فناوری اطلاعات و ارتباطات بخش جدایی ناپذیر زندگی روزمره و مشاغل امروزی است. فعالیت های وابسته به فناوری اطلاعات و ارتباطات در بستر شبکه انجام میشوند که مهمترین این فعالیت ها انتقال داده است. حال این انتقال داده باید در بستر مناسبی از جمله سیستم عامل شبکه انجام شود که قرار است در این مقاله به کل درباره سیستم عامل شبکه بحث کنیم.

سیستم عامل شبکه چیست؟

تمامی قدرت یک شبکه در سیستم عامل شبکه خلاصه می شود. همان گونه که یک کامپیوتر بدون استفاده از سیستم عامل قادر به انجام عملیات خود نخواهد بود، یک شبکه نیز بدون وجود یک سیستم عامل شبکه قادر به انجام عملیات و ارائه سرویس های مربوطه نخواهد بود.

به عبارت دیگر سیستم عامل شبکه، سیستم عاملی است که ویژه پشتیبانی از شبکه طراحی می‌شود. همین طور می‌توان گفت سیستم عامل شبکه، نرم‌افزاری از که یک شبکه و ترافیک و صف پیام‌های روی آن را کنترل می‌کند. همچنین می توان کنترل دسترسی چندین کاربر به یک منبع بر روی شبکه نظیر یک فایل را برعهده داشت و عملیات مدیریتی مهمی نیز کنترل امنیت را میسر می‌سازد.

سیستم‌عامل‌های مبتنی بر سرویس دهنده علاوه بر کارهای نظارتی امنیتی و مدیریتی، پشتیبانی از کار در شبکه را نیز همزمان برای چندین کاربر فراهم می کند سیستم عاملی که از وجود شبکه آگاه باشد می تواند امکان دستیابی به منابع شبکه را برای کاربران فراهم سازد برخلاف سیستم عامل های تک کاربره این سیستم عامل ها باید درخواست های دریافتی از ایستگاه‌های کاری مختلف را پاسخ دهند و جزئیاتی چون دستیابی و ارتباطات شبکه تخصیص و به اشتراک گذاشتن منابع محافظت داده‌ها و کنترل خطا را نیز مدیریت کنند. اسم سیستم عامل شبکه NOS است که مخفف Network OS است.

سیستم عامل شبکه سرویس ها و خدمات خاصی را در اختیار کامپیوترهای موجود در یک شبکه قرار می‌دهد:

- هماهنگی لازم در خصوص عملکرد دستگاه های متفاوت در شبکه به منظور اطمینان حاصل کردن از برقراری ارتباط در مواقع ضروری

- امکان دستیابی سرویس گیرندگان به منابع شبکه مانند فایلها و دستگاه های جانبی نظیر چاپگرها و دستگاه فکس

- اطمینان از ایمن بودن داده ها و دستگاه موجود در شبکه از طریق تمرکز ابزارهای مدیریتی

بیشتربخوانید: آموزش مفاهیم شبکه های کامپیوتری و اینترنت - بخش دوم

مزایای سیستم عامل شبکه

ویژگی‌هایی که یک سیستم عامل شبکه بایستی داشته باشد تا امکانات و خدمات اولیه را به ادمین شبکه ارائه دهد:

- پشتیبانی از چندین پردازنده: در بیشتر اوقات لازم است تا یک سرویس دهنده

در آن واحد به چندین سرویس گیرنده پاسخ دهد. برای بالا بردن قدرت پردازشی یک سرویس دهنده میتوان از چندین پردازنده روی برد اصلی آن رایانه استفاده کرد. سیستم عامل شبکه باید بتواند همۀ پردازنده های نصب شده را شناسایی و از آنها استفاده کند.

- امنیت: یکی از مهم ترین ارکان کار سیستم عامل های شبکه، امنیت است. سیاست های
امنیتی ممکن است باعث کند شدن سرعت سیستم شوند؛ ولی نمیتوان از آنها صرف نظر کرد. امنیت یک سیستم عامل شبکه ای را میتوان در حوزه های مختلفی بررسی کرد.

- قابل اطمینان و پایداری بالا: سیستم عامل شبکه حتی با وجود تغییرات و انجام تنظیمات مختلف باید بتواند به تمامی کاربران شبکه سرویس دهی کند. برای مثال زمانی که در حال تغییرپیکربندی یک سرویس در شبکه هستیم نباید این سرویس یا دیگر سرویس های مورد نیاز از دسترس خارج شوند.

امنیت در ورود به سیستم

- تحمل خطای بالا: در صورت بروز مشکل، سرویس دهی نباید با تأخیر انجام شود. قابلیت
تحمل خطا باعث میشود هنگام بروز خطا سیستم عامل از تجهیزات جایگزین استفاده کرده، بدون تأخیر یا با تأخیر بسیار کم به سرویس دهی ادامه دهد. در سیستم های با قابلیت تحمل خطا، زمان قطع شدن سرویس بسیار کوتاه بوده، عملیات جایگزینی بدون استفاده از عوامل انسانی و به صورت خودکار انجام میشود.

- امنیت در دسترسی به دیسک و پرونده: درصورت تنظیم سیاست های امنیتی میتوان دسترسی کاربران به برخی از پرونده ها یا دیسک ها را محدود کرد.

- امکان تهیه نسخه پشتیبان: سیستم عامل شبکه باید شامل ابزارهای قوی و کاربرپسند برای ایجاد نسخه پشتیبان از تمامی پرونده ها و تنظیمات سیستم باشد. این ابزار باید امکان پشتیبان گیری از پرونده های درحال استفاده و مجوزهای امنیتی را فراهم کند.

- ابزارهای مدیریتی ساده و یکپارچه: سیستم عامل شبکه باید ابزارهای مدیریتی متنوع و سادهای را داشته باشد تا به راحتی بتوان تنظیمات و سیاست های آن را تغییر داده و مدیریت کرد. استفاده از ویزاردهای مختلف جهت تغییر پیکربندی سیستم عامل میتواند امکان انجام تغییرات را حتی برای کاربرانی فراهم کند که دانش تخصصی رایانه ای ندارند.

بر اساس نوع سیستم عامل، یک نرم افزار شبکه میتواند به سیستم‌عامل اضافه و یا به صورت یکپارچه با سیستم عامل همراه باشد. نرم افزار سیستم عامل شبکه با مجموعه ای از سیستم عامل های رایج نظیر ویندوز سرور، ویندوز NT، ویندوز ۹۸ ویندوز ۹۵ و... به صورت یکپارچه همراه می گردد.

البته نکته دیگر وجود دارد و آن این است که برای راه‌اندازی یک شبکه همیشه نیاز به داشتن سیستم عامل شبکه وجود نداریم؛ بلکه می توانیم از سیستم‌عامل‌های همه منظوره مانند ویندوز سرور استفاده کنیم. به خصوص در شبکه های Workgroup این موضوع بسیار مطرح می‌شود؛ اما اگر بخواهیم شبکه به مفهوم واقعی راه اندازی کنیم، بهتر است از یک سیستم عامل شبکه برای سرور مان استفاده کنیم.

انواع سیستم عامل های شبکه:

-Windows NT
-Sun Solarim
-Windows Server 2000
-Windows Server 2003
-Windows Server 2008
-Windows Server 2012
-Windows Server 2016
-Windows Server 2019
-Linux
-Unix

انواع شبکه ها بر اساس مدل سرویس دهی

شبکه ها از نظر سرویس دهی به دو مدل تقسیم می‌شوند:

- شبکه های مبتنی بر سرویس دهنده

در چنین شبکه‌هایی یک یا چند رایانه فقط نقش سرویس دهنده دارند و می‌توانند به کلاینت های دیگر سرویس‌های خاصی را ارائه کنند تا کلاینت ها از آن سرویس ها استفاده کنند. به همین دلیل به آنها شبکه های سرویس دهنده - سرویس گیرنده می گویند. مانند یک شرکت که تمام اطلاعات خود را روی چندین پایگاه داده متمرکز قرار می دهد و کاربران از راه دور به آن اطلاعات دسترسی دارند. در این چیدمان، پایگاه داده روی رایانه های پر قدرتی به نام سرویس دهنده (Server) قرار دارند و کاربران، کلاینت یا سرویس گیرنده نامیده می‌شوند. در ضمن به این شبکه‌ها، شبکه Domain نیز گفته می‌شود.\

- شبکه های نظیر به نظیر

امروزه همه رایانه های شبکه می توانند همزمان به صورت سرویس دهنده و سرویس گیرنده عمل کنند. برای مثال یک رایانه صرف نظر از اینکه سیستم عامل آن از نوع سرویس دهنده یا سرویس گیرنده باشد، می‌تواند پرونده‌های خود را برای دیگر رایانه های شبکه به اشتراک بگذارد و به پرونده های به اشتراک گذاشته شده دیگر رایانه ها نیز دسترسی داشته باشد که به همین دلیل به آنها شبکه های نظیر به نظیر گفته می‌شود.

در این مقاله قصد داشتم، شما را با سیستم عامل های شبکه مایکروسافت آشنا کنم. چون بیشتر افراد با این سیستم عامل ها درگیر هستند. برخی از ویندوز ها که به نام ویندوز سرور مشهورند، توانایی ارائه بیشتر سرویس های مورد نیاز شبکه را دارند و بسته به نیاز کاربران می‌توانند آن سرویس را در سیستم عامل ها فعال یا غیرفعال کنند. امکان ارائه این سرویس ها در بسیاری از سیستم عامل های غیر از ویندوز مانند لینوکس فراهم است.

- سرویس دهنده فایل (File Sever): یک سرور می باشد که از طریق آن می توان امکانی جهت مدیریت فایل ها و دسترسی کاربران مختلف شبکه در درایوهای مختلف به صورت متمرکز بر روی یک سرور در شبکه خود برقرار کنیم؛ که جهت راه اندازی این نوع سرور، در Windows Server از طریق Manage Your Service Option در منوی Administrative Tools اقدام کرد.

- سرویس دهنده چاپگر (Print Server): اگر بر روی کامپیوتر، ویندوز سرور نصب شود و این کامپیوتر مجهز به یک دستگاه چاپگر باشد؛ این چاپگر جهت دسترسی کاربران مختلف شبکه به اشتراک گذاشته شود، این کامپیوتر می تواند به عنوان یک سرویس دهنده چاپگر مورد استفاده قرار گیرد.

- سرویس دهنده برنامه (Application Server): سروری می باشد که بر روی آن برنامه‌های تحت وب قرار می‌گیرد و از طریق سرویس IIS )که وب سرویس مایکروسافت است(، این برنامه در اختیار کامپیوترهای دیگر شبکه قرار می‌گیرد.

 تعریف دیگری برای سروریس دهنده برنامه نیز وجود دارد و آن رایانه‌ ای است که نرم افزارهای کاربردی را به درخواست کاربران برای آنها اجرا کرده و نتایج حاصل از اجرا روی رایانه خودشان نمایش می دهد. هسته مرکزی روی سرویس دهنده است و نه سرویس گیرنده. در اینجا سرویس گیرنده تنها یک درخواست کننده برای اجرای عمل است و هیچ نقشی در امورات یک سرور ندارد و فقط نتیجه را می تواند مشاهده کند.

به چند دلیل می توانیم از سرویس دهنده برنامه استفاده کنیم:

- امکانات سخت‌افزاری سرویس گیرنده ممکن است برای اجرای مستقیم برنامه کافی نباشد، مانند دستگاه های ATM
- نیاز به مدیریت بیشتر و کنترل نرم افزارها

- سرویس دهنده دستوری (Terminal Server): توسط این سرویس می توان به صورت Remote و یا از راه دور به سرور متصل شد و کارهای مربوطه را انجام داد و یا برنامه تحت شبکه را بدین طریق و با استفاده از این سرویس اجرا نمود.

- سرویس دهنده مجازی (VPN Service): توسط این سرورها می توانیم به کاربران مختلف، مجوز متصل شدن از راه دور به شبکه داخلی را بدهیم و یا با استفاده از VPN ارتباطی امن بین دو نقطه را ایجاد کنیم.

- سرویس دهنده DHCP: در تمام شهرهای کشورمان به منظور آدرس دهی صحیح به هر مکان یک کدپستی منحصر به فرد اختصاص داده میشود. به منظور جلوگیری از تداخل آدرس ها بهتر است این آدرس ها به صورت خودکار مثلا به وسیله یک نرم افزار مناسب تولید شوند.

در شبکه نیز به منظور ایجاد ارتباط بین گره ها نیاز به آدرس  IPداریم که مانند همان کدپستی عمل میکند. اگر تعداد آدرس های IP مورد نیاز زیاد باشد، بهتر است به جای اختصاص آدرس IP به صورت استاتیک از روشهای دینامیک استفاده شود. در روش دینامیک از سرویس نرم افزاری DHCP   Dynamic Hostبراي تخصیص آدرس IPبه سرویس گیرنده ها استفاده میشود. وظیفه تخصیص آدرسIP و دیگر موارد مرتبط با آن مانند  Subnet maskبا مدیر شبکه است.

DHCPیک پروتکل سرویس دهنده سروی گیرنده (client/server) است که به صورت خودکار به سرویس گیرنده ها آدرس  IPو دیگر تنظیمات مرتبط را اختصاص میدهد با وجود سرویس دهنده DHCPدر شبکه دیگر نیازی به تنظیم آدرس  IPبه صورت دستی روی سرویس گیرنده ها نیست.

در ضمن آدرس IP یک سرویس دهنده DHCP باید ثابت باشد.

مزایای استفاده از سرویس دهنده DHCP:

- از اختصاص دادن یک آدرس IP به دو یا چندین کامپیوتر و همچنین بروز اشتباهات تایپی جلوگیری می‌کند. خطای تداخل (conflict) زمانی بروز می دهد که یک آدرس IP به بیش از یک گره تخصیص داده شود.

- به تنظیم دستی تک تک گره های شبکه نیازی نیست و در نتیجه صرفه جویی در زمان صورت می‌گیرد و در صورت جابجایی یک سرویس گیرنده از یک شبکه به شبکه دیگر نیاز به انجام تنظیم مجدد برای آدرس IP نیست.

- در صورت خارج شدن یک سرویس گیرنده از شبکه، آدرس آن به سرویس گیرنده جدید اختصاص می‌یابد.
مدیریت متمرکز آدرس دهی صورت می‌گیرد.

سرویس دهنده DNS: سرویسی که قادر است نام را به آدرس  IPتبدیل کند، سرویس (Domain Name System) DNSمينامند. وظیفةDNS تبدیل نام به آدرس IP و برعکس است، مانند تبدیل نام میزبان های شبکه و آدرس تارنماها به آدرس.IP عملکرد این سرویس شبیه راهنمای مشترکین 118مخابرات است که با دادن نام تارنما، آدرسIPتارنما را برای کاربر ارسال میکند.

سخن آخر

ممنون از اینکه وقت گذاشتید و این مقاله رو مطالعه کردید. در قسمت چهارم آموزش مفاهیم شبکه های کامپیوتری و اینترنت قصد داریم شما را با سخت افزارهای شبکه آشنا کنیم تا این موضوع را برای خودمان و همینطور شما تکمیل تر کنیم.