Это первая часть из серии статей в которых мы будем рассказывать об особенностях Windows Vista, которые дают значительный скачок эволюции операционных систем семейства Windows. В этой статье мы затронем вопросы по новому ядру системы и поговорим о сети.

В последнее время новая операционная система Windows Vista окружена противоречивыми слухами. Большинство пользователей, общающихся в форумах, не высказывают желания переходить на новую систему в ближайшем будущем. Несомненно, многие видели скриншоты или видеоролики, демонстрирующие Vista в действии. На основании этих видеоматериалов у пользователей складывается мнение, что новая система – это ни что иное, как приукрашенная Windows XP. 3D – эффекты интерфейса Vista действительно впечатляют, но уже на протяжении нескольких лет подобное реализовано в OS X системах. Возникает чувство, что Vista – это просто обновленная Windows ME, не способная вдохнуть в компьютер новую жизнь.

Вероятно, неприятие новой системы связано с тем, что люди просто не знают того, что скрыто внутри Vista. Microsoft ведет широкомасштабную рекламную компанию под слоганом «Внеси ясность в свой мир» ("Bringing Clarity to Your World"), в ходе которой пытается донести до пользователей детальную информацию о новой системе.

Предлагаемые пресс-релизы написаны весьма заумно, а разъяснения, предлагаемые энтузиастами, выполнены в небрежной манере. В этом обзоре мы попытались ясно и доступно изложить всю достоверную информацию о Vista.

Далее будут описаны основные нововведения и улучшения, появившиеся в операционной системе нового поколения, и объяснены те моменты, которые наиболее важны для пользователя.

Конечно, работа над Vista еще далека от завершения. Для выхода финальной версии потребуется, вероятно, еще шесть месяцев упорного труда разработчиков. Эта работа объединит в окончательном варианте те вещи, которые были наработаны в ходе предварительного тестирования. И за эти полгода многое может измениться (видели бы вы систему Windows XP за шесть месяцев до выхода ее финальной версии!). Не станем утверждать, что Windows Vista – это величайшая из всех ОС, ей до этого еще далеко. Но мы вдохновлены обещанными возможностями, и думаем, что когда вы узнаете о них более подробно, наши чувства передадутся и вам.

Новое ядро системы

Многие пользователи считают Windows XP (а также и Windows 2000, и предыдущие версии Windows) ненадежной. Независимо от того, как много патчей и обновлений выпускает Microsoft для своих ОС, самая важная часть этих систем (ядро) спроектирована таким образом, что не позволяет обеспечить безопасность самой себя. Решение этой проблемы только одно: спроектировать и построить новое ядро системы таким образом, чтобы оно было защищено и стабильно.

Посмотрим теперь, что было сделано с ядром в новой ОС Windows Vista. Полная замена ядра может привести к тому, что многие программы просто не смогут работать в новой системе, а это совершенно недопустимо. Поэтому основа ядра в Vista та же, что и в Windows 2000 и XP, но серьезным изменениям подверглось обеспечение защищенности ядра.

Некоторые операционные системы могут быть запущены в защищенном режиме. При этом загружается только ядро ОС, без загрузки, например, драйверов устройств, большинство из которых работают только в пользовательском режиме. Таким образом, запуск в защищенном режиме предотвращает установку и выполнение программ, не подписанных сертификатом безопасности, и даже для запуска подобного кода требуется допуск пользователя на уровне прав администратора.

В Windows Vista нанести вред ядру системы вирусами и троянами стало еще сложнее. Теоретически, чтобы разрушить ядро Vista, пользователь должен собственными руками запустить вредоносный код на своем компьютере. Конечно, в подобное утверждение пока что трудно проверить, а верно оно или нет, мы узнаем только тогда, когда финальная версия Vista будет установлена на миллионах компьютеров. Но уже сейчас очевидно, что Microsoft делает очень многое для повышения стабильности, безопасности и обеспечения совместимости новой ОС с существующими программами, написанными под предыдущие версии Windows. И это весьма непростая задача.

Но и это еще не все! Microsoft сделает жизнь разработчиков проще, путем улучшения и упрощения взаимодействия программ с системой и оборудованием. Естественно, это положительно скажется на производительности.

Возьмем в качестве примера, так называемую проблему «heap». Многие пользователи Windows XP вообще не знают что такое «heap», т.к. этот термин применяется среди профессиональных программистов, и связан с распределением памяти при написании программ под Windows XP. При этом возникают серьезные проблемы, связанные с фрагментацией большой «heap» и др. В ядро Vista встроена технология, позволяющая автоматически предотвращать фрагментацию «heap». Если для вас проблема «heap» не стала более ясной, не беспокойтесь. Просто знайте, что Vista значительно улучшает жизнь разработчикам и повышает производительность программ.

Также множеству относительно небольших улучшений подверглись функции общего назначения.

Теперь перейдем к управлению питанием. Механизм выполнения запросов ОС к энергопотребляющим устройствам компьютера был тщательно переработан. Новая система управления питанием выполнена таким образом, чтобы максимально облегчить производителям выпуск устройств, поддерживающих режимы пониженного энергопотребления, в том числе ждущий и спящий режимы. Что такое спящий режим, спросите вы. Все просто: при выключении настольного компьютера в этом режиме все используемые данные, и данные, находящиеся в оперативной памяти, записываются на жесткий диск. Далее отключаются практически все энергопотребляющие устройства, за исключением некоторых (например, центрального процессора и некоторых микросхем на материнской плате). Для того чтобы вывести компьютер из спящего режима нужно просто поводить мышью или нажать любую клавишу на клавиатуре. Пройдет несколько секунд и система будет восстановлена точно в том виде, в котором была до перевода в спящий режим.

Перевод  ноутбука в спящий режим можно произвести двумя способами: либо нажать кнопку подачи/отключения питания, либо закрыть крышку. Но в отличие от настольных компьютеров, содержимое оперативной памяти сразу не записывается на жесткий диск. Просто ноутбук переходит в режим с ультранизким потреблением энергии до того момента, пока заряд батареи не станет критически мал. И только при достижении почти полной разрядки аккумулятора, система энергосбережения дает команду на сохранение содержимого оперативной памяти на жесткий диск.

Файловая система и управление памятью в новой ОС также претерпели некоторые изменения. В Vista появилась новая технология, которая называется SuperFetch (“СуперВыборка”). SuperFetch определяет какие приложения и компоненты системы наиболее часто используются пользователем и выполняет предзагрузку этих программ в оперативную память. При этом пользователю не приходится долго ждать при открытии часто используемых приложений и файлов – их загрузка происходит практически мнгновенно. Алгоритм, заложенный в основу SuperFetch, позволяет определить не только то, как часто пользователь открывает определенные файлы, но и в какое время он чаще всего использует то или иное приложение. В зависимости от этого в разное время работы системы выполняется предзагрузка в оперативную память разных программ.

Технология SuperFetch достаточно интеллектуальна и для того чтобы определить приоритет программ в реальном времени. Так, например, она не даст программам, выполняющимся в фоновом режиме (например, антивирусу) приоритет выше, чем тем, которые активно используются в данный момент пользователем. Фактически, схема приоритетов для системы ввода-вывода стала такой же, как и у сервисов. Благодаря этому практически исключено притормаживание компьютера при выполнении системой ресурсоемких фоновых задач.

В алгоритм технологии SuperFetch также заложен механизм, позволяющий кэшировать данные на флеш-диски, подключенные к компьютеру. При обнаружении в системе такого устройства, SuperFetch старается организовать кэш именно на нем, а не на жестком диске, т.к. извлечение данных с флеш-устройств требует меньшего времени, по сравнению со считыванием данных с винчестера.

В Vista кардинально изменилась структура работы драйверов. Многие из них, работавшие ранее на уровне ядра, могут использоваться теперь только на уровне пользователя. Это нововведение позволяет предотвратить крах системы при повреждении драйвера. Также теперь не требуется перезагружать систему после обновления драйверов.

И наконец-то, с выходом Vista, мы получим полноценную 64-битную систему. Релизы  64-битной и 32-битной Windows Vista поступят в продажу одновременно. Обе версии имеют одинаковую функциональность, и даже может быть, будут поставляться в комплекте на одном диске. Люди, писавшие драйверы для Vista утверждают, что функциональность 64-битных и 32-битных драйверов одинакова. Поэтому, есть все основания полагать, что с выходом Vista в мире резко увеличится количество компьютеров, использующих 64-битные операционные системы.

Конечно, если вы не специалист, то вам трудно понять техническую сторону улучшений, внесенных в ядро операционной системы Vista. Благодаря измененному ядру, значительно повысилась защищенность как самого ядра, так и операций ввода-вывода. Теперь с большой долей уверенности можно утверждать, что опасности, связанные с вирусами и Троянами, остались в прошлом.

Технология SuperFetch, внедренная в Vista, весьма впечатляет. Благодаря этому нововведению значительно увеличится скорость загрузки данных, что сделает компьютер более «шустрым».

Новая модель драйверов позволит избежать краха системы при повреждении какого-либо драйвера и исключит перезагрузку системы после обновления драйверов устройств.

Сеть

Работы по улучшению поддержки сети велись и в Windows 2000, и в Windows XP, но Microsoft все труднее и труднее вносить изменения в старый код. Поэтому в Vista весь код для поддержки сети был написан практически «с нуля». Поддержка нового интернет-протокола IPv6 явилась прекрасным нововведением в Windows XP, и эта технология перенесена в Vista, в которой IPv6 является сетевым протоколом по умолчанию, что повышает устойчивость работы системы с сетью.

Конечно, IPv4 до сих пор популярен и в течение еще некоторого времени будет наиболее распространенным, но уже понятно, что дни его сочтены.

Основной особенностью нового протокола IPv6 является повышение уровня безопасности пользователя при работе в сети, путем улучшения взаимодействия с файерволом, настройки которого можно тонко отрегулировать для каждого конкретного приложения, которое использует сетевые ресурсы. Все это позволяет оградить компьютер пользователя от большого количества сетевых атак. Встроенный в Vista файервол гораздо эффективней, чем тот, который включен в XP Service Pack 2.

Кроме повышения безопасности, необходимо отметить и тот факт, что сетевые протоколы в Vista отличаются большей устойчивостью по сравнению с Windows XP. Компания Microsoft разработала новый алгоритм для TCP/IP, который очень сильно повышает производительность сети при принятии пропущенных пакетов. В Microsoft заявили, что те пользователи, которые используют высокоскоростное подключение к сети Интернет, сразу почувствуют большое увеличение скорости закачки файлов. Сервер часто затрачивает очень много времени центрального процессора не на обработку, а на передачу данных. Алгоритм передачи данных является циклическим, поэтому процессор перегружен выполнением простых циклов. Vista поддерживает карты сетевого интерфейса (network interface cards), которые будут использоваться преимущественно на серверах. Основной целью этих карт будет обработка циклических операций при передаче данных, что снизит нагрузку на центральный процессор сервера.

Вместо My Network Places (Сетевое окружение) в Vista будет Network Center (Сетевой центр), который станет универсальным инструментом для конфигурирования как локальной, так и внешней (доступ в Интернет) сети. Network Center позволит графически отобразить схему внутренней и внешней сети. Благодаря этому, в случае возникновения ошибки при подключении, можно собственными глазами увидеть, какие связи внутри сети являются проблемными. Также компания Microsoft постаралась сделать более простым и дружественным доступ к рабочим станциям, подключенным к сети, с помощью программы Network Explorer.

Поддержка беспроводной сети также подверглась серьезным изменениям, основной целью которых было улучшение поиска локальной беспроводной сети. Благодаря этим нововведениям Vista может распознавать открытые и закрытые для доступа беспроводные сети, автоматически переходить из одной сети в другую при перемещении рабочей станции (например, ноутбука или налодонника). Также можно легко организовать беспроводную сеть между лэптопами и при отсутствии роутера.

Безопасность работы в беспроводных сетях обеспечивается поддержкой всех ключевых сетевых протоколов, подобных 802.11i (который часто называют WPA2).

Многие из перечисленных выше нововведений все еще не полностью реализованы в CTR – версиях Vista, доступных для тестеров. И на сегодняшний день трудно сказать, как будет выглядеть поддержка сети в финальной версии. Очевидно, что никто не будет против увеличения скорости загрузки файлов по сети с одновременным снижением нагрузки на центральный процессор при передаче данных, увеличения безопасности и встроенной поддержки протокола IPv6. И кто бы отказался от автоматического перехода из одной беспроводной сети в другую при путешествии с мобильным компьютером?