Windows rendszergazda

Nyomtatás
Megjelent: 2014. április 11. péntek

Tantárgy neve: Windows rendszergazda

Tárgyfelelős: Dr. Mádai Viktor

Tantárgy kódja: MFFAT720001

Tárgyfelelős tanszék/intézet: Ásvány- és Kőzettani Intézeti Tanszék

Javasolt félév: 2.

Előfeltételek: GEIAL621M

Óraszám/hét (ea+gyak): 2+2

Számonkérés módja (a/gy/v): aláírás és vizsga

Kreditpont: 5

Tagozat: nappali

Tantárgy feladata és célja:

A windows operációs rendszerek rendszergazdai szintű telepítésének, működtetésének, a működés során fellépő hibák javításának elsajátítása. Az operációs rendszer feladatainak, folyamatainak megismerése a szerver és kliens változatok felépítésének működési mechanizmusainak megismerése révén.

Tantárgy tematikus leírása:

1. hét: Bevezetés, alapfogalmak ismertetése

A Windows operációs rendszerek története, fejlődése, verziói.

A windows API, szolgáltatások funkciók és rutinok, processzusok, fonalak és jobok, a virtuális memória, kernel mód és felhasználói mód. Terminál szolgáltatások és többszörös ülések (Sessions). Objektumok és kezelőik (handlers). Biztonság alapjai, a Rendszerleíró adatbázis, Unicode kódkészlet.

A megismerés eszközei: A teljesítmény monitor, Windows Support Tools, Windows Resource Kits, a

Kernelben, annak révén történő hibakeresés. A Platform Software Development Kit (SDK) használata, Az eszköz driver kit (DDK). Egyéb eszközök: a Sysinternals eszközei.

2. hét: A rendszer arhitektúrája

Tervezési kérdések, és célok, az operációs rendszer rendszermodelljének ismertetése. Főbb célok: hordozhatóság, szimmetrikus multiprocesszálás, skálázhatóság. Eltérések a Windows szerver és a kliens operációs rendszerek között, Ellenőrzött telepítés és rendszerindítás. Alapvető rendszerkomponensek: környezeti alrendszerek és alendszer DLL-ek. Az Ntdll.dll, az Executive, a Kernel, a HAL, az eszközillesztők, rendszer processzusok.

3. hét: Rendszer mechanizmusok

Trap kezelés, Interrupt kezelés, kivétel kezelés, rendszer szolgáltatás kezelés. Az objektum menedzser,  executive objektumok, objektum struktúra, szinkronizáció, magas és alacsony szintű IRQL szinkronizáció, Rendszerfonalak, Windows Global Flag-ek, A helyi eljárás hívás (LPC:Local Procedure Calls), A Kernel esemény követése, a  Wow64, Rendszerhívások, Felhasználói hívások Fájl rendszer redirekció, rendszer leíró adatbázis redirekciója és tükrözése (reflection) Kimenet / bemenet vezérlés hívásai, 16-bites alkalmazások, Nyomtatás.

4. hét: A windows operációs rendszer alapvető működésének belső mechanizmusai: A menedzsment

A rendszer leíró adatbázis, elérése, megváltoztatása, használata, adattípusai, logikai struktúrája. Alapvető rendszer leíró adatbázis problémák elhárítása, az adatbázis belső szerveződése, működése. Szolgáltatások, ezek applikációi és jogosultságai, a szolgáltatás vezérló menedszer. A szolgáltatások indulása, fellépő hibák, a szolgáltatások leállása. Osztott szolgáltatás processzusok, szolgáltatás vezérlő programok. A WMI felépítése, operációs rendszer szintű szolgáltatók (providers). Az általános információs modell (CMI) és a menedzselt objektum formátumú nyelv (Managed Object Format Language). A WMI névtere. Osztály asszociáció, a WMI megvalósítása és biztonsági kérdései.

5. hét: Az operációs rendszer elindulása és leállása

A Boot Processzus, az x86 és x64 rendszerek preboot folyamatsora. A Boot-szektor és az Ntldr folyamatai. Az IA64 Boot processzus. A Kernel és az Executive alrendszerek inicializációja. Smss, Csrss, és a Winlogon folyamatok. Automatikusan induló image-ek. Probléma elhárítás a boot-olási és a rendszerindulási folyamatok során. Az utolsó még működő konfiguráció (Last Known Good ) és a biztonsági üzemmód (Safe Mode) A rendszervisszaállító konzol alkalmazás: Recovery Console. Boot problémák kezelése. Rendszerleállítás.

6. hét: Processzusok, fonalak és Jobok

A processzusok felépítése, adatstruktúrái, Kernelváltozók, teljesítményszámlálók, a legfontosabb kapcsolódó függvények ismertetése. A processzusok létrejöttének folyamata: a végrehajtásra kész utasítás és adatstruktúra (image) megnyitása, a Windows Executive Process Object létrehozatala. A kezdő fonal, a verem illetve a kontextusa létrehozása. A Windows értesítése az új processzus létéről, a kezdő fonál végrehajtásának megkezdése, a processzus inicializálása annak kontextusában. A fonalak felépítése, adatstruktúrák, kernelváltozókteljesítmény számlálók, a kapcsolódó függvények ismertetése. Egy fonál születése, a fonál aktivitás vizsgálata. A fonalak ütemezése. A Windows ütemezési mechanizmusainak áttekintése. A prioritási szintek. A Windows ütemezésének alkalmazás programozói interfésze. A kapcsolódó szoftver eszközök. Valós idejű prioritások, fonal állapotok, a diszpécser adatbázis, az időegység: a kvantum. Ütemezési forgatókönyvek. A kontextus átkapcsolás mechanizmusa. A várakozó fonál, és a prioritás váltások. Több processzoros rendszerek és azok fonál ütemezési algoritmusai. A Job objektum.

7. hét: Memória menedzsment

A memória menedzser felépítése. A belső szinkronizáció. A menedzser konfigurálása, a memória használat vizsgálata. A memória menedzser szolgáltatásai. Kis és nagy lapok. Lapok foglalása és használata, a memória terület zárolása. Az allokáció szemcsézettsége. Osztott memória használata és a fájlok map mechanizmusa. A memória védelme. Végre nem hajtható lap védelmi mechanizmusa. A Copy-on-Write művelet. A készlet (heap) menedzser. Az AWE mechanizmus. A rendszer memória pool-jai, a pool méretének meghatározása, a használat monitorozása. A Look-Aside Listák, az eszközillesztők megerősítése, A virtuális címtér felépítése: x86-os (32 bites) rendszerek felhasználói-, rendszer- és session-címtere. Az operációsrendszer laptábla bejegyzései. 64 bites címtér felépítése. A címfordítás működése .A TLB (Translation Look-Aside Buffer) működése. A fizikális címtartomány kiterjesztése (Physical Address Extension) Virtuális címfordítási mechanizmusok: IA-64, x64 rendszerek esetében. A laphiba kezelés eljárásai. Invalid laptábla bejegyzések, prototípus bejegyzések, A belapozás, az ütköző laptábla hibák esete, lapfájlok. A virtuális címleírók. A munkahalmaz. Igény szerinti lapozás. A logikai előrelapozás. Az elhelyezési politikák.

A munkahalmaz menedzsmentje, az egyensúlyi lapkészlet és a lapozó (swapper), rendszer munka lapkészlet. A lapkeret szám adatbázis. A laplista változásának dinamikája . A módosított lap írója, A lapkeret adatstruktúrája. Alacsony és magas memória területek értesítése, használata.

8. hét: Biztonsági kérdések

A biztonsági rendszer felépítése, objektumok védelme, hozzáférés ellenőrzés. A biztonsági leírók és a hozzáférés vezérlése. Hozzáférési jogok és privilégiumok. Biztonsági auditálás. A Logon folyamata: a Winlogon inicializációja. Felhasználói belépés szakaszai. A szoftverhasználat szabályzásának politikái.

9. hét: Az I/O rendszer

A beviteli/kiviteli rendszer komponensei. Az I/O menedzser. A tipikus I/O feldolgozása. Eszközmeghajtók és típusaik, struktúrájuk. Eszközkezelő és eszköz objektumok. Az eszközök megnyitása, I/O processzálás, az I/O típusai, a kérések csomagjai. Egyszeresen és többszörösen rétegzett eszközmeghajtók kérései. Befejezési portok. Az eszközkezelők verifikációs mechanizmusa. A Plug and Play (PnP) menedzser, a PnP támogatás szintjei, eszközmeghajtó betöltése., inicializációja, installációja. Az eszközmeghajtó installálása általában. Az energiaellátás menedzsmentje, az egyes folyamatok, lépések. Eszközillesztők energia menedzsmentje.

10. hét: A tárolás menedzsmentje

A tároláshoz kapcsolódó fogalmak. Eszközkezelők, és az Ntldr. Lemez osztály-, port- és miniport- eszközillesztők. Lemez eszköz objektumok. A partíciós menedzser, kötetmenedzsment. Alap lemezek, és dinamikus lemezek. Több partíció kezelése. A kötet névtere. Egy kötetet érintő I/O műveletek. Virtuális lemez szolgáltatás. A kötet árnyékmásolatát létrehozó szolgáltatás.

11. hét: A Cache menedzser

A Cache Menedzser alapfunkciói, Egyetlen centralizált rendszer cache A memória menedzserrel való együttműködés, A koherencia fenntartása. Virtuális blok gyorsítótárazása. Adat illetve utasítás folyam alapú gyorsítótárazás. A visszaállítható fájl rendszer támogatása. A gyorsítótárazás virtuális memóriamenedzsmentje. A Cache mérete Nagy rendszer cache, virtuális méret. A munkahalmaz a cach-ben. A cache fizikai mérete.A cache adatstruktúrái rendszer és fájl szinten. A fájlrendszer.interfésze. Beírás és kiírás, a cache működése. Gyors I/O Előreolvasás és utólagos visszaírás stratégiái. A rendszerfonalak és a cache memória

12. hét: A fájlrendszerek

A windows fájrendszer formátumai: CDFS, UDF, FAT12, FAT16, és a FAT32, valamint az NTFS. A fájlrendszer eszközkezelőjének arhitektúrája. Lokális és távoli fájlrendszerek. A fájlrendszerek operációi. Szűrő feladatú eszközillesztők. A fájlrendszer problémáinak kezelése. A FILEMON és alkalmazása. Az NTFS tervezési céljai és fő sajátosságai. Az NTFS fájlrendszer eszközmeghajtója. Az NTFS struktúrája a lemezen. Kötetek, klaszterek, és az MFT (Master File Table). A fájl referencia szám, fájlok rekordjai. Az elnevezési konvenciók. Állandó ás változó attribútumok. Adattömörítés és szétszórt fájlok. A Change Journal File. Indexelés, objektum ID-k, kvóta követés. NTFS visszaállítási támogatás, A fájlrendszer tervezés evolúciója: loggolás, visszaállítás, a sérült klaszterek visszaállítása. Titkosítás a fájlrendszerben. A visszafejtési folyamat. Titkosított fájlok visszanyerése.

13. hét: Hálózati kommunikáció

A Windows hálózati arhitektúra, Az OSI referencia modell. A hálózati működést biztosító szoftver komponenesek. A hálózati alkalmazásprogramozói interfész, windows csatolók (Windows Sockets). A távoli eljárás hívás. A webes hozzáférés alkalmazásprogramozói interfészei. Névvel ellátott csövek és postaládák (Named Pipes és Mailslots). A  NetBIOS rendszerösszetevő. Egyéb hálózatos alkalmazásprogramozói interfészek. Többszörös átirányítási támogatás, többszörös szolgáltató forgalom irányító. A többszörös UNC szolgáltató. Névfeloldás, A névtér rendszer. A windows internetes névszolgáltatása. Kommunikációs protokollokat biztosító eszközkezelők. A TCP/IP kiterjesztés. Az NDIS eszközkezelők. Eltérések az NDIS miniport eszközkezelők működésében. Kapcsolat orientált NDIS. A távoli NDIS. A QOS. A kötési folyamat. A rétegzett hálózati szolgáltatások. Távoli hozzáférés. Az Active Directory szolgáltatás. Hálózati terhelés elosztás. A fájl replikációs szolgáltatás. Elosztott fájlrendszerek.

14. hét: A Crash Dump tartalmának vizsgálata

A hirtelen rendszerleállás okai. A kék képernyő megjelenésének okai. A rendszerösszeomlás során keletkező Crash Dump fájlok, és a windows hibaüzenetei. Hálózaton át megvalósított rendszerösszeomlás vizsgálat. Alapvető Crash Dump analízis. A Notmyfault alkalmazás használata. A bőbeszédű (Verbose) Analízis. Egyéb rendszerösszeomlást vizsgálni képes eszközök. A puffer túlcsordulás és a különleges információs blokk (pool) Kód átírási és rendszer kód írási védelem. Haladó szintű Crash Dump Analízis. Adattöredékek okozta zavar a veremben. Lefagyó vagy válaszképtelen rendszerek. Amikor nincs Crash Dump tartalom.

Tantárgyi gyakorlatok tematikus leírása:

1.hét: Az ügyfél: Alapismeretek, ügyféloldal. Bevezetés. Mikor és miért nincs szükség kiszolgálóra? A Windows-ok telepítése. A rendszerváltozatok, hardverigény, telepítési módszerek és előkészületek. Fiókok, fájlok és beállítások átvitele. A telepítés folyamata, az aktiválás. Komponensek hozzáadása, elvétele az alkalmazás kompatibilitás eszközei, a rendszerismeret alapjai. A Rendszer panel részletei. Fiók specifikus mappák és megosztások.

2. hét: A felügyeleti konzol: az MMC-program. A Computer Management konzol áttekintése. A felügyeleti eszközök (Administrative Tools). Ügyfélgép beléptetése tartományba. Hálózat és annak kezelése a Windows-ban. A hálózati és megosztási központ. A hálózati profilok. A TCP/IP-protokoll. Új protokollok és szolgáltatások.

3. hét: Diagnosztika és felügyelet. Általános felügyeleti áttekintés. A Performance Information and Tools. Diagnosztikai segédprogramok. Haladó felügyeleti eszközök. Az Eseménynapló (Event Viewer).A Feladatütemező. A megbízhatóság és a teljesítmény figyelése: Reliability and Performance Monitor.

4.hét: Rendszerszintű diagnosztikai eszközök. A távoli asztal, a távsegítség. A Windows-távfelügyelet (WinRM) és a távoli héj (WinRS) A helyi házirend. Szerkezeti, működésbeli változások. Felhasználókra és csoportokra érvényesíthető házirendek. Gyakorlati példák.

5.hét: Az ügyfelek biztonsága,biztonság: általános bevezető. Az erőforrás-kezelés alapjai, a hitelesítés és a jogosultságok. A fájlrendszer-jogosultságok. A hálózati megosztások jogosultságai. A megosztott nyomtatók

Jogosultságai. A felhasználói engedélyek. Windows XP Service Pack 1, 2, 3 biztonsági változásai. Újdonságok a biztonsági rendszerben. Védekezés méllyebb szintben. A szolgáltatások megerősítése: Service hardening. Változások a felhasználó fiókok és a csoportok kezelésében. A felhasználói fiókok felügyelete (UAC), és a Mandatory Integrity Control (MIC).

6.hét: A biztonsági rendszer összetevői. A Security Center. Az Internet Explorer 7,8,9… biztonsági újításai.

A Windows Defender. A titkosított fájlrendszer: az EFS. A BitLocker: a lemezek titkosítása. A haladó tűzfal és az IPSec-kapcsolatok. Mentés és visszaállítás. A biztonsági másolatok tárolása. A System Restore-szolgáltatás

A Previous Versions-szolgáltatás. Fájlok és mappák mentése.A Complete PC Backup.

7.hét: Kiszolgáló a hálózatban Windows Server Kiszolgáló alkalmazása: előnyök, alapismeretek. A kiszolgáló feladatai. Előkészületek és telepítés. A Windows szerverek  különféle változatai. A telepítés előkészületei. Az operációs rendszer telepítése.

8. hét: A kiszolgálók alapszolgáltatásai. Fájlkiszolgáló szolgáltatások. A fájlkiszolgáló újdonságai: az FSRM. Nyomtatási szolgáltatások (PMC).

9. hét: Hálózati szolgáltatások. Egy kis ismétlés: az IP-cím és típusai, az IP-beállítás módszerei. A DHCP-kiszolgáló. Az LMHOSTS-fájl és a WINS-kiszolgáló. Az RRAS-infrastruktúra. Terminálszolgáltatások és a Távoli asztal.

10. hét: Egyéb kiszolgálókomponensek. Levelezési szolgáltatások: az SMTP- és a POP3-kiszolgáló.

Tanúsítványszolgáltatás (Certification Authority),Internet Information Services 6.0, Windows SharePoint Services, adatfolyam-kiszolgáló (Streaming Media Server), a Windows Server Update Services (WSUS).

11.hét: Tartományi környezet. Mire jó a címtár. Az Active Directory-címtárszolgáltatás alapjai. Az Active Directory alkotóelemei. Címtárpartíciók és az egyedi főkiszolgáló-műveletek (FSMO). A séma. A globális katalógus szerepkör. A működési (funkcionalitási) szintek. A fizikai tárolás. A kezelés és az eszközök.

A DNS-szolgáltatás A névfeloldás menete. A DNS-gyorsítótár (DNS Resolver Cache). A DNS-zóna

A névkiszolgálók típusai. Milyen rekordokat tartalmaz egy zóna? Az SRV-rekordok formátuma. A DNS-kiszolgáló beállításának lépései.

12. hét: Az Active Directory telepítése. A telepítés feltételei. Mi történik a telepítés közben? Hibalehetőségek. Tipikus címtárobjektumok. A szervezeti egység. A fiókok típusai. Megosztott mappák és

Nyomtatók. A címtár mentése és visszaállítása. A System State mentés és a címtár visszaállítása. A csoportházirend. A helyi házirend és a csoportházirend. Mire használjuk? Hogyan működik a csoportházirend? A Group Policy Management Console. A replikáció és a telephelyek. A replikáció. A replikációs topológia. A telephelyek. A telephelyek tervezése.

13.hét: Hibakeresés és elhárítás. Hogyan lehet észlelni a hibákat? Hibakeresés és javítás részletesebben.

A rendszerindítás folyamata és az indítómenü elemei. A helyreállítási konzol. A „kék halál”, Grafikus ellenőrző és javító eszközök.  A feladatkezelő (Task Manager), a Computer Management MMC. Hálózati gondok megoldása.

14. hét: Adataink biztonsága: Az NTBackup, és a rendszervisszaállítás. Külső eszközök, a Sysinternals

Segédprogramok használata.

Félévközi számonkérés módja:

2db egy óra időtartamú írásbeli zárthelyi dolgozat a 7- és a 13-héten. Sikertelen dolgozat esetén pótlási lehetőség a 14 héten.

Értékelési határok:

100–81%: jeles, 80–71%: jó, 70–61%: közepes, 60–51%: elégséges, 50–0%: elégtelen

Kötelező irodalom:

Kis B 2006: Windows XP – Haladókönyv, Szak Kiadó KFT.

Mueller, J. 2007: Windows administration at the command line: for Windows Vista, Windows 2003, Windows XP, and Windows 2000, Sybex/Wiley Pub, Indianapolis Ind.

Orchilles, J. – Cherry, D. 2010: Microsoft Windows 7 Administrator's Reference: Upgrading, Deploying, Managing, and Securing Windows 7, Elsevier.

Ajánlott irodalom:

Bott, E. 2005: Microsoft Windows XP inside out, Microsoft Press, Redmond Wash.

Foster, R. H. 2003: Programming Windows Server 2003, Manning.

Gralla, P. 2007: Big Book of Windows Hacks, O'Reilly Media.

McFedries, P. 2010: Microsoft Windows Home Server Unleashed, Pearson Education, Limited.

Morimoto, R. – Noel, M. – Droubi, O. – Mistry, R. – Amaris, C. 2010: Windows Server 2008 R2 Unleashed, Sams.

Nagar, R. 1997: Windows NT file system internals: a developer's guide, O'Reilly, Cambridge, Sebastopol Calif.

Panek, W. 2010: Microsoft Windows 7 Administration Instant Reference, John Wiley & Sons.

Russinovich, M. 2005: Microsoft Windows internals : Microsoft Windows Server 2003, Windows XP, and Windows 2000 (4th ed.), Microsoft Press, Redmond Wash.

Russinovich, M. 2009: Windows internals 5th edition, Microsoft, Washington DC.

Joomla 1.6 Templates designed by Joomla Hosting Reviews