windows NT server, Pomoce naukowe, studia, informatyka


Windows NT Server - sieciowy system operacyjny

  1. Historia sieciowych systemów operacyjnych

W ciągu ostatnich 40 lat sieci komputerowe ulegały wielu zmianom. Począwszy od utworzenia połączeń prymitywnych terminali z systemami mainframe, potrzeba współdzielenia zasobów wśród większej liczby użytkowników stała się kołem napędowym rozwoju sieci. Po wprowadzeniu w 1981 roku na rynek komputerów osobistych PC (Personal Computer) przez firmę IBM, większość ich użytkowników uszczęśliwiał sam fakt możliwości korzystania z tego rodzaju urządzeń. Byli też użytkownicy, z czasem ich przybywało, którzy chcieli łączyć po kilka takich urządzeń. Na rynek trafiały produkty różnych producentów zaspokajających takie potrzeby. Niektóre z nich stawały się popularne, jak Novell NetWare. Był to pierwszy w pełni konfigurowalny sieciowy system operacyjny.

W tym czasie IBM zajęta była opracowywaniem zastosowań sieciowych dla wcześniejszych wersji pecetów. W celu umożliwienia łączenia komputerów PC, firma IBM opracowała NetBEUI. Skrót ten morfologicznie ma wiele wspólnego ze skrótem NetBIOS.

NetBIOS - (Network BASIC Input/Output System), co oznacza podstawowy sieciowy system wejścia - wyjścia. To program, który umożliwia komunikowanie się w ramach sieci LAN.

NetBEUI - (NetBIOS Extended User Interface), to rozszerzony interfejs NetBIOS użytkownika. NetBEUI umożliwia przesyłanie danych między komputerami PC bez potrzeby wysyłania więcej niż jednego potwierdzenia mówiącego, iż dane osiągnęły swoje miejsce docelowe.

W 1986 okazało się, iż firma Novell króluje na rynku. Otóż kontrolowała ona wówczas 85% światowego rynku PC. Te zdecydowaną popularność zapewniały firmie Novell dwa protokoły: IPX oraz SPX.

IPX - (Internetwork Packet Exchange) to protokół międzysieciowej wymiany pakietów, zaprojektowany do przenoszenia danych z jednego miejsca w drugie.

SPX - (Sequenced Packet Exchange) to protokół sekwencyjnej wymiany pakietów, który pobiera dane przeniesione przy pomocy protokołu IPX i układa je w odpowiedniej kolejności po tym, jak już dotarły do miejsca docelowego.

Właśnie to połączenie protokołów dało firmie Novell tak znaczną przewagę nad konkurencją. Menedżer sieci LAN firmy Microsoft jako swój główny protokół wykorzystywał NetBEUI. Nie był to jednak protokół trasowalny (co oznacza, iż nie mógł przesyłać danych tam i z powrotem miedzy różnymi sieciami PC), więc aby mógł przesyłać dane do innych sieci, należało skonfigurować Menedżera LAN do korzystania z protokołu Microsoft TCP/IP. Firma Novell włożyła wiele starań, by uniknąć wyprodukowania systemu „pokawałkowanego” - a takim rozwiązaniem raczyła właśnie swoich klientów firma Microsoft. Microsoft nie widziała jednak firmy Novell jako zagrożenia dla swojej działalności i w tym czasie opracowywała graficzny interfejs dla użytkowników PC-tów.

Do czasu wprowadzenia Windows for Workgroups żaden Novell wysiłków Microsoftu nie został nawet zauważony na rynku systemów sieciowych. W międzyczasie Novell stale dokonywał udoskonaleń systemu NetWare, toteż wkrótce zgarnął dla siebie prawie cały rynek. W latach 80. pojawił się inny nowy gracz - firma Banyan System Inc., która stworzyła coś, co uznawano wówczas za najlepszy interfejs użytkownika sieciowego systemu operacyjnego, czyli VINES. Był to dobry system operacyjny, ale jego dodatki i zmiany konfiguracyjne były bardzo drogie. Firma niestety na tyle za mocno się ceniła, że gdy nadszedł czas na zmiany konfiguracyjne i aktualizowanie wersji systemu, w krótkim czasie wypadła z tej części rynku.

Microsoft zaczął sobie zdawać sprawę z wagi sieci PC, wiec w kolejnej wersji Windows - Windows for Workgroups - protokół NetBEUI był już protokołem wbudowanym, co umożliwiało szybkie uruchamianie i obsługę niewielkich sieci mających mniej więcej do 100 użytkowników. Jednak ograniczenia NetBEUI w połączeniu z faktem, iż nie był on protokołem trasowalnym, sprawiły, że większe organizacje wybierały systemy Novell, która miała opracowany cały pakiet protokołów trasowalnych.

W późnych latach 80. firm Microsoft dostrzegła promyk nadziei. Wiedząc, iż użytkownicy uwierzyli, że korzystanie z interfejsu graficznego to świetny pomysł firma opracowuje Windows 3.0 (praktycznie pierwszy interfejs opracowany przez Microsoft). Wkrótce firma Novell osiąga cel, który sobie wyznacza. Tworzy świetny interfejs sieciowy zdolny do przesyłania danych w dużych sieciach połączonych komputerów PC. Ze względu na to, iż stacje Novell obsługiwały DOS, Windows i inne systemy operacyjne, użytkownicy Novella mogli korzystać z systemów do których zdążyli przywyknąć. Novell dał im możliwość współdzielenia plików i innych zasobów sieciowych, takich jak drukarek i napędy taśm. Gdy stało się oczywiste, iż możliwości systemu operacyjnego Microsoft są jeszcze bardzo dalekie do Novell i Banyan, firma przyjmuje strategie, która wydaje się mu dobrze służyć po dziś dzień i dzięki której może sprzedawać więcej swoich produktów, nawet jeśli są one gorsze i droższe od konkurencyjnych. Strategia ta oparta jest na zasadzie wbudowywania w system Windows wszystkiego co się rusza i co może się przydać użytkownikowi podczas korzystania z komputera. Pierwszą z funkcji wbudowanych w system operacyjny Windows stała się więc obsługa sieci - Microsoft opracował wiec system Windows NT.

Szacuje się, iż sprzedaż Windows NT w 1998 roku wyprzedziła sprzedaż każdego innego produktu na rynku produktów sieciowych.

  1. Windows NT Serwer

Firma Microsoft bada problemy sieci od wczesnych lat 80. Początkowo niektóre projekty (NetBEUI oraz OS/2) były efektem współpracy z firmą IBM. Microsoft Manager LAN był jedna z pierwszych prób zbudowania systemy zarządzającego siecią. Najważniejszym jednak dokonaniem na tym polu jest wersja systemu Windows przeznaczona do obsługi serwera. Pierwszą wersja tego sytemu - Microsoft Windows NT 3.1 - zaprezentowano w 1992 roku. Skrót NT oznaczał New Technology. Wersja poszerzona (a zarazem bardziej stabilna) tego systemu została stworzona w roku 1994 i ukazała się jako Windows NT Server 3.5. W tej wersji środowisko Windows zostało podzielone na część kliencką (Windows NT Workstation) i serwerową (Windows NT Serwer). Ta ostatnia powstała z uprzednio opracowanego osobnego produktu NT Advanced Serwer (NTAS). Wersja serwerowa została wyposażona w wiele narzędzi ułatwiających pracę administratorów sieci, które nie są dołączane do wersji przeznaczonej na stacje robocze. Produkt ten może być legalnie używany tylko sieciach, w których na raz z systemem łączy się co najwyżej 10 użytkowników. W 1996 roku pojawiła się na rynku wersja Windows NT 4.0. Dopiero ostatnio w wersji NT 5.0 znajduje się funkcja ogólnofirmowgo katalogu użytkowników.

NT Serwer to sieciowy system operacyjny łatwy do skonfigurowania. Ma identyczny graficzny interfejs użytkownika jak systemy Windows NT Workstation i Windows 95/98. Mimo, iż interfejs w dużej mierze przyczynia się do łatwości użytkowania, jak na sieciowy system operacyjny jest to produkt pod wieloma względami niedopracowany.

Microsoft Windows 2000 Server istnieje w 3 różnych odmianach: Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server (dostosowany do potrzeb dużych sieci) oraz Windows 2000 Datacenter Server (używany głównie przez dostawców usług internetowych).

  1. Budowa i działanie systemu Windows NT Server

3.1. Systemy plików NT

System plików to sposób organizacji twardego dysku. Autorzy Windowsa pozwolili sobie na wprowadzenie systemów plików nie tkwiących korzeniami w systemie MS-DOS. W rezultacie system operacyjny Windows NT pierwotnie obsługiwał poniższe 3 systemy plików:

3.2. Rola serwera NT

W systemie NT Server może działać tzw. Primary Domain Controller (PDC), czyli podstawowy kontroler domeny oraz Backup Domain Controller (BDC) - zapasowy kontroler domeny.

PDC to zazwyczaj pierwszy serwer zainstalowany w sieci, który używany jest do przechowywania baz danych SAM, która zawiera wszystkie informacje o zabezpieczeniach kont należących do danej domeny. To tutaj dokonują się wszystkie modyfikacje bazy danych i dlatego w domenie powinien być tylko jeden PDC. Innymi słowy PDC obsługuje logujących się do domeny i uwierzytelnia ich.

BDC jest podobny do PDC z wyjątkiem tego, że nie uwierzytelnia aktywnie użytkowników logujących się do domeny, tylko akceptuje ich dane logowania skopiowane z PDC (może włączyć się w proces obsługi logowania użytkowników w sieci). BDC przechowuje kopię bazy danych domeny w trybie tylko do odczytu. W domenie może być wiele BDC-ów. BDC może także autoryzować logowania do domeny, przez co zmniejsz obciążenie PDC. Kopie bazy danych domeny znajdujące się na BDC są automatycznie synchronizowane z PDC. Administrator może także wymusić natychmiastową synchronizację odbudowy baz danych.


Dopiero gdy PDC zawiedzie, BDC przejmuje jego rolę, PDC zarządzają wszystkimi ewentualnymi relacjami zaufania miedzy wszystkimi domenami NT. Dlatego bardzo ważne jest wyposażyć sieć w zapasowy komputer, który będzie pełnił rolę BDC.

3.3. Koncepcja domeny

System Windows NT wewnętrznie komunikuje się za pomocą protokołu Serwer Message Block (SMB), który obsługuje dostęp do odległych zasobów. To część fundamentu protokołu sieciowego NetBEUI (młodszego i potężniejszego brata protokołu NetBIOS). W protokół NetBEUI jest też wbudowany protokół pakietyzowania danych przeznaczonych do przesyłania przez medium transmisyjne; ten z kolei nosi nazwę NetBIOS Frazes (NBF). SBM stanowi jądro macierzystego protokołu systemu operacyjnego NT Server.

Podstawową jednostka administracyjna w sieciach bazujących na Windows NT lub nowszych wersjach sieciowych systemów Windows (Windows 2000 czy Windows XP) jest domena (ang. domain).

Domena serwera NT to grupa komputerów klienckich i innych urządzeń sieciowych zarządzanych przez serwer. Również logowanie tychże użytkowników wykonywane jest przez ten serwer. W istocie pojecie to dotyczy procedur uwierzytelniania, które w sieciach zarządzanych przez NT Server zostają przeniesione ze stacji roboczych na serwer (domeny zastępują w tej architekturze grupy robocze leżące u podstaw strategii Microsoft'u w odniesieniu do sieci peer- to -peer).

Zalety modelu domen:

Gdy klient Windows loguje się na serwer NT, to ten ostatni weryfikuje, ze osobą logująca się jest tą, za którą się podaje. Po pomyślnym logowaniu serwer może po prostu dać użytkownikowi dostęp do domeny, a może tez także wykonać tzw. skrypt logowania przewidziany dla danego użytkownika. Oznacza to, że ustawienia dotyczące bezpieczeństwa są dla wszystkich użytkowników zmagazynowane centralnie na serwerze, a nie dla każdego użytkownika na jego stacji roboczej.

Skrypt logowania to zmagazynowany na serwerze plik tekstowy z wykazem poleceń systemu operacyjnego. Gdy użytkownik, którego dotyczy skrypt loguje się, polecenia te zostają odczytane z pliku i sekwencyjnie wykonane. Najczęściej polecenia takie mapują jakieś dyski sieciowe lub drukarki na stacji roboczej danego użytkownika, ustanawiają połączenia z innymi sieciami, czy wreszcie wyświetlają na ekranie komunikat o pomyślnym załogowaniu się.

Domeny NT są autonomicznymi organizacjami komputerów. Teoretycznie w jednej domenie może być ok. 40 000 maszyn, ale nikt nie tworzy aż tak wielkich domen. Zamiast tego w wielkich organizmach tworzy się zespoły osobnych domen, które współpracują ze sobą na zasadzie „relacji zaufania”.

3.4. Relacje zaufania

Strukturę sieci można powiększyć poprzez utworzenie kolejnych domen z oddzielną nazwą i serwerem dla każdej z nich. Aby użytkownicy poszczególnych domen mogli wspólnie wykorzystywać zasoby, konieczne jest ustawienie relacji wzajemnego zaufania miedzy nimi.

Relacja zaufania to zdefiniowana więź łącząca dwie określone domeny NT. Oznacza ona możliwość przesyłania informacji o zweryfikowanym użytkowniku miedzy komputerami należącymi do różnych domen. Pozwala to użytkownikom zalogowanym do jednej domeny na uzyskanie dostępu do zasobów innej domeny.

Model domen nie pozwala na zbudowanie prawdziwie hierarchicznej struktury domen, zasobów i użytkowników. Każda z domen jest oddzielną, zamkniętą strukturą. Administrator musi poświęcić wiele czasu na tworzenie relacji wzajemnego zaufania miedzy domenami, aby zapewnić współdziałanie zasobów miedzy nimi.

0x08 graphic

Ważne jest, że w przeciwieństwie do usług katalogowych systemu NetWare w Windows NT nie ma centralnej „domeny domen”; każde dwie domeny NT mają osobną relacje zaufania. Innymi słowy jeśli Domena 1 posiada relacje zaufania osobno z Domena 2 i Domeną 3, to z tego nie wynika, że Domena 2 posiada relacje zaufania z Domeną 3. W sieci dwudomenowej wystarcza jedna relacja zaufania, w trzydomenowej musi ich już być sześć. Relacje zaufania określają stosunki domen tylko w jednym kierunku. Oznacza to, że jeśli Domena 1 posiada relacje zaufania z Domeną 2, to Domena 2 nie musi posiadać relacji zaufania z Domeną 1.

Microsoft szybko zdał sobie sprawę, iż pod względem skalowalności (łatwości powiększania sieci) model domen nie dotrzymuje kroku innym systemom, a zarządzanie bardzo dużą siecią może stać się problemem dla administratora. Również w systemie tym nie istnieje narzędzie, które umożliwiałoby scentralizowane zarządzanie całą siecią - każda domena wymaga indywidualnego nadzoru. Dlatego do wersji Windows NT 5.0 wprowadzono Active Directory - ogólnosieciowe narzędzie administracyjne.

Active Directory - to narzędzie służące do zarządzania katalogami, używane do przechowywania różnych informacji o sieci, przedstawiające je w postaci hierarchicznej. Przechowuje on informacje o wszystkich obiektach znajdujących się w sieci, takim obiektem może być: drukarka, użytkownik lub serwer świadczący konkretne usługi.

Active Directory można porównać do drzewa z gałęziami. Podstawową jednostką w sieciowej hierarchii jest nadal domena, z ta różnicą, iż domena utworzona jako pierwsza staję się pniem drzewa. Wszelkie dodatkowe domeny są podrzędne względem głównej domeny. Użytkownik należący do jednej z domen ma dostęp do zasobów wszystkich domen, należących do tego samego drzewa.

0x08 graphic

0x08 graphic

Schemat powyżej pokazuje pierwszą domenę utworzoną na pierwszym, uruchomionym serwerze w sieci. Każda domena pochodząca od domeny głównej ma dostęp do wszystkich zasobów sieci, niezależnie od ich lokalizacji, włączając w to zasoby nadrzędnej domeny Popeye. Dzieje się tak dlatego, iż miedzy domenami należącymi do jednego drzewa są tworzone domyślne relacje zaufania.

3.5. Modele domen

Model pojedynczej domeny - model ten sprawdza się aż do liczby 10 000 użytkowników. Pozwala na w pełni scentralizowane zarządzanie bezpieczeństwem i wszystkimi użytkownikami. Lokalne grypy - czyli struktury obdarzone specjalnymi przywilejami i uprawnieniami zostają zdefiniowane raz dla całej domeny, następnie poszczególni użytkownicy są tylko dołączani do odpowiednich grup, albo z nich wykluczani. Nie ma żadnych relacji zaufania, gdyż nie ma innych domen. Ten model jest prosty i odpowiedni dla 99% sieci biznesowych lub należących do innych niezbyt wielkich organizacji.

Model domeny nadrzędnej - stosowany w przypadku, gdy sieć powinna mieć rozbudowaną strukturę - najczęściej dla powiększenia bezpieczeństwa. Wszystkie domeny posiadają relacje zaufania z pojedynczą domeną nadrzędną, natomiast ta nie posiada żadnych relacji z domenami podrzędnymi. W ten sposób zachowane są możliwości centralnej administracji, lecz rośnie bezpieczeństwo i powiększają się możliwości rozbudowy sieci.

0x08 graphic

Model wielu domen nadrzędnych - zalecany jest dużym organizacjom. Istnieje tu klika domen nadrzędnych, które posiadają wzajemne relacje zaufania, ale nie posiadają relacji z żadnymi z domen podrzędnych. W tym modelu administrowanie zostaje zdecentralizowane - administrator każdej nadrzędnej domeny administruje swymi podrzędnymi domenami. Nie tu narzędzia administracyjnego, które obejmowałoby swym zasięgiem całą organizację.

0x08 graphic

Model wielokierunkowego zaufania - najmniej zalecany model przez Microsoft. W tym modelu wszystkie domeny posiadają relacje wzajemnego zaufania. Gdy siec zorganizowana wedle tego modelu tylko nieco się rozrośnie, staje się ona niemożliwa do ogarnięcia. W istocie relacje miedzy domenami staja się tu typu peer-to-peer (sieci równoprawne).

0x08 graphic

Peer-to-peer (P2P) - to architektura sieciowa wykorzystująca bezpośrednią komunikację osób (person to person), to współdzielenie zasobów komputerowych i usług przez bezpośrednią ich wymianę. Architektura P2P tym różni się od do tej pory dominującej w świecie transmisji internetowej architektury klient-serwer, że nie potrzebuje serwera, a w komunikacji uczestniczą dwie lub więcej samodzielne jednostki, najczęściej są to komputery PC.

Administrowanie musi tu być całkowicie zdecentralizowane, co podwyższa ideę scentralizowanych sieci klient-serwer. Model ten nie jest zalecany również z powodu bezpieczeństwa, które jest tu dość ograniczone. Zakłada on wirę we wszystkich swych użytkowników lub bardzo ściśle kontrolowanie dostępu do sieci. Jest to model trudny do zabezpieczenia z zewnątrz.

    1. Procedura logowania się użytkowników

Domeny wymyślono w jednym celu: zagwarantowanie niezawodnego dostępu użytkowników tylko do tych zasobów, do których mają uprawnienia. Różni użytkownicy mają różne uprawnienia. W systemie Windows NT definiuje się grupy użytkowników o określonych prawach. Grupy mogą być lokalne tzn. takie, których członkowie mogą mieć dostęp tylko do zasobów znajdujących się w ich domenie, albo globalne, tzn. takie, których członkowie mogą mieć dostęp do zasobów innych domen, które „ufają” domenie danego użytkownika.

Grupa użytkowników to w systemie Windows NT jednostka strukturalna powołana dla usprawnienia administrowania użytkownikami. Uprawnienia i przywileje można jednorazowo określić dla jakieś grupy, po czym nadać je konkretnemu użytkownikowi metodą dołączenia go do tej grupy. Zmiana uprawnień będzie polegała na przeniesieniu użytkownika do innej grupy.

Procedura logowania się użytkownika do dowolnej maszyny kontrolowanej przez jakąkolwiek sieciową odmianę Windowsa jest dwuetapowa. Najpierw użytkownik loguje się do komputera lokalnego. Dopiero w momencie, gdy zażąda on dostępu do któregoś zasobu domeny następuje w istocie proces logowania się do tej domeny na serwerze.

3.7. Aplikacje wchodzące w skład serwera Windowsa NT

Sieciowe systemy nie są rozwiązaniami wszystkich problemów, jakie mogą wystąpić w sieciach. Same z siebie rzadko potrafią cos więcej niż serwowanie plików i wydruków. W wielu przypadkach zapewnienie wszystkich usług typu - poczta e-mail, usługo bazodanowe, narzędzia do zarządzania siecią itp. - Wiąze się z koniecznością zainstalowania kilku serwerów i zakupu wielu osobnych programów.

Firma Microsoft przygotowała kilka takich programów w pakiecie o nazwie Back-Office, to m.in.:

    1. Pozycja serwera Windows NT wśród innych systemów

Mocne strony:

Słabe strony:

Główne cechy różnych wersji Windows Server 2003

Wersja Windows

Server 2003*

Przeznaczenie

Liczba obsługiwanych

procesorów/maks.

pamięć

Cechy

Web Server

udostępnia aplikacje

i usługi sieciowe

2 CPU/2 GB RAM

mniej aplikacji, brak

usług terminalowych i AD

Standard Server

umożliwia wymianę plików

i współdzielenie drukarek

2 CPU/4 GB RAM

wbudowana zapora sieciowa

Small

Business Server

podstawowy zestaw aplikacji

dla serwerów małych firm

2 CPU/4 GB RAM

zintegrowany Exchange,

usługi terminalowe,

Tahoe (SQL Server 2003),

do 50 klientów

Enterprise Server

(Advanced Server)

dla średnich i dużych firm,

dysponujących wieloma

oddziałami i korzystających

z transakcji elektronicznych

8 CPU/32-64 GB RAM

możliwość tworzenia

4-węzłowych klastrów

Datacenter Server

dostosowany do potrzeb

korporacji wymagających

największej

niezawodności działania

8-32 CPU/64-512 GB RAM

8-węzłowe klastry,

wsparcie techniczne

w cenie, sprzedawany

wyłącznie ze sprzętem

LITERATURA

[1] Bobola D., Sieci komputerowe nie tylko dla orłów, Intersoftland, Warszawa 1995

[2] Habraken J., ABC sieci komputerowych, Wyd. Helion, Gliwice 2002

[3] Haydn M., Poznaj sieci komputerowe w 24 godziny, Intersoftland, Warszawa 1999
[4] Sportack M., Sieci komputerowe - księga eksperta, , Helion, Gliwice 1999

[5] www.computerworld.pl

[6] www.pckurier.pl

[7] www.chip.pl

0x01 graphic

Domena źródłowa - Popeye

Domeny pochodne - Sweetpea i Wimpy



Wyszukiwarka