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　　第四章 服務器操作系統

　　本單元概覽

　　一、網絡操作系統的特點。

　　二、網絡操作系統的類型與功能。

　　三、windows網絡操作系統。

　　四、unix網絡操作系統。

　　五、linux網絡操作系統。

　　一、網絡操作系統的特點

　　1、操作系統定義

　　最靠近硬件的一層系統軟件，是計算機與用戶之間的接口。

　　分為單機操作系統和網絡操作系統。

　　從兩個方面說明操作系統：

　　為應用程序提供運行環境，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。

　　操作系統的管理功能：進程管理、內存管理、文件系統、設備I/O。

　　進程管理：進程是指將執行的程序。操作系統提供了一種啟動進程的機制。在DOS中用EXEC函數。在Windows和OS/2中用Createprocess，該代碼存儲在操作系統的內核KERNEL32.DLL文件中。

　　內存管理：為每一個應用程序分配所必須的內存空間，而不占用其他應用程序的內存。DOS運行于實模式下。只有1MB的內存編址。Windows運行于保護模式下，可以使用擴展內存，如果實內存不夠，還要提供虛擬內存。并能采取某些步驟阻止應用程序訪問不屬于它的內存。

　　文件系統：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(HPFS)。

　　設備I/O　來源:考試大網

　　操作系統的組件：

　　• 驅動程序：是最底層的，直接控制和監視各類硬件的部分

　　• 內核：核心部分，負責提供基礎性、結構性功能

　　• 接口庫：一系列特殊程序庫，職責是將系統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中的不同布局形成了操作系統的幾種結構。

　　• 簡單結構：如MS-DOS

　　• 內核結構：分為單內核、微內核、外核等。如：unix、linux、windows等為單內核。

　　網絡操作系統除具有單機操作系統功能(進程、文件、內存、I/O設備)外，還具有網絡通信，并提供網絡服務功能的操作系統。

　　二、網絡操作系統的類型與功能

　　1、網絡操作系統的基本任務：屏蔽本地資源與網絡資源的差異，為用戶提供各種基本的網絡服務功能，完成網絡共享系統資源的管理，并提供網絡系統的安全性服務。

　　2、典型的網絡操作系統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、網絡操作系統的分類：專用型NOS，通用型NOS。通用型NOS分為變形級系統、基礎級系統。

　　專用的NOS:為某種特定網絡應用要求而設計的

　　通用NOS：提供基本的網絡服務功能，滿足用戶各個領域的需要。

　　通用型NOS分為：

　　• 變形級系統：在單機OS基礎上，通過增加網絡功能構成的

　　• 基礎級系統：以硬件為基礎的，根據網絡服務的要求，專門設計的網絡OS。

　　4、NOS結構的發展：對等結構網絡操作系統、非對等結構網絡操作系統、文件服務器。

　　5、網絡操作系統的基本服務、功能

　　• 文件服務：以集中方式管理共享文件

　　• 打印服務：網絡打印服務，本著“先到先服務”的原則。

　　• 數據庫服務：依照C/S工作模式，客戶端通過SQL語言向數據庫服務器發送查找請求。

　　• 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：局域網可以通過存儲轉發或對等方式完成電子郵件服務。

　　• 分布式服務：將分布在不同地理位置的網絡中的資源，組織在全局性的、可復制的分布數據庫中。

　　• 網絡管理服務：提供網絡性能分析、網絡狀態監控、存儲管理等。

　　• Internet/Intranet服務：企業內部網與Internet之間的訪問。

　　三、Windows網絡操作系統

　　1、Windows發展：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 以域為單位實現網絡資源的集中管理。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：

　　• 內存與任務管理：采用32位體系結構，內存空間可達4G，線程管理，應用程序更有效運行。

　　• 開放體系結構：允許使用不同網絡協議。NT內置4種標準網絡協議：TCP/IP、MWlink

　　協議、NetBIOS的擴展用戶接口(NetBEUI)、數據鏈路控制協議。

　　• 內置管理：可以為每個文件規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對大型網絡的管理。

　　• 用戶工作站管理：通過用戶描述文件，對工作站用戶的優先級、網絡連接、程序組與

　　用戶注冊進行管理。

　　優點：兼容性與可靠性，便于安裝使用，優良的安全性，自動檢測計算機配置。

　　缺點：管理比較復雜，開發環境不盡人意。

　　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(數據庫，用來存放網絡對象的物理容器)和目錄服務(網絡服務，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部。

　　• 所有域之間是平等的，不再區分主域控制器與備份域控制器。

　　• 不再劃分全局組與本地組，組內可以包含任務用戶和其他賬戶。

　　5、Windows Server 2003 操作系統

　　依據.NET架構對NT技術做了實質性的改進，構筑了.NET的最基礎的一環。

　　Windows Server 2003的版本： Windows Server 2003 Web版， Windows Server 2003標準板， Windows Server 2003 數據中心版， Windows Server 2003 企業版

　　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工具集結合，可為各類企業提供所需要的、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(動態IT系統)

　　Windows Server 2008有4個方面的創新性能：

　　• 虛擬化技術：在操作系統與硬件之間，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。可以將資源劃分為父分區(主操作系統)和子分區(虛擬機所在分區)。

　　• 增強平臺的可靠性：通過服務器內核、外殼、Windows Deployment Services以及增強的聯網與集群技術，為應用要求和工作負荷提供可靠的Windows Server 平臺。

　　• 提高安全性：為網絡、數據和業務提供網絡接入保護、聯合權限管理以及只讀的域控制器等，增加了操作系統的安全性。

　　• 廣泛適合的網絡解決方案：能夠高效地提供豐富的Web體驗和最新的網絡解決方案。

　　7、Visual Studio 2008的改進：對編程語言、設計器、編輯器、數據訪問功能進行了全面的提升。

　　8、SQL Server 2008的改進：通過Resource Governor管理并發工作負載;通過Policy Based Management在企業范圍內加強策略的兼容性，通過數據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網絡操作系統

　　NetWare是Novell公司推出的操作系統，在上個世紀80年代曾風靡一時。

　　1. NetWare操作系統的組成：文件服務器內核(*核心設備*)、工作站外殼、低層通信協議。

　　2. NetWare操作系統的特點:

　　NetWare文件系統所有的目錄與文件都建立在服務器硬盤上。NetWare文件系統實現了: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通過目錄文件結構組織文件。文件系統的結構為：文件服務器、卷、目錄、子目錄、文件的層次結構。

　　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的網絡用戶類型:網絡管理員、組管理員、網絡操作員、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可能出現的故障而設計。 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: 一個事務要么全部完成，要么返回初始狀態。防止在寫數據庫記錄的過程中因系統故障而造成的數據丟失。

　　3)UPS監控:為了防止因供電系統電壓或突然中斷而影響文件服務器及關鍵網絡設備工作

　　NetWare的優點:強大的文件及打印功服務能力;良好的兼容性及系統容錯能力;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操作系統管理核心是Novell目錄服務。其特點：能建立功能強大的企業內部網絡;能保護用戶現有的投資;能方便的管理網絡與保證網絡安全;能集成企業的全部網絡資源;能大大減少網絡管理的開支。

　　四、UNIX網絡操作系統(免費，C語言編寫可移植性好，最側重于客戶機/服務器網絡環境)

　　1、UNIX特點：

　　1) UNIX系統是一個多用戶、多任務的分時操作系統。

　　2) UNIX系統結構分兩大部分：操作系統內核和外殼。內核分為文件子系統和進程控制子系統。內核部分的操作原語可以直接對硬件起作用。內核提供服務：網絡監控、內核進程管理、服務器/工作站連接管理。

　　3) UNIX大部分C語言編寫，使得系統易讀、易修改、易移植

　　4) UNIX提供了豐富的、經過精心挑選的系統調用。

　　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采用樹狀目錄結構具有良好的安全性、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采用進程對換的內存管理機制和請求調頁的存儲管理方式。實現虛擬存儲管理。

　　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“開放系統基金會”。兩大陣營1993年共同成立了“公共開放軟件環境”。

　　3、常用的UNIX系統有：

　　1)SUN公司的solaris,

　　2)IBM公司AIX，利用虛擬技術實現了邏輯分區、動態邏輯分區、微分區。

　　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網絡操作系統(免費，開放源代碼)

　　1、Linux的特點

　　1) Linux 操作系統是自由軟件，具有開放性。

　　2) Linux 操作系統支持多用戶、多任務。

　　3) Linux 操作系統能把CPU的性能發揮到極限，具有出色的高速度。

　　4) Linux 操作系統具有良好的用戶界面。

　　5) Linux 操作系統具有豐富的網絡功能。

　　6) Linux 操作系統采取了許多安全措施，為網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境和任何平臺上運行。

　　8) 具有標準的兼容性

　　2、 Linux操作系統的組成：內核、外核、文件系統、應用程序。

　　內核：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：系統的用戶界面，提供了用戶與內核交互操作的接口

　　文件系統：支持目前流行的多種文件系統。如FAT，VFAT，NFS等

　　應用程序：標準的Linux系統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 系統有NOVELL公司的SUSE Linux，RED HAT公司的Linux等

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