Уровневые протоколы и модель взаимодействия открытых систем 4 страница

Протоколы верхнего уровня подробно рассматриваются в следующей главе. Здесь лишь отметим протокол IPX/SPX, получивший применение в локальных сетях особенно в связи с усложнением их топологии (вопросы маршрутизации перестали быть тривиальными) и расширением предоставляемых услуг. IPX/SPX - сетевой протокол NetWare, причем IPX (Internet work Packet Exchange) - протокол межсетевого обмена пакетами, а SPX (Sequenced Packet Exchange) - протокол последовательного обмена пакетами.

Протокол IPX/SPX. Этот протокол является набором протоколов IPX и SPX. Фирма Nowell в сетевой операционной системе NetWare применяет протокол IPX для обмена дейтаграммами и протокол SPX для обмена в сеансах связи.

Протокол IPX/SPX относится к программно-реализованным протоколам. Он не работает с аппаратными прерываниями, используя функции драйверов операционных систем. Пара протоколов IPX/SPX имеет фиксированную длину заголовка, что приводит к полной совместимости разных реализаций этих протоколов.

Протокол IPX применяется маршрутизаторами в сетевой операционной системе (СОС) NetWare. Он соответствует сетевому уровню модели ВОС и выполняет функции адресации, маршрутизации и переадресации в процессе передачи пакетов данных. Несмотря на отсутствие гарантий доставки сообщений (адресат не передает отправителю подтверждения о получении сообщения) в 95% случаев не требуется повторной передачи. На уровне IPX выполняются служебные запросы к файловым серверам, и каждый такой запрос требует ответа со стороны сервера. Этим и определяется надежность работы методом дейтаграмм, так как маршрутизаторы воспринимают реакцию сервера на запрос как ответ на правильно переданный пакет.

Протокол SPX работает на транспортном уровне модели ВОС, но имеет и функции, свойственные протоколам сеансового уровня. Он осуществляет управление процессами установки логической связи, обмена и окончания связи между любыми двумя узлами (рабочими станциями) ЛКС. После установления логической связи пакеты могут циркулировать в обоих направлениях с гарантией того, что они передаются без ошибок. Протокол SPX гарантирует очередность приема пакетов согласно очередности отправления.

 

2. СЕТЕВОЕ КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

 

Далее рассматриваются наиболее массовые типы сетевого коммуникационного оборудования ЛКС - кабельные системы, сетевые адаптеры, концентраторы, мосты и коммутаторы. Кроме кабельной системы, которая является протокольно независимой, все остальные типы по своему устройству и функциям существенно зависят от того, какой конкретно протокол из числа рассмотренных выше (в п. 1) в них реализован.

 

2.1 Кабельная система.

 

Кабельная система составляет фундамент любой компьютерной сети и представляет собой набор коммуникационных элементов (кабелей, разъемов, кроссовых панелей и шкафов, коннекторов), которые удовлетворяют стандартам локальных сетей и позволяют создавать регулярные, легко расширяемые структуры сетей путем добавления сегментов, коммутаторов или изъятия ненужного оборудования.

Структурированная кабельная система (СКС), отвечающая высоким требованиям к качеству кабельной системы, строится избыточной, что облегчает реконфигурацию и расширение сетей (стоимость последующего расширения СКС превосходит стоимость установки избыточных элементов).

СКС состоит из трех подсистем: горизонтальной (в пределах этажа), соединяющей кроссовый шкаф этажа с розетками пользователей; вертикальной, соединяющей кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания; подсистему кампуса, соединяющей несколько зданий с главной аппаратной всего кампуса. Горизонтальная подсистема отличается многообразием ответвлений и перекрестных связей, наиболее подходящий для нее тип кабеля - неэкранированная витая пара. Вертикальная подсистема (иначе называемая магистральной) должна передавать данные на большие расстояния и с большей скоростью. Для нее выбор кабеля ограничивается тремя вариантами: волоконно-оптический кабель (это предпочтительный вариант), толстый коаксиал, широкополосный кабель, используемый в кабельном телевидении. Для подсистемы кампуса предпочтительным кабелем является оптоволокно.

Структурированная кабельная система, по сравнению с хаотически проложенными кабелями, обладает рядом преимуществ: более высокой надежностью (производитель СКС гарантирует качество не только ее отдельных элементов, но и их совместимость), универсальностью (СКС может стать единой передающей средой в ЛКС для передачи компьютерных данных, организации локальной телефонной сети, передачи видеоинформации), большим сроком службы (до 10 - 15 лет), меньшими затратами при расширении сети с целью добавления новых РС (что объясняется избыточностью СКС), обеспечением более эффективного обслуживания (в СКС отказ одного сегмента не приводит к отказу всей сети, так как сегменты объединяются концентраторами, которые диагностируют и локализуют неисправный участок).

 

2.2. Сетевые адаптеры (СА)

 

Сетевые адаптеры, концентраторы и кабельная система - это минимум оборудования для создания ЛКС с общей разделяемой средой, но с небольшим количеством РС, иначе общая среда становится узким местом по пропускной способности. Поэтому сетевые адаптеры и концентраторы используются для построения базовых фрагментов сетей, которые объединяются в более крупные структуры с помощью мостов, коммутаторов и маршрутизаторов.

Сетевой адаптер вместе со своим драйвером реализует функции канального уровня в компьютере конечного узла сети. Распределение функций между СА и его драйвером стандартами не определяется. Адаптеры ориентированы на определенную архитектуру ЛКС и ее характеристики. В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры бывают Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т.д. Дифференциация адаптеров по выполняемым функциям и их ориентация на определенную архитектуру ЛКС привели к большому многообразию типов адаптеров и разбросу их характеристик.

По перечню выполняемых функций и объему работы различают адаптеры для клиентских компьютеров (адаптеры рабочих станций) и адаптеры для серверов. Первые из них проще и дешевле за счет того, что значительная часть работы перекладывается на драйвер, следствием чего является высокая загрузка центрального процессора компьютера рутинной работой по передаче кадров из оперативной памяти в сеть. Адаптеры для серверов значительно сложнее, они обычно снабжаются собственными процессорами, выполняющими больший перечень функций, в том числе и всю работу по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении.

Главные операции, которые выполняет сетевой адаптер совместно с драйвером,- передача и прием кадров.

Передача кадра из компьютера в сеть включает следующие этапы:

- прием кадра данных LLC вместе с адресной информацией МАС-уровня. В выполнении этого этапа участвует операционная система компьютера;

- оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC-уровня, заполнение адресов отправителя и получателя, вычисление контрольной суммы;

- формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В;

- реализация цифрового кодирования в соответствии с принятым линейным кодом - манчестерским, NRZI и т.п. и выдача сигналов в кабель.

Прием кадра из сети в компьютер включает такие действия:

- прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток;

- выделение информационных сигналов на фоне шума (выполняется специализированными микросхемами);

- проверка контрольной суммы кадра. Если она верна, то из МАС - кадра извлекается LLC-кадр и передается протоколу LLC и далее помещается в буфер оперативной памяти. Если контрольная сумма неверна, то кадр отбрасывается, а протоколу LLC передается соответствующий код ошибки.

В своем развитии наиболее распространенные адаптеры прошли четыре поколения.

Адаптеры первого поколения выполнялись на дискретных логических микросхемах и поэтому имели низкую надежность. Их структура была наиболее простой, в частности буферная память рассчитана только на один кадр, что приводило к низкой производительности адаптеров (все кадры передавались последовательно в сеть и из сети).

В адаптерах второго поколения применялся метод многокадровой буферизации, что повысило их производительность: стало возможным одновременно взаимодействовать с оперативной памятью по передаче или приему кадра и с сетью.

Адаптеры третьего поколения строятся на специализированных интегральных схемах, обеспечивающих повышение их производительности и надежность. Производительность повышена и за счет конвейерной схемы обработки кадров: процессы приема кадра из оперативной памяти компьютера и передачи его в сеть совмещаются во времени (после приема нескольких байт в параллельном коде сразу же начинается их передача в последовательном коде). Это повышение производительности адаптера важно для повышения производительности сети в целом.

Выпускаемые в настоящее время адаптеры можно отнести к адаптерам четвертого поколения. Они выполняют ряд высокоуровневых функций, таких как приоритезация кадров, дистанционное управление компьютером, адаптация к временным параметрам шины и оперативной памяти компьютера с целью повышения производительности обмена "сеть-компьютер".

 

2.3. Концентраторы

 

Концентратор, или хаб, повторитель используется во всех технологиях ЛКС. В зависимости от области применения значительно изменяется состав его функций и конструктивное исполнение, но основная функция остается неизменной - это побитное повторение кадра на всех портах, либо только на некоторых портах. Концентратор имеет несколько портов, к которым подключаются рабочие станции сети. Он объединяет физические сегменты сети в единую разделяемую среду, логика доступа к которой зависит от используемой технологии. Для каждого типа технологии выпускаются свои концентраторы.

К числу дополнительных функций концентраторов относятся следующие:

- отключение некорректно работающих портов и переход на резервное кольцо (для технологии Token Ring). Функция отключения портов называется автосегментацией. Причины отключения портов могут быть такими: ошибки на уровне кадра (неверная контрольная сумма, неверная длина кадра - больше 1518 байт или меньше 64 байт, неоформленный заголовок кадра), множественные коллизии (если источником коллизии является один и тот же порт 60 раз подряд, то он отключается и через некоторое время снова подключается), затянувшаяся передача кадра (если время передачи превышает время передачи кадра максимальной длины в 3 раза, то порт отключается);

- выполнение функций, облегчающих контроль и эксплуатацию сети;

- реализация некоторых способов защиты данных в разделяемых средах от несанкционированного доступа. Наиболее простой из них - назначение портам концентратора разрешенных МАС-адресов. Компьютер с таким МАС-адресом нормально работает с сетью через данный порт. Если злоумышленник отсоединяет этот компьютер и присоединяет вместо него свой, концентратор это замечает, отключает порт и факт нарушения прав доступа фиксируется. Другой способ защиты данных - их шифрование.

Существуют несколько типов концентраторов, отличающихся конструктивным исполнением и выполняемыми функциями - концентратор с фиксированным количеством портов, модульный концентратор, стековый концентратор, модульно-стековый концентратор. Некоторые из этих типов являются многосегментными концентраторами, способными делить сеть на сегменты программным способом, без физической перекоммутации устройств. Многосегментные концентраторы являются программируемой основой больших сетей.

 

2.4. Мосты и коммутаторы как средство логической структуризации сети

 

В настоящее время эксплуатируется огромное количество сравнительно небольших (на 10 - 30 РС) локальных сетей, в том числе и тех, в которых передаются большие объемы мультимедийной информации и применяются высокоскоростные технологии (скорость обмена до 1000 Мбит/с). Для них характерно использование одной разделяемой среды, что позволяет реализовать стандартные технологии и приводит к экономичным и эффективным решениям.

Эффективность одной разделяемой среды для небольших ЛКС очевидна

- это:

- возможность использования стандартного набора протоколов, а следовательно, сравнительно дешевого коммуникационного оборудования - сетевых адаптеров, повторителей, конденсаторов;

- возможность наращивания (в определенных пределах) числа узлов сети;

- довольно простое управление сетью, чему способствует сама логика разделения среды, не допускающая потерь кадров из-за переполнения буферов коммуникационных устройств.

Однако по мере развития локальных сетей, появления новых технологий и протоколов все в большей степени стали проявляться недостатки ЛКС на одной разделяемой среде. Главные из них следующие:

- невозможность построения крупных сетей (на сотни и тысячи узлов) на основе одной разделяемой среды. Причина не только в том, что все технологии ограничивают количество узлов в разделяемой среде (Token Ring - 260 узлами, FDDI - 500 узлами, все виды семейства Ethernet - 1024 узлами), но и в плохой работе сети на одной разделяемой среде, если количество РС приближается к разрешенному пределу;

- резкое возрастание величины задержки доступа к передающей среде при достижении коэффициента использования сети некоторого порогового значения (коэффициент использования сети, иначе называемый коэффициентом нагрузки сети, это отношение трафика, который должна передать сеть, к ее максимальной пропускной способности). Для всего семейства технологий Ethernet пороговое значение этого коэффициента равно 40 - 50 %, для технологии Token Ring - 60% и для технологии FDDI - 70 %;

- имеются жесткие ограничения максимальной длины сети: они находятся в пределах нескольких километров и только для технологии FDDI это несколько десятков километров.

Все эти недостатки и ограничения, возникающие из-за использования общей разделяемой среды, преодолеваются путем разделения сети на несколько разделяемых сред, или отдельных сегментов, которые соединяются мостами, коммутаторами или маршрутизаторами. Следовательно, единая разделяемая среда, созданная концентраторами, делится на несколько частей (сегментов), подсоединяемых к портам моста, коммутатора или маршрутизатора. Такое деление сети называется логической структуризацией, а ее отдельные части - логическими сегментами, каждый из которых представляет собой единую разделяемую среду.

Мосты и коммутаторы осуществляют передачу кадров на основе адресов канального уровня (МАС-адресов), а маршрутизаторы - на основе номера сети. Таким образом, логические сегменты, построенные на основе мостов и коммутаторов, являются строительными элементами более крупных сетей, объединяемых маршрутизаторами. Коммутаторы относятся к категории наиболее быстродействующих коммуникационных устройств. Они соединяют высокоскоростные логические сегменты без блокировки (уменьшения пропускной способности) межсегментного трафика.

Мосты и коммутаторы, появившиеся позже (в начале 90-х годов), выполняют практически одни и те же функции: это устройства логической структуризации сетей на канальном уровне, осуществляющие продвижение кадров на основании одних и тех же алгоритмов. Основное отличие между ними заключается в том, что мост обрабатывает кадры последовательно (один кадр за другим), а коммутатор - параллельно (одновременно между всеми парами своих портов). Мост, работающий на базе одного процессора, соединяет два логических сегмента (отсюда и название - мост). Его производительность сравнительно небольшая - 3-5 тысяч кадров в секунду. Коммутатор - это многопортовый и многопроцессорный мост, обрабатывающий кадры со скоростью до нескольких миллионов кадров в секунду. Поэтому с начала 90-х годов начался быстрый процесс вытеснения мостов коммутаторами. В настоящее время локальные мосты сетевой индустрией практически не производятся. Они используются лишь на достаточно медленных глобальных связях между двумя удаленными локальными сетями.

Основной характеристикой коммутатора является его производительность, которая определяется следующими показателями: скоростью фильтрации кадров, скоростью продвижения кадров, пропускной способностью, задержкой передачи кадра.

Скорость фильтрации - это скорость выполнения следующих операций: прием кадра в буфер коммутатора; просмотр адресной таблицы с целью нахождения порта, куда следует направить кадр; уничтожение кадра, если порт назначения и порт отправителя находятся в пределах одного и того же логического сегмента (в этом случае передача кадров осуществляется без участия коммутатора).

У всех коммутаторов эта скорость является неблокирующей, т.е. кадры отфильтровываются в темпе их поступления.

Скорость продвижения кадров - это скорость выполнения следующих этапов обработки кадров: прием кадра в буфер коммутатора, просмотр адресной таблицы с целью нахождения порта-получателя кадра, передача кадра в сеть через найденный порт назначения.

Единицей измерения для указанных скоростей является число кадров в секунду.

Пропускная способность коммутатора - это количество пользовательских данных (в мегабитах в секунду), переданных в единицу времени через его порты. Естественно поэтому, что максимальное значение пропускной способности коммутатора достигается при передаче кадров максимальной длины, для которых доля служебной информации гораздо меньше, чем для кадров минимальной длины.

Задержка передачи кадров - это период времени с момента прихода первого байта кадра на входной порт коммутатора до момента появления этого байта на его выходном порту. При полной буферизации кадров (для кадров минимальной длины) эта задержка колеблется от 50 до 200 мкс.

 

2.5. Преимущества логической структуризации сети

 

Кроме устранения недостатков и ограничений, имеющих место при использовании общей разделяемой среды для всех узлов сети, логическая структуризация сети обладает рядом преимуществ. К их числу относятся следующие:

1. Повышение производительности сети при том же количестве узлов, составе и характеристиках сетевого оборудования. Это объяснятся разгрузкой сегментов: в пределах данного сегмента циркулируют информационные потоки, создаваемые только "своими" рабочими станциями.

2. Увеличение гибкости сети. Каждая подсеть, т.е. логический сегмент сети, может быть адаптирована к специфическим особенностям рабочей группы пользователей, которую она обслуживает. Этому способствует и то, что каждая подсеть имеет свои средства управления, повышающие степень ее самостоятельности.

3. Повышение безопасности данных, циркулирующих в сети. Оно обеспечивается путем запрета доступа определенных пользователей к ресурсам "чужих" сегментов, установления различных логических фильтров на мостах, коммутаторах и маршрутизаторах с целью контроля доступа к ресурсам, чего не позволяют сделать повторители. При работе в широковещательном режиме в сети с общей разделяемой средой информация распространяется по всей кабельной системе, поэтому лица, заинтересованные в расстройстве схемы адресации и приеме не адресованных им передач, имеют для этого большие возможности. В сети с логической структуризацией защищенность информации выше, так как работа в широковещательном режиме возможна только в пределах логического сегмента.

4. Упрощение управления сетью. Его можно рассматривать как побочный эффект уменьшения трафика и повышения безопасности данных. Подсети образуют логические домены управления сетью, поэтому проблемы одной подсети не оказывают влияния на другие подсети.

5. Повышение надежности работы сети: выход из строя одной подсети не отражается на работе других взаимосвязанных подсетей сети, так как коммуникационное оборудование, осуществляющее множественное взаимодействие, изолирует отказавшие подсети.

6. Увеличивается диапазон действия сети, так как коммуникационное оборудование устраняет ограничение по допустимой протяженности кабеля.

7. Возможность использования приоритизации трафика. Эта возможность обусловлена тем, что коммутаторы буферизируют кадры перед их отправкой на другой порт. Для каждого входного и выходного порта коммутатор формирует не одну, а несколько очередей, отличающихся по приоритету обработки. Приоритезация трафика коммутаторами - это один из механизмов обеспечения качества транспортного обслуживания в ЛКС. Она особенно желательна для приложений, предъявляющих различные требования к допустимым задержкам кадров и к пропускной способности сети.

8. Возможность использования полнодуплексного режима работы протоколов локальных сетей. Такая возможность предоставляется коммутаторами ЛКС. В этом режиме отсутствует этап доступа к разделяемой среде, а общая скорость передачи данных увеличивается в два раза (по сравнению с полудуплексным режимом).

9. Отсутствие необходимости в замене уже установленного оборудования - кабельной системы, сетевых адаптеров, концентраторов. К портам коммутаторов можно подключать как конечный узел сети, так и концентратор, организующий логический сегмент.

 

3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЛКС

 

Программное обеспечение (ПО) ЛКС имеет иерархическую структуру, соответствующую семиуровневой модели ВОС. Это значительно облегчает задачу стандартизации ПО в соответствии с общепринятыми протоколами. Известно, что основная задача ЛКС - обеспечение прикладных процессов, реализуемых АС сети. Выполнение прикладных процессов обеспечивается средствами прикладных программ сети (ППС), которые реализуют протоколы верхнего (прикладного) уровня модели ВОС и соответственно образуют верхний уровень программной структуры ЛКС. Выполнение процессов взаимодействия, с помощью которых осуществляется передача данных между прикладными процессами различных АС, производится средствами сетевых операционных систем, а также аппаратными средствами сети. Обычно программы СОС локальных сетей реализуют протоколы трех верхних уровней модели ВОС: прикладного уровня (вместе с ППС), представительного и сеансового. Протоколы нижних четырех уровней (транспортного, сетевого, канального и физического) реализуются преимущественно аппаратными средствами, но, в принципе, процедуры этих уровней (кроме физического) могут быть реализованы программно средствами СОС.

 

3.1. Сетевые операционные системы

 

СОС - это система программных средств, управляющих процессами в сети и объединенных общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов. Они обеспечивают пользователям стандартный и удобный доступ к разнообразным сетевым ресурсам и обладают высоким уровнем прозрачности, т.е. изолируют от пользователя все различия, особенности и физические параметры привязки процессов к обрабатываемым ресурсам. Операционная система, управляющая работой ЛКС, является распределенной. Она распределяет все ресурсы сети между АС и организует обмен между ними.

Возможны следующие варианты структур СОС ЛКС:

а) каждая РС сети реализует все функции СОС, т.е. хранит в своей ОП резидентную часть СОС и имеет доступ к любой нерезидентной части, хранящейся на внешних носителях;

б) каждая РС сети имеет копии программ только часто реализуемых функций СОС, копии программ редко реализуемых функций имеются в памяти только одной (или нескольких) РС;

в) каждая РС сети выполняет определенный набор функций СОС, причем этот набор является либо индивидуальным, либо некоторые функции будут общими для нескольких РС. Основные функции СОС выполняются сервером сети.

Различия в структурах СОС обусловлены принятыми способами управления ЛКС (децентрализованное или централизованное управление). Отличительной особенностью СОС ЛКС является наличие слоя операционных систем, обеспечивающего обмен информацией между РС сети.

В сетях с централизованным управлением, т.е. типа "клиент-сервер", сетевая операционная система, называемая также ОС сервера, обеспечивает выполнение базовых функций, таких как поддержка файловой системы, планирование задач, управление памятью. Сетевая операционная система и ОС рабочей станции абонентской системы могут быть не совместимы, и тогда для обеспечения взаимодействия сервера и РС в рабочую станцию вводится специальная программа, называемая сетевой оболочкой. Оболочка загружается в оперативную память РС как резидентная программа. Она воспринимает прикладные запросы пользователей сети и определяет место их обработки - в локальной ОС станции или в СОС на сервере. Если запрос должен обрабатываться в сети, оболочка преобразует его в соответствии с принятым протоколом, обеспечивая тем самым передачу запроса по нужному адресу.

В персональных компьютерах, используемых в качестве РС, применяются ОС с разной архитектурой и возможностями. Ядро ОС обычно дополняется набором сервисных программ, с помощью которых осуществляется начальная разметка дисков, установка параметров внешних устройств, тестирование оперативной памяти, выдача информации на печать, стыковка с другими РС и т.д. Получило широкое распространение и фактически стандартизировано несколько "семейств" операционных систем - СР/М, MSX, MS DOS, Windows, Unix, OS/2, ориентированных на определенные классы компьютеров.

Для обеспечения эффективного функционирования ЛКС большое значение имеет выбор СОС. Когда ЛКС типа "клиент-сервер" имеет простую структуру с общей разделяемой средой, использовались такие СОС, как NetWare фирмы Novell, LAN Server фирмы IBM, LAN Manager фирмы Microsoft, Vines фирмы Banyan, выполненная на базе Unix, Windows NT. Они отличались между собой по таким параметрам, как надежность, удобство и разнообразие административных средств для управления сетью и работой пользователей, использование разделяемых ресурсов, наличие средств защиты информации от несанкционированного доступа, объем резидентской части, занимаемой сетевой оболочкой на РС, зависимость производительности сети от количества РС в ней, возможность использования нескольких серверов в сети. Каждая из указанных СОС имеет свои достоинства и недостатки: NetWare обладает хорошим сервисом файлов и их печати, UNIX считается лучшим сервером приложений, первые версии Windows NT обладают конкурентоспособной службой файлов и печати, представляют собой неплохой сервер приложений и выгодно отличаются по показателю цена/производительность.

Однако по мере развития локальных сетей, превращения их в сложные электронные магистрали масштаба предприятия, указанные сетевые операционные системы стали все в меньшей степени удовлетворять возросшим требованиям. В настоящее время выбор СОС для современных многосегментных ЛКС свелся к дилемме: последние версии NetWare или Windows NT фирмы Microsoft. В "битве гигантов", т.е. двух фирм Novell и Microsoft, уверенную победу одерживает Microsoft, продукция которой по всему миру завоевывает все более широкие рынки. Со временем, видимо, Windows NT практически вытеснит NetWare с рынка.

Привлекательность системы Windows NT (особенно последних ее версий, в частности Windows NT 5.0, получившая широкое распространение под названием Windows 2000) объясняется многими факторами: эффективными и постоянно прогрессирующими решениями компании Microsoft, закладываемыми в архитектуру системы; тесной связью системы с клиентскими ОС; расширением ее функциональности и интегрируемости с другими системами; ростом производительности и снижением стоимости. В настоящее время большинство серверов Internet работают под управлением Windows NT.

Операционная система Windows NT относится к типу клиент-сервер. Ее архитектура отвечает современным требованиям к ОС и имеет ряд особенностей и преимуществ:

- наличие специального компонента для управления взаимодействием клиентов и сервера: прикладные программы не имеют прямого доступа к аппаратным средствам и защищенным компонентам ОС, их запросы воспринимаются, контролируются и выполняются специальным компонентом ОС - исполняющей системой NT Executive, основу которой составляет микроядро. Именно микроядро управляет взаимодействием клиентов и сервера;

- переносимость, т.е. возможность работы на многих аппаратных платформах (на Intel - компьютерах с процессорами Pentium, на RISC - компьютерах RiMIPS R4x00, Digital Alpha AXP21xxx, Motorola Power PC60x и др.);

- масштабируемость, т.е. способность полностью использовать возможности симметричных многопроцессорных систем, способность эффективно управлять работой локальной сети в режиме "клиент-сервер";

- наличие более совершенной системы защиты, причем объектом защиты может быть любой ресурс - файл, программа, процесс, устройство, пользователь;

- наличие привилегированных подсистем, требующих доступа к системным ресурсам, которые обычно не предоставляются прикладным программам;

- поддержка распределенной обработки данных по запросам практически неограниченного количества пользователей, поддержка рабочих групп пользователей и разнообразных транспортных протоколов;

- возможность работы с любыми файловыми системами, что обеспечивает разнообразные возможности ОС;

- наличие системы приоритетов для выполняемых процессов и операций. Высший приоритет присваивается операциям ввода-вывода, выполняемым в режиме реального времени;

- возможность параллельной обработки в симметричных многопроцессорных системах;

- высокая надежность и отказоустойчивость, обеспечиваемые архитектурными решениями и избыточностью в уязвимых точках аппаратных и программных средств компьютера;