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(hù)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(hù)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(chēng)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(guò)程。操作系統(tǒng)必須提供一種啟動(dòng)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(méi)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(chǔ)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(pán)環(huán)境中生成虛擬內(nèi)存文件系統(tǒng)：負(fù)責(zé)硬盤(pán)和其他大容量存儲(chǔ)設(shè)備上存儲(chǔ)的文件的管理。對(duì)于打開(kāi)的文件，其唯一的識(shí)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(pán)上文件名與存儲(chǔ)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(hù)要求進(jìn)行操作。設(shè)備是指鼠標(biāo)鍵盤(pán)顯示卡等設(shè)備操作系統(tǒng)四大組件：驅(qū)動(dòng)程序、內(nèi)核、接口庫(kù)、外圍設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備：最底層直接監(jiān)控各類(lèi)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(kù)：一系列的程序庫(kù)，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(shí)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(jiǎn)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(jiǎn)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(hù)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(lèi)型和功能操作系統(tǒng)的演變?cè)缙诘木W(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(guò)這些有專(zhuān)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(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，具有簡(jiǎn)單文件服務(wù)和打印服務(wù)的開(kāi)始登上市場(chǎng)。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(méi)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(hù)、多任務(wù)、多進(jìn)程。為避免兩個(gè)并行處理帶來(lái)的問(wèn)題，可以采用多線(xiàn)程的處理方式，支持對(duì)稱(chēng)SMP（對(duì)稱(chēng)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(lèi)型與功能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的分類(lèi) 分為專(zhuān)業(yè)型NOS和通用型NOS。通用型分為變形系統(tǒng)和基礎(chǔ)級(jí)系統(tǒng)。變形系統(tǒng)是原來(lái)的單機(jī)操作系統(tǒng)上增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，基礎(chǔ)級(jí)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(duì)等結(jié)構(gòu)到非對(duì)等結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變?cè)趯?duì)等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中所有結(jié)點(diǎn)都對(duì)等優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)是每臺(tái)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(duì)等操作系統(tǒng)中網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)分為兩類(lèi)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(pán)服務(wù)器將硬盤(pán)分為多個(gè)虛擬盤(pán)體：專(zhuān)用盤(pán)體、公用盤(pán)體和共享盤(pán)體。專(zhuān)用盤(pán)體通過(guò)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)命令連接到工作站。公用盤(pán)體為只讀盤(pán)體。共享為可讀寫(xiě)允許多用戶(hù)同時(shí)讀寫(xiě)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(kù)服務(wù)（Database Service）應(yīng)用客戶(hù)機(jī)/工作站模型客戶(hù)機(jī)用結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言SQL通信服務(wù)（Communication Service）信息服務(wù)（Message Service）可以通過(guò)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)或者對(duì)等方式完成電子郵件分布式服務(wù)（Distributed Service）用戶(hù)在一個(gè)工作站注冊(cè)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(hù)界面（GUI），沒(méi)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(hù)端操作系統(tǒng)從Windows95才擺脫了DOS從Windows98開(kāi)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(duì)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(jí)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(kāi)發(fā)環(huán)境不怎么樣Windows 2000 ServerWindows 2000最重要的是活動(dòng)目錄服務(wù)。Windows 2000中包括Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Professional（客戶(hù)端）、Windows 2000 Datacenter Server活動(dòng)目錄服務(wù)通過(guò)組織單元樹(shù)和域之間的可傳遞信任數(shù)來(lái)組織信任對(duì)象。活動(dòng)目錄包括目錄和目錄服務(wù)兩個(gè)方面，目錄是個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)?；顒?dòng)目錄采用樹(shù)狀的邏輯結(jié)構(gòu)，若干個(gè)域組成域樹(shù)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(jí)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(duì)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(chǎng)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(duì)用戶(hù)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(pán)處理和高速緩沖算法加速了硬盤(pán)通道的訪(fǎng)問(wèn)速度。Netware的目錄和文件都建立在服務(wù)器硬盤(pán)上在Netware 環(huán)境中訪(fǎng)問(wèn)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(hù)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(hù)網(wǎng)絡(luò)管理員通過(guò)設(shè)置用戶(hù)權(quán)限來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)措施Netware系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)主要包括三級(jí)容錯(cuò)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(guò)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▌?dòng)，Netware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(zhǎng)期以來(lái)都是Unix、Netware、Windows后來(lái)增加了Linux，后來(lái)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(yǔ)言編寫(xiě)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(chǎng)家上分為一個(gè)是Unix國(guó)際（UI）以AT&T和為首，另外一個(gè)是開(kāi)放系統(tǒng)基金會(huì)OSF以、HP、DEC為首1993年兩大陣營(yíng)走到一起成立了開(kāi)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(jiǎn)潔有效，易移植，可擴(kuò)充，開(kāi)放性Unix是多任務(wù)多用戶(hù)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(yǔ)言可以對(duì)硬件負(fù)責(zé)Unix大部分使用c語(yǔ)言編寫(xiě)，易讀易寫(xiě)，易修改Unix提供了強(qiáng)大的可編程Shell語(yǔ)言，即外殼語(yǔ)言作為用戶(hù)界面Unix采用樹(shù)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(chǔ)器通信、信號(hào)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(guò)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?duì)PC平臺(tái)的病毒無(wú)論是在物理上是邏輯上對(duì)Solaris都是無(wú)效的IBM的AIX1986年1月，AIX V1問(wèn)世，2001年推出最新的AIX 5LAIX 5L支持IBM Power和Intel64位平臺(tái)性能特點(diǎn)：虛擬服務(wù)器，運(yùn)行效率和容錯(cuò)規(guī)劃集群管理Linux親和性安全性(通過(guò)C2級(jí)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(gòu)了DEC，DEC開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(hù)、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(hù)界面，包括用戶(hù)命令界面、系統(tǒng)調(diào)用界面、圖形用戶(hù)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L(fǎng)inux安全保障也不錯(cuò)，具有可移植性可以在微型機(jī)到大型及任何平臺(tái)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(gòu)了SUSE Linux,挑戰(zhàn)Red Hat。SUSE1992年在