7 Sítě

Při využívání několika nezávislých výpočetních systémů se brzy objeví požadavek přístupu k datům (a jejich přenosu) mezi jednotlivými operačními systémy navzájem. Přenos dat na výměnných médiích je sice možný a používaný, ale pro zpracování dat různých výpočetních systémů současně se časem stává organizačně neúnosný. V průběhu posledního desetiletí, s nárůstem využívání většího počtu počítačů je stále více patrná potřeba elektronického propojování počítačů mezi sebou. Síťové služby požadované uživatelem přitom diktovaly vývoj technického řešení sítí. Uživatel požadoval nejprve zpřístupnění práce ve vzdáleném systému (remote system), tj. možnost vzdáleného přihlášení (remote login) neboli podpory emulace terminálu (alfanumerického nebo grafického) ve vzdáleném operačním systému. Ihned ovšem přibyla potřeba data ze vzdáleného (remote) systému přenášet do místního (local) a naopak. Postupně se objevovaly další možnosti a požadavky, především posílání elektronické pošty  (electronic mail, email) uživatelům registrovaným ve vzdálených systémech, využívání vzdálených tiskáren, kreslicích a jiných zařízení, spouštění úloh ve vzdálených systémech (remote execution) atd. Současný trend podpory práce uživatele v síťovém spojení je tzv. distribuované zpracování dat, tj. podpora přímého sdílení dat souborů v různých systémech, v UNIXu nazývaná NFS (Network File System) nebo RFS (Remote File Sharing). Od možnosti připojit vzdáleným systémem nabízenou část diskového prostoru jako svazek je již jen krůček k zobecnění tohoto principu na libovolnou periferii a k nabídce a využití libovolného výpočetního zdroje prostřednictvím sítě. Dnešní vývoj pak dále nasvědčuje pojímání sítě jako množiny výpočetních zdrojů, uživateli poskytované po přihlášení do libovolného systému, který je součástí takové sítě. Při takto využívaných výpočetních zdrojích celé sítě začínáme hovořit o síťových operačních systémech, které uvažují hardware množiny počítačů jako celek a jako celek jej uživateli zpřístupňují. Architektura dnešních v praxi používaných operačních systémů však většinou nevyhovuje takovému pojetí, přestože je termínem síťový označován každý operační systém, který podporuje třeba jen některé síťové služby. UNIX v tomto kontextu stojí na hranici svého uplatnění, protože jeho architektura sice umožňuje poskytovat prakticky všechny dnes známé síťové služby, ale síť jako celek nechápe. Pokračováním UNIXu (opět v kontextu standardu POSIX) je dnes např. operační systém Plan 9, jehož stručný popis si uvedeme v kap. 11 a který je koncipován od svého vzniku jako síťový.

Vytvořit síťové spojení mezi několika počítači představuje nejprve propojit je prostřednictvím za tímto účelem pracující hardware, který musí být na každém z počítačů obsluhován síťovým softwarem. Technické řešení spojení několika počítačů v rámci určité lokality, jako je např. budova nebo areál firmy, může být principiálně různé, ale vždy realizuje rychlý přenos dat mezi počítači navzájem. Z pohledu našeho výkladu tedy pravděpodobně půjde o periferii, nad kterou lze používat volání jádra read a write jako čtení a zápis dat na vzdáleném počítači. Hardwarem může být např. (u nás nejvíce používaný) Ethernet. Ethernet je periferie, která fyzicky znamená elektronickou desku připojenou na přenosový hardware vnitřního toku dat počítače (např. sběrnice), stejně jako je tomu u disků nebo operační paměti. Ethernet přitom podobně jako jiné typy síťového hardwaru umožňuje používat kabelové spojení typu zúčastněných počítačů za sebou (tzv. lineární spojení) nebo navzájem mezi sebou (hvězdicové spojení). Lineární spojení znamená, že kabelové spojení vede jako jedna linka od počítače k počítači a každý počítač sítě má tak fyzicky svého souseda. Hvězda je spojení všech počítačů  do jednoho bodu, aktivního síťového prvku, takže fyzicky sousední počítač je zde ten, který je právě vhodný. Z pohledu síťového softwaru je však tato struktura nedůležitá. Software totiž vymezuje ovládání hardwaru na úroveň ovladačů a v dalším abstrahuje síť jako volně adresovatelné počítače, se kterými lze navázat spojení a přenášet data, jak je nakresleno na obr. 7.1.
 

Obr. 7.1  Síť několika počítačů

Na obrázku jsou uvedeny dvě možné cesty realizace požadavku na spojení počítače A s počítačem E. Je-li ...