Grundlagen der Betriebssysteme und Netzwerke

Betriebssysteme

Ein Betriebssystem ist eine Reihe von Software-Algorithmen und Routinen, die für die Zuordnung von Ressourcen und Prozessen bestimmt sind. Es bietet eine benutzerfreundliche Umgebung und verbirgt die Hardware-Details.

Typen von Betriebssystemen

• Nach der Anzahl der Benutzer:
  • Monouser (z. B. DOS)
  • Multiuser
• Nach der Anzahl der gleichzeitigen Prozesse (Tasks):
  • Single-Tasking oder Uniprozessor (z. B. DOS)
  • Multitasking
  • Multitasking (Zeit-shared: je größer die Laufzeit, desto höher die Priorität)
  • Multiprocessing (2 CPUs oder mehr)
• Nach dem Verarbeitungsmodus:
  • Gleichberechtigt (Peer-to-Peer): Sie bieten und fordern Dienstleistungen ohne Unterschied.
  • Host
  • Client/Server

OS-Funktionen

• Shell
• Device Management (Interrupts/IRQ)
• Concurrent Prozesse (Effektivität)

Benutzer und Gruppen

Über die Konsole können Benutzer und Gruppen erstellt werden. Benutzer können Gruppen zugewiesen werden, um deren Eigenschaften zu übernehmen. Für jeden Benutzer und jede Gruppe lassen sich Optionen festlegen, wie z. B. Passwortänderungen, Aktivierungsstatus oder Berechtigungen. Passwörter können innerhalb bestimmter Fristen erzwungen werden.

Jeder Benutzer und jede Gruppe besitzt eine eindeutige ID. Diese ID ist eine lange Zeichenfolge, die als eindeutiger und unwiederholbarer Identifikationscode dient. Wird ein Benutzer gelöscht und neu erstellt, erhält er nicht automatisch die Merkmale oder die ID des vorherigen Benutzers.

Netzwerk-Definition

Eine Reihe von EDV-Anlagen, die zum Datenaustausch miteinander verbunden sind.

Netzwerktypen nach Größe

• LAN: Local Area Network
• MAN: Metropolitan Area Network
• WAN: Wide Area Network

Arbeitsweisen

• P2P: Gleichberechtigte Kommunikation (z. B. Windows-Netzwerke).
• Host-Netzwerke: Zentrale Server mit dummen Terminals.
• Client/Server: Server stellen Kunden Ressourcen und Kapazitäten zur Verfügung.
• 3-Schichten-Architektur: Daten, Anwendungen und Web-Client.

Topologien

• Physisch: Räumliche Anordnung.
• Logisch: Art der Datenübertragung.

Physischer Bus

• Verwendung von BNC-Anschlüssen und dünnen Koaxialkabeln.
• Daten werden an alle übertragen (Broadcast), aber nur vom Empfänger verarbeitet.
• Wettbewerb um das physikalische Medium führt zu Kollisionen.
• Logische Bus-Topologie.
• Physischer und logischer Bus: Ethernet (IEEE 802.3).

Physischer und logischer Ring

• Übertragung durch Token-Steuerung. Ein Gerät ist für die Verwaltung der aktiven Ausrüstung verantwortlich.
• IBM-Patent.
• Problem: Token-Verlust (Lösung: neues Token generieren). Neues Problem: Token-Verdoppelung.

Physikalische Stern-Topologie

• Weniger anfällig als andere Topologien, aber bei Ausfall des zentralen Elements (IE) entsteht ein Engpass.
• Die logische Topologie hängt vom Verbindungselement (IE) ab:
  • HUB: Bus-Logik auf Geräteebene.
  • MAU (Multiple Access Unit): Token-Shift (logischer Ring) oder Wettbewerb um das Token (logischer Bus).
  • Switch: Nutzt MAC-Adressen; logische Bus-Ports, Kollisionsvermeidung auf Port-Ebene.

Hierarchische und Mesh-Topologie

• Hierarchisch: Bildet die Unternehmenshierarchie ab.
• Mesh (Vermascht): Alle Computer sind miteinander verbunden, was funktionale Redundanz und alternative Wege bietet.