第十一章-網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

第十一章網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述

WindowsNTServer操作系統(tǒng)

NetWare操作系統(tǒng)

UNIX操作系統(tǒng)

Linux操作系統(tǒng)

WindowsServer2012操作系統(tǒng)11.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述

11.1.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本概念1.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的定義合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，以便有效地利用這些資源為用戶(hù)提供一個(gè)功能強(qiáng)、使用方便的工作環(huán)境。

操作系統(tǒng)（OS），是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中的重要組成部分，它是計(jì)算機(jī)與用戶(hù)之間的接口。

由一些程序模塊組成，管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件及軟件資源。

只為本地用戶(hù)服務(wù)，不能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求。單機(jī)的操作系統(tǒng)主要有以下一些基本特點(diǎn)：2.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)我們通常將網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）定義為：使網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)能夠方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源，并為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供共享資源管理服務(wù)和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的各種軟件與協(xié)議的集合。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理的資源有：工作站所訪(fǎng)問(wèn)的文件系統(tǒng)、在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)上運(yùn)行的各種共享應(yīng)用程序、共享網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸入/輸出信息、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進(jìn)程間的CPU調(diào)度等。與硬件系統(tǒng)無(wú)關(guān)目錄服務(wù)支持多客戶(hù)端和多用戶(hù)支持網(wǎng)絡(luò)管理功能

提供用戶(hù)界面安全和存取控制11.1.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本功能文件服務(wù)（FileService）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)（DatabaseService）打印服務(wù)（PrintService）信息服務(wù)（MessageService）分布式服務(wù)（DistributedService）

通信服務(wù)（CommunicationService）網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)（NetworkManagementService）11.1.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)經(jīng)歷了由對(duì)等結(jié)構(gòu)向非對(duì)等結(jié)構(gòu)演變的過(guò)程，如圖8-1：圖11-1

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)演變過(guò)程1.對(duì)等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對(duì)等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):

網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)平等地進(jìn)行通信，連網(wǎng)計(jì)算機(jī)上的資源可相互共享。

每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都負(fù)責(zé)提供自己的資源（文件、目錄、應(yīng)用程序、打印機(jī)等），供網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)使用。每一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)維護(hù)自己資源的安全性。對(duì)等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn):

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)均可直接通信。

用戶(hù)計(jì)算機(jī)要承擔(dān)較重的通信管理、網(wǎng)絡(luò)資源管理和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理等工作，性能受到很大影響。數(shù)據(jù)備份困難，網(wǎng)絡(luò)的安全性無(wú)法保證。2.非對(duì)等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)分為服務(wù)器和工作站兩類(lèi)。服務(wù)器采用高配置、高性能的計(jì)算機(jī)，為網(wǎng)絡(luò)工作站提供服務(wù)。而工作站一般為配置較低的PC機(jī)，為本地用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供資源服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的軟件分為兩部分：一部分運(yùn)行在服務(wù)器上；另一部分運(yùn)行在工作站上。運(yùn)行在服務(wù)器上的軟件，是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的核心部分，其性能直接決定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的強(qiáng)弱。3.以共享硬盤(pán)為服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)早期的非對(duì)等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以共享硬盤(pán)服務(wù)器為基礎(chǔ)，向工作站用戶(hù)提供共享硬盤(pán)、共享打印機(jī)、電子郵件、通信等基本服務(wù)。其效率較低、安全性也很差。4.以共享文件服務(wù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)由文件服務(wù)器軟件和工作站軟件兩部分組成。文件服務(wù)器具有分時(shí)系統(tǒng)文件管理的全部功能，并可向網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供完善的數(shù)據(jù)、文件和目錄服務(wù)。初期開(kāi)發(fā)的基于文件服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)屬于變形級(jí)系統(tǒng)。變形級(jí)系統(tǒng)是在單機(jī)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能而構(gòu)成的。后期開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都屬于基礎(chǔ)級(jí)系統(tǒng)?；A(chǔ)級(jí)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)硬件為基礎(chǔ)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特殊要求，直接利用計(jì)算機(jī)硬件與少量軟件資源專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)11.2WindowsNTServer操作系統(tǒng)11.2.1WindowsNTServer的發(fā)展1993年5月，WindowsNT3.1。與DOS脫離，采用了很多新技術(shù)，并具有很強(qiáng)的連網(wǎng)功能，但它對(duì)硬件資源要求較高，網(wǎng)絡(luò)功能明顯不足。1994年9月，WindowsNT3.5。對(duì)NT3.1進(jìn)行了改進(jìn)，降低了對(duì)硬件資源的要求，增加了與UNIX和NetWare等的連接和集成；1996年7月，WindowsNT4.0，在網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)安全性與網(wǎng)絡(luò)管理性以及支持Internet/Intranet方面，有了質(zhì)的飛躍；

WindowsNT操作系統(tǒng)提供了兩套軟件包，分別是WindowsNTWorkstation和WindowsNTServer。

WindowsNTWorkstation是WindowsNT的工作站版本，它是功能非常強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)32位桌面操作系統(tǒng)，不僅高效、易用，而且與個(gè)人計(jì)算機(jī)保持兼容，可以滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需要。

WindowsNTServer則是WindowsNT的服務(wù)器版本，它為許多重要的商務(wù)應(yīng)用程序提供了一切必要的服務(wù)，包括高效可靠的數(shù)據(jù)庫(kù)、TBMSNA主機(jī)連接、消息和系統(tǒng)管理服務(wù)等。11.2.2WindowsNTServer的特點(diǎn)WindowsNTServer是一套功能強(qiáng)大、可靠性高并可進(jìn)行擴(kuò)充的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，同時(shí)還結(jié)合了Windows的許多優(yōu)點(diǎn)。總的來(lái)看，它的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)：內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)功能通常的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)之上附加網(wǎng)絡(luò)軟件。但是，WindowsNTServer則把網(wǎng)絡(luò)功能做在了系統(tǒng)之中，并將其作為輸入輸出系統(tǒng)的一部分。

內(nèi)置的管理網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過(guò)使用WindowsNTServer內(nèi)部的安全保密機(jī)制，來(lái)完成對(duì)每個(gè)文件設(shè)置不同的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限以及規(guī)定用戶(hù)對(duì)服務(wù)器的操作權(quán)限等任務(wù)。良好的用戶(hù)界面組網(wǎng)簡(jiǎn)單、管理方便WindowsNTServer采用全圖形化的用戶(hù)界面，用戶(hù)可以方便地通過(guò)鼠標(biāo)進(jìn)行操作。

利用WindowsNTServer來(lái)組建和管理局域網(wǎng)絡(luò)非常簡(jiǎn)單，基本不需要學(xué)習(xí)太多的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，很適合普通用戶(hù)使用。開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，支持多處理器返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)11.3WindowsServer2012操作系統(tǒng)

11.3.1WindowsSever2012簡(jiǎn)介

WindowsSever2012是微軟服務(wù)器操作系統(tǒng)的名稱(chēng)，它是Windows8的服務(wù)器版本，并且是WindowsServer2008R2的繼任者，是對(duì)WindowsNTServer的進(jìn)一步拓展和延伸，是迄今為止Windows服務(wù)器體系中最重量級(jí)的產(chǎn)品。

WindowsServer2012擁有全新的用戶(hù)界面，強(qiáng)大的管理工具，改進(jìn)的PowerShell支持，以及在網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和虛擬化方面大量的新特性，并且底層特意為云而設(shè)計(jì)，提供了創(chuàng)建私有云和公共云的基礎(chǔ)設(shè)施。WindowsServer2012規(guī)劃了一套完備的虛擬化平臺(tái)，不僅可以應(yīng)對(duì)多工作負(fù)載、多應(yīng)用程序、高強(qiáng)度和可伸縮的架構(gòu)，還可以簡(jiǎn)單、快捷地進(jìn)行平臺(tái)管理。另外，在保障數(shù)據(jù)和信息的高安全性，可靠性、省電、整合方面，也進(jìn)行了諸多改進(jìn)。

WindowsServer2012完全基于64位技術(shù)，發(fā)行了多種版本，其主要版本有：

WindowsServer2012FoundationEdition

；

WindowsServer2012EssentialsEdition

；

WindowsServer2012StandardEdition

;

WindowsServer2012DatacenterEditio

;

11.3.2WindowsServer2012的特點(diǎn)超越虛擬化

功能強(qiáng)大、管理簡(jiǎn)單

跨越云端的應(yīng)用體驗(yàn)現(xiàn)代化的工作方式返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)11.4NetWare操作系統(tǒng)

20世紀(jì)80年代初，美國(guó)著名的Novell公司開(kāi)發(fā)出了一種高性能的局域網(wǎng)絡(luò)——Novell網(wǎng)。緊接著他們又推出NetWare操作系統(tǒng)。NetWare不僅是Novell網(wǎng)的操作系統(tǒng)，也是Novell網(wǎng)的核心。11.4.1NetWare操作系統(tǒng)的發(fā)展與組成1.NetWare的發(fā)展NetWare操作系統(tǒng)的發(fā)展起源于1981年，Novell公司首次提出了LAN文件服務(wù)器的概念。1983年，基于MotorolaMC68000（操作系統(tǒng)為CP/M）的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NovellSHARE-NET。

1984年，NetWare1.0，以MS-DOS為環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。1985年，AdvancedNetWare1.X，增加了多任務(wù)處理功能，完善了低層協(xié)議，并支持基于不同網(wǎng)卡的結(jié)點(diǎn)互連；1986年，AdvancedNetWare2.0，擴(kuò)充了虛擬內(nèi)存工作方式，并且內(nèi)存尋址突破640KB；1987年，NetWare2.1，在Netware文件服務(wù)器增加了系統(tǒng)容錯(cuò)機(jī)制（SFT），包括熱修復(fù)、磁盤(pán)鏡像和磁盤(pán)雙工等特性；1990年，NetWare3.1，在網(wǎng)絡(luò)整體性能、系統(tǒng)的可靠性、網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)等方面予以增強(qiáng)；1993年，NetWare4.0，在3.11的基礎(chǔ)上，增加了目錄服務(wù)和磁盤(pán)文件壓縮功能，具有良好的可靠性、易用性、可縮放性和靈活性。2000年，NetWare5.0，更大程度地支持并加強(qiáng)了Internet/Intranet以及數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用與服務(wù)。2.NetWare的組成NetWare是以文件服務(wù)器為中心的操作系統(tǒng)，它主要由以下三個(gè)部分組成：

文件服務(wù)器工作站軟件文件服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了NetWare的核心協(xié)議（NCP），并提供了NetWare的所有核心服務(wù)。文件服務(wù)器主要負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)服務(wù)請(qǐng)求的處理，并提供了運(yùn)行軟件和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)所需要的最基本的功能。工作站軟件是指在工作站上運(yùn)行的，能把工作站與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)的程序系統(tǒng)，它與工作站中的操作系統(tǒng)一起駐留在用戶(hù)工作站中，建立起用戶(hù)的應(yīng)用環(huán)境。工作站軟件的主要任務(wù)是確定來(lái)自程序或用戶(hù)的請(qǐng)求是工作站請(qǐng)求還是網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，并作出相應(yīng)的處理。低層通信協(xié)議服務(wù)器與工作站之間的連接是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)適配卡、通信軟件和傳輸介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。NetWare的低層通信協(xié)議包含在通信軟件之中，主要為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站、工作站與工作站之間建立通信連接時(shí)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。11.4.2NetWare的特點(diǎn)

支持多種用戶(hù)類(lèi)型在NetWare網(wǎng)絡(luò)中，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、普通網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)四類(lèi)。強(qiáng)有力的文件系統(tǒng)在一個(gè)NetWare網(wǎng)絡(luò)中，有一個(gè)或一個(gè)以上的文件服務(wù)器。NetWare文件系統(tǒng)通過(guò)目錄文件結(jié)構(gòu)組織文件。文件服務(wù)器對(duì)網(wǎng)絡(luò)文件訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行集中、高效的管理。先進(jìn)的磁盤(pán)通道技術(shù)NetWare文件系統(tǒng)采用了多路硬盤(pán)處理技術(shù)和高速緩沖算法來(lái)加快硬盤(pán)通道的訪(fǎng)問(wèn)速度，有效地提高了多個(gè)站點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器硬盤(pán)的響應(yīng)速度。另外，NetWare還采用了目錄Cache、目錄Hash、文件Cache、后臺(tái)寫(xiě)盤(pán)、多硬盤(pán)通道等硬盤(pán)訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制來(lái)提高硬盤(pán)通道總的吞吐量。高安全性NetWare提供了四種安全保密措施：注冊(cè)安全性、權(quán)限安全性、屬性安全性和文件服務(wù)器安全性。這些安全性措施可以單獨(dú)使用，也可以混合使用。開(kāi)放式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)NetWare使用開(kāi)放性協(xié)議技術(shù)OPT（OpenProtocolTechnology），允許各種協(xié)議的結(jié)合，支持多種操作系統(tǒng)，使各類(lèi)工作站可與公共服務(wù)器通信。11.4.3NetWare的系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)NetWare操作系統(tǒng)的系統(tǒng)容錯(cuò)（SFT）技術(shù)主要有以下三種：

三級(jí)容錯(cuò)第一級(jí)容錯(cuò)（SFT1）針對(duì)硬盤(pán)表面介質(zhì)出故障而設(shè)計(jì)，采用雙重目錄、文件夾、磁盤(pán)熱修復(fù)等；第二級(jí)容錯(cuò)（SFT2）針對(duì)硬盤(pán)故障而設(shè)計(jì)，采用硬盤(pán)鏡像方法；第三級(jí)容錯(cuò)（SFT3）提供文件服務(wù)器鏡像的功能。事務(wù)跟蹤系統(tǒng)防止在寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的過(guò)程中系統(tǒng)出故障而造成數(shù)據(jù)丟失；采用“事務(wù)”處理方法。

UPS監(jiān)控防止網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)或中斷造成損失。返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)11.5UNIX操作系統(tǒng)11.5.1UNIX操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1969年，美國(guó)Bell實(shí)驗(yàn)室首先用匯編語(yǔ)言在PDP―7機(jī)器上實(shí)現(xiàn)了UNIX系統(tǒng)。不久后，UNIX又被用C語(yǔ)言對(duì)進(jìn)行了重寫(xiě)。

1976年和1978年分別發(fā)表了UNIXV.6和UNIXV.7的版本，并正式向美國(guó)各大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)提供了UNIX的源代碼，以鼓勵(lì)他們對(duì)UNIX進(jìn)行改進(jìn)，從而促進(jìn)了UNIX的迅速發(fā)展。1982年和1983年又先后宣布了UNIXSystemIII和UNIXSystemV；1984年推出了UNIXSystemV2.0；1987年發(fā)布了3.0版本，分別簡(jiǎn)稱(chēng)為UNIXSVR2和UNIXSVR3；1989年宣布了UNIXSVR4。UNIX不是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，但由于它能支持通信功能，并提供一些大型服務(wù)器的操作系統(tǒng)的功能，因此人們通常也把它作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來(lái)使用。

早期的UNIX是用于小型計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，以替代一些專(zhuān)用操作系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，UNIX作為一種多用戶(hù)、多任務(wù)操作系統(tǒng)運(yùn)行，應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)集中在一起。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，UNIX已成為可移植的操作系統(tǒng)，能運(yùn)行在范圍廣闊的各種計(jì)算機(jī)上，包括大型主機(jī)和巨型計(jì)算機(jī)，從而大大擴(kuò)大了它的應(yīng)用范圍。11.5.2UNIX操作系統(tǒng)的特點(diǎn)

UNIX的出現(xiàn)大大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件技術(shù)的發(fā)展，UNIX能獲得如此巨大成功，可歸結(jié)為它具有以下一些基本特點(diǎn)：多用戶(hù)、多任務(wù)環(huán)境UNIX系統(tǒng)是一個(gè)多用戶(hù)、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，它既可以同時(shí)支持?jǐn)?shù)十個(gè)乃至數(shù)百個(gè)用戶(hù)，通過(guò)各自的聯(lián)機(jī)終端同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，而且還允許每個(gè)用戶(hù)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。功能強(qiáng)大、實(shí)現(xiàn)高效UNIX系統(tǒng)的許多功能在實(shí)現(xiàn)上都有其獨(dú)到之處，并且十分高效。其內(nèi)部豐富的系統(tǒng)功能使用戶(hù)能方便、快速地完成其它許多系統(tǒng)所難于實(shí)現(xiàn)的功能。具有很好的可移植性

UNIX是可移植性極好的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，它不僅能廣泛地配置在微型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)等各種機(jī)器上，而且還能方便地將已配置了UNIX的機(jī)器進(jìn)行連網(wǎng)。豐富的網(wǎng)絡(luò)功能各種UNIX版本普遍支持TCP/IP協(xié)議，并且UNIX中還包括了網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS軟件，客戶(hù)/服務(wù)器協(xié)議軟件LANManagerClient/Server、IPX/SPX軟件等。通過(guò)這些產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)在UNIX系統(tǒng)之間、UNIX與NetWare、WindowsNT等網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。強(qiáng)大的系統(tǒng)管理器和進(jìn)程資源管理器UNIX的核心系統(tǒng)配置和管理是由系統(tǒng)管理器（SAM）來(lái)實(shí)施的。利用SAM可以大大簡(jiǎn)化操作步驟，從而顯著提高系統(tǒng)管理的效率。而進(jìn)程資源管理器可以讓系統(tǒng)管理員動(dòng)態(tài)地將可用的CPU周期和內(nèi)存的最少百分比分配給指定的用戶(hù)群和一些進(jìn)程，從而為系統(tǒng)管理提供額外的靈活性。返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)11.6Linux操作系統(tǒng)

11.6.1Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介L(zhǎng)inux最早是由芬蘭的一位研究生于1991年