第四章 服務(wù)器操作系統(tǒng).docx

第四章 服務(wù)器操作系統(tǒng)4.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)單機(jī)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)就是用戶與網(wǎng)絡(luò)資源的接口，是負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶的軟件集合，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運(yùn)行在服務(wù)器上，因此又稱為服務(wù)器操作系統(tǒng)單機(jī)操作系統(tǒng)是這樣的一個(gè)系統(tǒng)軟件管理著計(jì)算機(jī)的四個(gè)操作：進(jìn)程、內(nèi)存分布、文件操作、和設(shè)備輸入輸出（I/O）進(jìn)程：程序執(zhí)行的一次過程。操作系統(tǒng)必須提供一種啟動進(jìn)程的機(jī)制，在DOS中，為EXEC函數(shù)，在Windows和OS/2中為CreateProcess，在單任務(wù)環(huán)境中，處理器沒有分時(shí)機(jī)制，只有獲得CPU控制權(quán)，才能運(yùn)行。多任務(wù)環(huán)境中，操作系統(tǒng)必須將處理器時(shí)間輪流分配給激活的應(yīng)用程序。內(nèi)存管理：實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的分配與回收、存儲保護(hù)與擴(kuò)充目標(biāo)是給每個(gè)程序必須的程序。在Windows和OS/2系統(tǒng)還可以從硬盤環(huán)境中生成虛擬內(nèi)存文件系統(tǒng)：負(fù)責(zé)硬盤和其他大容量存儲設(shè)備上存儲的文件的管理。對于打開的文件，其唯一的識別依據(jù)是文件句柄（File Handle）操作系統(tǒng)能夠找到文件是因?yàn)橛写疟P上文件名與存儲位置的記錄。在DOS中是文件表FAT，Windows中是虛擬文件表VFAT在os/2中是高性能文件系統(tǒng)HPFS。HPFS比FAT和VFAT都好設(shè)備管理：負(fù)責(zé)分配和回收外部設(shè)備，以及控制外部設(shè)備按照用戶要求進(jìn)行操作。設(shè)備是指鼠標(biāo)鍵盤顯示卡等設(shè)備操作系統(tǒng)四大組件：驅(qū)動程序、內(nèi)核、接口庫、外圍設(shè)備驅(qū)動設(shè)備：最底層直接監(jiān)控各類硬件，職責(zé)是負(fù)責(zé)隱藏硬件的具體細(xì)節(jié)，并且向其他部分提供一個(gè)抽象的通用的接口內(nèi)核：操作系統(tǒng)的核心部分接口庫：一系列的程序庫，最接近應(yīng)用程序，職責(zé)是把系統(tǒng)提供的基本服務(wù)裝成應(yīng)用程序能夠識別的應(yīng)用程序接口（API）外圍設(shè)備：除以上以外的其他部分。操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：簡單結(jié)構(gòu)、層次接口、微內(nèi)核結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)、虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)各個(gè)部分混為一體早期的如MS-DOS內(nèi)核結(jié)構(gòu)包括單內(nèi)核、微內(nèi)核、超微內(nèi)核、外核等。、都是單內(nèi)核，是基于改良的微內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是為了網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)計(jì)算機(jī)方便有效的共享網(wǎng)絡(luò)資源為用戶提供各種服務(wù)的操作系統(tǒng)軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)出了單機(jī)系統(tǒng)功能外還有提供可靠的通信能力提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)如遠(yuǎn)程管理、電子郵件、遠(yuǎn)程打印等基本任務(wù)是屏蔽本地資源與網(wǎng)絡(luò)資源的差異完成基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全事實(shí)上現(xiàn)在的操作系統(tǒng)都是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)?；诘牟僮飨到y(tǒng)4.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的演變、類型和功能操作系統(tǒng)的演變早期的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（）。不過這些有專業(yè)硬件的限制。一個(gè)典型的操作系統(tǒng)應(yīng)該有硬件獨(dú)立的特征，即系統(tǒng)可以運(yùn)行在各種硬件之上，提出了硬件抽象層概念具有良好的可移植性和可集成性是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)必須具有的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的形成世紀(jì)年代，公司開始進(jìn)入市場，具有簡單文件服務(wù)和打印服務(wù)的開始登上市場。Novell的Netware最注明的是文件服務(wù)和打印管理。當(dāng)前的四種NOS：1 Novell的Netware4.1它的Netware Directory Services比NT域名服務(wù)好多了但是不能再非Intel處理器上運(yùn)行。2 IBM的os/2Warp Server Advanced除基本的文件與打印外還提供LAN Distance，但是缺乏目錄服務(wù)功能。3 Banyan的Vines6.0精心設(shè)計(jì)的Street Talk III提供了當(dāng)時(shí)最強(qiáng)大的目錄服務(wù)。4 Microsoft Windows NT Server 3.51具有良好的文件與打印能力但是沒有全球的目錄服務(wù)功能當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與Internet綜合產(chǎn)物?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)還包括多用戶、多任務(wù)、多進(jìn)程。為避免兩個(gè)并行處理帶來的問題，可以采用多線程的處理方式，支持對稱SMP（對稱多處理）技術(shù)都是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本要求網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的類型與功能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的分類 分為專業(yè)型NOS和通用型NOS。通用型分為變形系統(tǒng)和基礎(chǔ)級系統(tǒng)。變形系統(tǒng)是原來的單機(jī)操作系統(tǒng)上增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，基礎(chǔ)級是以計(jì)算機(jī)硬件為基礎(chǔ)，配合少數(shù)軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 經(jīng)歷了由對等結(jié)構(gòu)到非對等結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變在對等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中所有結(jié)點(diǎn)都對等優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單缺點(diǎn)是每臺計(jì)算機(jī)既要完成工作站又要完成服務(wù)器的功能，信息處林呢管理比較低，因此網(wǎng)絡(luò)比較小在非對等操作系統(tǒng)中網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)分為兩類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器Network Server和網(wǎng)絡(luò)工作站Network Workstation網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的邏輯中心典型的局域網(wǎng)可以看做三部分：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站、通信設(shè)備硬盤服務(wù)器將硬盤分為多個(gè)虛擬盤體：專用盤體、公用盤體和共享盤體。專用盤體通過用戶的網(wǎng)絡(luò)命令連接到工作站。公用盤體為只讀盤體。共享為可讀寫允許多用戶同時(shí)讀寫基于文件服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分為文件服務(wù)器和工作站軟件，文件服務(wù)器應(yīng)具有分時(shí)系統(tǒng)文件管理的全部功能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本功能文件服務(wù)（File Service）最基本的功能打印服務(wù)（Print Service）也是最基本的數(shù)據(jù)庫服務(wù)（Database Service）應(yīng)用客戶機(jī)/工作站模型客戶機(jī)用結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL通信服務(wù)（Communication Service）信息服務(wù)（Message Service）可以通過存儲轉(zhuǎn)發(fā)或者對等方式完成電子郵件分布式服務(wù)（Distributed Service）用戶在一個(gè)工作站注冊可以與多個(gè)計(jì)算機(jī)鏈接網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)（Network Management Service）Internet/Intranet服務(wù)4.3 Windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Windows的發(fā)展Windows3.1是在DOS環(huán)境中增加圖形用戶界面（GUI），沒有擺脫DOS的束縛1993年的Windows NT3.1擺脫了DOS的束縛是真正的32位網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)客戶端操作系統(tǒng)從Windows95才擺脫了DOS從Windows98開始集成IE。2000年Windows2000，Windows2000Server2003年推出Windows 2003家族，2008年推出Windows 2008家族Windows NT Server的特點(diǎn)Windows NT分為Windows NT Server和Windows Workstation。Windows NT版本不斷變化但是工作組模型和域模型不變Windows NT Server是以域?yàn)閱挝粚?shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的管理。在一個(gè)域中有個(gè)主域控制器（Primary Domain Controller）還可以有后備域控制器（Backup Domain Controller）, 主域控制器失效后后備域控制器升級為主域控制器，后備域控制器是備份Windows NT Server內(nèi)置四種標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IP、Microsoft的MWLink、NetBIOS的擴(kuò)展數(shù)據(jù)接口（NetBEUI）、數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議Windows NT Server具有良好的兼容性和可靠性但是開發(fā)環(huán)境不怎么樣Windows 2000 ServerWindows 2000最重要的是活動目錄服務(wù)。Windows 2000中包括Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Professional（客戶端）、Windows 2000 Datacenter Server活動目錄服務(wù)通過組織單元樹和域之間的可傳遞信任數(shù)來組織信任對象?；顒幽夸洶夸浐湍夸浄?wù)兩個(gè)方面，目錄是個(gè)數(shù)據(jù)庫?；顒幽夸洸捎脴錉畹倪壿嫿Y(jié)構(gòu)，若干個(gè)域組成域樹然后是域森林域模式最大的好處是單一登錄能力。Windows 2000 Server基本管理單元為域，域還可以分為組織單元（OU）再可以分為下級組織單元在Windows 2000中不分主域控制器和備份域控制器，所有的都是平等的Windows Server 2003操作系統(tǒng)包括Windows Server 2003 Web版、Windows Server 2003標(biāo)準(zhǔn)版、Windows Server 2003企業(yè)版、Windows Server 2003數(shù)據(jù)中心版2005年12月，Windows Server 2003 R2公布Windows Server 20082008年3月公布了Windows Server 2008 ，Visual Studio 2008，SQL Server 20084.4 Netware網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Netware 操作系統(tǒng)的特點(diǎn)Novell是最早涉足網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的公司，1981年提出了文件操作系統(tǒng)。1983年，Novell推出了Netware操作系統(tǒng)。Netware操作系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是對網(wǎng)絡(luò)硬件要求低、兼容DOS命令有豐富應(yīng)用軟件支持。20世紀(jì)90年代后期由于公司策略失誤，Netware市場份額減小，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向LinuxNetware 操作系統(tǒng)的組成Netware 操作系統(tǒng)以文件服務(wù)為中心，主要有三個(gè)部分：文件服務(wù)內(nèi)核、工作站外殼、與低層通信協(xié)議組成文件服務(wù)器內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了Netware的核心協(xié)議（NCP,NetWare Core Protocol）工作站的重定向程序Netware Shell負(fù)責(zé)對用戶命令進(jìn)行解釋Netware 操作系統(tǒng)的特點(diǎn)Netware文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多路硬盤處理和高速緩沖算法加速了硬盤通道的訪問速度。Netware的目錄和文件都建立在服務(wù)器硬盤上在Netware 環(huán)境中訪問一個(gè)文件的路徑是：文件服務(wù)器/卷名：目錄名/子目錄名/文件名網(wǎng)絡(luò)用戶可以分為網(wǎng)絡(luò)管理員、組管理員、網(wǎng)絡(luò)操作員和普通網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)管理員通過設(shè)置用戶權(quán)限來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)措施Netware系統(tǒng)容錯技術(shù)主要包括三級容錯機(jī)制、事物跟蹤系統(tǒng)、UPS監(jiān)控Netware的事務(wù)管理系統(tǒng)（Transaction tracking System）防止數(shù)據(jù)丟失，將系統(tǒng)的更新過程看做完整的事務(wù)要么全部完成，要么返回初始為了防止因?yàn)閿嚯娀蛘唠妷翰▌樱琋etware操作系統(tǒng)提供了監(jiān)控IntranetWare操作系統(tǒng)IntranetWare可以建立強(qiáng)大的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)Novell的目錄服務(wù)功能（NDS，Novell Directory Services）是IntranetWare操作系統(tǒng)的管理核心，IntranetWare操作系統(tǒng)提供了IPX/IP網(wǎng)關(guān)。保證IPX與IP網(wǎng)絡(luò)的連接4.5 Unix網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Unix概述長期以來都是Unix、Netware、Windows后來增加了Linux，后來Novell轉(zhuǎn)向Linux,形成了Unix、Windows、Linux三足鼎立1969年AT&T公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室用混編語言編寫了Unix第一個(gè)版本V120世紀(jì)90年代Unix版本達(dá)到100多個(gè)，IEEE制訂了易移植操作系統(tǒng)環(huán)境即POSIX可移植操作系統(tǒng)接口。廠家上分為一個(gè)是Unix國際（UI）以AT&T和為首，另外一個(gè)是開放系統(tǒng)基金會OSF以、HP、DEC為首1993年兩大陣營走到一起成立了開放軟件環(huán)境即COSE。1995年關(guān)于Unix的兩個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)公布是CDE（規(guī)定圖形界面），Unix 95規(guī)定了應(yīng)用程序界面Unix特性主要特性：短小精悍，簡潔有效，易移植，可擴(kuò)充，開放性Unix是多任務(wù)多用戶操作系統(tǒng)。Unix可以分為兩大部分一個(gè)是操作系統(tǒng)的內(nèi)核、另外一個(gè)是外殼。內(nèi)核又分為文件子系統(tǒng)和進(jìn)程控制子系統(tǒng)。外殼由Shell解釋程序等組成內(nèi)核部分的操作原語言可以對硬件負(fù)責(zé)Unix大部分使用c語言編寫，易讀易寫，易修改Unix提供了強(qiáng)大的可編程Shell語言，即外殼語言作為用戶界面Unix采用樹形文件系統(tǒng)Unix提供了多種通信機(jī)制管道通信、軟中斷通信、消息通信、共享存儲器通信、信號燈通信Sun的SolarisSolaris是Sun的Unix系統(tǒng)運(yùn)行在Sun的RISC芯片工作站和服務(wù)器上Solaris也有基于Intel x86的Solaris x86Solaris 7系列是一種比較好的64位大型系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)是Intel和SPARC系統(tǒng)目前的Solaris是Solaris 10。應(yīng)用程序通過硬件加密，有很高的安全性，不必再擔(dān)心病毒的侵入因?yàn)槿魏吾槍C平臺的病毒無論是在物理上是邏輯上對Solaris都是無效的IBM的AIX1986年1月，AIX V1問世，2001年推出最新的AIX 5LAIX 5L支持IBM Power和Intel64位平臺性能特點(diǎn)：虛擬服務(wù)器，運(yùn)行效率和容錯規(guī)劃集群管理Linux親和性安全性(通過C2級驗(yàn)證) HP的HP-UXHP-UX是HP的Unix目標(biāo)是依照POSIX標(biāo)準(zhǔn)為HP的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可靠的運(yùn)行提供嚴(yán)格管理的Unix系統(tǒng)HP 曾與Compaq合并，此前Compaq收購了DEC，DEC開發(fā)出Digital Unix，它是完全按照POSIX標(biāo)準(zhǔn)的64位Unix，運(yùn)行在Digital Alpha 64位芯片上Linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Linux的發(fā)展Linux是芬蘭赫爾辛基大學(xué)的大學(xué)生Linus開發(fā)的免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，將源代碼放在芬蘭最大的FTP網(wǎng)站上。Linux最大特點(diǎn)是開放源代碼。Linux支持intel、Alpha、Spare大多數(shù)應(yīng)用軟件Linux的特點(diǎn)與組成Linux支持多用戶、多任務(wù)，可以將CPU性能發(fā)揮到極致具有出色的高速度。Linux具有良好的用戶界面，包括用戶命令界面、系統(tǒng)調(diào)用界面、圖形用戶界面。圖形界面有KDE和GNOME兩種，KDE與Windows相似只是更華麗，GNOME則比較個(gè)性Linux安全保障也不錯，具有可移植性可以在微型機(jī)到大型及任何平臺上運(yùn)行。具有良好的兼容性符合POSIX也符合X/Open標(biāo)準(zhǔn)有四個(gè)部分組成：內(nèi)核、外核、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序Novell的SUSE Linux2003年Novell由Netware轉(zhuǎn)向Linux收購了SUSE Linux,挑戰(zhàn)Red Hat。SUSE1992年在