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Redes2 aula02

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1. Redes 2 Aula 02 Sistemas Operacionais de Redes 2. Claudio Lobo Redes 2 Slide 2 Sistemas Operacionais de Redes Objetivos Conceituar Sistema Operacional (SO). Identificar as funes de um SO. Conhecer os mecanismos oferecidos pelos sistemas operacionais para implementar servios de rede. 3. Claudio Lobo Redes 2 Slide 3 Sistemas Operacionais de Redes Introduo Um Sistema Computacional composto de hardware (HW) e software (SW). Hardware: Processador(es) Memria principal (RAM) Discos (HD) Impressoras Teclado e mouse Monitor de vdeo Interface de rede Outros dispositivos de entrada e sada (E/S)... Gerenciar esses dispositivos complexo! 4. Claudio Lobo Redes 2 Slide 4 Sistemas Operacionais de Redes Introduo Um Sistema Computacional composto de hardware (HW) e software (SW). Software Dividido em duas categorias bsicas: Software Bsico Software Aplicativo Software Bsico: Programas necessrios ao funcionamento do computador. Dentre eles, destaca-se o Sistema Operacional. 5. Claudio Lobo Redes 2 Slide 5 Sistemas Operacionais de Redes Conceito Sistema Operacional uma camada de software, situada entre o hardware e as aplicaes dos usurios. HARDWARE SISTEMA OPERACIONAL SHELL MONTADORTRADUTORINTERPRETADOR BROFFICE MYSQLFIREFOXOUTLOOKAplicativos Software Bsico HW 6. Claudio Lobo Redes 2 Slide 6 Sistemas Operacionais de Redes Conceito Sistema Operacional: Controla recursos e fornece base para a construo de aplicaes. Permite a utilizao do computador de forma eficiente e segura. Constitui-se a base para construo de aplicaes. Esconde a complexidade do HW, fornecendo um conjunto de instrues mais conveniente. Cria uma Mquina Virtual (abstrata), a partir da Real. Oferece interfaces padronizadas de acesso ao HW. Permite uma viso homognea de dispositivos distintos. 7. Claudio Lobo Redes 2 Slide 7 Sistemas Operacionais de Redes Conceito Sistema Operacional Gerenciando Recursos: Sistema operacional Aplicao Sistema operacional Aplicao Sistema operacional Aplicao 8. Claudio Lobo Redes 2 Slide 8 Sistemas Operacionais de Redes Conceito Sistema Operacional como Mquina Virtual: Sistema operacional Aplicao Ato de Clicar em um arquivo Assign(file, C:TESTE.DOC); open(file); read(file, ch); close(file); Move head to sector 117 in FAT read 134 bytes to mem 52374H move head to sector 4455323 read 512 bytes to mem 66789 ... 9. Claudio Lobo Redes 2 Slide 9 Sistemas Operacionais de Redes Kernel Concentra o acesso ao hardware Drivers de dispositivo (device drivers) Gerncia de acesso Prov funes bsicas Operaes de acesso ao hardware Noo bsica de processos Comunicao entre processos executado em modo privilegiado O kernel tem acesso direto ao HW, memria do sistema, e todos o os processos que esto rodando. Kernel 10. Claudio Lobo Redes 2 Slide 10 Sistemas Operacionais de Redes Programas e Processos Programa. Implica em uma noo esttica. apenas um conjunto de instrues. No possui um estado interno. Processo: Processo um programa em execuo. Implica em noo dinmica. Possui um estado interno. 11. Claudio Lobo Redes 2 Slide 11 Sistemas Operacionais de Redes Estados de Processos Durante sua existncia, um processo pode estar em um de trs estados bsicos: Executando o programa est de posse da CPU, isto , est logicamente em execuo. Pronto est pronto para executar, mas o processador est ocupado com outro processo. Suspenso (ou bloqueado) o processo est esperando pela ocorrncia de um evento, como, por exemplo, o fim de uma operao de E/S. 12. Claudio Lobo Redes 2 Slide 12 Sistemas Operacionais de Redes Estados de Processos Quando um processo acaba, ele retornado para o usurio. Ele considerado Concludo, ou completo, tanto quando a sua execuo terminada com sucesso como quando o sistema operacional indica que houve um erro. Neste ltimo caso, ele terminado prematuramente. 13. Claudio Lobo Redes 2 Slide 13 Sistemas Operacionais de Redes Sistema Operacional de Redes Segundo a Federal Standard 1037C, um S.O.R. um software que: Controla uma rede e seu trfego de mensagens (por exemplo, pacotes) e suas filas de processamento. Controla o acesso de mltiplos usurios aos recursos da rede (Ex.: arquivos). Prov algumas funes administrativas, como Segurana, por exemplo. As 5 camadas superiores do Modelo de Referncia OSI provm a fundao na qual muitos sistemas operacionais de rede so baseados. 14. Claudio Lobo Redes 2 Slide 14 Sistemas Operacionais de Redes Sistema Operacional de Redes O hardware de rede Implica em ajustes nos SO, adaptando-os para o novo ambiente de processamento. Os computadores que funcionavam isoladamente necessitavam de compartilhar recursos. Surgiram os Sistemas Operacionais de Rede (SOR). Extenso dos sistemas locais. Agregou conjunto de funes bsicas e de uso geral. Tornou transparente o uso dos recursos compartilhados no sistema computacional, para as estaes de trabalho. 15. Claudio Lobo Redes 2 Slide 15 Sistemas Operacionais de Redes Sistema Operacional de Redes - Requisitos Transparncia Um dos requisitos fundamentais dos SOR. Permite que os usurios utilizem os recursos da rede como se estivessem operando localmente. Mas, como fazer isso, no Sistema Operacional das estaes da rede, sem modificar sua operao local? A introduo de um mdulo redirecionador. Aplicao SO Local BIOS Hardware Aplicao SO Local BIOS Hardware Redirecionador SW de comunicao HW de Rede SO sem redirecionador SO com redirecionador 16. Claudio Lobo Redes 2 Slide 16 Sistemas Operacionais de Redes Sistema Operacional de Redes - Requisitos Funcionamento do Redirecionador Driver de Rede Programa de Rede Software Servidor Sistema Operacional Aplicativos SERVIDOR Discos Porta paralela Cliente Aplicativos Redirecionador BIOS Programa de Rede Discos Porta paralela Placa de Vdeo Placa de Som Driver de Rede 17. Claudio Lobo Redes 2 Slide 17 Sistemas Operacionais de Redes Sistema Operacional de Redes - Requisitos Funcionamento do Redirecionador O Redirecionador intercepta chamadas do aplicativo e envia somente as chamadas de rede para o programa de comunicao de rede (NETBIOS, IPX, NETBEUI, IP). O programa de rede empacota a solicitao e envia ao driver de rede. A placa de rede NIC-Cliente envia o pacote para o barramento para que o NIC-Servidor o receba. O NIC-Servidor desempacota os dados e envia ao driver de rede, que o envia ao programa de rede que tomar a deciso de acesso aos recursos da maquina-servidor. O resultado devidamente checado devolvido pelas mesmas vias. 18. Claudio Lobo Redes 2 Slide 18 Sistemas Operacionais de Redes SOR Arquitetura Cliente-Servidor A interface entre as aplicaes e o sistema operacional baseia-se em solicitao / resposta. A aplicao solicita um servio atravs de uma chamada ao sistema operacional. Ex.: abertura de um arquivo, impresso de dados, alocao de uma rea de memria, etc. O sistema operacional em resposta chamada, executa o servio solicitado e responde informando o status da operao (se foi executada com sucesso ou no) e transferindo os dados resultantes da execuo para a aplicao quando for o caso. Aplicao SO 19. Claudio Lobo Redes 2 Slide 19 Sistemas Operacionais de Redes SOR Arquitetura Cliente-Servidor No modo cliente-servidor: Quem solicita o servio chama-se CLIENTE. Quem fornece o servio chama-se SERVIDOR. As estaes que DISPONIBILIZAM recursos devem possuir o mdulo SERVIDOR do SOR SORS. As estaes que SOLICITAM recursos devem possuir o mdulo CLIENTE do SOR SORC. SO Local Hardware SORS SORC O SOR Cliente (SORC) est restrito a fornecer servios de comunicao de pedidos ao servidor. No SOR Servidor (SORS), alm das funes de comunicao, vrios outros servios so realizados (como compartilhamento de acesso, restrio de acesso, etc.). 20. Claudio Lobo Redes 2 Slide 20 Sistemas Operacionais de Redes SOR Arquitetura Cliente-Servidor No modo cliente-servidor: Vantagens: Gerenciamento centralizado Clientes simples Maior controle e segurana ao acesso aos recursos Facilidade de expanso Desvantagens: Servidor se torna um Ponto nico de Falha (SPoF) Exige hardware mais caro e especializado, para atender s demandas 21. Claudio Lobo Redes 2 Slide 21 Sistemas Operacionais de Redes SOR Arquitetura Peer-to-Peer Nesta arquitetura, todas as estaes possuem os 2 mdulos interagindo entre si (estao cliente dela mesma) e entre os mdulos das outras estaes. SO Local Hardware SORS SORC SO Local Hardware SORS SORC Aplicao Aplicao 22. Claudio Lobo Redes 2 Slide 22 Sistemas Operacionais de Redes SOR Arquitetura Peer-to-Peer Nesta arquitetura, todas as estaes so clientes e servidoras umas das outras. Vantagens: Fcil instalao e configurao Menor carga em cada servidor Baixo custo em relao arquitetura cliente/servidor Desvantagens No permite controle centralizado Maiores problemas de segurana 23. Claudio Lobo Redes 2 Slide 23 Sistemas Operacionais de Redes SOR Servidor Dedicado e No-Dedicado So variaes da arquitetura Cliente-Servidor Servidor Dedicado. As estaes servidoras possuem o mdulo SORS e opcionalmente o mdulo SORC, que somente poder ser usado pelo SORS local (por exemplo se ele for cliente de outro servidor) Normalmente no so permitidos usurios locais, sendo integralmente dedicados ao atendimento de pedidos enviados pelas estaes clientes atravs da rede. 24. Claudio Lobo Redes 2 Slide 24 Sistemas Operacionais de Redes SOR Servidor Dedicado e No-Dedicado So variaes da arquitetura Cliente-Servidor Servidor No-Dedicado. As estaes servidoras possuem um SO local estendido por um mdulo SORS e um mdulo SORC. O mdulo SORC pode ser usado tanto pelo SORS quanto pelas aplicaes dos usurios locais da estao servidora. Assim os recursos locais das estaes servidoras so compartilhados tanto pelos usurios do sistema operacional local quanto pelos usurios remotos que fazem seus pedidos atravs do SOR pela rede local. 25. Claudio Lobo Redes 2 Slide 25 Sistemas Operacionais de Redes Sistema Operacion