Министерство образования Республики Таджикистан
Таджикский Технический Университет им. ак. М. С. Осими
кафедра АСОИиУ
Курсовая работа
на тему: «Операционная система FreeBSD»
Душанбе 2009
Оглавление
Аннотация
Введение
Для чего нужна FreeBSD
FreeBSD в роли настольной ОС
FreeBSD в роли серверной ОС
FreeBSD и неродственные неродственные операционные системы
FreeBSD и другие разновидности UNIX
Программная среда
История разработки FreeBSD
Взаимодействие с другими компьютерами по сети
Сосуществование FreeBSD с другими ОС на одном компьютере
Аппаратная среда
Типы и производительность процессоров
Требования к оперативной памяти
Жёсткие диски
Диски SCSI и EIDE
Общие требования к объёму дискового пространства
Графическое оборудование
Сетевое оборудование
Принтеры
Вспомогательные устройства
Заключение
Список литературы
Аннотация
Эта курсовая работа может вполне послужить ознакомительным руководством по операционной системе FreeBSD. Но прежде чем начинать знакомство с системой, нужно ответить на ряд важных вопросов: зачем устанавливать FreeBSD, какое программное обеспечение в ней работает и какую аппаратную платформу лучше всего использовать? Об этом и пойдет речь в настоящей курсовой работе. Понимание особенностей операционной системы позволит избежать дорогостоящих ошибок, таких, например, как попытка эксплуатации системы на неадекватном оборудовании или в неподходящей среде.
На сегодняшний день существует много различных операционных систем, начиная от DOS-а и заканчивая Windows Vista. Может показаться бессмысленным разговор о операционной системе FreeBSD учитывая таких серьёзных конкурентов как Mac OS X и Windows Vista. Но в области вычислительной техники часто встречаются примеры простеньких операционных систем. Почему же так получается? Дело в том, что есть такие области вычислительной техники в которых применение таких «титанических» систем как Windows и Mac OS было бы просто не выгодно как в техническом так и в материальном плане. Поэтому и создаются такие системы как FreeBSD.
Вместе с этим FreeBSD является операционной системой с открытым программным кодом, т.е. операционную систему можно модернизировать и даже в некоторых случаях изменять в корне (кроме основного ядра системы). FreeBSD также является системой бесплатного распространения, т.е. вы можете её установить, не выплачивая денег за лицензию. Стоит также подчеркнуть, что FreeBSD является UNIX-подобной операционной системой (т.е. производной от UNIX).
Введение
Что же из себя представляет FreeBSD. В двух словах, FreeBSD - это UNIX-подобная операционная система для платформ i386, IA-64, PC-98, Alpha/AXP и UltraSPARC, разработанная на основе операционной системы ''4.4 BSD-Lite'' с некоторыми усовершенствованиями, взятыми из ''4.4 BSD-Lite 2'' Калифорнийского Университета (Беркли). Также она косвенно базируется на 386BSD (BSD Net/2, перенесённой на платформу i386 Вильямом Джолитцем (William Jolitz)), хотя от того первоначального кода осталось очень мало. FreeBSD используется компаниями, Интернет-провайдерами, научными работниками, профессионалами в вычислительной технике, студентами и рядовыми пользователями по всему миру для работы, образования и отдыха. Почему система называется именно FreeBSD? Ответ прост:
Она может использоваться без всяческих выплат, даже для извлечения выгоды.
Все исходные тексты операционной системы свободно доступны, на её использование в других разработках (как коммерческих, так и некоммерческих) и дальнейшее распространение наложены минимальные ограничения.
Любой, у кого есть усовершенствования или исправления, может предоставить свой код и он будет (правда, с парой оговорок) добавлен в исходные тексты системы.
Следует отметить, что слово ''free'' используется здесь в двух смыслах, один означает ''бесплатно'', а другой ''вы можете делать всё, что хотите''. За исключением пары вещей, которые вы не можете делать с FreeBSD, например, претендовать на то, что являетесь её разработчиком, на самом деле можно делать с ней всё, что вам заблагорассудится.
Для чего нужна FreeBSD
В любом деле важно находить правильные средства для достижения поставленных целей, и выбор оптимальной операционной системы (ОС) — не исключение. FreeBSD — очень гибкая и эффективная система, имеющая множество возможных вариантов применения. Но, несмотря на это она не всегда оказывается наилучшим выбором. Вот почему нужно, прежде всего, проанализировать, в каких обстоятельствах следует инсталлировать именно FreeBSD.
FreeBSD устанавливают либо на рабочей станции, либо на сервере. Ниже рассматриваются достоинства и недостатки системы в каждом из этих случаев. Кроме того, FreeBSD — член семейства операционных систем, производных от (или смоделированных на основе) UNIX. Поэтому важно понимать, как FreeBSD (и UNIX в целом) соотносится с операционными системами других типов и какое место занимает FreeBSD в семействе UNIX-подобных систем.
FreeBSD в роли настольной ОС
В этой курсовой работе под термином рабочая станция понимается компьютер, за которым пользователь решает свои повседневные задачи: редактирует текст, программирует, занимается Web-дизайном (играет в игры...). Иногда термин употребляют в более узком смысле, подразумевая, что указанные выше функции выполняются на высокопроизводительных компьютерах или системах, постоянно подключенных к сети. В этом случае низкопроизводительные или изолированные системы называют настольными компьютерами. Впрочем, уровень вычислительных мощностей постоянно растет, соответственно меняется и оценка производительности. Что касается подключения к сети, то нужно учитывать огромную популярность коммутируемых сетевых соединений в системах нижнего сегмента рынка. Исходя из этого мы будем употреблять термин "рабочая станция" в отношении компьютеров конечных пользователей.
Способность компьютера играть роль рабочей станции зависит от двух основных факторов.
• Удобный пользовательский интерфейс. Современные пользователи привыкли к наличию удобных средств работы с компьютером. Ключевое из них — пользовательский графический интерфейс. Во FreeBSD графический интерфейс представлен средой Х Window System (сокращенно — Х-среда). Ее ядро довольно примитивно в сравнении с другими аналогичными интерфейсами, поэтому к нему добавлен ряд надстроек, таких как диспетчер окон (управляет рамками окон) и набор элементов управления (упрощают программисту задачу отображения меню, диалоговых окон и т.д.). Подобный модульный подход делает Х-среду очень гибкой с точки зрения программирования интерфейса, но есть и обратная сторона медали: возникающая несогласованность между приложениями часто сбивает пользователей с толку.
• Доступность прикладных программ. На рабочей станции выполняются пользовательские приложения: текстовые редакторы, программы обработки электронных таблиц, почтовые клиенты, компиляторы, графические редакторы и даже игры. Если операционная система не может предложить пользователю необходимый набор прикладных программ, то она не подходит для установки на рабочей станции. Список приложений, доступных во FreeBSD, велик, хотя и не настолько, как хотелось бы. В частности, популярный пакет Microsoft Office не перенесен во FreeBSD. Существуют его альтернативы, такие как пакет OpenOffice.org, но они не обеспечивают 100-процентную совместимость файлов. Если говорить в целом, то в одних категориях (например, игры) ощущается нехватка приложений для FreeBSD, а в других их более чем достаточно.
FreeBSD вполне подходит на роль операционной системы для рабочей станции, хотя в конкретной ситуации выбор зависит от специфических потребностей пользователя. К достоинствам FreeBSD относятся низкая стоимость, способность функционировать на старом оборудовании, стабильность, гибкий пользовательский интерфейс и близкое сходство с другими разновидностями UNIX. К недостаткам можно отнести менее согласованный, чем в Windows или Мас OS, пользовательский интерфейс, несколько непривычный для пользователей вышеуказанных систем. Что касается фактора доступности прикладных программ, то все зависит от обстоятельств. Если пользователь вынужден работать с приложениями вроде Microsoft Office, которые недоступны во FreeBSD, придется обратиться к другой операционной системе. Если же пользователь не привязан к конкретным форматам файлов, то можно сделать выбор в пользу FreeBSD.
Стоит подметить, что если на рабочей станции требуется установить UNIX-подобную операционную систему и при этом предполагается запускать Microsoft Office или другой прикладной пакет, недоступный во FreeBSD, то в качестве компромиссного варианта подойдет Мас OS Х. Эта система создана на основе микроядра Mach и целого ряда компонентов FreeBSD. Конечно, Мас OS Х — это не FreeBSD, но благодаря многочисленным "заимствованиям" из FreeBSD и других разновидностей UNIX она гораздо больше знакома администраторам UNIX, чем Windows-системы или более ранние версии Мас OS. В Мас OS Х поддерживаются многие прикладные пакеты, включая Microsoft Office.
Если предполагается, что в системе будет работать большое количество пользователей, то нужно уделить особое внимание вопросам конфигурирования графических оболочек. Эти оболочки значительно усовершенствовались с середины 90-х и по-прежнему регулярно обновляются.
FreeBSD в роли серверной ОС
Серверы — это компьютеры с сетевыми платами, обрабатывающие запросы других компьютеров. Именно серверы обеспечивают наиболее эффективное функционирование сетей. Ниже рассмотрены примеры серверов.
• Файловый сервер позволяет другим компьютерам читать и записывать файлы серверной файловой системы. Эти серверы можно использовать для распространения свободно доступных файлов (например, компонентов FreeBSD), а также в качестве централизованного хранилища файлов локальной сети.
• Web-сервер. В определенном смысле это разновидность файлового сервера. Обычно служит для доставки файлов Web-клиенту, называемому браузером.
• Почтовый сервер — это компьютер, обменивающийся почтовыми сообщениями с другими серверами либо с почтовыми клиентами конечных пользователей. В Internet обмен почтой происходит в основном между серверами, тогда как в локальной сети достаточно одного почтового сервера.
• Сервер дистанционной регистрации. FreeBSD можно сконфигурировать на прием регистрационных запросов от других пользователей. В этом случае работа в системе ведется в дистанционном режиме, т.е. стирается грань между рабочей станцией и сервером (система реализует функции сервера, но используется в основном как рабочая станция). Иногда на сервере предусматривается возможность дистанционной регистрации администратора.
• Вспомогательные серверы выполняют служебные функции. Например, сервер DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамического конфигурирования компьютеров) позволяет централизованно задавать параметры сетевой конфигурации клиентских компьютеров. Сервер шрифтов предоставляет рабочим станциям информацию о шрифтах.
FreeBSD является прекрасным кандидатом на роль серверной ОС. Не в последнюю очередь это связано с тем, что многие популярные серверные программы изначально разрабатывались в среде UNIX и потому прекрасно работают во FreeBSD. В сочетании с недорогими аппаратными компонентами платформы х86 система на базе FreeBSD является весьма экономичным решением для большинства современных серверных программ.
Сам по себе термин "сервер" может обозначать как компьютер, так и программу, реализующую серверные функции. Это означает, что один компьютер способен быть сервером сразу нескольких типов, например почтовым и Web-сервером. В большинстве случаев смысл термина "сервер" ясен из контекста.
Преимуществом использования FreeBSD в качестве серверной ОС является надежность системы. Несмотря на то что компьютеры, работающие на базе процессоров х86, весьма разнородны и не всегда столь же надежны, как традиционные серверные компьютеры, выпускаемые, к примеру, компаниями Sun и Silicon Graphics, FreeBSD вполне стабильна. Нередко серверы FreeBSD работают без сбоев месяцами. Если происходит перезагрузка, то это чаще делается для обновления аппаратных, а не программных компонентов. Перезагружать зависшую или нестабильно работающую систему приходится еще реже. Поскольку от сервера зависит работоспособность множества компьютеров, высокая надежность — очень важное качество операционной системы.
Серверным компьютерам требуется эффективное и надежное сетевое программное обеспечение. Сюда входят как отдельные серверные пакеты, так и компоненты ядра операционной системы, например драйверы сетевых плат и стек ТСР/IР, отвечающий за выполнение сетевых функций. Во FreeBSD стек ТСР/IP зарекомендовал себя с наилучшей стороны. В нем реализованы средства защиты, позволяющие фильтровать пакеты, в том числе на основании IP-адресов отправителя и получателя. Средства фильтрации постоянно совершенствуются в современных операционных системах и жизненно необходимы серверам, часто атакуемым хакерами. Помимо средств защиты самой FreeBSD многие серверные программы обладают собственными механизмами защиты.
FreeBSD и неродственные операционные системы
Чтобы решить, какая операционная система является в вашем случае наиболее предпочтительной, следует разбить возможные варианты на две группы: UNIX-подобные системы и остальные. FreeBSD относится к первой группе. Прежде всего нужно определить, имеет ли смысл устанавливать одну из разновидностей UNIX. Если ответ положителен, можно переходить к оценке преимуществ различных систем этой группы.
На сегодняшний день спектр существующих операционных систем чрезвычайно велик. Мы остановимся на наиболее популярных системах, функционирующих на платформах потребительского сегмента рынка (процессоры х86 и PowerPC).
DOS. Дисковая операционная система (Disk Operating System, DOS) была первой системой такого рода для компьютеров IBM PC и в различных формах "дожила" до сегодняшних дней. Все эти формы довольно примитивны в сравнении с современными операционными системами. Их основные достоинства — небольшой занимаемый размер (как на диске, так и в оперативной памяти) и способность выполнять приложения в режиме реального времени, что требует точной синхронизации.
Windows 9х/Ме. Это семейство Windows-систем больше не разрабатывается. В его основе лежит ядро DOS, в которое интегрированы средства графического интерфейса и вытесняющей многозадачности. Системы Windows 9х/Ме достаточно ненадежны и имеют много других недостатков. Тем не менее они все еще широко распространены, в немалой степени из-за доступности популярных пользовательских приложений, работающих только в среде Windows, таких как Microsoft Office.
Windows NT/2000/ХР. Изначально Windows NT представляла собой полностью переработанную реализацию среды Windows. В последующих версиях системы улучшались средства пользовательского интерфейса и повышалась совместимость с популярными программами. В 2002 г. компания Microsoft позиционировала Windows 2000 как серверную и корпоративную ОС, а Windows XP — как систему для домашнего применения. Обе они основаны на Windows NT и гораздо надежнее семейства Windows 9х/Ме, основанного на DOS. Считается, что FreeBSD надежнее, чем Windows NT/2000/XP, хотя у такого мнения, естественно, немало противников. Windows 2000 или XP будет хорошим выбором в том случае, если требуется запускать программы, работающие только в среде Windows.
Windows Vista. Абсолютное перерождение линейки Windows. Vista представляет собой ОС нового поколения. По принципам работы и взаимодействия с оборудованием она превосходит все остальные ОС. Единственным камнем преткновения могут быть приличные системные требования. По надёжности Vista не уступает другим современным ОС.
OS/2. Несмотря на то что компания IBM не выпускала новых версий OS/2 с 1996 г. (Warp 4), эта система остается вполне жизнеспособной. По надежности она сопоставима с Windows 2000/XP, вот только способна выполнять лишь старые 16-разрядные приложения Windows, DOS-приложения и программы, написанные специально для OS/2. В среду OS/2 было перенесено множество традиционного программного обеспечения UNIX. В 2001 г. лицензию на OS/2 приобрела компания Serenity Systems , которая выпустила обновленную версию под названием eComStation.
BeOS. Система BeOS разрабатывалась "с нуля" с учетом последних достижений в области операционных систем, но так и не стала популярной. Круг ее пользователей продолжает сокращаться, хотя у системы остаются верные поклонники. BeOS отличается стабильностью и производительностью, однако число доступных программ невелико. Как и
OS/2, BeOS имеет преимущества в той среде, где вычислительная инфраструктура давно налажена. В остальных случаях использование системы неоправданно. В 2001 г. компанию Ве, Inc., разработчика BeOS, приобрела компания Palm.
Мас OS. Mac OS долгое время являлась единственным серьезным конкурентом Windows на рынке настольных систем, но оба семейства операционных систем работают на разном оборудовании: в случае Windows это процессоры х86, а в случае Мас OS — процессоры 680х0 и (с недавнего времени) PowerPC. Mac OS славится своим пользовательским интерфейсом и имеет преданную армию поклонников. Последние версии Мас OS, называемые Мас OS Х, основаны на ядре UNIX с немалыми заимствованиями из FreeBSD, так что в определенном смысле МАС OS Х можно считать разновидностью UNIX. Отличия, впрочем, остаются довольно существенными, особенно в плане пользовательского интерфейса, поэтому система и была отнесена к рассматриваемой категории. Мас OS Х может оказаться хорошей альтернативой в том случае, если требуется система с надежным ядром UNIX и возможностью выполнять популярные пользовательские приложения (при условии, что они перенесены в Мас OS Х). FreeBSD ориентирована в основном на платформу х86, поэтому недоступна для оборудования, на котором традиционно работает Мас OS Х (в настоящее время ведутся разработки по переносу FreeBSD на платформу PowerPC).
Сравнивать FreeBSD с перечисленными операционными системами сложно, так как они довольно неоднородны. Остановимся на наиболее серьезных соперниках — Windows (преимущественно Windows 2000 и XP, хотя Windows 9х/Ме тоже нужно учитывать из-за огромного количества инсталлированных систем) и Мас OS.
В сравнении с Windows достоинства FreeBSD проявляются в основном в серверной части. Некоторые из наиболее популярных серверов, в частности почтовый сервер sendmail и Web-сервер Apache, ориентированы на платформу UNIX и отлично работают во FreeBSD. В последние годы эти программы привлекали меньше внимания со стороны хакеров, чем их Windows-аналоги. Например, в 2001 г. Web-серверы Windows подверглись массированному нападению вирусов-червей типа Code Red и Nimda. Впрочем, нельзя поручиться, что ситуация не изменится в будущем.
Популярность Microsoft Office делает FreeBSD менее предпочтительным выбором, чем Windows и Мас OS, когда речь заходит об офисных применениях, например о редактировании текста (по крайней мере, если необходимо обмениваться файлами с другими пользователями Microsoft Office). Альтернативные пакеты наподобие OpenOffice.org позволяют читать и записывать файлы в формате Microsoft Office, но могут возникать проблемы с форматированием. Если же совместимость с Microsoft Office не требуется, то шансы уравниваются. Как правило, предпочтение отдается той операционной системе, которая лучше поддерживает применяемое программное обеспечение.
Очевидными плюсами FreeBSD являются гибкость и сетевые возможности Х-среды. Но если пользователи имеют опыт работы с Windows или Мас OS, интерфейс FreeBSD покажется им непривычным и не всегда удобным.
1 2 3 4