень стабильной
работы win9x. Так что, нравится вам это или нет, один из вариантов
Windows 2000 предназначен стать в будущем вашей настольной (или
не очень) операционной системой (если вы, конечно, придерживаетесь
операционных систем от "Майкрософт"), а потому, как
нам кажется, возможности этой, бесспорно, качественной операционной
системы следует рассмотреть повнимательнее.
Отличия
Windows 2000 от версий Windows 98 и Windows NT 4.0
Всем известно, что Windows NT всегда отличалась в лучшую сторону
от своей, так сказать, "домашней сестры" - Windows 95
- 98. Это и более надежное ядро, и полностью реализованный защищенный
режим, и повышенная безопасность. Кроме того, файловая система
NTFS (что расшифровывается как NT File System) дает гораздо больше
возможностей, чем устаревшая FAT16 или пришедшая ей на смену FAT32;
с ней вам не придется больше беспокоиться о вечно потерянных цепочках
и кластерах. Традиционно первые системы NT использовались почти
исключительно на серверах, там, где было неудобно или по каким-то
причинам невозможно применение UNIX. Но, как известно, ничто не
живет в человеке так долго, как старые привычки и традиции, поэтому
даже сейчас можно очень часто слышать высказывания типа: "Зачем
мне дома Win2000, я же играть собираюсь..." Конечно, у каждого
свои запросы, но если вам нужна безопасность данных, и вы не хотите,
чтобы "злые хакеры" запросто смогли узнать ваш пароль
на доступ к Интернету, или вам надоели постоянно зависающие приложения
то, возможно, вам следует подумать об установке новой операционной
системы. Ну а если вы используете компьютер на работе, и вам важна
конфиденциальность и, главное, сохранность информации, то причин
использовать именно NT у вас становится еще больше. Еще одно преимущество
Win2000 - она официально локализована для русскоязычных пользователей,
причем не только настольный вариант, но и более мощные серверные
версии.
Если
с отличиями от серии 9x все более или менее понятно - Windows
2000 имеет принципиально другое внутреннее устройство, подробнее
про которое будет написано чуть ниже - то об отличиях от NT 4.0
нужно поговорить отдельно. В первую очередь, следует упомянуть
следующие элементы, которые подверглись изменению:
-
Графический интерфейс - интерфейс был оптимизирован для упрощения
доступа к информации посредством личных меню и списков последних
по времени использования приложений.
-
Поддержка оборудования - добавлена поддержка Plug and Play (PnP),
Advanced Configuration and Power Interface (ACPI), USB, IEEE 1394
(FireWire), а также новая модель драйверов мультимедиа-устройств
(WDM).
-
Простота конфигурирования - усовершенствованны средства установки
и конфигурирования приложений и аппаратных устройств.
-
Простота администрирования - введение консоли управления Microsoft
Management Console (MMC).
Также
нужно отметить тот факт, что благодаря многочисленным изменениям
во внутренних алгоритмах работы, Windows 2000 стала работать быстрее
и эффективнее, чем NT 4.0 (в основном это касается приложений,
использующих графику и, в том числе, графический интерфейс GUI).
Немаловажен и тот факт, что теперь вам гораздо реже придется перезагружать
систему после внесения каких-либо изменений в настройки ее работы.
На
этом, на наш взгляд, можно завершить краткое описание Windows
2000, надеюсь, мы ввели вас в курс дела относительно истории ее
разработки и смогли убедить в преимуществах использования именно
этой версии. Впрочем, не будет лишним еще раз напомнить, что мы
обсуждаем Windows 2000, а не ХР, потому что она является СЕРВЕРНОЙ
операционной системой и "Майкрософт" уделяет значительно
больше внимания устранению ошибок и технической поддержки Windows
2000. Тем не менее, из-за того что системы 2000 и XP имеют схожее
строение, почти всегда мы употребляем первую, можно смело ставить
и вторую - справедливость сказанного не изменится.
В
следующей статье мы уже подробнее рассмотрим внутренние механизмы
работы ядра NT.
