網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第2章網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述

第二章、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述主要內(nèi)容：1、基本概念2、功能和地位3、工作模式學(xué)習(xí)方法建議1、OSI參考模型2、兩條主線(xiàn)索：資源共享系統(tǒng)安全2.1、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概念一、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概念

顧名思義,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS-networkoperationsystem）是指能使網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)方便而有效的共享網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶(hù)提供所需的各種服務(wù)的操作系統(tǒng)軟件。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具備單機(jī)操作系統(tǒng)所需的功能外，如內(nèi)存管理、CPU管理、輸入輸出管理、文件管理等，還應(yīng)有下列功能：

（1）提供高效可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊能力；

（2）提供多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能如遠(yuǎn)程管理、文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程打印等。

1、用戶(hù)普通用戶(hù)：能夠運(yùn)行自己特定應(yīng)用軟件的平臺(tái)。軟件開(kāi)發(fā)人員：提供一系列功能、接口等工具來(lái)編寫(xiě)和調(diào)試程序的裸機(jī)。系統(tǒng)管理員：能夠提供資源管理。網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)：能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和安全保證的計(jì)算機(jī)環(huán)境。2、作為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接口，一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一般具有以下特征：（1）硬件獨(dú)立

也就是說(shuō),它應(yīng)當(dāng)獨(dú)立于具體的硬件平臺(tái),支持多平臺(tái),即系統(tǒng)應(yīng)該可以運(yùn)行于各種硬件平臺(tái)之上。例如,可以運(yùn)行于基于X86的Intel系統(tǒng),還可以運(yùn)行于基于RISC精簡(jiǎn)指令集的系統(tǒng)諸如DECAlpha,MIPSR4000等。用戶(hù)作系統(tǒng)遷移時(shí),可以直接將基于Intel系統(tǒng)的機(jī)器平滑轉(zhuǎn)移到RISC系列主機(jī)上,不必修改系統(tǒng)。為此Microsoft提出了HAL(硬件抽象層)的概念。HAL與具體的硬件平臺(tái)無(wú)關(guān),改變具體的硬件平臺(tái),毋須作別的變動(dòng),只要改換其HAL,系統(tǒng)就可以作平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

（2）網(wǎng)絡(luò)特性

具體來(lái)說(shuō)就是管理計(jì)算機(jī)資源并提供良好的用戶(hù)界面。它是運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)上的，首先需要能管理共享資源,比如Novell公司的NetWare最著名的就是它的文件服務(wù)和打印管理。

（3）可移植性和可集成性

具有良好的可移植性和可集成性也是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)必須具備的特征。（4）此外還包括多用戶(hù)、多任務(wù)。

在多進(jìn)程系統(tǒng)中,為了避免兩個(gè)進(jìn)程并行處理所帶來(lái)的問(wèn)題,可以采用多線(xiàn)程的處理方式。線(xiàn)程相對(duì)于進(jìn)程而言需要較少的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo),其管理比進(jìn)程易于進(jìn)行。搶先式多任務(wù)就是操作系統(tǒng)不專(zhuān)門(mén)等待某一線(xiàn)程的完成后,再將系統(tǒng)控制交給其他線(xiàn)程,而是主動(dòng)將系統(tǒng)控制交給首先申請(qǐng)得到系統(tǒng)資源的其他線(xiàn)程,這樣就可以使系統(tǒng)具有更好的操作性能。支持SMP(對(duì)稱(chēng)多處理)技術(shù)等等都是對(duì)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本要求。目前，可供選擇的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)多種多樣，涉及的因素也很多，而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵因素之一。目前流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有:WindowsNT、windows2003ServerUnix、Linux等.二、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的兩個(gè)方面的內(nèi)涵1、數(shù)據(jù)傳輸2、安全保證：（1）資源的開(kāi)放性；（2）用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的受限①用戶(hù)登陸②用戶(hù)權(quán)限③開(kāi)放性三、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展史三個(gè)階段1、面向終端特點(diǎn)：面向連接缺點(diǎn)：效率低2、以通信子網(wǎng)為中心，以資源子網(wǎng)為主體特點(diǎn)：面向分組3、基于開(kāi)放互連體系結(jié)構(gòu)（OSI的七層模型）2.2、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)(理解)1、UNIX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)

一般程序

內(nèi)核 硬件用戶(hù)級(jí)程序系統(tǒng)調(diào)用接口文件系統(tǒng)管理內(nèi)存管理器進(jìn)程管理器抽象網(wǎng)絡(luò)服務(wù)文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序IDE硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序TCP/IP協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序以太網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序IDE硬盤(pán)以太網(wǎng)卡軟盤(pán)2、WindowsNT網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)Win32子系統(tǒng)OS/2子系統(tǒng)安全子系統(tǒng)用戶(hù)模式系統(tǒng)服務(wù)

I/O管理器高速緩沖文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蠊芾戆踩帽O(jiān)視器進(jìn)程管理器本地過(guò)程調(diào)用管理虛擬內(nèi)存管理微內(nèi)核硬件抽象層硬件窗口管理器圖形設(shè)備驅(qū)動(dòng)器內(nèi)核模式3、Netware網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)Novell網(wǎng)絡(luò)集成計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(NICA)文件和打印服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)通信服務(wù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)名字服務(wù)分布式目錄服務(wù)安全性服務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)連接服務(wù)數(shù)據(jù)一致性服務(wù)IPXIPXNETBIOSAppleTalkTCP/IPDOSWindowsOS/2MacintoshsUNIXIBMSAADECNASHPNewWaveWANOSI外部計(jì)算環(huán)境內(nèi)部服務(wù)外部客戶(hù)應(yīng)用二、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能（一）、面向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的應(yīng)用功能1、資源共享2、信息傳輸3、信息檢索和發(fā)布4、遠(yuǎn)程交互通信5、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算6、網(wǎng)絡(luò)控制7、網(wǎng)絡(luò)交易（二）、面向設(shè)計(jì)人員技術(shù)功能1、處理器管理2、存儲(chǔ)器的管理3、文件管理4、設(shè)備管理5、網(wǎng)絡(luò)管理功能2.3、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的工作模式“集中處理的主機(jī)”-----終端模式“專(zhuān)用服務(wù)器”模式“客戶(hù)/服務(wù)器”模式“對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式一、“專(zhuān)用服務(wù)器”模式工作站A文件服務(wù)器工作站C工作站B優(yōu)點(diǎn)：1、嚴(yán)格的數(shù)據(jù)保密性2、文件的安全性高3、可靠缺點(diǎn)：1、利用率不高2、處理器充分利用不夠3、單點(diǎn)故障二、“客戶(hù)/服務(wù)器”模式（C/S模式）優(yōu)點(diǎn)：1、效率高2、擴(kuò)展性高3、可靠性高4、可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡缺點(diǎn)：1、管理困難2、開(kāi)發(fā)環(huán)境三、“對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式優(yōu)點(diǎn)：1、不需要專(zhuān)用服務(wù)器；2、可以任意訪(fǎng)問(wèn)任一臺(tái)工作站上的任何資源；3、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架簡(jiǎn)單；4、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn):1、安全性差；2、保密性差；3、資源分散管理，比較亂。四、文件服務(wù)器模式與C/S模式的比較客戶(hù)機(jī)文件服務(wù)器整個(gè)文件應(yīng)用DBMSLANOS文件文件服務(wù)器模式特點(diǎn)：將共享數(shù)據(jù)資源集中管理，而將應(yīng)用程序分散安排在客戶(hù)工作站上。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)的費(fèi)用比較低廉，而且配置非常靈活，在一個(gè)局域網(wǎng)中可以方便地增減客戶(hù)端工作站。缺點(diǎn)：文件服務(wù)器只提供文件服務(wù)，所有處理都要在客戶(hù)端完成，客戶(hù)端的個(gè)人計(jì)算機(jī)必須有足夠的能力；網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常傳送大量的數(shù)據(jù)。

應(yīng)用LANOS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用DBMS客戶(hù)機(jī)文件服務(wù)器C/S模式2.4典型的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(了解)◆目前流行的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有：WindowsNT、windows2000Server、

Unix、Linux、NetWare等。

一、UNIX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

UNIX最早是指由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的一種多用戶(hù)、多任務(wù)的通用操作系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展和完善,目前已成長(zhǎng)為一種主流的操作系統(tǒng)技術(shù)和基于這種技術(shù)的產(chǎn)品大家族。由于UNIX具有技術(shù)成熟、可靠性高、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)功能強(qiáng)、伸縮性突出和開(kāi)放性好等特色,可滿(mǎn)足各行各業(yè)的實(shí)際需要,特別能滿(mǎn)足企業(yè)重要業(yè)務(wù)的需要,已經(jīng)成為主要的工作站平臺(tái)和重要的企業(yè)操作平臺(tái)。目前每年仍以?xún)晌粩?shù)字以上的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)。

早期UNIX的主要特色是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)煉、便于移植和功能相對(duì)強(qiáng)大。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和進(jìn)化,又形成了一些極為重要的特色,其中主要包括以下幾點(diǎn)。

1.技術(shù)成熟,可靠性高

經(jīng)過(guò)30年開(kāi)放式道路的發(fā)展,UNIX的一些基本技術(shù)已變得十分成熟,有的已成為各類(lèi)操作系統(tǒng)的常用技術(shù)。實(shí)踐表明,UNIX是能達(dá)到主機(jī)(mainframe)可靠性要求的少數(shù)操作系統(tǒng)之一。目前許多UNIX主機(jī)和服務(wù)器在國(guó)內(nèi)外的大型企業(yè)中每天24小時(shí)、每年365天不間斷地運(yùn)行。

2.極強(qiáng)的伸縮性(Scalability)

UNIX系統(tǒng)是世界上唯一能在筆記本電腦、PC、工作站、直至巨型機(jī)上運(yùn)行的操作系統(tǒng),而且能在所有主要體系結(jié)構(gòu)上運(yùn)行。至今為止,世界上沒(méi)有第二個(gè)操作系統(tǒng)能做到這一點(diǎn)。此外,由于UNIX系統(tǒng)能很好支持SMP、MPP和Cluster等技術(shù),使其可伸縮性又有了很大的增強(qiáng)。

3.網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)

網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)是UNIX系統(tǒng)的又一重要特色,作為Internet網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)和異種機(jī)連接重要手段的TCP/IP協(xié)議就是在UNIX上開(kāi)發(fā)和發(fā)展起來(lái)的。TCP/IP是所有UNIX系統(tǒng)不可分割的組成部分。因此,UNIX服務(wù)器在Internet服務(wù)器中占70%以上,占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。此外,UNIX還支持所有常用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,包括NFS、DCE、IPX/SPX、SLIP、PPP等,使得UNIX系統(tǒng)能方便地與已有的主機(jī)系統(tǒng),以及各種廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)相連接,這也是UNIX具有出色的互操作性(Interoperability)的根本原因。

4.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持能力

由于UNIX具有強(qiáng)大的支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的能力和良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境,故多年來(lái),所有主要數(shù)據(jù)庫(kù)廠商,包括Oracle、Informix、Sybase、Progress等,都把UNIX作為主要的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行平臺(tái),并創(chuàng)造出一個(gè)又一個(gè)性能價(jià)格比的新紀(jì)錄。

5.開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)

UNIX系統(tǒng)從一開(kāi)始就為軟件開(kāi)發(fā)人員提供了豐富的開(kāi)發(fā)工具。成為工程工作站的首選和主要的操作系統(tǒng)和開(kāi)發(fā)環(huán)境?？梢哉f(shuō),工程工作站的出現(xiàn)和成長(zhǎng)與UNIX是分不開(kāi)的。迄今為止,UNIX工作站仍是軟件開(kāi)發(fā)廠商和工程研究設(shè)計(jì)部門(mén)的主要工作平臺(tái)。有重大意義的軟件新技術(shù)的出現(xiàn)幾乎都在UNIX上,如TCP/IP、WWW等。

6.開(kāi)放性好

開(kāi)放性是UNIX最重要的本質(zhì)特征。開(kāi)放系統(tǒng)概念的形成與UNIX是密不可分的。UNIX是開(kāi)放系統(tǒng)的先驅(qū)和代表。由于開(kāi)放系統(tǒng)深入人心,幾乎所有廠商都宣稱(chēng)自己的產(chǎn)品是開(kāi)放系統(tǒng),確實(shí)每一種系統(tǒng)都能滿(mǎn)足某種開(kāi)放的特性,如可移植性、兼容性、伸縮性、互操作性等。但所有這些系統(tǒng)與開(kāi)放系統(tǒng)的本質(zhì)特征--不受某些廠商的壟斷和控制相去甚遠(yuǎn),只有UNIX完全符合這一條件。二、NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

NOVELL公司的NETWARE5.0網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是影響最大的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)外占有率很高，是目前最優(yōu)秀的局域網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之一。

其主要特點(diǎn)是：

·提供NDS（NetworkDirectorySystem）網(wǎng)絡(luò)管理方式。

·高效多用戶(hù)多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作性。

·與介質(zhì)無(wú)關(guān)的網(wǎng)際互連性。

·系統(tǒng)可靠性，提供系統(tǒng)維護(hù)、故障仿真、寫(xiě)后讀校驗(yàn)、熱修復(fù)功能。

·系統(tǒng)安全性，對(duì)用戶(hù)賬號(hào)、口令、權(quán)限進(jìn)行控制。

·模塊化設(shè)計(jì)和開(kāi)放平臺(tái)便于網(wǎng)絡(luò)管理開(kāi)發(fā)

·系統(tǒng)開(kāi)放性，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。需DOS系統(tǒng)支持與兼容DOS系統(tǒng).(4.0版本以前)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能不足.(4.0版本以前)

三、WinNT4.0網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

WindowsNT可以說(shuō)是發(fā)展最快的一種操作系統(tǒng)。它采用多任務(wù)、多流程操作以及多處理器系統(tǒng)(SMP)。在SMP系統(tǒng)中,工作量比較均勻地分布在各個(gè)CPU上,提供了極佳的系統(tǒng)性能。

WindowsNT系列從3.1版,3.50版,3.51版發(fā)展到4.0版。在C/S方式的企業(yè)網(wǎng)中得到了迅速而普遍的應(yīng)用。其兩個(gè)不同檔次的拳頭產(chǎn)品WindowsNTServer和WindowsNTWorkstation與在個(gè)人PC機(jī)上廣泛使用的Windows95操作系統(tǒng)一道,為用戶(hù)提供了從高端服務(wù)器到低端PC機(jī)工作站的全面的操作系統(tǒng)解決方案。目前廣泛應(yīng)用于Intranet的WindowsNT4.0具有以下特點(diǎn):

1.Windows95的界面;

2.InternetExplorer和Internet工具,包括FTP和Telnet,以及用于收發(fā)電子郵件的Messaging系統(tǒng);

3.PeerWeb服務(wù)程序,依靠該服務(wù)程序可將WindowsWorkstation計(jì)算機(jī)設(shè)置成一個(gè)個(gè)人Internet服務(wù)器;

4.DNS域名服務(wù)器及Internet信息服務(wù)器(IIS)。四、LINUX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

Linux是一個(gè)免費(fèi)的，提供源代碼的操作系統(tǒng)。它出現(xiàn)在1992年，由芬蘭赫爾辛基大學(xué)的一個(gè)大學(xué)生LinusB.Torvolds首創(chuàng)，后來(lái)在全世界各地由成千上萬(wàn)的Internet上的自由軟件開(kāi)發(fā)者協(xié)同開(kāi)發(fā)，不斷完善。進(jìn)行經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，它已經(jīng)進(jìn)入了成熟階段，被越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到它的價(jià)值，并廣泛應(yīng)用到從Internet服務(wù)器到用戶(hù)的桌面，從圖形工作站到PDA的各種領(lǐng)域。Linux下有大量的免費(fèi)應(yīng)用軟件，從系統(tǒng)工具、開(kāi)發(fā)工具、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，到休閑娛樂(lè)、游戲、到更多，性能價(jià)格比高。更重要的是，它是安裝在個(gè)人電腦上的最可靠強(qiáng)壯的操作系統(tǒng)。

Linux是一個(gè)置于共用許可證GPL（GeneralPublicLicense）保護(hù)下的自由軟件。任何人都可以免費(fèi)從分布在全世界各地的網(wǎng)站上下載。目前Linux的發(fā)行版本種類(lèi)很多，最主要的幾個(gè)發(fā)行版本為：RedHatLinux，Slackware

、DebianLinux、S.u.S.eLinux等，國(guó)內(nèi)最近也有人搞了自己的發(fā)行版本如聯(lián)想公司的幸福Linux以及沖浪平臺(tái)的XteamLinux。紅旗Linux、藍(lán)點(diǎn)Linux、中軟Linux

等。

Linux脫胎于Unix，所以其很多特點(diǎn)和Unix極其相似：

1.置于GPL保護(hù)下，完全免費(fèi)、可獲得源代碼，用戶(hù)可以隨意修改它。

2.完全兼容POSIX1.0標(biāo)準(zhǔn)，可用仿真器運(yùn)行DOS、Windows應(yīng)用程序。

3.具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，能夠輕松提供WWW、FTP、E－mail等服務(wù)。

4.系統(tǒng)由遍布全世界的開(kāi)發(fā)人員共同開(kāi)發(fā)，各使用者共同測(cè)試，因此對(duì)系統(tǒng)中的錯(cuò)誤可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，修改速度極快。

5.系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、可用于關(guān)鍵任務(wù)。

6.支持多種硬件平臺(tái)，如：x86,680x0,SPARC,Alpha等處理器。缺點(diǎn)：有太多的版本，且版本與版本之間不兼容。五、Windows2000Server網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)2000年三月份，微軟公司在原WINNT的基礎(chǔ)上又推出WINDOWS2000網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)：Windows2000Server產(chǎn)品家族Windows2000Server產(chǎn)品家族建立于強(qiáng)大的WindowsNT技術(shù)之上，集成了基于標(biāo)準(zhǔn)的目錄、Web、應(yīng)用程序、通信、文件和打印服務(wù)。這些服務(wù)具備高可靠性和高效的管理，并且支持最新的網(wǎng)絡(luò)硬件技術(shù)，從而提供了實(shí)現(xiàn)商務(wù)應(yīng)用和與Internet集成的最佳基礎(chǔ)。它包括WINDOWS2000SERVER和WINDOWS2000ADVANCEDSERVER：

Windows2000Server

Windows2000Server是完美的入門(mén)級(jí)解決方案，用于運(yùn)行具有更高可靠性和可管理性的文件、打印、Intranet、通訊和基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器。Windows2000AdvancedServer

Windows2000AdvancedServer操作系統(tǒng)提供了Windows2000Server的全部特性和優(yōu)點(diǎn)。此外，該操作系統(tǒng)還包含其他一些附加功能，用于增強(qiáng)電子商務(wù)和經(jīng)營(yíng)方式應(yīng)用。重點(diǎn)特性包括：1.豐富的Web解決方案的平臺(tái)

InternetInformationServices5.0(IIS)

集成Web服務(wù)可以讓用戶(hù)方便地容留和管理網(wǎng)站，以共享信息和創(chuàng)建Web商業(yè)應(yīng)用，并將文件、打印、媒體和通信服務(wù)擴(kuò)展到Web。

2.ASP（活動(dòng)服務(wù)器頁(yè)面）編程環(huán)境

ASP一直被認(rèn)為是目前最簡(jiǎn)單、性能最好的Web服務(wù)器腳本編程環(huán)境。3.XML語(yǔ)法分析器

它可以創(chuàng)建允許We