DERS 1: WİNDOWS NT ORTAMI
Ders sonunda
yapabilecekleriniz:
-Windows İşletim
Sistemleri’ni tanımak.
-Microsoft NT Mimarisi’ni
tanımak.
Microsoft©
yazılım şirketinin geliştirmiş olduğu MS-DOS © işletim sistemi 1980’li yıllarda
kişisel bilgisayarlar (personal computer) en yaygın kullanılan işletim sistemi
oldu. MS-DOS işletim sistemini çok görevli bir işletim sistemi olmaması,
grafik kullanıcı arabirimi olmaması gibi kısıtlamalarını aşmak için Microsoft,
Windows işletim sistemini geliştirdi.
Microsoft Windows 3.1,
PC’leri kolay kullanılabilir hale getiren bir işletim sistemi oldu. Birçok çok programı aynı anda çalıştırabilen Windows 3.1 işletim
sistemi, MS-DOS ile birlikte çalışması nedeniyle tam bir işletim sistemi olarak
görülmedi.
Ardından,
1995 yılında Microsoft Windows 95’le tanıştık. Mevcut Windows
3.x işletim sisteminin gelişmişi olarak geniş bir kullanıcı kitlesine (MS-DOS,
Windows 3.1 ve Windows 3.11 kullanıcıları) hitap etmek üzere geliştirilmiş bir
işletim sistemiydi. Windows 3.1’in sorunlarının (kısıtlamalarının) çözümlenmesi
amacıyla geliştirilen Windows 95’in getirdiği en önemli özellikler arasında
halen kullanıldığını söyleyebileceğimiz yeni kullanıcı arabirimi (şu masaüstü
dediğimi kavram), 32 bit mimari, gerçek çok-görevlilik, Tak ve Çalıştır desteği
(meşhur Plug and Play), gelişmiş ağ desteği, DOS’tan bağımsızlık ve
kilitlenmelere karşı etkin koruma özellikleri sayılabilir.
Aradan
1998 yılında Windows 98 işletim sistemi pazara sunuldu. Gerçekten
yeni özelliklere sahipti. Internet’e bağlanma ve yeni donanım teknolojilerine destek gibi
özelliklere sahipti. Bunun dışında Windows 98’i kurmak ve
yönetmek de çok kolaydı.
Windows
98’in yeni görünümü; bir anlamda en önemli yenilik “Active Desktop”
özelliğiydi. Active Desktop (Etkin Masaüstü) kavramı
masaüstünde (ekranda) Internet nesneleri çalıştırabilmeyi ve Web-benzeri
biçimde kullanımlar sağlamıştı. Java ve ActiveX
kontrollerini destekleyen etkin masaüstü, Internet adreslerini ve elektronik
postaları masaüstünden kontrol etmenizi sağlıyordu.
Windows
98’in yeniliklerinden en önemlisi yeni teknolojilere destek sağlamasıdır. Bunların
başında AGP, USB ve DVD geliyor. AGP (
II. MİCROSOFT WİNDOWS NT©
Microsoft
Windows NT ve Windows 2000’den bahsediyorsak, bir başka kulvardayız demektir. Diğer bir deyişle Windows
9x işletim sistemleriyle Windows Me, ev ve kişisel kullanım kulvarındayken,
Windows NT ve Windows 2000 işletim sitemleri, kurumsal pazar olarak
adlandırılan ve şirketler ve profesyonellerin kullanımı anlamına gelen alan
içindir.
1988
yılında başlayan çalışmalar Windows NT işletim sistemini kurumsal
gereksinimlere göre ortaya çıkarmıştır. Windows NT’nin gelişimi şu şekilde olmuştur:
Windows NT 3.1 Yaz 1993, Windows NT 3.5 “Daytona” Yaz 1994, Windows NT 3.51
Haziran 1995, Windows NT 4.0 Yaz 1996.
Haziran 1994’te duyurulan
Windows NT 3.5 “Daytona”nın en önemli özellikleri arasında ise 16 bitlik
Windows uygulamaları için ayrı adres alanı olması sonucunda daha sağlam ve
güvenilir bir işletim sistemi olması, tasarımcılara üç boyutlu grafik
olanakları sunması, NT 3.1’e göre daha az bellek gereksinimi olması, daha hızlı
çalışması ve 32-bitlik OLE 2.0 desteği vb yenilikler gelir.
Ağustos 1995’te
duyurulan Windows NT 3.51 ise dosya, yazıcı ve uygulama hizmetleri açısından
sağlam bir platform oluşturmuştur. İşletim sistemi, dosya sistemi,
bellek yönetimi, çoklu işlemci desteği açısından sağladığı fonksiyonlar
uygulama geliştiricilerin işini kolaylaştırmaktadır.
1996
yazında duyurulan NT 4.0 ise herkes için bir şeyler vaat etmiştir. Windows
95’in sevimli arabiriminden daha fazlasını bekleyen Windows 3.x kullanıcıları
için NT 4.0 kararlılık ve güvenlik açısından önemli bir alternatif oluşturuyor.
Kullanıcılar performanstaki artışla beraber birçok yeni ve
daha iyi özellik ile geliştirilmiş Internet ve Intranet bağlantıları elde
ediyorlar. NT 4.0’da yapılan değişiklikler işletim
sisteminin neredeyse her servis ve kavramını içeriyor.
Windows NT 4.0 ile gelen
yeniliklerden bazıları şunlardır:
• Windows 95 Kullanıcı Arayüzü,
• Internet Explorer 2.0,
• Microsoft Windows Messaging Subsystem,
• Hardware Profiles,
• Domain Name Services,
• Microsoft Internet Information Server,
• Multi-Protocol Routing,
• Uzaktan Yönetim,
• DHCP Relay Agent,
• DNS ve WINS Integration,
Windows
NT, oldukça güvenli ve genel amaçlı bir işletim sistemidir. Amerikan Ulusal Güvenlik Ajansı’nın 1995 Ağustos’unda Windows NT 3.5’a C2 (C2 düzeyi
gerekleri Amerikan Savunma Bakanlığı’nın onayladığı bir güvenlik standardıdır)
güvenlik düzeyi onayı vermesi bunun bir göstergesidir. NT’nin güvenlik
özellikleri onu Digital Equipment’in VMS’iyle karşılaştırılabilir hale
getirmekte ve Unix’den üstün kılmaktadır. NT 4.0 la ilgili
olarak yeni yapı değişikliklerinin sistem güvenilirliği ve güvenliği üzerindeki
etkisi oldukça tartışılan bir konudur.
Win32 alt
sisteminden Windows NT Executive’ine aktarılan sistem kodları yeni yapıda
eskisinden farklı biçimde korunuyor. Örneğin önceden sadece
Win32 alt sistemine zarar verebilecek olan virüslü ya da yanlış bir video ya da
yazıcı sürücüsü, yeni sistemde çekirdeği çökertebilir. Bunun yanında, sertifikasız bir grafik sürücüsünü, NT 4.0 sistemine
kurmak, teorik olarak aynı sürücüyü Windows NT 3.x sistemine kurmaktan daha
riskli. Bunun nedeni Windows NT 4.0 sürücülerinin CPU’nun “ayrıcalıklı” çekirdek modunda işlem
görmesidir.
II. WINDOWS NT 4.0
WORKSTATION
Microsoft Windows NT
Workstation işletim sistemi özellikle gelişmiş bir iş istasyonu olarak
tasarlanmıştır. Tek başına, çalışma grubu (workgroup) içinde ya
da Windows NT domaini içinde istemci olarak çalışabilir. Örneğin, bir CAD/CAM uzmanı için bir Windows NT Workstation’un
kurulması gibi.
A. MİCROSOFT NT WORKSTATİON
ÖZELLİKLERİ:
Donanım Profilleri:
Bilgisayarın değişik donanım yapılandırma özelliklerinde açılmasını sağlar. Örneğin bir docking station kullanımında olduğu gibi; bilgisayarın
tek başına ve docking station içinde kullanılması gibi.
Peer Web Services: Kişisel Web
server hizmeti.
Güvenlik: Yerel olarak
bilgisayar üzerinde NTFS dosya izinlerini sağlar.Ayrıca domain ortamına giriş
yaparak kullanıcının network ortamında güvenli çalışması sağlanır.
Windows NT Workstation için
minimum donanım gereksinimleri şunlardır:
-Intel 486
-16 MB RAM
-110 MB
boş sabit disk.
SORU: Windows NT
Workstation’ın Windows 9x’lerden ne farkı var?
YANIT: Windows NT ile daha
yüksek performans, sağlamlık ve güvenlik sağlanır.
Teknik Özellikler:
NT
Workstation kişisel bilgisayarlar için 32-bit güçlü, çok görevli ve kolay bir
kullanımı sağlayan bir işletim sistemidir. NT Workstation’ın üstünlükleri şunlardır:
-Simetrik çok işlemlilik
ortamı (NT Workstation, 2 tane işlemciyi destekler ancak üretici firmalarının
yazılımlarıyla bu sayı 32'ye kadar çıkmaktadır). Simetrik işleme olanağı, iki işlemcinin uygulama yazılımı ve
işletim sistemi tarafından aynı anda kullanılmasını sağlar. Asimetrik çok işlemlilik ise işlemcilerden birisinin işletim
sistemi, diğerinin uygulama tarafından kullanılmasını sağlar.
-Sınırsız dış eşler arası (peer-to-peer)
bağlantı.
-10 'a kadar istemci iş
istasyonu bağlantısı.
-1 kullanıcı için RAS (Remote
Access Service) bağlantı.
B. NT WORKSTATİON VE NT
SERVER KARŞILAŞTIRMASI
NT
Workstation yerel güvenliği ve üstün performansı ile özel uygulamalar için
geliştirilmiştir. NT Server ise merkezi sistem yönetimini
üstlenen bir hizmet birimi yazılımıdır.
Tablo: Worksation ve Server
Karşılaştırması
Özellik Workstation Server
Maksimum Bağlantı 10 sınırsız
Simetrik Çoklu İşleme 2 (max 32) 4
(max 32)
RAS 1 256
Dizin Çoğaltma Import (alıcı) Export/Import (Alıcı/Verici)
Domain (Bölge) Kontrolü Hayır Evet
Macintosh Hizmetleri Hayır Evet
DFT (Disk Aksaklık
Toleransı)Hayır Evet
Internet/Intranet Peer Web servisi IIS, FrontPage
Yukarıdaki
tabloda da görüldüğü gibi, Windows NT Workstation özellikle bir istemci ya da
masaüstü bilgi işlemi destekler. NT Server ise hizmet birimi (server-based)
temelli ağları yönetmek için geliştirilmiş bir işletim sistemidir.
III. WINDOWS NT 4.0 SERVER
Microsoft
Windows NT Server işletim sistemi ise, özellikle gelişmiş bir sunucu olarak
tasarlanmıştır. Network servisleri, Web Server, disk
olanakları ve gelişmiş güvenlik özelliklerine sahiptir. Bunların dışında Windows NT Server, bir server olarak bir network
alanı (domain) yaratabilmek ve ona girişi kontrol etmeyi sağlar.
Örneğin, şirketlerde networkü kontrol
Tek
başına, çalışma grubu (workgroup) içinde ya da Windows NT domaini içinde
istemci olarak çalışabilir. Örneğin, bir CAD/CAM uzmanı için bir Windows
NT Workstation’un kurulması gibi.
Windows NT Server’ın
özellikleri:
Windows NT Server, gelişmiş
özellikleriyle bir file server (dosya sunucusu), print server (yazıcı sunucusu)
ve uygulama sunucusu olarak çalışabilir. Windows NT Server,
SQL Server, Exchange Server gibi yazılımları çalıştırmak üzere
geliştirilmiştir.
Özellikler:
Sunucu performansı:
Uygulamaları daha hızlı çalıştırmak için geliştirilmiş bellek yönetimi, birden
çok işlemcinin kullanılabilmesi (SMP-Symmetric Multiprocessing) gibi
özelliklerle sunucu yetenekleri artırılmıştır.
256 Remote Access Service
(RAS) Bağlantısı: Kullanıcılardan gelen 256 (en çok) bağlantı desteği. Uzaktan çevirmeli arama (dial-up).
Hataya dayanıklılık (Fault tolerance):
RAID disk yapılarını destekleyerek hataya dayanıklılık özelliklerine sahiptir.
IIS (Internet Information
Server): Web siteleri ve Internet uygulamalarını barındırır.
Network servisleri: DNS,
DHCP ve WINS gibi network servislerinin kullanılmasını sağlar.
Hata Toleransı ve RAID
Desteği
NT Server, verilerin
korunması için güvenlik özelliklerine sahiptir.
Ana ve yedek domain controller
(PDC ve BDC): Bir domain'in kullanıcı veritabanı primary domain controller'da
bulunur. Yedek server ise Backup Domain Controller olarak
kurulur. Ana domain kontrol birimi çöktüğünde otomatik
olarak yedek domain birimi devreye girerek kullanıcıların domain'e logon
olmasını aksatmadan sürdürürler.
Birden
çok network kartını destekleyen NT Server'da bir kartın bozulması durumunda
diğerinin devreye sokulmasıyla sunucu’nun çökmemesi sağlanır. Dizin
çoğaltma (directory replication) servisleri istenilen bilgilerin anında
yedeklenmesini sağlar. NTFS dosya sistemine sahip olan NT, disk
üzerindeki bozuk alanları belirler ve bozuk alanlardaki verilerin otomatik
olarak daha güvenli bir alana taşınmasını sağlar.
Disk hata
toleransı sistemlerinden birisi olan RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks),
altı düzeye sahiptir. Bu düzeyler farklı bileşimlerde güven,
performans ve maliyete sahiptirler.
Windows NT Server 0,1 ve 5 RAID düzeylerini destekler.
Tablo: RAID Düzeyleri
Düzey Açıklama
Level 0 Disk striping
Level 1 Disk mirroring
Level 2 Disk striping with error-correction code (ECC)
Level 3 Disk striping with ECC stored as parity
Level 4 Disk striping large blocks; partiy stored on one
drive
Level 5 Disk striping
with parity distributed across multiple drives
RAID
sistemleri donanım tarafından da başarılır. Bazı
üretici firmalar disk arrray kontrol kartlarıyla RAID 5 düzeyini donanım ile
sağlarlar. Bu sistemler NT sürücülerinin yerine geçerek
yüksek performans ile disk sistemlerini yönetirler. Ancak
bu sistemlerin maliyeti oldukça yüksektir.
Disk striping
(şerit) tekniğinde veriler 64 KB’lık bloklara bölünür ve disk dizisi (disk array)
üzerinde dağıtılır. RAID 0 düzeyinde bütün bölümlere verileri aynı zamanda ve aynı
oranda yazılırlar. Ancak bu yöntemde Redundancy kontrolü
yapıldığı için tam olarak güvenlik sistemi sayılamaz.
Disk mirroring
(disk ikizleme) disk bölümünün aynısının diğer bir fiziksel diske
kopyalanmasıdır. Boot ve sistem bölümleri disk ikizlemeye konu olamazlar. Disk ikizleme yöntemi bir diskin arızalara karşı korunması için
kullanılan en basit yöntemdir.
IV. NT MİMARİSİ
İşletim
sistemleri belli bir mikro işlemci ve belli bir amaç için tasarlanırlar. Bu amaçların sınırları
çizilirken aşağıdaki faktörler düşünülür:
Sözcük Uzunluğu:
Mikroişlemcinin herbir işlemde işlediği bit sayısı. 8086
mikroişlemci 8-bitlik bir veriyi işlerken 32-bitlik bir 80486 mikroişlemci bir
seferde 32-bit veri işler.
Sayfa Uzunluğu: Mikroişlemcinin
kullandığı bellek alandır. Bir Intel Pentium mikroişlemci
işlemciye 4K'lık sayfalar atar. Bu durumda
mikroişlemci bir seferde minimum 4K bellek alanı kullanır. İstek 2K ise 4K olarak kullanılır.
Windows
NT herhangi bir mikroişlemci için geliştirilmemiştir. Yaygın
olarak Intel x86 (x86 deyimi, Intel 8086, 8088, 80188, 80186, 80286, 80386,
80486 ve Pentium yongaları) üzerinde kullanılmaktadır.
NT 4.0,
486-sınıfı ya da daha gelişmiş bir mikroişlemciye gereksinim duyar.
NOT:
Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Burada
adı geçen ticari ünvanlar ve
markalar bilgi amaçlı kullanılmışlardır ve kendi imtiyazlarına sahiptirler.
Bu dokümanlar ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com
adresine bakınız.
Windows
NT RISC işlemcileri olarak adlandırılan Alpha, Power PC ve MIPS işlemcilerinde
de çalışmaktadır. X86 işlemcileri için standart çalışma şekillerine sahip olan NT
işletim sistemi, RISC işlemcileri için daha çok üretici firma bağımlıdır.
NT'nin makina
bağımlı (işlemci bağımlı) özellikleri küçük parçalar halinde geliştirilmiştir. Bu küçük
özel kesime donanım tecrit kesimi denir. Bu kesim sayesinde NT'nin yeni
bir işlemci, network ya da sürücüye uyum sağlaması kolaylaştırılmıştır. Bu durumda NT'nin yeni bir işlemci üzerinde çalışabilmesi için
sadece donanım tecrit işleminin (hardware abstraction layer-HAL) işleminin
yapılması gerekmektedir.
Windows NT, belli bileşenlerden oluşur. Bileşenler işletim sistemini
oluşturur. Bileşenler arasındaki iletişim alt sistemler ve Yönetim Servisleri (Executive
Services) tarafından sağlanır.
İşletim sistemi tasarımının alt yapısında iki temel düzey vardır. Bunlar
kullanıcı düzeyi ve öncelikli işlemci düzeyi. Kullanıcı düzeyi (User Mode)
uygulama programlarını çalıştıran alt sistemlerdir. Öncelikli İşlemci Düzeyi (Privileged
Processor Mode) ise mikroişlemciye yakın dosyalama sistemi, donanıma doğrudan
ulaşan öncelikli işletim sistemi programlarını oluşturur.
NT 4.0’da NT’nin mimarisi değişmiştir. Performansın artırılması adına
sistemin sağlamlığı azaltılmıştır.
NT bundan önceki
sürümlerinde diğer işletim sistemlerine göre çekirdek modda çok daha az program
çalıştırmaktaydı. NT 3.5x sürümlerinde video (görüntü)
sürücüleri ve yazıcı sürücüleri kullanıcı modunda çalışmaktaydı. Bunun
ana amacı güvenlik olup;
V. GÖZDEN GEÇİRME
1. Windows NT İşletim
sistemi hangi koşullar altında doğmuştur?
2. Windows NT’nin genel
özellikleri (iddiası) nelerdir?
3. Windows NT’nin network
özellikleri nelerdir?
4. Windows NT Workstation
ve Server işletim sistemlerini karşılaştırın.