СЕРВИСНЫЕ СРЕДСТВА ОС UNIX ДЛЯ ПЭВМ, РАБОТАЮЩИХ ПОД УПРАВЛЕНИЕМ DOS

Каар Кристиан

Содержание

1980-е гг. продемонстрировали постепенный рост возможностей ПЭВМ, работающих под управлением DOS, относительно улучшения индивидуальной производительности. Следующим значительным шагом к передаче данных по сети является облегчение связей между системами, базирующимися на DOS, и другими платформами, в особенности работающими под управлением Unix. Более тесные связи между двумя системами являются жизненно важными для большинства крупных организаций , в которых Unix, благодаря своим сильным сетевым средствам, была главной системой рабочих станций и серверов. Система Unix помогает при разработке научных, инженерных и других приложений и вряд ли использование UNIX в этих областях уменьшится. Но многие из этих организаций столкнулись с происходившим за последние годы увеличением числа ПЭВМ, работающих под управлением DOS, и поэтому возникает необходимость разработки способа объединения этих двух платформ.
Установление более тесных связей между сетями ПЭВМ, работающими под управлением DOS, и системами Unix, обеспечивающее возможность совместного использования файлов, является нетривиальной задачей. Так как в самой DOS сделано очень мало для облегчения работы в сети, многие компании предложили свои собственные сетевые решения. Более дешевые пакеты, такие как LANtastic фирмы Artisoft и LANsmat фирмы D-Link, и более дорогие продукты, такие как LAN Manager фирмы Microsoft и NetWare 386 фирмы Novell представляют собой лишь небольшое количество известных используемых систем. Ни один вариант связывания DOS с Unix не может работать со всеми сетями ПЭВМ, работающими под управлением DOS.
Система Unix, являющаяся более развитой ОС, чем DOS, еще больше усложняет положение. Как и OS/2, Unix обеспечивает обработку множественных задач (псевдоодновременные процессы), но в отличие от OS/2 она позволяет одновременно работать нескольким пользователям. Кроме того, Unix является операционной системой, с защищенным режимом; это означает, что сетевые возможности встроены в систему, а не разбросаны на верхнем уровне системы, как в случае с большинством сетевых продуктов DOS. Эти существенные отличия указывают на серьезность решения задачи создания сетевого продукта DOS-Unix.
Обслуживание файлов с различной скоростью не является сильной стороной Unix. Хотя система работает с приемлемой скоростью, специальные реализации файлового сервера, подобные NetWare 386 фирмы Novell, работают намного быстрее. Однако, важность использования Unix связана с другими причинами. Если вы уже используете дорогие прикладные программы большой ЭВМ, их можно легче уменьшить до размера ведомственной системы на базе Unix, чем чистой сети DOS. Если вы ищете решение для обеспечения коллективной производительности, вашу задачу облегчат средства многозадачности и многопользовательской работы.

Анализ жаргона

Хотя можно соединить ПЭВМ, работающих под управлением DOS, с сервером Unix и обеспечить совместное использование файлов при помощи последовательной линии передачи данных RS-232, локальные сети обеспечивают более быструю и удобную связь. Но для принятия разумных решений по межсетевым задачам необходимо понимать некоторый сетевой жаргон.
Основными элементами операционных систем являются их протоколы низкого уровня. Они играют важную роль, т.к. представляют собой блоки построения таких важных сервисных средств, как совместное использование файлов, совместное использование принтера, электронная почта.
В DOS универсальным протоколом низкого уровня является NetBIOS, первоначально используемый как протокол ранней версии PC Network фирмы IBM. SMB, широко распространенное жаргонное название LAN Manager, был разработан фирмами Microsoft, IBM и Intel для обеспечения быстрой обработки таких общих задач, как открытие, чтение, запись и снятие блокировки файлов базы данных. Другим важным низкоуровневым протоколом является IPX, разработанный фирмой Novell для ее собственных сетевых потребностей.
В среде Unix наиболее важными протоколами низкого уровня являются IP, TCP и UDP, первоначально разработанные для поддержки сети, позже превратившейся в Internet (глобальная сеть, разработанная Министерством обороны США). Эти три продукта обычно определяются, отчасти неточно, как TCP/IP. Другим важным средством является NFS, протокол для совместного использования файлов, разработанный фирмой Sun Microsystems.

Критерии проведенного анализа

В данном обзоре рассматривается программное обеспечение, интегрирующее сети DOS и сети Unix, предоставляя возможность совместного использования файлов DOS на всех платформах. Здесь описываются продукты: Atlantix Axcess версия 1.0; HP LAN Manager/X HP-UX версия 1.01 фирмы Hewlett Packard; PC-NFS версия 1.01 фирмы Sun Microsystems; POWERfusion версия 1.3 с POWERfusion Extras for DOS фирмы Perfomance Technology; и StarGroup LAN Manager Server версия 3.4 фирмы AT&T. Структура цен на эти продукты очень варьируется - от 325 долларов за рабочую станцию для PC-NFS до 4995 долларов за Ported NetWare для неограниченного числа пользователей.
Переносимые версии LAN Manager фирмы Microsoft и NetWare фирмы Novell либо уже реализуются, либо будут реализовываться несколькими лицензионными источниками в США. Фирмы Data General, Unisys и NCR приобрели лицензию на версию LAN Manager фирмы AT&T с Unix. Фирмы Altos Computer Systems, Data General, Innovus, MIPS Computer Systems, NCR, Unisys и Wang поставляют свои версии Portable NetWare, и к моменту выхода данной статьи к ним должна была присоединиться компания Prime Cоmputer. Фирмы HP, ICL, Intergraph и Pyramid Technology также зарегистрированы как партнеры Portable NetWare фирмы Novell, но ко времени выхода данной статьи их поставки еще не начались. Мы рассмотрим версии LAN Manager фирм AT&T и HP для Unix, т.к. обе компании разработали свои версии продукта из рабочего варианта, базирующегося на LAN Manager версии 1.0 фирмы Microsoft. Другие компании, реализующие свои собственные версии продукта, запантетовали технологию LAN Manager Unix у фирмы AT&T.
По мнению фирмы Novell, в то время как юридические лица, имеющие патент на Portable NetWare, поднимают цену, эти компании не вносят значительные изменения в первоначальный исходный текст Portable NetWare (называемый также Ported NetWare) фирмы Interactive. Первоначальная версия NetWare, предоставляемая фирмой Novell лицам, имеющим патент, базируется на Unix версии 3.2.2 фирмы Interactive. Кроме того, эта исходная версия фирмы Interactive работает на различных машинах. Из-за сходства всех версий LAN Manager для Unix и Portable NetWare, наши оценки продуктов, реализуемых фирмами AT&T, HP и Interactive могут быть экстраполированы, с некоторой осторожностью, на версии, реализуемые другими производителями.
Другое средство, не доступное пока к моменту проведения тестирования, предоставлено фирмой Novell - это NetWare. Версия NetWare 3.11, объявленная на NetWorld, проходившем в Бостоне в феврале 1991 г., будет включать средства сетевой поддержки на базе протокола TCP/IP и протокола совместного использования файлов NFS фирмы Sun. Пакеты SMB/ix, NetBIOS/ix и TRIAC/pc, выпускаемые фирмой Micro Computer Systems, чьи версии ожидаются в середине 1991г., составят, по мнению компании, конкуренцию Atlantix Axcess и POWERfusion, как способ объединения ПЭВМ, работающих под управлением DOS, и компьютеров, работающих под управлением SCO Unix.
Сетевая операционная система VINES фирмы Banyan, использующая на сервере версию Unix V фирмы AT&T, не рассматривается в данном обзоре, т.к. ни утилиты, ни функции Unix не доступны ни для пользователей, ни для администраторов сети VINES. В архитектуре фирмы Banyan, Unix представляет только услуги по обработке файлов, полностью скрытых командным процессором системы VINES.
Система X Window представляет собой другой важный стандарт для улучшения синергии DOS/Unix. Несмотря на то, что она в отличие от рассматриваемых продуктов не обеспечивает совместного использования файлов на разных платформах, эта система является чрезвычайно важным средством, оказывающим огромное влияние на использование ПЭВМ. X Window превратилась в стандартный графический интерфейс для рабочих станций Unix. Она позволяет создавать переносимые графические прикладные программы: если вы пишете при помощи стандарта X, ваша программа будет выполняться везде, где выполняется X Window.
Другой технологией связи DOS/Unix является PC Xight фирмы Locus Computing. Он включает программное обеспечение сервера для нескольких версий Unix и утилиты для выполнения программ на системе Unix и подсоединения к системам Unix из систем DOS. Данный продукт больше подходит для интеграции отдельных ПЭВМ DOS в имеющиеся сети Unix - он не придает значения совместимости с NetWare или другими сетями DOS. В отличие от рассматриваемых продуктов, он не поддерживает стандартные протоколы, такие как NetBIOS, SMB, IPX или NFS.

Наибольшие приоритеты

Первым возникающим у пользователя вопросом должен быть следующий: как будут рассматриваемые продукты работать с установленной базой пользователя? Возможность взаимодействия сетей может быть достигнута либо посредством переноса протоколов DOS, таких как IPX или SMB, в среду Unix, либо при помощи переноса протоколов Unix в среду DOS. Перенос простых протоколов DOS в Unix часто обладает преимуществом, по причине слабого влияния использования оперативной памяти на рабочей станции DOS, но этот перенос должен выполняться индивидуально для каждого типа системы Unix. Перенос протоколов Unix в среду DOS сразу делает доступными все системы Unix, но протоколы Unix являются сложными и могут оказывать сильное влияние на память рабочей станции DOS.
Пакеты Atlantix Axcess, HP LAN Manager/X HP-UX, Ported NetWare, POWERfusion и StarGroup LAN Manager Server - примеры первого подхода к решению этого вопроса; Пакеты PC-NFS фирмы Sun и такие продукты, как PC/TCP фирмы FTP Software, WIN/TCP фирмы Wollongong и CU/TCP фирмы Clarkson University (не такие всеобъемлющие, как PC/NFS) - примеры последнего подхода. Третий подход реализуется в PC Xight фирмы Locus, который использует свои собственные протоколы.
Кроме того, пользователь должен учитывать сетевые операционные системы, с которыми их ЭВМ под управлением DOS - а в некоторых случаях и OS/2 - уже связаны. Такие пакеты, как Ported NetWare, Atlantix Axcess и POWERfusion работают с наиболее известной сетевой операционной системой - NetWare фирмы Novell. Axcess соединяет не только NetWare, но и LAN Manager, и другие сетевые протоколы ПЭВМ со средой Unix. Как и большинство других компаний, интегрирующих сети DOS и Unix, фирма Atlantix также включает программы эмуляции терминалов, работающие в сети. Пакеты POWERfusion и POWERfusion Extras работают с различными драйверами, поддерживающими определенные протоколы ПЭВМ, такие как NetBIOS и SMB; связанный с этими пакетами продукт POWERbridge позволит использовать ПЭВМ для соединения пары LAN.
Некоторые пользователи могут предпочесть продолжить использование текущих сетевых операционных систем, но в версии Unix на машинах, использующих Unix. Однако, это невозможно выполнить для всех известных сетевых систем ПЭВМ, кроме NetWare и LAN Manager. Такие средства, как пакеты фирм AT&T, HP и Interactive, более подходят, если вы хотите выполнить известные сетевые стандарты DOS, но при этом для добавленных сетевых функциональных возможностей вам потребуется гибкость многозадачных рабочих ЭВМ Unix. Многие пользователи найдут более простым расширение функциональных возможностей LAN при помощи традиционных методов разработки программного обеспечения Unix, а не трудных средств разработки NLM и VAP фирмы Novell.
Если вы используете ОС Ultrix, реализацию Unix фирмы DEC, компания предлагает версию LAN Manager фирмы Microsoft, называемую Pathworks for Ultrix.
Программное обеспечение PC-NFS фирмы Sun позволит ПЭВМ DOS обращаться к файлам на любой рабочей ЭВМ Unix, поддерживающей NFS. Кроме того, PC-NFS включает несколько специальных утилит. Но на самом деле фирма Sun планирует реализацию своей открытой сетевой вычислительной среды (ONC - Open Network Computing). ОNС включает средства, к которым относится не только совместное использование файла, но и вызов удаленной процедуры (RPC - Remote Procedure Call), и сетевые информационные услуги (NIS - Network Information Services). Эти средства упрощают написание настоящей сетевой прикладной программы, в которой часть прикладной программы выполняется на ПЭВМ, а другая часть - на удаленной системе. Кроме того, фирма Sun предлагает инструментарий программиста, помогающий разработчикам создавать относящуюся к DOS часть сетевых прикладных программ. (Утилиты, предоставляемые Sun и другими базирующимися на Unix системами, предназначены для части Unix).

Другие возможности

Кроме поддержки сетевого совместного использования файлов DOS и Unix, большинство рассматриваемых продуктов включает другие утилиты. Например, многие из них предлагают удаленное средство входа в систему, которое использует сеть для подключения к многопользовательской главной ЭВМ. Это превратит вашу ПЭВМ в терминал, но при этом возможно обращение к главной ЭВМ при помощи высокоскоростной сети, а не через довольно медленный модем с последовательным интефейсом.
Большинство удаленных программ подключения к системе эмулирует известные терминалы, такие как VT102 и ANSI, и многие из них базируются на программе TelNet и удаленных протоколах входа в систему, которые широко использовались в течение многих лет в многопользовательских системах.
Кроме того, некоторые из рассматриваемых пакетов включают версии программы FTP, стандартного средства для ручных систем передачи файлов, поддерживающих протокол передачи файлов (FTP - File Transfer Protocol). FTP имеет сходство со средствами передачи файлов такой более известной программы, как ProComm Plus фирмы Datastorm, но и здесь средой передачи является сеть. Как и протокол TelNet, FTP является одним из протоколов более высокого уровня, составляющих межсетевой стандарт TCP/IP для обеспечения связи определенного числа разных машин, предоставленных разными поставщиками. Другими обычно поставляемыми утилитами являются средства печати и электронной почты.

Новое сознание

Выполнение различных сетевых протоколов, таких как IPX или SMB, на одной сети не составляет большого труда. Это действительно тривиально, т.к. аппаратные средства передачи данных (например, Ethernet) предназначены для поддержки множественных протоколов. В системах DOS реальную трудность представляет выполнение множественных протоколов и множественных сетевых программных средств с использованием одного сетевого адаптера. Причиной этого является тот факт, что большинство сетевых программных продуктов для среды DOS предполагают, что они "владеют" сетевым адаптером. Однако, растущее значение множественных протоколов и связи многочисленных рабочих ЭВМ означает, что сетевое программное обеспечение DOS должно быть чувствительно к "совместному использованию" адаптера.
В совместном использовании адаптера значительную помощь оказала компания FTP Software, которая создала и рекламирует спецификацию пакетного драйвера. Пакет представляет собой сообщение в сети: пакетный драйвер - это программный интерфейс между прикладным программным обеспечением и аппаратными средствами сетевого адаптера. При использовании пакетных драйверов, отдельные сетевые прикладные программы общаются с пакетным драйвером, вместо непосредственного общения с аппаратными средствами сетевого адаптера. Сетевая прикладная программа (или TSR программа) регистрируется при помощи пакетного драйвера и сообщает драйверу, какие типы пакетов она хочет обрабатывать. При появлении соответствующего пакета, пакетный драйвер передает его зарегистрированной прикладной программе. Это освобождает прикладные программы от необходимости поддерживать многочисленные адаптеры и позволит нескольким прикладным программам одновременно использовать один адаптер.
Университет Clarkson - важный разработчик пакетных драйверов. Придерживаясь спецификаций FTP Software, Расселл Нельсон, инженер-разработчик программного обеспечения в Университете Clarkson, создал и сделал доступным образец пакетного драйвера для сетевых плат 3C501 и NI5210. Многие программисты использовали образец Нельсона при создании пакетных драйверов для других сетевых плат. В результате создана легкодоступная библиотека пакетных драйверов для 33 разных сетевых плат ЭВМ.
Библиотеку пакетных драйверов Университета Clarkson можно получить через Clarkson Heath User's Group BBS (315-268-6667) или через сеть Internet, связывающую наиболее важные вычислительные узлы.

Осуществление взаимодействия

Сеть LANsmart фирмы D-LINK имеет архитектуру, легко приспосабливаемую для выполнения множественных протоколов. С момента разработки сеть LANsmart работает с пакетом PC/TCP фирмы FTP Software и совместима с утилитами фирмы Wollongong и Университета Clarkson. Кажется, что сеть LANtastic фирмы Artisoft имеет меньший межсетевой потенциал, но она создала рынок для совместимых протоколов, и этот пакет может использоваться с пакетами компаний FTP Software и Wollongong.
При поиске пакета для объединения сети ПЭВМ, использующих DOS, с системой Unix, важную роль играют функциональные возможности, а не скорость. Тесты производительности показывают, что, хотя рассматриваемые продукты обладают достаточной скоростью работы файловых сервисных средств для десятка присоединенных ПЭВМ, ни одно из них не может сравниться с NetWare 386, версией 3.1. Действительно, поскольку для различных продуктов невозможно сохранить постоянство аппаратных средств сервера и адаптера, наблюдаемые различия в скорости должны рассматриваться как приблизительное сходство. Более важными моментами для многих пользователей является объем оперативной памяти, занимаемый драйверами и TSR в пользовательских машинах DOS, средства печати и электронной почты, совместимость с сетевыми адаптерами и совместимость с версиями Unix. Кроме того, необходимо обратить внимание на постоянно изменяющуюся ценовую политику поставщиков.
Единственным постоянным моментом является тот факт, что интегрирование различных платформ может быть сложным процессом. Обеспечение работы программных продуктов "с любым другим и на любом другом" является превосходной целью, но не всегда безболезненной при ее достижении.
Вы можете подключить ПЭВМ, работающие под управлением DOS, к серверам Unix и продолжить работу в своей старой сети. В области ПЭВМ - где NetWare фирмы Novell несомненно является самой популярной сетевой операционной системой - объединенные в сеть пользователи DOS, помимо сервера NerWare, могут подключиться к серверу Unix.
Клиент ПЭВМ, использует возможности SMB/NetBIOS и NetWare. Клиент ПЭВМ демонстрирует подход, используемый в таких программах, как Atlantix Axcess. Один интерфейс мультиплексирования, называемый пакетным драйвером, обращается к специально подсоединенным программам сетевой передачи IPX и NetBIOS. Эти программы переносят данные из/в соответствующие каталоги. IPX работает с командным процессором NetBIOS и обменивается сообщениями с сервером NetWare, в то время как NetBIOS обеспечивает связь с сервером Unix и работает с SMB и его маршрутизатором, который тесно связан с DOS.

TCP/IP: Технологический букварь

В идеале, пользователи DOS, подключаясь к серверу Unix для совместного использования своих файлов, не смогут обнаружить никаких отличий в своих ПЭВМ, кроме дополнительных букв дисковода, которые могут появиться в качестве запросов командной строки. Но за этим спокойствием скрывается набор процессов, с помощью которых две машины обмениваются информацией, которая в конечном счете предоставит пользователю DOS возможность загрузить файлы из сервера Unix и обратно.
Вместе эти процессы образуют модель TCP/IP. Целью стандарта обеспечения межсетевого обмена (TCP/IP), является обеспечение связи множества различных платформ. Протокол Internet использует адрес Internet, 32-битовую систему кодирования, которая присваивает номер каждому узлу сети. Кроме идентификации узла, адрес обеспечивает путь доступа, который может использоваться шлюзами для прокладки маршрута передачи данных с одной машины на другую. Внутренние таблицы и программное обеспечение, базирующееся на ARP (Address Resolution Protocol) - атрибуте программы IP - помогают в прокладке маршрута данных через шлюз между разными сетями TCP/IP. Работая в союзе с адресом IP, UDP (User Datagram Protocol) может использоваться для правильной передачи информации прикладной программе принимающей системы.
TCP (Transmission Control Protocol) вводит изображение, если пакет был передан по правильному адресу Internet и прикладному порту. Программное обеспечение каждой системы, придерживающейся стандарта TCP, устанавливает связь и управляет обменом сообщений. При управлении потоком данных TCP ищет ответы и выполняет определенные действия по замене любых пропущенных блоков данных.
Программы более высокого уровня, такие как FTP (File-Transfer Protocol), NFS (NetWork File System) и SMTP (Simple Mail-Transfer Protocol) используют программы более низкого уровня, такие как TCP и IP, для передачи команд по сети. Эти протоколы позволяют выполнить передачу файлов между рабочими станциями DOS и машинами Unix. Выполняя исходные тексты, составляющие модель TCP/IP, некоторые из рассматриваемых продуктов могут обеспечить связь между разными платформами. (Не все рассматриваемые пакеты используют данную модель).

Модель TCP/IP

  1. Поддержка этих программ означает, что пользователь станции клиента DOS обладает виртуальной связью с машиной Unix. Если пользователь вводит команду, например, "COPY *.TXT F:", где F - рабочая ЭВМ Unix, машина Unix выполняет запрос. Связь также можно осуществить и в обратном направлении.
  2. Продукты, использующие протокол, устанавливают непосредственную связь между отправителем и приемником (по вышеописанному сценарию, между машиной клиента DOS и системой Unix).
  3. Данный протокол определяет уникальный адрес каждой станции, так что информация передается надлежащим образом.
  4. Данная программа, зависящая от программы IP, может прокладывать маршрут данных через шлюз между сетями - например, данные, поступающие из другой машины Unix на другую сеть IP.
  5. Из рассматриваемых продуктов только PC-NFS обращает внимание на уровень IP/UDP, используя его для обеспечения окончательной маршрутизации данных в принимающей системе.
  6. Несмотря на выполняемые операции, данный уровень остается постоянным для любой сети. Он представляет собой средство, через которое передается электрический сигнал. 
                   +-------------------------------+
                   | +---------------------------+ |
                   | |                         1 | |
                   | |          FTP              | |
                   | |          NFS              | |
                   | |          SMTP             | |
                   | |                           | |
                   | +-----------||--------------+ |
                   |             ||                |
                   |             ||                |
                   | +-----------||--------------+ |
                   | |                         2 | |
                   | |          TCP              | |
                   | |                           | |
                   | +-----------||--------------+ |
                   |             ||                |
                   |             ||                |
                   | +-----------||--------------+ |
                   | |                         3 | |
                   | |           IP              | |
                   | |                           | |
                   | +---||-----------||---------+ |
                   |     ||           ||           |
                   |     ||        +--||---+       |
+-----+            |     ||        |     4 |       |      +------+
|     |            |     ||        | ARP   |       |      |      |
|     |=============>    ||        +--||---+       ========>     |
|     |            |     ||           ||           |      |      |
| DOS |            |     ||        +--||---+       |      | UNIX |
|     |<============     ||        |     5 |      <========      |
|     |            |     ||        | UDP   |       |      |      |
|     |            |     ||        +--||---+       |      |      |
+-----+            |     ||           ||           |      +------+
                   |  +--||-----------||---------+ |
                   |  |                        6 | |
                   |  | Стандарты, такие как     | |
                   |  | Ethernet, Token-Ring     | |
                   |  |      или  X25            | |
                   |  |                          | |
                   |  +--------------------------+ |
                   +-------------------------------+