В начале 1993 года Microsoft выпускает Windows 3.11 for Workgroups ( версию 3.1 for Workgroups мы рассматривать не будем). Эта система была изначально ориентирована на сетевое применение, благодаря встроенным сетевым средствам и введение таких понятий как сервер (в данном контексте имеется в виду отдельный “физический” компьютер), сетевые ресурсы и вообще много таких, что ныне ассоциируется с “классической” сетью. Была проделана большая работа по увеличению производительности благодаря 32 битному доступу к файлам (прирост производительности 30-100 %), драйвера новых виртуальных устройств (файловый кэш и др.). Чисто внешне новая система выглядела также как и 3.1, могла работать со всеми приложениями под нее написанными (до установки Windows 95 я использовал эту систему). Нужно отметить, что система не могла работать с 286 процессором.
Подводя итог, можно сказать, что это была первая «серъезная» система Microsoft. Она не получила очень широкого распространения, так как все уже были, что называется, наслышаны, про скорый выход NT, и многие пользователи ждали именно ее.
4.2 Windows NT 3.1.
Как уже упоминалось, разработка данной ОС началась в 1989 году, причем на разработке был занят солидный коллектив, а первая версия NT увидела свет только в 1993 году. Причины столь долгого времени, отведенного на разработку ОС заключаются в том, что, по сути дела, она РАДИКАЛЬНО ОТЛИЧАЕТСЯ КАК ОТ ВЕРСИЙ 1.0-3.11, ТАК И ОТ ВСЕЙ ЛИНЕЙКИ 9x. Столь серъезные отличия были обоснованы целым рядом причин, предъявленных к новой ОС:
1) Высокая производительность.
2) Высокий уровень надежности и отказоустойчивости.
3) Совместимость как с предыдущими версиями Windows, так и с другими ОС, такими как UNIX, POSIX, OS/2 и др.
Рассмотрим, вкратце, эти требования и пути их воплощения.
1. Компьютеры используемые при обработке баз данных и прочих задач должны обладать должной производительностью, то есть ОС не должна стать, что называется, «узким горлом» в системе, более того, дожна уметь раскрывать весь потенциал заложенный в мощных аппаратных средствах. Для выполнения этого требования было написано очень эффективное ядро использовавшее архитектуру клиент-сервер (в данном случае имеется в виду не только физические ресурсы но и приложения), поддерживавшее SMP (Simmetryc MultiProcessing – симметричная мультипроцессорная обработка) использовавшее файловую систему NTFS и прочие технологии. На SMP остановимся подробнее.
Я не буду объяснять слово симметричная в данном контексте (бывает и асиметричная), а попытаюсь рассказать о мультипроцессорности. Вообще, до появления NT, мультипроцессорность была “чуждым” явлением для IBM PC совместимых компьютеров (впрочем, на «суперкомпьютерах» она активно использовалась). Дело в том, что для выполнении задачи на нескольких процессорах ее необходимо разложить на несколько составляющих (потоков). Только несколько задач, или одну задачу, состоящую из нескольких потоков можно выполнять на 2-х процессорах и более (современные серверы могут содержать до 32-х процессоров). К тому же, необходима поддержка со стороны ОС (MS-DOS никогда не поддерживал мультипроцессорные конфигурации).
Однако на практике производительность часто приносилась в жертву надежности.
2. Компьютеры «серьезных» учреждений (банки, крупные фирмы), часто содержат очень ценные данные, важность которых описывается в двух словах – потеря недопустима. К потере данных могут привести как «железные» факторы: отключение питания, отказ винчестеров, процессоров, блоков питания. Как правило, эти проблемы решаются дублированием данных компонентов – резервные блоки питания и жесткие диски, меняющиеся, в случае отказа, в режиме «горячей замены». Однако, как правило, наибольшую вероятность представляет опасность человеческого «вмешательства»: удаление данных по ошибке, в результате несанкционированного доступа, взлома хакером и прочее. Для предотвращения подобных случаев ОС дожна отвечать жестким требованиям по безопасности. Изначально, NT разрабатывалась в соответствии с уровнем защиты C2 установленным министерством обороны США (наименее строгий уровень защиты D4, наиболее строгий – A1). Для этого этого была введена авторизация пользователя – введение пароля для доступа к системе и сопоставление каждого пользователя с уровнем его «полномочий», как на использование тех или иных ресурсов (сетевые принитеры, диски, файлы и папки на них) и приложений. Во-вторых, было необходимо обезопасить систему от приложений. Для этого приложениям выдавались определенные квоты (размеры ограничений) на ресурсы, использовались кольца защиты процессоров, что позволяло ОС предотвратить низкоуровневый доступ приложений к аппаратуре, использовалась вытесняющая многозадачность (в отличие от кооперативной), что позволяло не допустить полного захвата приложением всего процессорного времени. Все эти меры позволили ОС держать приложения, что называется, на коротком поводке, не позволяя им «повесить» систему или захватить слишком много ресурсов. Кроме этого, ОС содержала средства, повышающие отказоустойчивость системы (довольно много подобных средств пришлось на файловую систему NTFS).
3. От ОС требовалась широкая совместимость с различными системами, как с продуктами самой Microsoft, так и с другими ОС, такими как UNIX, POSIX, OS/2, Novell NetWare. Это было обосновано тем, что довольно много компьютеров (иногда не IBM совместимых) работали под управлением данных ОС. Данное требование было удовлетворено тем, что NT, по сути дела, эмулировало для приложения «чужой» ОС привычную для него среду. NT могла создавать виртуальную машину DOS (через нее выполнялись и 16 разрядные Windows приложения), OS/2, POSIX, UNIX. Наиболее «родными» для NT были 32 разрядные Windows приложения. Также NT поддерживает HPFS (High Perfomance File System – высокопроизводительная файловая система), активно использовавшуюся в OS/2.
Закончив рассмотрение особенностей линейки NT вообще (Windows 2000 тоже к ней причисляется),начнем рассмотрение Windows NT 3.1.
Данная ОС увидела свет в конце 1993 года. Она поставлялась в двух разных модификациях – Server и Workstation. Системные требования были, по тем временам, довольно высоки (вне скобок для Workstation, в скобках для Server).
Процессор – не менее 386DX.
ОЗУ - 12 (16) мбайт.
Место на винчестере – 70 (90) мбайт.
Видеокарта – VGA совместимая.
Отмечая особенности данной ОС, можно сказать, что версия Server поддерживала работу с 16 процессорами на одном компьютере (вскоре после выхода ОС в продаже появился сервер Sequent Symmetry 750 с 16 процессорами Intel 486DX 50 Мгц). Версия Server отличалась наличем различных компонентов необходимых для системного администрирования и для работы сервера вообще. Большая часть из того, что уже было отмечено про NT вообще было присуще данной версии (правда совместимость с Novell NetWare появилась в версии 3.51). Внешний вид по сравнению с Windows 3.1 изменений не претерпел.
Подводя итог, можно сказать, что эта ОС была первой действительно надежной версией Windows. Однако эта версия не получила широкого распространения, отчасти, из за высоких системных требований (реально необходимиые 486-е или даже Pentium процессоры тогда имело очень мало людей), отчати, из за неготовности переходить на радикально новую ОС. Также немаловажным фактором была цена – Windows NT 3.51 Server в 1997 году стоила около 850 $.
4.3 Windows NT 3.51.
В начале 1995 года была выпущена новая версия NT – 3.51 (немногим ранее свет увидела версия 3.5). В нее были внесены довольно серъезные изменнения. Также как и версии 3.1 и 3.5 ОС продавалась в двух вариантах.
ОС обрела совместимость с Novell NetWare (что обеспечило преждевременную «смерть» последней), сетевым протоколом TCP/IP(протокол с уникальными возможностями нашел свое применение в сети Internet, также иногда применяется при поcтроении «обычных» сетей), длинными именами файлов и папок (до 255 символов, как в Windows 95) при использовании файловой системы FAT), технологиями OLE и Drag-and-Drop.ОС могла разрешать ручную настройку сетевой аппаратуры при невозможности автоматической конфигурации. Также в новой версии NT нашли применение такие технологии как доменная организация (доменная организация серверов), поддержка техмерной графики с помощью API OpenGL (открытая графическая библиотека – этот API с равным успехом используется как в САПР так и в играх), взаимодействие с UNIX. Внешний вид ОС остался схожим на Windows 3.1.
Новая версия определенно удалась. Именно с нее начлось массовое распространение NT, несмотря на высокую цену. Благо, системные требования не возросли.
4.4 Windows NT 4.0
При всех достоинствах первых версий NT, к ней предъявлялись серъезные претензии. Данная ОС была несовместимой с значительной частью ПО (в основном, использовавшего прямой доступ к оборудованию). Производительность системы под управлением NT была ниже систем под управлением Windows 3.x и новой Windows 95 (кроме случая с мультипроцессорной системой, преимуществ которой ни Windows 3.x ни Windows 95 использовать не умели), в основном, из-за жесточайших (подчас избыточных) мер безопасности. Не упускали случая упрекнуть NT в «аскетичном» внешнем виде (та же Windows 95 выигрывала у NT в этом плане по всем параметрам). Требовалось учесть новые тенденции в компьютерной отрасли, в чаcтности, широкое распространение Web. Впрочем, никто не отрицал такую особенность NT (в малой степени присущей другим Windows), как высочайшую надежность работы системы. Все это привело к выпуску осенью 1996 года Windows NT 4.0.
Также как и предыдущие версии, ОС поставлялась в двух модификациях. Для увеличения быстродейтсвия, драйверам многих (например, графических) устройств был разрешен низкоуровневый доступ к оборудованию. Ядро было таже немного переписано для увеличения производительности. Графический интерфейс был сделан «по образу и подобию» Windows 95. Данные изменения, теоретически, снижают надежность системы, однако на практике это незаметно.
Что же касается остальных новшетсв, то произошел отказ от эмуляции OS/2 (к тому моменту потерявшей всякий интерес). ОС могла использовать все преимущества процессора Pentium Pro (вопреки распространенному мнению, это очень эффективный процессор - на его архитектуре P6 делались процессоры Pentium II, Celeron и Pentium III - Pentium 4 использует новую архитектуру). Системы под управлением Windows 95 могли работать в сетях с Windows NT 4.0 и даже полностью загружаться с NT сервера (полезно при использовании бездисковых рабочих станций). В новую ОС были встроены необходимые средства для создания на ее базе Web-серверов. Системные требования немного повысились.