網絡操作系統(tǒng)概述

第1章

網絡操作系統(tǒng)概述

1.1定義操作系統(tǒng)：用戶與計算機硬件系統(tǒng)之間的接口，用戶可以通過它來管理系統(tǒng)中的資源，并且能夠更方便地使用計算機。網絡操作系統(tǒng)（NOS）：使網絡上各計算機能方便、有效地共享網絡資源，為網絡用戶提供所需各種服務的軟件和有關規(guī)程的集合。網絡操作系統(tǒng)是計算機網絡的心臟與靈魂。選擇網絡操作系統(tǒng)的原則（1）：構建一個網絡，需要分析網絡的規(guī)模、應用，歸納網絡應提供的服務、性能等，在此基礎上設計網絡拓撲，選擇網絡硬件設備、網絡操作系統(tǒng)、網絡應用軟件。選擇網絡操作系統(tǒng)的原則（2）：1、開放性原則隨著開放互連標準的制定，只有開放的，符合國際標準的網絡系統(tǒng)才能夠實現多廠家產品的互連，保證系統(tǒng)有良好的兼容性和可維護性、易升級性。2、可擴充原則網絡系統(tǒng)良好的擴充性能夠讓用戶以較小的代價，通過產品升級，采用新技術來擴充現有網絡設備的功能，從而有效地保護用戶投資。選擇網絡操作系統(tǒng)的原則（3）：3、可靠性原則用戶的網絡系統(tǒng)必須具有一定的容錯能力，保障在意外情況下不中斷用戶的正常工作。4、可管理性原則網絡系統(tǒng)應該能夠支持SNMP（簡單網絡管理協(xié)議），以便于計算機管理人員通過網管軟件隨時監(jiān)視網絡的運行狀況。5、選擇占主導地位廠家，保護用戶投資占主導地位的網絡廠家的優(yōu)勢在于：產品市場占有率高、擁有最先進的技術。通過產品升級一方面使其用戶得到最先進的技術，另一方面可以保護用戶以前的設備投資。選擇網絡操作系統(tǒng)的原則（4）：網絡操作系統(tǒng)的選擇要從網絡應用出發(fā)，分析網絡需要提供什么服務，然后分析各種操作系統(tǒng)提供這些服務的性能與特點，最后確定使用的品牌。操作系統(tǒng)的選擇應遵循的一般原則：（1）標準化（2）可靠性

（3）安全性

（4）網絡應用服務的支持（應用前景）（5）易用性（方便管理）（6）系統(tǒng)的效率（7）可擴展性1UNIX操作系統(tǒng)1969~1970美國的電報電話公司（AT&T）Bell實驗室首先在PDP-7機器上實現了UNIX系統(tǒng)。

1973年Ritchie又用C語言對UNIX進行了重寫。1976年正式公開發(fā)表了UNIXV.6版本，并開始向美國各大學及研究機構頒發(fā)了UNIX的許可證并提供了源代碼。1978年發(fā)表了UNIXV.7版本，它是在PDP11/70上運行的。84、87年分別發(fā)布了UNIXSVR2和UNIXSVR3;89年宣布了UNIXSVR4。目前使用較多的是在1992年發(fā)表的UNIXSVR4.2版本。

UNIX系統(tǒng)從一個非常簡單的操作系統(tǒng)發(fā)展成為性能先進、功能強大、使用廣泛的操作系統(tǒng)，并成為事實上的多用戶、多任務操作系統(tǒng)的標準。2NetWare局域網操作系統(tǒng)

1983年，伴隨著Novell公司的面世，NetWare局域網操作系統(tǒng)出現了。其NetWare3.12、4.11兩個版本得以廣泛使用，98年發(fā)布了NetWare5版本，現在Novell已經在市場上發(fā)布了NetWare6。NetWare能夠提供“共享文件存取”和“打印”功能,使多臺PC可以通過局域網同文件服務器聯(lián)接起來，共享大硬盤和打印機。典型協(xié)議：IPX/SPX，5.0及以后的版本支持TCP/IP協(xié)議。3WindowsNT/2000WindowsNT是Microsoft公司推出的網絡操作系統(tǒng)。微軟最早推出的NT版本是WindowsNT3.1，之后微軟公司又在1994年正式推出了WindowsNT3.51版本。1996年，微軟公司正式推出了WindowsNT4.0版本，在之后的1997年初又推出WindowsNT中文版。2000年微軟公司推出了Windows2000，包括專業(yè)版和服務器版。2003Windows2003Server。WindowsNT被設計成一種具有魯棒性和可靠性的操作系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以很容易的得到維護和擴展，可以隨著系統(tǒng)的升級利用新的技術。同時，其操作圖形界面的友好，與其家族桌面操作系統(tǒng)一致，容易被用戶接收。4LinuxLinux是一套自由軟件，全部源代碼免費公開。Linux具有完善的內置網絡。幾乎可以與所有的網絡集成在一起，還可以通過網絡設備連接到Internet。在通信和網絡功能方面優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。Linux可作為網絡工作站使用，也可作為各類服務器。Linux穩(wěn)定性優(yōu)于大多數的商業(yè)操作系統(tǒng)。1.2網絡操作系統(tǒng)的特性(1)硬件獨立性網絡操作系統(tǒng)獨立于具體的硬件平臺，支持多平臺，即系統(tǒng)應該可以運行于各種硬件平臺之上。網絡特性網絡操作系統(tǒng)管理計算機資源并提供良好的用戶界面，如共享數據文件，軟件應用，以及共享硬盤、打印機、MODEM、掃描儀和傳真機等?？梢浦残院涂杉尚跃哂辛己玫目梢浦残院涂杉尚砸彩乾F在網絡操作系統(tǒng)必須具備的特征。對資源的最優(yōu)選擇幫助用戶實現對資源的最優(yōu)選擇。1.2網絡操作系統(tǒng)的特性(2)客戶/服務器模式客戶/服務器（Client/Server）模式是近年來流行的應用模式，它把應用劃分為客戶端和服務器端，客戶端把服務請求提交給服務器，服務器負責處理請求，并把處理的結果返回至客戶端。32位操作系統(tǒng)采用32位內核進行系統(tǒng)調度和內存管理，支持32位設備驅動器，使得操作系統(tǒng)和設備間的通信更為迅速。搶先式多任務網絡操作系統(tǒng)一般采用微內核類型結構設計，微內核始終保持對系統(tǒng)的控制，并給應用程序分配時間段使其運行，在指定的時間結束時，微內核搶先運行進程并將控制移交給下一個進程。1.2網絡操作系統(tǒng)的特性(3)支持多種文件系統(tǒng)有些網絡操作系統(tǒng)還支持多文件系統(tǒng)，以實現對系統(tǒng)升級的平滑過度和良好的兼容性。高可靠性網絡操作系統(tǒng)是運行在網絡核心設備（如服務器）上的指揮管理網絡的軟件，它必須具有高可靠性，保證系統(tǒng)可以365天24小時不間斷工作，并提供完整的服務。安全性為了保證系統(tǒng)、系統(tǒng)資源的安全性、可用性，網絡操作系統(tǒng)往往集成用戶權限管理、資源管理等功能，定義各種用戶對某個資源存取權限，且使用用戶標識SID唯一區(qū)別用戶。容錯性網絡操作系統(tǒng)應能提供多級系統(tǒng)容錯能力，包括日志式的容錯特征列表、可恢復文件系統(tǒng)、磁盤鏡像、磁盤扇區(qū)備用以及對不間斷電源（UPS）的支持。1.2網絡操作系統(tǒng)的特性(4)開放性網絡操作系統(tǒng)必須支持標準化的通信協(xié)議（如TCP/IP、NetBEUI等）和應用協(xié)議（如HTTP、SMTP、SNMP等），支持與多種客戶端操作系統(tǒng)平臺的連接?？梢浦残跃W絡操作系統(tǒng)一般都支持廣泛的硬件產品，往往還支持多處理機技術。這樣使得系統(tǒng)就有了很好的伸縮性。圖形化界面(GUI)網絡操作系統(tǒng)良好的圖形界面可以簡化用戶的管理，為用戶提供直觀、美觀、便捷的操作接口。Internet支持各品牌網絡操作系統(tǒng)都集成了許多標準化應用，例如Web服務、FTP服務、網絡管理服務等等的支持，甚至E-mail（如Linux的Sendmail）也集成在操作系統(tǒng)中。1.3結構1對待式網絡結構概念與優(yōu)缺點2服務器結構概念與優(yōu)缺點3客戶機/文件服務器系統(tǒng)結構概念與優(yōu)缺點1.4網絡操作系統(tǒng)的功能(1)網絡操作系統(tǒng)功能通常包括：處理機管理、存儲器管理、設備管理、文件系統(tǒng)管理以及為了方便用戶使用操作系統(tǒng)向用戶提供的用戶接口，網絡環(huán)境下的通信、網絡資源管理、網絡應用等特定功能。此外還有：1.網絡通信這是網絡最基本的功能，其任務是在源主機和目標主機之間，實現無差錯的數據傳輸。2.資源管理對網絡中的共享資源（硬件和軟件）實施有效的管理、協(xié)調諸用戶對共享資源的使用、保證數據的安全性和一致性。1.4網絡操作系統(tǒng)的功能(2)3.網絡服務電子郵件服務文件傳輸存取和管理服務共享硬盤服務共享打印服務4.網絡管理網絡管理最主要的任務是安全管理，一般這是通過“存取控制”來確保存取數據的安全性；以及通過“容錯技術”來保證系統(tǒng)故障時數據的安全性。5.互操作能力所謂互操作，在客戶/服務器模式的LAN環(huán)境下，是指連接在服務器上的多種客戶機和主機，不僅能與服務器通信，而且還能以透明的方式訪問服務器上的文件系統(tǒng)。1.5流行的網絡操作系統(tǒng)UNIXLinuxNetwareWindowsNT/Server2000/Server20031.5.1UNIXUNIX是為許多用戶環(huán)境設計的，即所謂的多用戶操作系統(tǒng)，并且具有內建的TCP/IP支持。UNIX具有良好的穩(wěn)定性、健壯性、安全性等優(yōu)秀的特性。UNIX主要特性：

1．模塊化的系統(tǒng)設計2．樹型非結構（邏輯化）文件系統(tǒng)3．開放式系統(tǒng)，可移植性好4．UNIX優(yōu)秀的網絡功能5．優(yōu)秀的安全性6．可以在任何檔次的計算機上使用7．管道文件連通8．豐富的核外系統(tǒng)程序9．良好的用戶界面1.5.2LinuxLinux具有如下的特點：（1）完全遵循POSLX標準，并擴展支持所有AT&T和BSDUnix特性的網絡操作系統(tǒng)。（2）真正的多任務、多用戶系統(tǒng)，內置網絡支持，能與NetWare、WindowsNT、OS/2、Unix等無縫連接。（3）可運行于多種硬件平臺。（4）對硬件要求較低。（5）有廣泛的應用程序支持，提供豐富網絡功能。（6）設備獨立性。（7）安全性。（8）良好的可移植性。（9）具有龐大且素質較高的用戶群。（10）良好的用戶界面。1.5.3NetWare(1)Novell1983年推出第一個NetWare。Novell的NDS目錄服務及后來的基于Internet的e-Directory目錄服務是NetWare中最有特色的功能。1.5.3NetWare(2)NetWare6的特性：（1）NetWare6可以簡化對所有資源的訪問和管理。（2）NetWare6可以確保企業(yè)全部數碼資產的完整性和可用性。（3）NetWare6支持以實時方式，從中心位置，迅速而方便的進行關鍵性商業(yè)信息的備份與恢復。（4）NetWare6支持企業(yè)網絡的高可擴展性。（5）NetWare6包括iFolder文件訪問功能（6）NetWare6包含有開放標準及文件協(xié)議（7）NetWare6使用了被稱為IPP的開放標準協(xié)議，具有通過互聯(lián)網安全完成文件打印工作的能力。1.5.3NetWare(3)NetWare6的特性：（8）強大的可擴展性。（9）32路集群（10）新網絡文件系統(tǒng)NSS（11）多平臺目錄服務e-Directory（12）iPrint通過Internet打?。?3）輕松的遠程管理1.5.4WindowNT/2000WindowsNTServer的設計目標主要是針對網絡中的服務器而使用的網絡操作系統(tǒng)。Windows2000是WindowsNT的升級版本，包括Windows2000Profession、Windows2000Servrer、Windows2000AdvancedServrer和Windows2000DataCenterServrer四個版本。

功能主要包括：文件及文件管理系統(tǒng)具有優(yōu)先級的多任務/多線程環(huán)境支持對稱的多機處理系統(tǒng)擁有兼容于分布計算的環(huán)境Windows2000Servrer的主要特性(1)Windows2000Server是為服務器開發(fā)的多用途操作系統(tǒng)，對用戶提供文件和打印、應用軟件、Web和通信等各種服務。新功能:（1）可擴展性

提供終端服務、增強ASP性能、IIS支持的多站點容留、支持高吞吐率和有效帶寬利用。

（2）可靠性

支持內核方式寫保護、Windows文件保護、驅動程序證書，以及IIS應用程序保護。并提供備份、磁盤整理等工具。

Windows2000Servrer的主要特性(2)新功能:（3）可用性支持作業(yè)對象API、應用程序證書與DLL保護、多主復制（活動目錄副本的相互復制性）、分布式文件系統(tǒng)、磁盤限額、分級存儲管理等。

（4）安全性支持最新安全標準、活動目錄集成、Kerberos身份驗證、公鑰基礎架構（PKI）、智能卡、文件系統(tǒng)加密、安全的網絡通信、路由選擇和遠程訪問服務、虛擬專用網絡（VPN）。（5）可操作性支持動態(tài)卷管理、磁盤碎片整