Беглый взгляд на Longhorn

Самая значимая версия после Windows 95

В первый день работы конференции Microsoft Professional Developer Conference (PDC) 2003, проходившей прошлой осенью в Лос-Анджелесе, Билл Гейтс, говоря о новом представителе семейства Windows, известном как Longhorn, назвал его «самой значимой версией после Windows 95». Это определение нисколько не преувеличивает статус продукта. Функциональные возможности Longhorn, демонстрирующие принципиальный отход от всех предшествующих версий Windows, включают новый пользовательский интерфейс (см. экран 1), полностью трехмерную модель визуального отображения, усовершенствованные средства защиты, повышенный уровень надежности и новую файловую систему с возможностями базы данных. Гейтс не назвал точной даты, однако выпуска Longhorn следует ожидать не ранее 2006 г. Каждый участник конференции получил набор DVD с предварительным (до бета-тестирования) вариантом продукта, так что мне удалось опробовать эту технологию.

Экран 1. Новый пользовательский интерфейс Longhorn

При создании Longhorn, как и других версий Windows, разработчики исходили из оценки роста быстродействия и мощности настольных и серверных компьютеров в соответствии с законом Мура, согласно которому указанные параметры удваиваются каждые 18 месяцев. Однако файловая система под названием WinFS, обладающая возможностями базы данных и рассматриваемая как самое революционное достижение в Longhorn, создавалась на основе предположения о том, что фактические темпы увеличения емкости дисков превышают оценку Мура. По мнению Гейтса, сегодня емкость стандартного жесткого диска каждые 18 месяцев утраивается. Исходя из этого следует ожидать, что в пределах предстоящего десятилетия емкость жесткого диска типового настольного компьютера будет измеряться в терабайтах.

WinFS: NTFS «на стероидах»

По существу, WinFS — это новая прослойка между пользовательским интерфейсом (UI или API) и уже знакомой пользователю файловой системой NTFS, в основе которой лежит новая версия процессора базы данных Microsoft SQL Server, известная как Yukon. Процесс, воспринимаемый пользователем как поиск, выполняемый файловой системой, фактически представляет собой запрос к базе данных.

Иллюстрацией эффективности WinFS может служить самоуправляемый цикл организации хранения информации, фигурирующий в документации предварительного варианта Longhorn. Система выдает инструкцию копировать записи с нескольких музыкальных компакт-дисков в специальную папку, WinFS Music. Сохраненные записи можно выбирать по метаданным, например по исполнителю, названию или жанру. Как показано на экране 1, собрания записей в визуальном представлении выглядят как аккуратные стопки бумаги в папке. Когда пользователь запрашивает папку Music (например, набирает имя исполнителя), стопки бумаги становятся тоньше. Это облегчает работу с большими объемами данных.

Круг информации, управляемой файловой системой WinFS, безусловно, музыкальными записями не ограничивается. Для WinFS предусмотрены наращиваемые схемы, удобные для использования в создаваемых приложениях. На конференции была в различных видах продемонстрирована организация упорядоченного хранения кратких изложений судебных дел (резюме) в вымышленной адвокатской конторе. В этих примерах информация упорядочивалась по признакам (тегам), сформированным из метаданных, таких как клиент, адвокат и судья. При подобной организации секретарь конторы может без труда секционировать резюме по адвокатам или клиентам.

В системе WinFS также определены стандартные схемы организации списка контактов и календаря, которые разработчикам настоятельно рекомендуется использовать, вместо того чтобы хранить данные в разрозненных файлах. Применение этих схем обеспечивает пользователям (и ИТ-отделам) преимущество централизованного хранения общих данных по сравнению с инфраструктурой обособленных сетевых пользователей, внешних электронных адресов и параллельных списков.

Основное преимущество заключается в том, что система WinFS является «надстройкой» над NTFS. По сути, WinFS выступает в роли набора API-интерфейсов, связанных с данными, что позволяет использовать базовые действующие службы, включая версию NTFS, функционирующую в режиме транзакций. По существу, WinFS унаследовала все достоинства NTFS, включая поддержку дисковых массивов, объединенных томов и автономных носителей.

Дополнительные возможности

В Longhorn реализована новая модель информационного обмена под кодовым названием Indigo, использующая развитые Web-службы. Работа Indigo, незаметная для конечного пользователя, является важным элементом функционирования коммуникационных приложений фонового режима, в частности сетевых приложений. В технологии Indigo реализована попытка унификации большинства разрозненных методов, используемых программистами при разработке сетевых служб, за счет слияния функциональных возможностей ASMX, ASP.NET и отдельных служб Enterprise Services, таких как Microsoft Message Queuing (MSMQ).

Встроенная система защиты, стандартизованные возможности обмена сообщениями и стандартные схемы организации контактов и календаря, реализованные в Indigo, обеспечивают стабильность функционирования как приложений для соединения равноправных узлов, так и приложений информационного обмена в организациях. Технология Indigo разработана на базе транзакционной модели, поэтому является масштабируемой изначально. Помимо поддержки в Longhorn, доступность API-интерфейсов и служб Indigo будет обеспечена в дополнениях к Windows Server 2003 и Windows XP.

Прочие предполагаемые достоинства Longhorn включают избавление от необходимости перезагрузок после установки приложения (эту функцию предполагалось реализовать еще до появления Windows NT 4.0) и возможность установки приложения одним щелчком мыши (процесс установки сводится к копированию файлов приложения). Даже этот этап не является обязательным, так как в Longhorn предусмотрен вариант инкрементальной автоматической установки приложения при первом щелчке мыши на пиктограмме. Пользователь может устанавливать приложения Longhorn, не имея административных полномочий. Для ускорения процесса загрузки применяется интеллектуальная технология Superfetch, использующая кэширование при организации обмена с дисковой памятью для часто используемых файлов.

Повышенный уровень надежности обеспечивает набор функциональных возможностей, называемый «бортовым регистратором Longhorn». Набор включает отслеживание системных приложений, использование энергонезависимой памяти для быстрой перезагрузки и автоматическую проверку драйверов.

Вопрос безопасности в Longhorn проработан очень тщательно. В предварительной (до бета-тестирования) версии по умолчанию предусмотрено включение брандмауэра подключения к Internet (Internet Connection Firewall, ICF) для всех сетевых интерфейсов. Это проявляется при попытке переброски информации на компьютер, где функционирует предварительный вариант Longhorn, с любого другого компьютера, подключенного к сети. Брандмауэр ICF блокирует ответы на все запросы протокола Internet Control Message Protocol (ICMP) о переброске информации, пока не будет изменена соответствующая установка на закладке дополнительных настроек Advanced страницы свойств Properties каждого сетевого подключения. Другие элементы безопасности Longhorn включают интеграцию с расширенными средствами защиты на аппаратной базе Palladium и блокировку выполнения страниц памяти на 64-разрядных процессорах.

Avalon: модель визуального отображения Longhorn

Одним из достоинств Longhorn является отказ от интерфейса графических устройств (GDI), используемого во всех предыдущих версиях Windows. Визуальное отображение Longhorn основано на технологии WinFX, использующей трехмерную графическую модель, аналогичную той, что применяется в программировании игр. Благодаря WinFX можно ожидать значительного улучшения качества графики (особенно в трехмерных приложениях), что непременно отметят и пользователи, и сетевые администраторы.

Во время демонстрации движущийся фон экрана оказал минимальное влияние (или никакого вовсе) на отображение процессов, активных в данный момент. Обработку анимации выполняет устройство обработки графики Graphics Processing Unit (GPU). Проблема состоит в том, что функционирование Longhorn на любом компьютере, включая серверы, требует наличия устройства GPU и специально выделенной памяти для хранения видеоданных. На компьютере без выделенной видеопамяти предварительный вариант Longhorn работать может, но, как показывает опыт, с очень низкой производительностью.

В Longhorn предусмотрен переработанный пользовательский интерфейс под кодовым названием Aero, включающий боковую панель для запуска ограниченного числа приложений в небольших, размещенных компактной стопкой окнах. Область экрана, используемая боковой панелью, для других приложений недоступна. Боковая панель предназначена для динамических приложений, например биржевого монитора, передающего котировки ценных бумаг, или приложений WebCam, поэтому в большинстве случаев (см. экран 1) на экране присутствуют аналоговые часы. Вопрос о добавлении поддержки боковой панели в приложение решает разработчик (обычно эта поддержка означает возможность отображения хода выполнения приложения в небольшом окне фиксированного размера), поэтому не все приложения будут использовать такую возможность. Например, действующие сегодня приложения не будут обладать способностью отображения в боковой панели Longhorn.

Требования Longhorn

Предварительную (не прошедшую бета-тестирования) версию Longhorn, которая распространялась на конференции PDC, можно получить по сети Microsoft Developer Network (MSDN). При этом, однако, необходимо осознавать, что работа над продуктом еще идет полным ходом и существует ряд требований, которые необходимо изучить, прежде чем приступать к установке. Помимо устройства GPU и выделенной видеопамяти, необходим локальный DVD-дисковод. Longhorn не поставляется на компакт-дисках, возможно, из-за большого объема. В частности, сам продукт и соответствующий набор инструментальных средств разработки программного обеспечения (SDK) для 64-разрядных и 32-разрядных процессоров AMD и Intel занимают более 5 Гбайт.

Код продукта для предварительной версии не предоставляется. Вместо этого пользователь заходит на защищенный Web-сайт, используя идентификатор и пароль. Идентификатор и пароль, ассоциированные с именем компьютера, но не с конкретной конфигурацией аппаратной части, генерируют код продукта. Если код продукта не работает на одной системе, можно установить его на другой. Установленный код должен быть активирован не позднее чем через 14 дней.

Система конечного пользователя должна иметь 256 Мбайт оперативной памяти, процессор с тактовой частотой 800 МГц и устройство обработки графики (GPU) DX7 плюс 32 Мбайт выделенной видеопамяти. Для систем разработчиков рекомендованные характеристики — 1 Гбайт оперативной памяти, процессор 1,6 ГГц и GPU DX9 c 64 Мбайт выделенной видеопамяти. Однако, как показывает практика, предварительная версия Longhorn задействует от 400 до 500 Мбайт, поэтому на системах с оперативной памятью менее 512 Гбайт качество функционирования будет низким. Здесь, как и для всех остальных версий Windows, чем больше памяти, тем лучше.

Для действующих систем Windows модернизация до предварительного варианта Longhorn не предусмотрена. Единственный вариант — «чистая» установка. Возможна, однако, установка в конфигурации с двойной загрузкой. Единственное требование — установка на отдельном разделе, отформатированном с использованием формата NTFS. Файлы операционной системы, не считая файлов данных, занимают около 2,6 Гбайт дискового пространства.

В комментариях к предварительной версии представлен длинный список функций, не работающих в текущей версии. Например, возможна порча данных при записи (или форматировании) на диск CD-RW или DVD-RW, отключена система защиты файлов (Windows File Protection — WFP), планирование задач доступно только для администраторов, некоторые функции на 64-разрядных системах работают некорректно, а также выключен ряд элементов Microsoft Outlook Express. Для некоторых компьютеров Dell необходимо обновление BIOS перед установкой Longhorn. В моей тестовой конфигурации, построенной на базе материнской платы ASUSTek с процессором AMD Athlon (1 ГГц), система Longhorn не распознала звуковую карту. Наконец, в документации к предварительной версии Longhorn указано, что этот продукт не предназначен для производственной среды.

Наличие процессора реляционной базы данных, рассчитанного на работу в тяжелых условиях, на каждом компьютере, эксплуатирующем Longhorn, будь то настольная, серверная или портативная система, готовит почву для радикального изменения в программировании. Это изменение нашло отражение в новой версии Visual Studio (VS) и соответствующем обновлении рабочей библиотеки Microsoft .NET (оба продукта фигурируют под кодовым названием Whidbey). В основе новой версии VS лежит новая модель программирования на языке Extensible Application Markup Language (XAML). Эта модель обеспечивает программистам Windows примерно ту же степень независимости от данных, которой давно обладают программисты на языке HTML, т. е. Web-программисты.

В частности, язык XAML позволяет описать диалоговое окно путем указания его ширины и высоты в дюймах или процентах от имеющегося пространства экрана. Это дает возможность использовать простой текстовый редактор для программирования в среде Windows (как если бы можно было редактировать документ HTML в блокноте Notepad). Например, показанный на экране 2 документ XAML, взятый из материала «Introducing Longhorn for Developers» (http://msdn.microsoft.com/longhorn/ understanding/books/rector/default.aspx), определяет текст, набранный красным шрифтом размером 14.

 Hello World!
 

Эта функция хороша тем, что позволяет менять размер и цвет шрифта по желанию без необходимости перекомпиляции программы. При этом информация хранится в файле XAML, который можно редактировать в текстовом редакторе, а не в реестре Windows.

Модель программирования XAML в комбинации с возможностями базы данных Longhorn обещает значительное повышение эффективности программирования, как для серверных, так и для настольных систем. На конференции демонстрировалось добавление защиты подключения в расчете на каждого пользователя (помимо защиты по паролю) в систему безопасности действующего Web-сайта. Вся программа заняла примерно десять строк. Сегодня даже у опытного программиста выполнение аналогичной задачи «с нуля» заняло бы несколько недель.

Новые названия продуктов

Предполагается, что к моменту выхода Longhorn технологию Whidbey заменит еще более усовершенствованная версия VS под кодовым названием Orcas c поддержкой обширного набора управляемых API-интерфейсов, фигурирующих в Longhorn, новым инструментарием пользовательского интерфейса, усовершенствованной моделью защиты и файловой системой WinFS. Использование в WinFS процессора базы данных Yukon обеспечит интеграцию с версиями Whidbey и Orcas инфраструктуры Windows .NET Framework и библиотек классов, доступ к данным в «родных» форматах (включая XML), усовершенствованную модель программирования с повышенным уровнем защиты за счет использования .NET-управляемого кода, а также способность создавать Web-службы на уровне базы данных.

Ко времени выхода Longhorn планируется выпуск многих других продуктов, среди которых особый интерес для руководящих ИТ-специалистов предприятий представляет технология Dynamic Systems Initiative (DSI) под кодовым названием Whitehorse, способная в автоматическом режиме генерировать физическое и логическое представление сети предприятия и позволяющая тестировать системы на совместимость до их фактического развертывания.

Неопределенными остаются лишь временные рамки выхода Longhorn. Microsoft намеренно не вносит ясности в этот вопрос. На симпозиуме Gartner Spring Symposium 2004 в Сан-Диего Гейтс подтвердил давно зародившиеся подозрения аналитиков — новая версия Windows появится не ранее 2006 г. При этом была сделана оговорка, что новый срок вовсе не означает задержки, так как продукт в привязке к определенной дате никогда не рассматривался.

Джон Рулей — независимый технический писатель. Готовит еженедельные выпуски Windows 2000 Pro UPDATE (http://www.win2000mag.com/update). С ним можно связаться по адресу: jruley@ainet.com