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第四章 服務器操作系統(tǒng)
本單元概覽
一、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的特點。
二、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的類型與功能。
三、windows網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
四、unix網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
五、linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
一、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的特點
1、操作系統(tǒng)定義
最靠近硬件的一層系統(tǒng)軟件,是計算機與用戶之間的接口。
分為單機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
從兩個方面說明操作系統(tǒng):
為應用程序提供運行環(huán)境,為用戶提供簡單方便的工作界面。
管理計算機資源,使資源利用率更高,使上層的應用程序可以獲得比硬件提供的功能更多的支持。
操作系統(tǒng)的管理功能:進程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、設備I/O。
進程管理:進程是指將執(zhí)行的程序。操作系統(tǒng)提供了一種啟動進程的機制。在DOS中用EXEC函數(shù)。在Windows和OS/2中用Createprocess,該代碼存儲在操作系統(tǒng)的內(nèi)核KERNEL32.DLL文件中。
內(nèi)存管理:為每一個應用程序分配所必須的內(nèi)存空間,而不占用其他應用程序的內(nèi)存。DOS運行于實模式下。只有1MB的內(nèi)存編址。Windows運行于保護模式下,可以使用擴展內(nèi)存,如果實內(nèi)存不夠,還要提供虛擬內(nèi)存。并能采取某些步驟阻止應用程序訪問不屬于它的內(nèi)存。
文件系統(tǒng):在DOS中,稱作文件表(FAT);在Windows里,稱作虛擬文件表(VFAT);在OS/2中稱作高性能文件系統(tǒng)(HPFS)。
設備I/O 來源:考試大網(wǎng)
操作系統(tǒng)的組件:
• 驅(qū)動程序:是最底層的,直接控制和監(jiān)視各類硬件的部分
• 內(nèi)核:核心部分,負責提供基礎性、結(jié)構(gòu)性功能
• 接口庫:一系列特殊程序庫,職責是將系統(tǒng)提供的服務包裝成應用程序能夠使用的應用編程接口(API)
• 外圍組件:以上3類外的其他部分,用于提供特定高級服務的組件。
這些組件在操作系統(tǒng)中的不同布局形成了操作系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)。
• 簡單結(jié)構(gòu):如MS-DOS
• 內(nèi)核結(jié)構(gòu):分為單內(nèi)核、微內(nèi)核、外核等。如:unix、linux、windows等為單內(nèi)核。
網(wǎng)絡操作系統(tǒng)除具有單機操作系統(tǒng)功能(進程、文件、內(nèi)存、I/O設備)外,還具有網(wǎng)絡通信,并提供網(wǎng)絡服務功能的操作系統(tǒng)。
二、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的類型與功能
1、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的基本任務:屏蔽本地資源與網(wǎng)絡資源的差異,為用戶提供各種基本的網(wǎng)絡服務功能,完成網(wǎng)絡共享系統(tǒng)資源的管理,并提供網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性服務。
2、典型的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)具有硬件獨立的特征,為此,Microsoft公司提出了HAL(硬件抽象層)的概念。
3、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的分類:專用型NOS,通用型NOS。通用型NOS分為變形級系統(tǒng)、基礎級系統(tǒng)。
專用的NOS:為某種特定網(wǎng)絡應用要求而設計的
通用NOS:提供基本的網(wǎng)絡服務功能,滿足用戶各個領域的需要。
通用型NOS分為:
• 變形級系統(tǒng):在單機OS基礎上,通過增加網(wǎng)絡功能構(gòu)成的
• 基礎級系統(tǒng):以硬件為基礎的,根據(jù)網(wǎng)絡服務的要求,專門設計的網(wǎng)絡OS。
4、NOS結(jié)構(gòu)的發(fā)展:對等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、非對等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、文件服務器。
5、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的基本服務、功能
• 文件服務:以集中方式管理共享文件
• 打印服務:網(wǎng)絡打印服務,本著“先到先服務”的原則。
• 數(shù)據(jù)庫服務:依照C/S工作模式,客戶端通過SQL語言向數(shù)據(jù)庫服務器發(fā)送查找請求。
• 通信服務:客戶機與客戶機之間的對等通信、客戶機與服務器之間的通信服務。
• 信息服務:局域網(wǎng)可以通過存儲轉(zhuǎn)發(fā)或?qū)Φ确绞酵瓿呻娮余]件服務。
• 分布式服務:將分布在不同地理位置的網(wǎng)絡中的資源,組織在全局性的、可復制的分布數(shù)據(jù)庫中。
• 網(wǎng)絡管理服務:提供網(wǎng)絡性能分析、網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控、存儲管理等。
• Internet/Intranet服務:企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)與Internet之間的訪問。
三、Windows網(wǎng)絡操作系統(tǒng)
1、Windows發(fā)展:1985 年 Windows1.0~2.0、3.0、NT、95、98、2000、XP、vista
2、Windows NT:
Windows NT分為兩部分:Windows NT Server服務器端,Windows NT Workstation客戶端。
Windows NT從應用角度的兩個概念:域模型和工作組模型。
Windows NT中域的概念:Windows NT Server 以域為單位實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的集中管理。在NT 域中,只能有一個主域控制器(運行WindowsNT server的計算機),還有備份域控制器與普通控制器,都是運行NT SERVER的計算機。
3、Windows NT的特點:
• 內(nèi)存與任務管理:采用32位體系結(jié)構(gòu),內(nèi)存空間可達4G,線程管理,應用程序更有效運行。
• 開放體系結(jié)構(gòu):允許使用不同網(wǎng)絡協(xié)議。NT內(nèi)置4種標準網(wǎng)絡協(xié)議:TCP/IP、MWlink
協(xié)議、NetBIOS的擴展用戶接口(NetBEUI)、數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議。
• 內(nèi)置管理:可以為每個文件規(guī)定不同的訪問權限與用戶審計。
• 集中式管理:通過域與域信任關系實現(xiàn)對大型網(wǎng)絡的管理。
• 用戶工作站管理:通過用戶描述文件,對工作站用戶的優(yōu)先級、網(wǎng)絡連接、程序組與
用戶注冊進行管理。
優(yōu)點:兼容性與可靠性,便于安裝使用,優(yōu)良的安全性,自動檢測計算機配置。
缺點:管理比較復雜,開發(fā)環(huán)境不盡人意。
4、Windows 2000 Server
Windows 2000 Server由運行服務器端的Windows 2000 Server和運行于客戶端的Windows 2000 Professional 。
特點:
• 活動目錄管理。包含兩部分:目錄(數(shù)據(jù)庫,用來存放網(wǎng)絡對象的物理容器)和目錄服務(網(wǎng)絡服務,提供命名、描述、查找、訪問以及保護實體信息一致的方法)
• 基本管理單位是域。域之間通過可傳遞的信任關系建立起樹狀連接。管理員只能管理域內(nèi)部。
• 所有域之間是平等的,不再區(qū)分主域控制器與備份域控制器。
• 不再劃分全局組與本地組,組內(nèi)可以包含任務用戶和其他賬戶。
5、Windows Server 2003 操作系統(tǒng)
依據(jù).NET架構(gòu)對NT技術做了實質(zhì)性的改進,構(gòu)筑了.NET的最基礎的一環(huán)。
Windows Server 2003的版本: Windows Server 2003 Web版, Windows Server 2003標準板, Windows Server 2003 數(shù)據(jù)中心版, Windows Server 2003 企業(yè)版
不同版本的Windows Server 2003的適應范圍不同,所要求的硬件支持都有所不同。
Windows Server 2003應用服務平臺:通過IIS(Internet Informationg services),Asp.NET,NET Framework等技術以及Microsoft的visual studio 2005工具集結(jié)合,可為各類企業(yè)提供所需要的、運行在Web應用平臺上的應用服務器。
在Windows Server 2003 R2版中還增加了UNIX/Windows互操作性,降低了存儲管理成本等功能
6、Windows Server 2008 操作系統(tǒng)(動態(tài)IT系統(tǒng))
Windows Server 2008有4個方面的創(chuàng)新性能:
• 虛擬化技術:在操作系統(tǒng)與硬件之間,以一個角色的身份添加一個Hypervisor軟件層,負責直接管理虛擬機的工作?梢詫①Y源劃分為父分區(qū)(主操作系統(tǒng))和子分區(qū)(虛擬機所在分區(qū))。
• 增強平臺的可靠性:通過服務器內(nèi)核、外殼、Windows Deployment Services以及增強的聯(lián)網(wǎng)與集群技術,為應用要求和工作負荷提供可靠的Windows Server 平臺。
• 提高安全性:為網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)和業(yè)務提供網(wǎng)絡接入保護、聯(lián)合權限管理以及只讀的域控制器等,增加了操作系統(tǒng)的安全性。
• 廣泛適合的網(wǎng)絡解決方案:能夠高效地提供豐富的Web體驗和最新的網(wǎng)絡解決方案。
7、Visual Studio 2008的改進:對編程語言、設計器、編輯器、數(shù)據(jù)訪問功能進行了全面的提升。
8、SQL Server 2008的改進:通過Resource Governor管理并發(fā)工作負載;通過Policy Based Management在企業(yè)范圍內(nèi)加強策略的兼容性,通過數(shù)據(jù)壓縮及稀疏陣列來降低存儲需求,提升查詢性能等。還具有商務智能(BI)。
四、NetWare網(wǎng)絡操作系統(tǒng)
NetWare是Novell公司推出的操作系統(tǒng),在上個世紀80年代曾風靡一時。
1. NetWare操作系統(tǒng)的組成:文件服務器內(nèi)核(*核心設備*)、工作站外殼、低層通信協(xié)議。
2. NetWare操作系統(tǒng)的特點:
NetWare文件系統(tǒng)所有的目錄與文件都建立在服務器硬盤上。NetWare文件系統(tǒng)實現(xiàn)了:多路硬盤處理和高速緩沖算法,加快了硬盤通道的訪問速度。高效硬盤訪問機制有目錄Cache、目錄Hash、文件Cache、后臺寫盤、電梯升降查找法與多硬盤通道等。
NetWare通過目錄文件結(jié)構(gòu)組織文件。文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:文件服務器、卷、目錄、子目錄、文件的層次結(jié)構(gòu)。
因而訪問一個文件的路徑為:文件服務器名\卷名:目錄名\子目錄名\文件名
NetWare的網(wǎng)絡用戶類型:網(wǎng)絡管理員、組管理員、網(wǎng)絡操作員、普通用戶。
NetWare的四級安全保密機制:
1) 注冊安全性
2) 用戶信任者權限
3) 最大信任者權限屏蔽
4) 目錄與文件屬性
NetWare的系統(tǒng)的容錯技術:
1)三級容錯機制
SFT Ⅰ主要針對硬盤表面磁介質(zhì)可能出現(xiàn)的故障而設計。 SFTⅠ采用雙重目錄與文件分配表、磁盤熱修復與寫后讀驗證等措施。
SFT Ⅱ主要針對硬盤或硬盤通道故障而設計,SFT Ⅱ采用硬盤鏡像與硬盤雙工。
SFT Ⅲ 提供文件服務器鏡像功能。
2)事務跟蹤系統(tǒng): 一個事務要么全部完成,要么返回初始狀態(tài)。防止在寫數(shù)據(jù)庫記錄的過程中因系統(tǒng)故障而造成的數(shù)據(jù)丟失。
3)UPS監(jiān)控:為了防止因供電系統(tǒng)電壓或突然中斷而影響文件服務器及關鍵網(wǎng)絡設備工作
NetWare的優(yōu)點:強大的文件及打印功服務能力;良好的兼容性及系統(tǒng)容錯能力;比較完備的安全措施。
NetWare的缺點:工作站資源無法直接共享、安裝及維護管理比較復雜
Intranet Ware操作系統(tǒng)管理核心是Novell目錄服務。其特點:能建立功能強大的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡;能保護用戶現(xiàn)有的投資;能方便的管理網(wǎng)絡與保證網(wǎng)絡安全;能集成企業(yè)的全部網(wǎng)絡資源;能大大減少網(wǎng)絡管理的開支。
四、UNIX網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(免費,C語言編寫可移植性好,最側(cè)重于客戶機/服務器網(wǎng)絡環(huán)境)
1、UNIX特點:
1) UNIX系統(tǒng)是一個多用戶、多任務的分時操作系統(tǒng)。
2) UNIX系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分兩大部分:操作系統(tǒng)內(nèi)核和外殼。內(nèi)核分為文件子系統(tǒng)和進程控制子系統(tǒng)。內(nèi)核部分的操作原語可以直接對硬件起作用。內(nèi)核提供服務:網(wǎng)絡監(jiān)控、內(nèi)核進程管理、服務器/工作站連接管理。
3) UNIX大部分C語言編寫,使得系統(tǒng)易讀、易修改、易移植
4) UNIX提供了豐富的、經(jīng)過精心挑選的系統(tǒng)調(diào)用。
5) UNIX提供了功能強大的外殼語言可編程shell語言,作為用戶界面。
6) UNIX采用樹狀目錄結(jié)構(gòu)具有良好的安全性、保密性和可維護性。
7) UNIX提供多種通信機制,如管道,軟中斷通信等
8) UNIX采用進程對換的內(nèi)存管理機制和請求調(diào)頁的存儲管理方式。實現(xiàn)虛擬存儲管理。
2、計算機廠家在UNIX標準上分類為以AT&T的Sum公司為首的“UNIX國際”與以IBM、HP、DEC公司為首的“開放系統(tǒng)基金會”。兩大陣營1993年共同成立了“公共開放軟件環(huán)境”。
3、常用的UNIX系統(tǒng)有:
1)SUN公司的solaris,
2)IBM公司AIX,利用虛擬技術實現(xiàn)了邏輯分區(qū)、動態(tài)邏輯分區(qū)、微分區(qū)。
3)HP公司的HP-UX,良好的開放性、互操作性和出色的軟件功能在金融領域廣泛應用。
4)SCO公司的OpenServer基于Intel平臺;UNIXWare用戶可以訪問NetWare服務器文件。
五、Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(免費,開放源代碼)
1、Linux的特點
1) Linux 操作系統(tǒng)是自由軟件,具有開放性。
2) Linux 操作系統(tǒng)支持多用戶、多任務。
3) Linux 操作系統(tǒng)能把CPU的性能發(fā)揮到極限,具有出色的高速度。
4) Linux 操作系統(tǒng)具有良好的用戶界面。
5) Linux 操作系統(tǒng)具有豐富的網(wǎng)絡功能。
6) Linux 操作系統(tǒng)采取了許多安全措施,為網(wǎng)絡多用戶提供了安全保障。
7) 具有可移植性,能在微型計算機到大型計算機等任何環(huán)境和任何平臺上運行。
8) 具有標準的兼容性
2、 Linux操作系統(tǒng)的組成:內(nèi)核、外核、文件系統(tǒng)、應用程序。
內(nèi)核:具有運行程序和管理磁盤、打印機等硬件設備的核心程序
外核:系統(tǒng)的用戶界面,提供了用戶與內(nèi)核交互操作的接口
文件系統(tǒng):支持目前流行的多種文件系統(tǒng)。如FAT,VFAT,NFS等
應用程序:標準的Linux系統(tǒng)豆油一套應用程序的程序集。包括文本編輯器、編程語言、辦公套件、Internet工具等
常見的 Linux 系統(tǒng)有NOVELL公司的SUSE Linux,RED HAT公司的Linux等
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