Rede – Sistema Operacional

Consultas Rápidas

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Middleware

O que é Middleware?

Em geral, você pode esperar que algo classificado como middleware tenha as seguintes características:

  • De uma forma geral, conecta duas aplicações e passa dados entre elas.
  • Principalmente software – geralmente não precisa de nenhum hardware especializado.
  • Se não existisse, os aplicativos que dependem dele teriam que incorporá-lo como parte de sua aplicação e experimentariam muita duplicação.

Observe que esta é praticamente a mesma definição de um sistema operacional. Assim, por exemplo, uma pilha TCP / IP ou cache pode ser considerado middleware.

De fato, o middleware pode ser pensado como uma extensão especial de um sistema operacional, específico para um conjunto de aplicativos que dependem dele. Apenas fornece um serviço de nível mais alto.

Alguns exemplos de middleware: cache distribuído, fila de mensagens, monitor de transações, sistema de backup automatizado, e assim por diante.

“Middleware é um software de computador que conecta componentes de software ou aplicativos. O software consiste em um conjunto de serviços que permite que vários processos em execução em uma ou mais máquinas interajam (wikipedia)”

Até logo!

Sistema Operacional – SO

O que é um sistema operacional?

Um sistema operacional (SO) é o programa que, depois de ser inicialmente carregado no computador por um carregador de programa, gerencia todos os outros programas de um computador. Os outros programas são chamados de aplicações ou programas aplicativos. Os programas aplicativos usam o sistema operacional, fazendo pedidos de serviços através de uma interface de programação de aplicativo (API). Além disso, os usuários podem interagir diretamente com o sistema operacional através de uma interface de usuário, como uma linguagem de comando ou de uma interface gráfica do usuário (GUI). Um sistema operacional executa os seguintes serviços para aplicações:

  • Em um sistema operacional multitarefa, onde vários programas podem ser executados “ao mesmo tempo”, o sistema operacional determina quais aplicativos devem executar em que ordem e em quanto tempo.
  • Gerencia o compartilhamento de memória interna entre vários aplicativos.
  • Trata operações de entrada e saída de/para dispositivos de hardware conectados, como discos rígidos, impressoras e portas dial-up.
  • Envia mensagens para cada aplicativo ou usuário interativo (ou a um operador do sistema) sobre o status da operação e quaisquer erros que possam ter ocorrido.
  • Pode assumir a gestão dos jobs em lotes (por exemplo, impressão) para liberar as aplicações desse trabalho.
  • Em computadores que podem fornecer processamento paralelo, o sistema operacional pode gerenciar como dividir o programa para que ele seja executado em mais de um processador de cada vez.

Todas as principais plataformas de computador (hardware e software) requerem e algumas vezes incluem um sistema operacional.

Até logo!

Sistema Operacional de Rede – SOR

Quais são as funções do Sistema Operacional de Rede?

Uma das escolhas mais importantes no planejamento de uma rede é qual o Sistema Operacional de Rede (SOR) utilizado para estruturar e controlar os recursos da rede. O SOR é um sistema operacional projetado para suportar estações de trabalho, computadores pessoais e, em alguns casos, os terminais mais antigos que estão conectados em uma rede de área local (LAN). O SOR suporta funções de núcleo de rede: conectar computadores na rede, compartilhar arquivos e outros recursos, prover segurança, e assim por diante . Deve prover benefícios GEEDDS – Gerência, Economia, Escalabilidade, Disponibilidade, Desempenho e Segurança. São exemplos de funções núcleo:

  • Suporte de Rede para uma grande variedade de protocolos de rede. Numa rede podem  existir várias versões de SOs Windows, Macintosh e Linux, que apresentam protocolos diferentes. Muitos servidores têm mais de um cartão de interface de rede (NIC – Network Interface Card) e o sistema operacional de rede deve ser capaz de suportar várias conexões de rede e balancear as cargas de trabalho nas várias interfaces. Deve identificar e comutar conexões em caso de falhas, de forma imperceptível pelo usuário final. Finalmente, deve ter a habilidade de funcionar como um roteador que conecta duas redes, com funções de firewall para filtrar pacotes desautorizados na rede.
  • Serviços de Compartilhamento de Arquivos. Uma das funções mais importantes de um SOR é compartilhar recursos na rede. O recurso mais frequentemente compartilhado é o “servidor de arquivos” para  compartilhar  o espaço em disco entre usuários, como se fosse uma extensão do espaço em disco de um computador individual. Permite o administrador do sistema controlar as porções do sistema de arquivo a serem compartilhadas, como por exemplo diretórios e arquivos. Funções mais sofisticadas de gerência de arquivos como expansão de capacidade, multiplicidade de discos, backup e recuperação, são outros componentes importantes e existentes.
  • Multitarefa e Multiprocessamento. Apenas 1 usuário usa um computador cliente ao mesmo tempo; entretanto múltiplos usuários (computadores clientes) usam um computador servidor ao mesmo tempo, via a rede. Logo um SOR deve suportar múltiplos usuários que acessam a o servidor de rede, via rede remotamente. Observar que, embora a multitarefa dá a percepção que várias programas rodam ao mesmo tempo, na realidade um computador com um único processador roda apenas 1 programa ao mesmo tempo. No entanto, se existirem várias CPUs, então vários programas poderão ser executados ao mesmo tempo e o nome disso é multiprocessamento.  Para ver um exemplo de operação multitarefa num sistema Windows tecle Ctrl+Alt+Del, que trará o Gerenciador de Tarefas do Windows e a exposição de todos os aplicativos ativos do seu computador.
  • Serviços de Diretório. Diretórios existem para tudo – telefones, endereços, produtos, serviços e assim por diante. São essenciais para qualquer SOR, para prover informações como usuários, computadores, impressoras, arquivos compartilhados … As redes modernas, tal como baseadas em servidores Windows, usam o serviços de diretório como espinha dorsal para formar a rede. O diretório é uma base de dados que organiza as informações da rede e permite  definir permissões para o uso de recursos da rede . Deve ser simples para atender uma rede pequena e escalável para suportar redes com até milhares de computadores.
  • Serviços de Segurança. A rede deve ser protegida contra acessos desautorizados. O mecanismo de segurança mais básico é a “conta de usuário” que permite acessar a rede e utilizar um conjunto de recursos, via uma política de senhas (tamanho, tempo de permissão de  uso, frequência de alteração. Outro recurso de segurança básico é a “criptografia de dados” (para transmissão e armazenamento de dados) e “certificados digitais” (para garantir que os usuários sejam aqueles que eles dizem que são e que os arquivos sejam aqueles que declaram ser.

Observação. Do ponto de vista prático, a escolha do sistema operacional de rede, nos dias de hoje, está limitada  à família Windows Server da Microsoft e ao Linux (um sistema operacional de rede com software livre, disponível sob a licença GPL – General Public Licence, para que qualquer pessoa o possa utilizar, estudar, modificar e distribuir livremente, de acordo com os termos da licença).

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SORs da Microsoft

Qual a evolução dos SOR – Sistema Operacional de Rede – da Microsoft?

Durante os anos a Microsoft lançou várias versões de servidor de sistema operacional de rede – SOR: Windowns NT Server 4, Servidor Windowns 2000, Servidor Windows Server 2003, Servidor Windowns Server 2008 e Windows Server 2012:

  • Windows NT Server 4 – Último de uma série de windows NT (New Technólogy ), com processamento de 32 bts e suficientemente confiável para operar como um servidor de rede em grandes redes. Hoje obsoleto, mas importante devido ao legado – muitas das funcionalidades de SO introduzidas no NT estão ainda em uso. A mais importante funcionalidade introduzida foi o “modelo de diretório” baseado no conceito de domínio – um grupo de computadores gerenciados por uma única base de dados de diretório. Para acessar um recurso compartilhado dentro do domínio é necessário ter uma “conta de usuário” válida.
  • Windows Server 2000 – Agregou os seguintes valores: rapidez, facilidade de gerenciamento, confiabilidade e escala para tratar com redes pequenas e grandes. A funcionalidade mais significante foi o Diretório Ativo (DA), com um único diretório para todos os recursos e possibilidade de inclusão do diretório nos programas de desenvolvedores. Para pequenas redes, com até 50 computadores, a Microsoft lançou um “bundle” (cesta de produtos) com: Windows Server 2003 (SO), Exchange Server 2003 (e-mail e instant messaging), SQL Server 2000 (servidor de base de dados), Front Page 2000 (desenvolver websites) e Outlook 2000 (e-mail).
  • Windows Server 2003 – Versão melhorada do DA. Melhoria nas interfaces com usuário e no desempenho. Uma significativa mudança na interface de programação de aplicação (API) para programas Windows:.NET Framework. Suporte a um maior “cluster de computadores”: computadores que trabalham como um único servidor. Um sistema de arquivo distribuído, para combinar “drives” (discos de armazenamento) em vários servidores e criar  volumes compartilhados. Suporte para SAN – Storage Area Network. Firewall Internet embutido.Uma nova versão do servidor web, “Internet Information Service (IIS)”.
  • Windows Server 2008 – Mais melhorias no DA. Uma nova interface gráfica de usuário (GUI) baseada no Windows Vista, incluindo um novo kit de ferramentas para o gerente. Uma nova versão do core do SO, para melhorar o desempenho de servidores, sem nenhum GUI, que roda inteiramente à partir de linhas de comando  ou por um computador remoto. Uma nova versão do Internet Information Services (IIS). Suporte à conexões na Internet via HTTPS para servidores sem a necessidade de estabelecer uma conexão VPN (rede privativa virtual).
  • Windows Server 2008  R2 – Em 2009 a Microsoft atualizou o Windows Server 2008. Introduziu várias funcionalidades, incluindo funcionalidades de virtualização, que permite rodar mais de uma instância de um SO dentro de um mesmo computador servidor, uma nova versão do IIS (7,5) e suporte para até 256 processadores. Roda apenas em servidores de 64 bits, tais como Itanium e Xeon.
  • Windows Server 2012. A melhoria mais significativa é o “Metro UI” para ser usada com “displays sensitivos ao toque”. Um novo sistema de arquivo que substitui o NTFS, para prover maior desempenho e confiabilidade. Redesenho do “Gerenciador de Tarefas”. Gerência de Endereçamento IP para automaticamente descobrir que endereços IP estão sendo usados na rede. A habilidade de suportar servidores e 640 procesadores e 4TB de RAM.

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Workgroup e Domínio

Qual a diferença entre workgroup e domínio, numa rede Windows?

Numa rede windows, um “domínio” é um grupo de computadores servidores que compartilham a mesma base de dados de contas de usuários. Um usuário no computador cliente pode “log in” num domínio para acessar recursos compartilhados num servidor pertencente ao domínio. Cada domínio necessita de um computador servidor designado como um “controlador de domínio”. A maioria das redes usa dois controladores de domínio para compartilhar essa tarefa e prover redundância em caso de falhas. As redes peer to peer são grupadas por “workgroups” (grupos de trabalho), já que NÃO trabalham com computador servidor dedicado (ou domínio). Para criar um domínio um computador deve ser designado como controlador e serem criadas as contas de usuários associadas.

Os Workgroups são grupos de computadores numa rede Windows. São muito fáceis de administrar. Normalmente existe apenas 1 workgroup numa rede peer-to-peer. Isto permite que todos os computadores individualmente compartilhem seus recursos no grupo. Um erro frequente é errar o nome do workgroup e isolar um computador do workgroup da rede.

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Outros SORs

Quais são os outros S.O.Rs disponíveis no mercado?

Embora o Windows Server seja a escolha mais popular para um SOR, ele não é o único. Existem 3 outras escolhas: Linux, Macintosh OS X Server e Novell NetWare.

Linux. Talvez o SO mais interessante disponível hoje seja o Linux, que é um OS livre baseado no Unix, o qual é um potente SO de rede usado em grandes redes. O Linux é uma versão completa do Unix e oferece os mesmos benefícios. Pode ser uma excelente escolha como um servidor de SO.

Apple Mac OS X Server. É o sistema operacional de rede da Macintosh, com todas as funcionalidades esperadas de um servidor.

Novell NetWare. Foi um dos reis dos SOs. Hoje em dia é raro. A primeira versão data de 1983, 2 anos antes da primeira versão do Windows e 4 anos da primeira versão do OS de rede da Microsoft. No início de 2005, NetWare foi transformado no sistema baseado em Linux  chamado “Open Enterprise System (OES)”. No OS, o núcleo  do sistema operacional é Linux.

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Instalação do SOR

Quais as decisões a serem tomadas para instalar um S.O.R?

A lista abaixo detalha as principais decisões (ou perguntas e respostas) a serem feitas na implantação de um sistema operacional de rede.

  • Manteremos o OS existente? Uma opção, não muito recomendada, é configurar os 2 sistemas e indicar o sistema default a cada vez que iniciar o computador.
  • Qual a estrutura de partição  do disco rígido? Será 1, 2, 3 partições? Essa é uma decisão importante já que diferentemente das demais decisões, esta NÃO é fácil de ser alterada depois.
  • Qual o sistema de arquivo? Por exemplo, o Windows server 2012 fornece duas opções de formatação do disco de servidor: NT File System (NTFS) e o Resilient File System (ReFS). sendo o primeiro o mais utilizado e o segundo o mais moderno.
  • Qual o nome do computador? Se uma rede é pequena a definição é simples. Se a rede  apresentar alguns servidores, é necessário seguir um procedimento formal de criação de nomes.
  • Senha do Administrador? A recomendação é definir uma senha complexa, com letras, números, símbolos, guardada em lugar seguro.
  • Quais os Protocolos de Rede? Sempre será necessário instalar o TCP/IP
  • Qual a configuração do TCP/IP? É necessário saber o endereço IP do servidor. Mesmo que seja usado o protocolo DHCP, para alocação de endereço dinamicamente, a maioria dos servidores usam endereços IP estáticos.
  • O servidor fará parte de um workgroup ou domínio? É necessário saber o nome do domínio ou workgroup.

Como preparação final, antes de iniciar a instalação, alguns passos prévios devem ser dados: limpar o disco do servidor, desinstalar qualquer software desnecessário e remover qualquer  dado antigo desnecessário – principalmente se o computador utilizado for um computador cliente. Fazer um backup completo do computador. Desconectar fontes de energia ininterrupta (UPS), conectadas via interface serial ou USB – pode confundir o programa de instalação do sistema operacional quando ele tenta determinar quais dispositivos estão conectados ao computador. Descompactar o hard disk, caso esteja compactado.

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Instalação do S.O Cliente

Como são configurados os S.O nos computadores clientes na rede Windows?

Para completar a instalação da rede é necessário configurar os computadores clientes da rede. Isto é, configurar cada cartão de interface de rede (NIC) para que trabalhe adequadamente, com todos os protocolos para a comunicação em rede. No Windows essa atividade é bem simplificada, já que o NIC é automaticamente identificado quando o computador é iniciado. O restante, é certificar se todos os protocolos e software clientes foram instalados.

  • Quando o Windows deteta a presença de um adaptador de rede, ele automaticamente cria uma conexão de rede e o configura para suportar os protocolos básicos de rede. Além disso, é possível alterar a configuração de rede manualmente.
  • Cada computador é identificado para participar da rede, que consiste no nome do computador, uma descrição opcional e o nome do grupo de trabalho ou domínio que o computador pertence.
  • O nome do computador deve seguir a regra para nomes NetBIOS (Network Basic Input/Output System – uma interface de aplicação básica para serviços de rede em computadores windows. É um protocolo de sessão que trabalha junto com o TCP/IP . É instalado automaticamente na instalação do TCP/IP). Para redes pequenas é comum usar o mesmo nome do “username”. Para redes grandes, um esquema mais elaborado é utilizado para facilitar a localização do computador.
  • Se o computador for inserido num domínio, será necessário acesso à conta do administrador da rede para fazer isso. Qualquer usuário que queira acessar uma rede baseada em domínio deve fazer o “log on”no domínio, via uma cointa de usuário válida. A conta de usuário é criada no controlador de domínio e não no computador cliente. Podem ser criadas contas locais no Windows,  para acessar recursos locais  do computador, sem estar conectado ao domínio de rede.

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