Сетевые ОС в гетерогенной среде

Взгляд системного администратора на Windows NT, NetWare и Unix.

Рассуждениями на тему "Какая из сетевых операционных систем лучше?" заполнены все компьютерные газеты и журналы. Но ничто так не выводит из себя, как предвзятая, тенденциозная, подчас и некомпетентная подача информации. А именно в такую категорию попадает большинство всех публикаций на данную тему. Ну чего стоят утверждения типа "Windows NT - идеальный сервер приложений", звучащие не только из уст представителей Microsoft - все-таки это их хлеб, но и некоторых независимых экспертов. А шедевр - "Windows NT - лучший вариант Unix, нежели сам Unix"? Между прочим, автор сего высказывания, президент Microsoft Билл Гейтс (его можно обвинять в чем угодно, но только не в отсутствии компетентности).

Вдобавок создается впечатление, что авторы большей части публикаций полагают, будто у читателей вообще еще нет ни сетей, ни серьезной вычислительной техники, и они (читатели) только приступают к созданию информационной инфраструктуры. Их рекомендации, чаще всего, не учитывают наличия дорогостоящего и, главное, успешно работающего оборудования типа RISC-систем, AS/400, различных терминалов и, тем более, мэйнфреймов. Весь разговор обычно строится вокруг техники уровня персоналок. Но подобное состояние дел имеет место далеко не везде даже в России, не говоря уже о развитых странах: на Западе вам долго придется искать среднюю или крупную компанию, не имеющую на вооружении RISC-машины, X-терминалы или мэйнфреймы.

Автор взял на себя смелость привести основные сравнительные характеристики операционных систем Novell NetWare 4.1, Microsoft Windows NT Server 4.0 и Unix, основываясь на практическом опыте использования и администрирования их в реально работающей многоплатформенной гетерогенной среде. Здесь не отражены некоторые известные продукты, такие как IBM OS/2 Warp Server и Banyan VINES, потому что лично с ними мы не работали, судить же по чужим публикациям дело неблагодарное. Очень возможно, что это добротные операционные системы, однако если поддержку и сопровождение даже Windows NT и NetWare в России можно назвать весьма слабой, то для OS/2 и VINES она, по существу, отсутствует. А серьезные заказчики никогда не будут приобретать продукты, в поддержке которых они не уверены.

Несколько слов о том, почему Unix отнесен к категории сетевых операционных систем. Характерно, что администраторы Unix довольно скептически относятся к обзорным статьям на данную тему, поскольку в них крайне редко Unix рассматривается с этой точки зрения. Все ведущие поставщики Unix-систем поставляют в качестве дополнительных модулей, а порой и интегрированно в базовом комплекте, такие службы, как NFS (Network File System - сетевая файловая система), NIS (Network Information Service - сетевая информационная служба), X Window System и множество других. Именно они делают Unix полноценной сетевой операционной системой, по функциональности мало чем уступающей другим, а по ряду показателей их превосходящей. Более того, многие сетевые протоколы, впервые реализованные в Unix (ftp, telnet, smtp, uucp, http и др.), стали основой для построения не только корпоративных сетей, но и небезызвестной Internet. Для простоты сравнения в качестве примера Unix взят AIX (Unix версии IBM), хотя никакие специфические особенности AIX здесь не используются. Все приводимые характеристики полностью соответствуют широко распространенным версиям Unix (SCO OpenServer и UnixWare, SunSoft Solaris и Interactive Unix, Hewlett-Packard HP-UX, IBM AIX, Digital Unix, SGI IRIX и др.).

БАЗОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОС

Все три представляемые ОС являются многозадачными. Однако в NetWare многозадачность кооперативная, и к тому же процессы на сервере выполняются в режиме ядра системы (отсутствует защита памяти процессов). Это делает применение данной системы потенциально опасным в качестве сервера приложений, поскольку любое некорректно написанное приложение может запросто "повесить" сервер. Вместе с тем именно такая функциональная особенность ОС обуславливает исключительно высокую производительность, поскольку минимальны накладные расходы, связанные с переключениями между процессами, а также при переходах из пользовательского режима в режим ядра ОС и наоборот. При всех прочих одинаковых условиях NetWare имеет по определению более высокую, чем Windows NT или Unix, производительность.

Все три ОС поддерживают симметричную многопроцессорную обработку (SMP), но, исходя из специфики этой системы, ценность ее для NetWare 4.1 довольно сомнительна, да и используется она только для узкого круга сертифицированных серверов. Для многопроцессорной обработки лучше применять Windows NT или Unix, причем многие версии Unix прекрасно работают на серверах с несколькими десятками процессоров - масштабируемость их выше, чем Windows NT.

Хорошо себя зарекомендовали и кластерные системы на основе Unix, но, разумеется, далеко не всякий Unix для этого годится. Для Windows NT разработка кластерных технологий еще не закончена. NetWare обеспечивает полную избыточную аппаратную отказоустойчивость (SFT III), Windows NT пока не имеет аналогичной возможности. Многие версии Unix поддерживают различные варианты избыточной аппаратной отказоустойчивости, хотя эта особенность строго индивидуальна и напрямую зависит от используемого аппаратного обеспечения. Однако эталоном отказоустойчивости остаются мэйнфреймы; именно на них равняются при создании отказоустойчивых программно-аппаратных комплексов.

БЕЗОПАСНОСТЬ ОС

NetWare 4.1 соответствует требованиям класса безопасности C2, предъявляемым к сетевым конфигурациям ("Красная книга"), в то время как Windows NT 3.51 - классу C2 для рабочей станции ("Оранжевая книга"). Вероятно, Microsoft будет сертифицировать Windows NT 4.0 на соответствие классу C2 как по "Оранжевой", так и "Красной книге".

Практически все современные системы Unix либо в базовой поставке, либо, задействуя дополнительный модуль, соответствуют классу безопасности C2 для рабочей станции, а иногда и более высокому. Некоторые версии Unix отвечают также классу C2 и для сетевой конфигурации.

В Windows NT поддержка требованиям класса C2 реализована на уровне ядра. Почему-то это дает основание некоторым экспертам считать, что NT обеспечивает более высокий уровень безопасности, чем Unix. Но это не так. Если система сертифицирована, то говорить, собственно, больше не о чем!

МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС

Серьезным преимуществом Unix является встроенная поддержка многопользовательского интерфейса, которая отсутствует у NetWare и Windows NT.

К одной Unix-машине, даже на базе ПК, можно подключать десятки алфавитно-цифровых терминалов. Возникает вопрос: а кому это может потребоваться? Представим следующую ситуацию: имеется транспортное агентство, где оформляют билеты на поезда, или банк, в котором принимают вклады от населения. Как полагают в Microsoft, все подобные места необходимо оборудовать персональными компьютерами с Windows, обвязать их сетью на основе Windows NT и установить СУБД (разумеется, Microsoft SQL Server), работающую в режиме клиент-сервер. Только зачем на подобных рабочих местах нужен графический интерфейс, быстрые сетевые каналы и производительные персональные компьютеры? Красиво, спору нет, но совсем не рационально. Бережливый хозяин так не поступит. Намного дешевле поставить Unix-машину и по медленным асинхронным каналам подключить недорогие алфавитно-цифровые терминалы. В подобных случаях не нужны никакие модные навороты вроде архитектуры клиент-сервер. Именно так поступают на Западе, на который у нас очень любят ссылаться.

Если же терминалов требуется слишком много, то приобретают мэйнфрейм (причем сегодня, а не во времена царя Гороха). Мэйнфреймов же IBM продает на сумму, которая для любого производителя ПК является пределом мечтаний, но у нас про это говорить как-то не принято. Хороший мэйнфрейм без труда потянет работу нескольких сотен, а то и тысяч терминалов.

Несколько по-другому обстоят дела с сетевым графическим интерфейсом. В мире открытых систем стандартом на сетевую поддержку графического интерфейса является X Window System. В этой системе компьютер, на котором выполняется задание, называется X-клиентом. Устройство (в его качестве может выступать и компьютер, и X-терминал), с клавиатуры и мыши которого осуществляется ввод информации и на дисплей которого производится вывод графического изображения, называется X-сервером. При этом X-клиент и X-сервер могут выполняться как на одном и том же компьютере, так и на различных, порой несовместимых машинах.

Хотя X (сокращенное обозначение X Window System) разрабатывался независимой от конкретной ОС, его реализации могут довольно сильно отличаться в различных операционных системах. X прекрасно адаптирован для Unix, причем имеется множество расширений, значительно увеличивающих возможности стандартной поставки.

Как известно, Microsoft при разработке Windows NT не стала делать графический интерфейс сетевым. Не поставляет она и продукты, реализующие X Window System в этой ОС. Тем не менее ряд независимых компаний предлагает такие программы. Однако любой, кто работал с ними, знает, что нельзя даже сравнивать реализации X в Unix и Windows NT, настолько убого выглядит X Window System в Windows NT.

Для NetWare 4.1 поддержка X вообще отсутствует (кроме простенькой программы X-console).

ЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СЕТЕВЫХ РЕСУРСОВ

В NetWare 4.1 имеется прекрасное средство организации сетевой инфраструктуры - служба каталогов NetWare (NDS). Она позволяет строить иерархию сетевых ресурсов на глобальном уровне. При этом пользователю для доступа к любому ресурсу довольно один раз зарегистрироваться в сети. Недостатком NDS является недостаточное количество прикладных программ для этой отличной службы.

Что касается реализации NDS на других платформах, то уже сейчас SCO UnixWare (которая раньше принадлежала Novell) поддерживает NDS. Кроме того, фирма Novell заключила соглашение с Hewlett-Packard и SCO о переносе NDS в среду Unix этих фирм. В 1997 г. планируется также перенести NDS на платформу Windows NT. Novell же намерена продавать лицензию на NDS всем разработчикам операционных систем.

В Windows NT Server сеть строится на основе доменов, что даже по признанию Microsoft менее привлекательно для корпоративных клиентов, чем служба каталогов. Microsoft обещала выпустить свою собственную службу каталогов в 1997-1998 гг. О планах переноса ее на другие платформы речи пока не ведется.

Для Unix использование сетевой информационной службы NIS, разработанной фирмой Sun, дело обычное. Эта служба позволяет организовывать сетевые ресурсы на основе доменов, однако, в отличие от Windows NT, она не помогает устанавливать между доменами доверительные отношения. Управление NIS довольно сложная задача: редактировать многочисленные текстовые файлы приходится "врукопашную".

В настоящее время некоторые производители Unix разрабатывают свои службы каталогов, обычно на основе стандарта X.500. Однако представляется гораздо более перспективным для них использование службы каталогов либо фирмы Novell, либо Microsoft.

Если говорить откровенно, самым слабым местом построения корпоративной гетерогенной сети является разобщенность сетевых ресурсов и невозможность применения единой службы (каталогов или доменов), начиная от ПК и кончая мэйнфреймами и суперкомпьютерами.

СЛУЖБЫ ФАЙЛОВ И ПЕЧАТИ

Судя по тестам, самой производительной сетевой файловой системой обладает NetWare 4.1. Очень близко к ней находится Windows NT, но все-таки при большом количестве клиентов и при подключении сервера к высокопроизводительному сетевому каналу архитектурные особенности NetWare дают ей некоторые преимущества.

Сетевая файловая система - самое слабое место в Unix. Стандартной для Unix и общепринятой в мире открытых систем является NFS. Она была разработана Sun более десятка лет назад. С тех исторических времен для Unix было предложено много других, более совершенных спецификаций сетевых файловых систем, но они не получили широкого распространения.

NFS отличается низкой производительностью, ограниченными средствами управления правами и недостаточной защищенностью от несанкционированного доступа. К тому же многие системы Unix имеют ограничения в 2 Гбайт (что слишком мало для современных программ) на максимальный размер файла.

Службы печати во всех трех ОС достаточно близки по своим функциональным возможностям, и, какая из них лучше, оценить трудно. Несомненно только то, что удобнее всего управлять печатью в Windows NT, а сложнее всего - в Unix.

ПОДДЕРЖКА АППАРАТНЫХ ПЛАТФОРМ

NetWare 4.1 может быть установлена только на компьютерах с процессорами Intel x86. Одно время Novell собиралась перенести эту ОС на PowerPC, но, похоже, она отказалась от своих намерений.

ОС Unix имеется, кажется, на всех мыслимых платформах. Но значит ли это, что если вы работаете в SCO OpenServer, то знаете IBM AIX? Конечно же нет! Более того, многие программы требуют серьезной переработки в исходных текстах для переноса из одной системы Unix в другую. Каждая версия Unix предназначена обычно лишь для одной аппаратной платформы. Единственным, пожалуй, приятным исключением является ОС Solaris, которая реализована для процессоров SPARC, x86 и PowerPC. Однако найти необходимую программу для Solaris x86 или PowerPC - дело явно неблагодарное (слишком их мало). Windows NT существует на платформах Intel x86, DEC Alpha, MIPS и PowerPC. По количеству поддерживаемых платформ она не намного обошла Solaris, но почему-то об этом забывают.

Что касается прикладных программ для "неродных" аппаратных платформ, то здесь ситуация полностью аналогична Solaris. Когда кто-либо подчеркивает, что Windows NT работает не на платформах Intel, так и хочется поинтересоваться, много ли существует адаптированных программ для Windows NT на таких платформах. Раз, два и обчелся!

СЕРВЕР КОММУНИКАЦИЙ

Все три системы неплохо подходят в качестве сервера удаленного доступа, но лучше для этого использовать не обычный компьютер, а специализированные серверы типа AccessBuilder фирмы 3Com или LanRover/E фирмы Shiva.

В качестве платформы для сервера групповой обработки информации, сервера электронной почты и факс-сервера могут применяться все три ОС, но обычно такие программы для Unix стоят дороже (кроме SMTP, поставляемой бесплатно), а управлять ими сложнее.

Web-серверы существуют на всех трех ОС. Однако чаще всего в качестве платформы Web-серверов используют Unix, в особенности Solaris. Думается все же, что в России главенствующую роль будет играть Windows NT Server 4.0 со своим Internet Information Server, поскольку это приложение поставляется с самой системой бесплатно, а такого рода доводы обычно сильнее всех остальных.

Тем не менее Internet до сих пор остается вотчиной Unix-серверов. Они поддерживают максимальное количество протоколов и приложений TCP/IP. Поэтому, если планируется серьезное использование Internet, стоит обратить пристальное внимание на Unix.

При подключении локальных сетей к Internet особую и важную роль играют брандмауэры. Практически все они реализованы на основе той или иной версии Unix.

СЕРВЕР БАЗ ДАННЫХ

Из-за отсутствия вытесняющей многозадачности и защиты памяти NetWare вряд ли можно назвать подходящей платформой для сервера БД. Win-dows NT и Unix-машины хорошо зарекомендовали себя в качестве сервера БД, но, благодаря большей масштабируемости и наличию кластерных технологий, Unix лучше подходит в качестве мощного сервера БД.

СЕРВЕР ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

По совершенно не понятной причине, когда говорят о сервере приложений, часто под этим термином подразумевают сервер БД. Никто не спорит, сервер БД очень важен, но это только одно из возможных приложений. Зачем же подменять понятие сервера приложений понятием сервера БД (а еще краше SQL-сервером).

Поскольку о серверах БД уже упоминалось, мы поговорим об использовании ОС в качестве программной платформы для общего сервера приложений, каким, например, является сервер вычислений.

Из-за отсутствия встроенной поддержки многопользовательского интерфейса Windows NT не очень хорошо подходит для такого сервиса (а о NetWare лучше даже и не заикаться).

Допустим, для каких-либо дорогих и очень ресурсоемких программ (серьезных САПР или, скажем, программ расчета и отображения динамических процессов в ядерном реакторе) понадобилось приобрести мощную вычислительную технику категории "Number Crashing" ("перемалыватель чисел"), допустим 12-процессорный Alpha-Server. Конечно же, на него поставят Unix (или OpenVMS) с тем, чтобы его вычислительной мощью могли пользоваться одновременно несколько пользователей. Для этого обычно задействуют различного типа терминалы, рабочие станции или эмуляторы терминалов на ПК.

Можно, разумеется, попробовать поставить Windows NT и X Window System для нее. Вероятно даже, что это будет дешевле. Еще, правда, большой вопрос, найдется ли необходимая программа на NT (да еще для многопользовательского режима) для процессора Alpha. Думается только, что пользователи проклянут такую рационализацию после первого же дня работы, особенно с мощными графическими пакетами.

Но у Windows NT есть и свои плюсы, а именно поддержка Network OLE. Аналогичные спецификации для Unix пока только в стадии разработки, и еще не понятно, как они будут стыковаться с клиентскими местами на основе Windows.

АДМИНИСТРИРОВАНИЕ

Простота администрирования зависит не только от продуманности пользовательского интерфейса административных утилит, но и от возможностей самой ОС.

Хотя NetWare 4.1 имеет неплохой набор довольно удобных утилит, все-

таки Windows NT Server 4.0 - вне конкуренции. Хорошо продуманный интерфейс плюс богатые возможности утилит делают ее простой в администрировании, и это не говоря о скрытой мощи.

Тем не менее в базовом комплекте данных ОС отсутствует много важных утилит (в частности хорошего командного процессора наподобие shell в Unix).

С Unix ситуация несколько иная. Эта ОС имеет такой огромный и богатый набор утилит, который хватило бы на несколько других ОС. Одних общеизвестных командных процессоров в Unix существует, как минимум, три. Но программы Unix, разработанные разными организациями и людьми, обладают порой несовместимыми друг с другом пользовательскими интерфейсами. Многие из них до сих пор работают с командной строки. Хуже того, одна и та же утилита в разных версиях Unix может иметь разные наборы аргументов и опций. Поэтому для того, чтобы администратора Solaris перевести на администрирование AIX, его сначала необходимо переобучать.

Хочется отметить тем не менее, что ситуация с Unix меняется в лучшую сторону. Сейчас в соответствии с общепринятым стандартом многие версии этой ОС снабжаются хорошо проработанными административными утилитами с графическим интерфейсом. И не стоит судить об Unix по тому, как эта ОС выглядела 15 лет назад.

ПОДДЕРЖКА КЛИЕНТОВ

Благодаря тому, что NetWare и Windows NT разрабатывались для обслуживания сетей ПК, они обеспечивают хорошую поддержку основных клиентских операционных систем: MS-DOS, Windows 3.х, Windows 95, Windows NT Workstation, OS/2, Macintosh System 7.5. Поддерживаются в качестве клиентов и некоторые версии Unix, но далеко не все и не всегда гладко. Эталоном здесь может служить SCO UnixWare 2.1, имеющая прозрачную интеграцию с NetWare 4.1.

Для сетей на основе Unix до недавнего времени проблема поддержки клиентских ОС стояла более серьезно (если не считать клиентов на основе Unix). Но сейчас почти все Unix имеют те или иные средства интеграции клиентов DOS/Windows. Кроме того, Windows 95 и Windows NT Workstation уже поставляются с приложениями ftp, telnet, ping, Internet Explorer и др. Правда, этот набор слишком невелик, да к тому же возможности некоторых из них, мягко говоря, небольшие.

На рынке, однако, имеется очень много программных продуктов различных фирм, реализующих практически весь спектр услуг Unix (и не только Unix) для операционных систем на ПК. Так, Novell поставляет пакет LAN WorkPlace, в который входят следующие приложения:

При этом все приложения данного пакета прекрасно интегрируются с NetWare.

СТОИМОСТЬ

Уже сложилась своего рода аксиома, что самой дешевой сетевой ОС является Windows NT, далее следует NetWare, и самая дорогая из них - Unix. При этом все, как картами, козыряют прайс-листами.

Так-то оно так, но со своей стороны можем утверждать, что затраты сильно зависят от того, какие службы и приложения вы хотите иметь и как вы собираетесь сопровождать систему. А то придет время, и вспомните слова из сказки Пушкина: "А Балда приговаривал с укоризной: "Не гонялся бы ты, поп, за дешевизной". Иными словами, сегодняшняя экономия завтра может выйти боком.

Сетевую операционную систему необходимо выбирать, исходя из функциональных возможностей, не забывая, конечно, и про финансовую сторону дела. Если вы на основе Windows NT захотите построить гетерогенную сеть, то понадобится приобретать множество программных продуктов, да еще у разных фирм (а стало быть программы будут плохо стыковаться друг с другом). Поверьте на слово, это обойдется вам в очень кругленькую сумму, совсем не похожую на ту, что стоит в прайс-листах на Windows NT.

В этом отношении положение NetWare более предпочтительно, поскольку весь спектр программ для интеграции разнородных систем поставляет сама Novell.

НЕМНОГО О UNIX-КЛИЕНТАХ

Никто не оспаривает серьезных преимуществ Windows-машин на рабочих местах. Но зачем же здесь ставят Unix?

Если достоинства Unix на серверах все-таки признаются многими, то использование Unix, да еще на рабочих станциях RISC, вызывает непонимание. Многие полагают, что если по производительности ПК с процессором Pentium Pro и системой Windows NT сравнялся с традиционными Unix-станциями при гораздо меньшей цене, то стоит ли вообще приобретать такие машины. Опять эти пресловутые MIPS и FLOPS. Но не все так просто.

Что, например, требуется, чтобы из ПК с Windows NT сделать рабочую станцию для сложных САПР, таких как CATIA фирмы Dassault? Необходимо установить мощную дисковую подсистему на основе интерфейса SCSI, мощный графический трехмерный адаптер, поддерживающий стандарт OpenGL, профессиональный

20-дюймовый дисплей и нарастить память до 64-128 Мбайт. Такая персоналка сразу вырастет в цене в несколько раз. Следует отметить, что хороший графический адаптер стоит дороже, чем ПК, даже на основе Pentium Pro. Еще требуется найти нужную программу САПР для NT. Все мощные САПР работают на Unix, а перенос таких монстров, занимающих сотни мегабайт, из Unix в Windows NT дело очень непростое. Подобных приложений пока перенесено совсем немного, и большинство из них, к сожалению, содержат значительное количество ошибок. Но, самое главное, цены на них совсем иные и не уступают своим аналогам для Unix. И в чем же тогда вся эта экономия?!

Но это только одна сторона вопроса. А зачем ставят UnixWare или OpenServer на обычные ПК?

Принято почему-то считать, что эра 32-разрядных операционных систем на ПК началась недавно, с выходом OS/2 2.0, а особенно с появлением Windows NT. Но позвольте, 32-разрядный Unix появился на ПК вскоре после выпуска процессора Intel 386, задолго до OS/2 2.0. С тех пор для таких ОС, как SCO Unix и Interactive Unix, было написано множество прикладных программ. И что прикажете с ними делать, если переходить на Windows NT? Покупать новые приложения и переписывать собственные разработки? Только во что это выльется и по деньгам, и по времени? Небо покажется в овчинку! При всем при том перенесенные программы работать быстрее не будут.

Есть, наконец, люди, умеющие и любящие работать в Unix. Они считают, и порой небезосновательно, что успех Windows NT построен на дутой рекламе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

К сожалению, нет в мире совершенства. Ни одна сетевая операционная система не может удовлетворить всем требованиям, предъявляемым при создании корпоративной гетерогенной сети: каждая из них имеет свои плюсы и свои минусы.

В гетерогенной среде, где помимо ПК присутствуют Unix-машины, наиболее разумным подходом будет комбинированное использование сетевых ОС (Unix+Windows NT Server 4.0 или Unix+NetWare 4.1). Но в такой среде NT не имеет особых преимуществ, поскольку в качестве серверов приложений и NFS-серверов выгоднее задействовать Unix. А для обслуживания ПК более предпочтительна обладающая великолепной службой каталогов NetWare 4.1.

Тем не менее в сети, где нет Unix-машин, использование Windows NT Server имеет несомненные достоинства.

ТАБЛИЦА 1 - СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ*

* Примечание. В обслуживаемой автором сети работают мэйнфрейм IBM ES/9000 с ОС VM, рабочие станции IBM RS/6000 с AIX, а также ПК с MS-DOS, Windows 3.х, Windows 95, Windows NT Workstation, Unix. В качестве сетевой операционной системы для ПК применяется Novell NetWare 4.1; MS Windows NT Server тестировалась в качестве альтернативной системы.