Princípios dos Sistemas Operacionais de Rede

Sistemas Operacionais de RedeAs modificações do hardware em favor das redes implicaram em ajustes nos Sistemas Operacionais, adaptando-os para o novo ambiente de processamento. Os computadores pessoais, que antes funcionavam isoladamente, já possuíam seus respectivos Sistemas Operacionais Locais (SOL). Posteriormente surgiram os Sistemas Operacionais de Rede (SOR), como extensão dos sistemas locais, complementando-os com o conjunto de funções básicas e de uso geral, necessárias à operação das estações de trabalho, de forma a tornar transparente o uso dos recursos compartilhados no sistema computacional.

Transparência
A transparência é um dos requisitos fundamentais dos Sistemas Operacionais de Rede. Nesse sentido, os SOR’s devem atuar de forma que os usuários utilizem os recursos da rede como se estivessem operando localmente. A solução encontrada para estender o Sistema Operacional das estações da rede, sem modificar sua operação local, foi a introdução de um módulo redirecionador.

Sistemas Operacionais de Rede

Figura 1 – Sistema Operacional Local sem Redirecionador (1) e com Redirecionador (2)

O redirecionador funciona interceptando as chamadas feitas pelas aplicações ao Sistema Operacional Local, desviando aquelas que dizem respeito a recursos remotos para o módulo do Sistema Operacional em Rede, responsável pelos serviços de comunicação que providenciam conexão ao dispositivo remoto.

Para as aplicações dos usuários, a instalação do Sistema Operacional de Rede é percebida apenas pela adição de novos recursos (chamados recursos verticais) aos que elas possuíam anteriormente. O redirecionador, como apresentado, foi o mecanismo sobre o qual foram desenvolvidos os Sistemas Operacionais de Rede atuais.

Arquiteturas Cliente-Servidor e Peer-to-Peer
A interface entre as aplicações de usuário e o Sistema Operacional baseia-se usualmente, em interações solicitação/resposta, onde a aplicação solicita um serviço (abertura de um arquivo, impressão de bloco de dados, alocação de uma área de memória etc.) através de uma chamada ao sistema operacional. O sistema operacional, em resposta, executa o serviço solicitado e responde, informando o status da operação (se foi executado com sucesso ou não) e transferindo os dados resultantes da execução para a aplicação, quando for o caso. No modo de interação Cliente-Servidor, a entidade que solicita um serviço é chamada cliente e a que presta o serviço é o servidor.

A interação cliente-servidor constitui-se no modo básico de interação dos sistemas operacionais de redes atuais. As estações que disponibilizam a outras estações o acesso aos seus recursos através da rede devem possuir a entidade (ou módulo) servidor. As estações que permitem que suas aplicações utilizem recursos compartilhados com outras estações devem possuir a entidade (ou módulo) cliente.

Nas estações que possuem o módulo cliente, o Sistema Operacional de Rede ao receber um pedido de acesso a um recurso localizado em outra estação da rede, monta uma mensagem contendo o pedido e a envia ao módulo servidor da estação onde será executado o serviço. Na estação remota, o SOR recebe a mensagem, providencia a execução (nos casos onde o pedido envolve a devolução para o SOR na estação requerente). Quando o SOR na estação que requisitou o serviço recebe a mensagem transportando a resposta, ele faz sua entrega à aplicação local.

Módulos Cliente e Servidor
As funções necessárias do SOR nos módulos clientes são diferentes das funções nos módulos servidores. No módulo cliente, o SOR restringe-se praticamente a fornecer serviços de comunicação de pedidos para o servidor e a entregar as respostas às aplicações. No módulo servidor além das funções de comunicação, vários outros serviços são executados. Um desses serviços é o controle do acesso aos recursos compartilhados por vários usuários através da rede, para evitar, por exemplo, que um usuário não autorizado apague arquivos que não lhe pertencem.

Portanto, podemos classificar os módulos de um Sistema Operacional de Rede, instalados nas estações, em módulo cliente e módulo servidor do sistema operacional. Na arquitetura Peer-to-Peer, em todas as estações o sistema operacional de rede possui o módulo cliente (SORC) e módulo servidor (SORS), conforme mostra a Figura 2.

Sistemas Operacionais de Rede

Figura 2 – Arquitetura Peer-to-Peer

Na arquitetura Cliente-Servidor, as estações da rede se dividem em estações clientes, que só possuem as funções do módulo cliente acopladas ao seu sistema operacional local, e em estações servidoras.

As estações servidoras necessariamente possuem as funções do módulo servidor e podem, opcionalmente, possuir também as funções do módulo cliente (possibilitando, por exemplo, que um servidor seja cliente de outro, caso típico da relação entre servidores de impressão de arquivos). Nessa arquitetura, usualmente, as estações servidoras não permitem usuários locais. Elas são integralmente dedicadas ao atendimento de pedidos enviados pelas estações clientes através da rede.

Sistemas Operacionais de Rede

Figura 3 – Arquitetura Cliente-Servidor com servidor não dedicado

Na arquitetura Cliente-Servidor com servidor não dedicado, as estações servidoras possuem sistema operacional local (SOL) que é estendido por um módulo servidor (SORS) e um módulo cliente (SORC). O módulo cliente pode ser usado tanto pelo servidor, quanto pelas aplicações dos usuários locais da estação servidora. Assim, os recursos locais das estações servidoras são compartilhados tanto pelos usuários atendidos pelo sistema operacional local (que também podem ter acesso a serviços de outros servidores) quanto pelos usuários remotos que fazem pedidos ao Sistema Operacional de Rede através da rede.

É importante observar que, como uma estação servidora possui um módulo cliente, seu módulo servidor pode ser cliente de outra estação servidora, como em alguns servidores dedicados.

Fonte: José Mauricio Santos Pinheiro

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