Новые Unix-системы меняют орбиту NT

: поскольку расчеты на стремительный взлет сетевых компьютеров не оправдались, спонсоры сочли проект невыгодным и перестали его поддерживать. Однако архив журнала доступен по-прежнему и содержит среди прочего серию статей Николаса Петрели, посвященную анализу рыночных факторов, влияющих на эволюцию Windows NT. В оригинале серия озаглавлена The Next Ten Minutes, т. е. "Ближайшие десять минут" - при этом, как легко видеть, первые буквы словосочетания Next Ten образуют аббревиатуру NT.

Мы публикуем вторую статью серии, в которой рассматривается влияние на развитие NT новых систем семейства Unix.

Бурное развитие Unix-систем на платформе Intel; предварительные итоги сравнения NT и Unix; возможность предложить службы NT на более надежном Unix-сервере; колледжи, выпускающие специалистов по информационным технологиям, влюбленных в Unix, - все это (и многое другое) совершенно определенным образом влияет на развитие архитектуры NT.

В этой статье мы посмотрим, каким образом возобновление интереса к Unix воздействует на развитие Windows NT и связанных с ней программ. Но прежде, чем выяснять это, необходимо понять, почему только сейчас, после многолетних безуспешных попыток они стали проникать на рынок средств для персональных компьютеров. Вкратце история вопроса такова.

Изначально существовало несколько факторов, мешавших Unix-системам успешно конкурировать с другими ОС для ПК, в частности:

• для пользователя ПК они были слишком громоздки и недружественны;
• Wintel-системы (т. е. ОС Windows на процессоре Intel) успели приобрести репутацию единственно "надежного" выбора для бизнеса.

Прорицатели предсказывали победу Windows NT над Unix исходя из того, что:

• Unix-системы ассоциируются в первую очередь с дорогими и мощными машинами;
• в соответствии с законом Мура производительность NT на дешевых машинах должна постепенно сравняться с производительностью Unix.

(Закон Мура утверждает, что число транзисторов в интегральных схемах удваивается каждые год-полтора; в результате быстродействие компьютеров растет с головокружительной скоростью, а цены при этом падают.)

Прорицатели и Unix в противофазе

В том, что касается прогнозов, Unix является поистине самой загадочной операционной системой. В начале 80-х годов предполагалось, что Unix со временем станет основной ОС на ПК, однако этого не произошло.

Первую попытку принести Unix на настольную машину предприняла AT&T, создав версию этой ОС для компьютеров Olivetti с микросхемой серии 68000 (если мне не изменяет память, у них еще был поражавший воображение диск объемом в 20 Мбайт). Система едва покрыла расходы на разработку.

Корпорация Microsoft участвовала в разработке системы Xenix, которая продавалась не лучше, чем кубики льда в Арктике.

На ПК системы семейства Unix применялись весьма ограниченно, почти исключительно на серверах. SCO извлекла из Unix прибыль, причем Microsoft тоже приняла в этом участие (ей принадлежит 11% акций SCO, а кроме того, по соглашению, срок которого истек лишь в 1997 г., она получала отчисления с каждого продаваемого экземпляра SCO Unix за фрагмент кода, обеспечивавший определенную совместимость SCO с Xenix).

В 90-х годах прорицатели изменили свои предсказания. Успех Unix наблюдался только на дорогостоящем высококлассном оборудовании, и речь шла уже о возможности вторжения не Unix на рынок ПК, а ПК с Windows - на рынок Unix.

На первый взгляд, логика событий ведет к постепенному завоеванию рынка, принадлежащего сейчас мощным Unix-системам, персональными компьютерами с ОС Windows. Поскольку вычислительная мощность ПК возрастает по закону Мура, а цены падают, напрашивается вывод: рано или поздно системы на базе Windows NT сравняются по производительности с дорогостоящими RISC-станциями и серверами, а цена их будет значительно ниже.

Это рассуждение имеет несколько изъянов, на которых мы остановимся позднее. А сейчас перейдем к рассмотрению того, каким образом Microsoft формировала свои планы, основываясь на предположении о неизбежном соперничестве Windows NT и Unix, будь то на рынке систем для настольных компьютеров или в секторе, традиционно принадлежавшем RISC-процессорам и Unix.

NT как многоплатформная система

Перед тем, как обратиться к технологии, Microsoft обычно начинает войну на бумаге*. Подготовка к сражению с Unix велась в прессе по двум главным направлениям. Первый тезис состоял в том, что Windows NT представляет собой более совершенную Unix-систему, чем собственно Unix.

Фирмы, поставляющие Unix, такие как Sun, IBM, DEC, SCO и HP, модифицировали систему, так что между их продуктами имеются различия. В результате стало возможным говорить о расщеплении Unix, однако в действительности оно не столь значительно, как это многим представляется. Необходимость - мать изобретательности - заставила программистов создать средства разработки, помогающие преодолеть различия между модификациями Unix. Большой корпус программного обеспечения для этой системы поставляется в виде исходных текстов, которые автоматически конфигурируют себя для компиляции на большинстве Unix-платформ, включая и Unix для Intel.

Несмотря на это обстоятельство, Microsoft использовала мнение о том, что Unix-системы безнадежно далеко разошлись, и представляла Windows NT как более удачную многоплатформную альтернативу. Увы, этот ход был основан на неправильной оценке рыночных приоритетов. Покупатели мощных машин и ПК руководствуются при выборе систем совершенно разными соображениями. Первые оценивают функциональную полноту и стабильность, а также надежность фирмы-поставщика и считают нормальным нанимать для эксплуатации систем квалифицированных специалистов. Вторые более склонны к так называемому безопасному выбору, представляющему собой "наименьший общий знаменатель", и довольствуются теми специалистами, которые у них уже есть.

Принцип стопроцентной совместимости с самой обширной частью рынка, обусловивший успех Windows, плохо согласовывался с рекламной кампанией NT, построенной на том, что система реализована для многих платформ. Большинство потенциальных клиентов предпочтут Wintel-систему даже зная, что их Windows-программы в этом случае будут работать медленнее, чем на процессорах Alpha, MIPS или еще какой-нибудь платформе.

В результате версии для платформ, отличных от Intel, по мере развития Windows NT постепенно исчезли; была оставлена только версия для Alpha, как самая значимая эмоционально (впрочем, даже интерес к процессорам Alpha остается ограниченным несмотря на их высочайшую производительность).

Делая упор на кроссплатформную поддержку, Microsoft спорила с той самой идеей, которая привела ее к успеху. Так что атака на первом направлении успеха не принесла.

Нефункциональный эквивалент

Второе направление рекламной кампании NT состояло в том, что система преподносилась как полноценный эквивалент Unix по основным техническим характеристикам. В некоторых случаях утверждалось даже, что Windows NT на процессорах Intel превосходит Unix на RISC-машинах.

В своем интервью, данном в марте 1996 г. журналу InfoWorld, Билл Гейтс сказал: "Проведем эксперимент: возьмите самую дорогую машину производства Sun и сравните производительность в Web у нее и у недорогой машины с Windows NT. Вы увидите, что производительность процессоров Pentium Pro выше, чем утверждают представители RISC-сообщества. Я говорю не о соотношении цена/производительность, а об абсолютной производительности".

Эти слова могут звучать убедительно разве что для клиентов, недостаточно знакомых с платформами Unix/RISC. Но всякий, кто в этом разбирается, конечно, понимает, что невозможно ожидать от дешевого компьютера с Windows NT более высокой производительности, чем у самой дорогой машины Sun (на момент написания этой статьи - Sun Microsystems Enterprise 10000 Server с 64 процессорами UltraSPARC).

Не обязательно ставить эксперимент - достаточно просто экстраполировать результаты тестирования Web-серверов, проведенного журналом InfoWorld. Машина с двумя процессорами Pentium Pro и ОС Windows NT трудилась над тестовой задачей как бешеная, а однопроцессорная станция Sun SPARC справлялась с ней без всякого напряжения.

Проблема связана как с программным обеспечением, так и с аппаратурой. Несколько лет назад еженедельник PC Week продемонстрировал, что OS/2 и NetWare на однопроцессорной машине способны превзойти по производительности Windows NT, даже если ей дать больше процессоров. Неопубликованные результаты внутреннего тестирования InfoWorld в свое время показали, что Windows NT и SQL Server систематически отказывают при высокой нагрузке на четырех процессорах Pentium Pro, а однопроцессорная IBM AS/400 с операционной системой OS/400 и сервером баз данных DB2 при такой же нагрузке продолжает работать. (Правда, при меньших нагрузках AS/400 работала медленнее четырехпроцессорной машины с NT, что вполне естественно.)

Таким образом, вопреки цитированному заявлению Гейтса, Windows NT пока еще не готова состязаться с высокопроизводительными машинами Unix/RISC.

Почему прогноз неверен

У прорицателей и аналитиков, предсказавших победу NT над Unix, осталась последняя надежда: если закон Мура по-прежнему будет действовать, то Windows NT со временем сравнится-таки с мощными системами Unix/RISC по производительности, оставаясь значительно дешевле их.

В действительности прогноз, основывающийся на законе Мура, не учитывает следующих обстоятельств:

• благодаря Internet возобновляется интерес к Unix вообще;
• Unix-системы для процессоров Intel как открыто, так и тайно проникают в сферу информационных технологий (ИТ);
• предварительное сравнение "на глаз" Windows NT и Unix на процессорах Intel показывает ряд изъянов в NT;
• поскольку закон Мура приводит к повышению производительности Unix-систем для Intel точно так же, как к повышению производительности NT, то из-за сравнительно долгих сроков разработки NT он начинает работать против нее; (Благодарим читателей, просивших прояснить этот момент. - Редакция NC World.)
• потенциальная конкуренция со стороны других систем навязывает NT прямо противоположные направления развития.

Системы семейства Unix переходят в контрнаступление на нескольких фронтах. Internet - это Unix. Всемирная сеть изначально была построена на Unix, и именно она привлекла внимание к этой ОС. На Unix вскормлены нынешние выпускники колледжей - то поколение, которое сейчас заступает на работу в качестве специалистов по ИТ, а со временем займет посты руководителей отделов информационных систем. В результате начнется вторая стадия контрнаступления Unix. В настоящее время быстро развиваются Unix-системы для платформы Intel, и они поддерживаются уже немалым числом бесплатных и коммерческих программ (ссылку на страницу со списком коммерческих программ для Linux см. во врезке "Источники").

Многие вчерашние студенты, приобретшие опыт работы с Unix на Linux и FreeBSD, а сегодня работающие в отделах информационных систем, настроены открыто враждебно по отношению и к Microsoft, и к Windows NT. В результате Linux, BSD, Solaris и другие разновидности Unix находят путь на компьютеры фирм - когда открыто, а когда и тайно.

Скажем, уверены ли вы, что сервер, с которым вы связываетесь на работе, - действительно NT? Во многих корпорациях сотрудники информационных отделов потихоньку установили Unix-серверы, обеспечивающие службы NT. Зачем они идут на такой риск? Linux и FreeBSD - бесплатные системы, SAMBA - эмулятор служб NT - тоже. В результате отдел экономит средства. Руководство же вряд ли будет недовольно, если узнает, что за кулисами прячется Unix, поскольку жалоб по поводу простоев сервера в этом случае меньше.

Число жалоб снижается благодаря большей стабильности Unix по сравнению с Windows NT. Кроме того, и Linux, и FreeBSD, и BSDI Unix значительно опережают Windows NT по производительности на машинах с ограниченными возможностями, а при определенных условиях показывает аналогичные или даже лучшие результаты и на самом совершенном оборудовании. Раньше Unix-системы для процессоров Intel имели недостаточные возможности масштабирования, но сейчас они стремительно наверстывают упущенное и, возможно, вскоре обгонят NT как по числу одновременно используемых процессоров, так и по эффективности их эксплуатации.

Технические детали

Тем временем Windows NT уже проигрывает соревнование по многим важным параметрам. Linux, FreeBSD и другие разновидности Unix могут быть сконфигурированы как брандмауэры непосредственно "из коробки", а NT - нет. Бесплатные ОС семейства Unix имеют такие встроенные возможности, как IP-маскарад, а Windows NT не обеспечивает даже базовой фильтрации IP без дополнительного ПО.

В поставку Unix входят одна или несколько оболочек командной строки. Эти оболочки поддерживают изощренные языки сценариев, обеспечивающие простой доступ к сетевым утилитам, и такие сценарии часто оказываются наиболее эффективным средством автоматизации сложных задач администрирования. В Windows NT ничего подобного нет (язык командных файлов не выдерживает сравнения с оболочками Unix). Unix-сервер можно от начала до конца администрировать с любой рабочей станции, поддерживающей протокол Telnet, а в Windows NT для этого нет даже достаточного числа инструментов, поддерживающих работу в командной строке (к тому же на сервер с NT по умолчанию нельзя зайти по Telnet; правда, демон Telnet для NT имеется).

Некоторые версии Unix (в частности, Linux) поддерживают загружаемые модули устройств, т. е. позволяют загрузить систему, а после этого "на лету" переконфигурировать поддержку оборудования и программ. Например, вы загружаете Linux без поддержки установленной на машине платы SCSI, а когда нужно поработать с каким-то SCSI-устройством (скажем, произвести резервное копирование на оптический диск), просто загружаете поддержку для этой платы. По окончании работы с устройством соответствующий модуль можно выгрузить. Точно так же можно загружать и выгружать поддержку звуковой или сетевой платы и даже файловых систем, таких как HPFS, FAT, VFAT и др. (драйвер для NTFS на момент написания статьи находился в стадии разработки).

Таким образом, любая Unix-система с поддержкой загружаемых модулей по самой своей природе больше подходит для сервера, поскольку чуть ли не все изменения в конфигурации можно производить без перезапуска системы.

Что касается Windows NT, то она и близко не подошла к этому состоянию. Даже при незначительных изменениях в конфигурации систему требуется закрыть и перезагрузить, чтобы изменения вступили в силу. Измените IP-адрес шлюза, используемого по умолчанию, - и пожалуйте перезагрузиться. Даже тип модема, используемого для PPP-соединения по коммутируемой линии, нужно менять с перезагрузкой. Ни единого из этих ограничений в Unix нет.

Разумеется, NT имеет и некоторые преимущества перед Unix (например, в файловой системе NTFS более гибкая модель защиты), но о ее слабых сторонах можно говорить чуть ли не бесконечно. Windows NT свойственны глубинные изъяны, такие как безобразно организованная работа с системными DLL или потенциально опасная модель ядра, провоцирующая отказы драйверов.

Курсом на столкновение

Если принять, что Windows сохранит свое господствующее положение на процессорах Intel, проблемы для Microsoft все равно останутся. Параллельно с совершенствованием процессоров Intel происходит и удешевление RISC-процессоров. А пока Windows NT увеличивается в размерах, нестабильности и цене, Unix-системы становятся более зрелыми, более современными и менее дорогими.

Прогнозируя победу Windows NT над Unix с опорой на закон Мура, прорицатели исходили из того, что Microsoft будет снижать, а не поднимать цены, в то время как производители дорогостоящих RISC-платформ никогда не опустят ценовую планку. Фактически же Microsoft быстро повышает цены - вплоть до аннулирования соглашений о цене для некоторых своих лицензированных продуктов. Кроме того, ходят упорные слухи, что некоторые поставщики мощных компьютеров готовятся понизить цены и обеспечить в своих ОС поддержку Intel-машин.

Относиться к этому можно по-разному, но Windows NT определенно держит курс на столкновение с Unix. Ей предстоит, во-первых, состязаться с Unix на техническом уровне, а во-вторых, что-то противопоставить "сетецентрической" организации вычислительных систем.**

По мере взаимопроникновения и объединения двух этих сил для Microsoft возникнет необходимость обратиться к вопросам стабильности, архитектуры, быстродействия и управляемости, сделать Windows NT многопользовательской и обеспечить удаленный доступ к прикладным программам. Все это неизбежно будет реализовываться в виде "заплат", поскольку проект системы ничего подобного не предусматривал. Самое же неприятное состоит в том, что Microsoft должна будет либо каким-то способом завладеть стандартами Internet, либо согласовать Windows NT с существующими стандартами. И, решая для себя все эти вопросы, руководство Microsoft рассматривает в качестве задачи с наивысшим приоритетом сохранение своей монополии.

Насколько это безопасно?

Ни одна из перечисленных выше целей не достигается тривиальным путем, а некоторые из них к тому же прямо противоречат приоритетам и техническим методам Microsoft. Таким образом, мы вновь приходим к основному положению, развиваемому в этой серии аналитических статей: будущему Windows NT угрожает не столько превосходство конкурентов, сколько собственное несовершенство, которое является следствием неправильной расстановки приоритетов. Как мы показали в первой статье, при определении направления разработок руководством Microsoft движет стремление скорее к защите своей монополии на рынке систем для настольных компьютеров, чем к техническому совершенству.

Реально Windows NT сейчас менее стабильна, чем Unix, из-за уязвимости, связанной с конфликтами библиотек общего пользования (конфликтами DLL). И эта уязвимость сохранится, поскольку Microsoft имеет обыкновение заменять имеющиеся системные DLL при установке прикладных пакетов (осуществляя "скрытую модернизацию" ОС способом, на применение которого не решится ни один из конкурентов). Технически решить проблему DLL было бы несложно - просто это нежелательно с точки зрения Microsoft.

Использование же в Windows NT небезопасной модели драйверов связано со стремлением добиться более высоких, чем у конкурирующих систем, показателей в тестах, т. е. стабильность приносится в жертву скорости.

До сих пор компромиссные решения работали благодаря тому, что Microsoft ограничивала сферу своей деятельности настольными компьютерами. Ее системы только сейчас начали просачиваться на рынок серверов уровня отдела и бросать вызов лидирующим серверным системам. А по мере того, как Unix-системы для процессоров Intel выявляют разницу в качестве между NT и Unix, перспектива массового перехода на NT выглядит все менее и менее привлекательной.

Сумеет ли Microsoft выиграть сражение на основе одной лишь "безопасности" (в смысле "никого еще не выгнали с работы за то, что он купил продукт Microsoft")? Окажется ли такого рода безопасность важнее качества на новых для Microsoft рынках мощных систем?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы планируем в следующей статье более подробно проанализировать вопросы архитектуры NT, которые должна будет решить для себя Microsoft, и прольем некоторый свет на то, как именно Microsoft борется с Unix - конкретнее, с бесплатными Unix-системами - в сфере поддержки, а также в прессе и публичных выступлениях.

Об авторе

Источники

Linux

Прикладные программы и утилиты

http://www.double-barrel.be/linux_apps/textonly.html

http://www.xnet.com/~blatura/linapps.shtml

http://www.linuxmall.com/

CD-ROM с FreeBSD и Linux, выпускаемые компанией Walnut Creek http://www.cdrom.com/titles/os/os.htm

RedHat Linux 5.0 http://www.redhat.com/

Caldera OpenLinux 1.2 http://www.caldera.com/

Debian Linux http://www.debian.org/

Linux и программы для Linux http://www.infomagic.com/

LSL: http://www.lsl.com

BSD (версии BSD существуют для SPARC, Amiga, VAX, Sun 3, Mac, Alpha и др.)

Основная страница FreeBSD http://www.freebsd.com или http://www.freebsd.org

Berkeley Software Design, Inc. http://www.bsdi.com

Часто задаваемые вопросы по FreeBSD http://www.freebsd.org/FAQ/FAQ.html

Коммерческие программы для FreeBSD http://www.freebsd.org/commercial.html

Вестник FreeBSD ftp://ftp.freebsd.org/pub/FreeBSD/newsletter/issue1.pdf

CD-ROM с FreeBSD, выпускаемые компанией Walnut Creek http://www.cdrom.com/titles/os/fbsd26.htm

NetBSD http://www.netbsd.org/

OpenBSD http://www.openbsd.org/

Часто задаваемые вопросы по различным вариантам BSD http://cynjut.neonramp.com/FAQ.html

Прочее (включая Solaris, Windows NT и др.):

Информационное хранилище Sunsite http://sunsite.unc.edu/LDP/products.html

Страница Samba (сетевые службы Windows, работающие под управлением Unix) http://samba.anu.edu.au/samba/

Sun Solaris http://www.sun.com/solaris/index.html

Microsoft Windows NT Server http://www.microsoft.com/ntserver/default.asp

Microsoft Windows NT Workstation http://www.microsoft.com/ntworkstation/