第四章 服务器操作系统.docx

第四章 服务器操作系统4.1 网络操作系统的特点单机操作系统网络操作系统就是用户与网络资源的接口，是负责整个网络资源和方便网络用户的软件集合，因为网络操作系统运行在服务器上，因此又称为服务器操作系统单机操作系统是这样的一个系统软件管理着计算机的四个操作：进程、内存分布、文件操作、和设备输入输出（I/O）进程：程序执行的一次过程。操作系统必须提供一种启动进程的机制，在DOS中，为EXEC函数，在Windows和OS/2中为CreateProcess，在单任务环境中，处理器没有分时机制，只有获得CPU控制权，才能运行。多任务环境中，操作系统必须将处理器时间轮流分配给激活的应用程序。内存管理：实现内存的分配与回收、存储保护与扩充目标是给每个程序必须的程序。在Windows和OS/2系统还可以从硬盘环境中生成虚拟内存文件系统：负责硬盘和其他大容量存储设备上存储的文件的管理。对于打开的文件，其唯一的识别依据是文件句柄（File Handle）操作系统能够找到文件是因为有磁盘上文件名与存储位置的记录。在DOS中是文件表FAT，Windows中是虚拟文件表VFAT在os/2中是高性能文件系统HPFS。HPFS比FAT和VFAT都好设备管理：负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按照用户要求进行操作。设备是指鼠标键盘显示卡等设备操作系统四大组件：驱动程序、内核、接口库、外围设备驱动设备：最底层直接监控各类硬件，职责是负责隐藏硬件的具体细节，并且向其他部分提供一个抽象的通用的接口内核：操作系统的核心部分接口库：一系列的程序库，最接近应用程序，职责是把系统提供的基本服务装成应用程序能够识别的应用程序接口（API）外围设备：除以上以外的其他部分。操作系统的结构：简单结构、层次接口、微内核结构、垂直结构、虚拟机结构简单结构各个部分混为一体早期的如MS-DOS内核结构包括单内核、微内核、超微内核、外核等。、都是单内核，是基于改良的微内核网络操作系统网络操作系统是为了网络上各个计算机方便有效的共享网络资源为用户提供各种服务的操作系统软件网络操作系统出了单机系统功能外还有提供可靠的通信能力提供网络服务如远程管理、电子邮件、远程打印等基本任务是屏蔽本地资源与网络资源的差异完成基本的网络服务，保护网络系统的安全事实上现在的操作系统都是网络操作系统。基于的操作系统4.2 网络操作系统的演变、类型和功能操作系统的演变早期的网络操作系统提出系统网络体系结构（）。不过这些有专业硬件的限制。一个典型的操作系统应该有硬件独立的特征，即系统可以运行在各种硬件之上，提出了硬件抽象层概念具有良好的可移植性和可集成性是网络操作系统必须具有的特点网络操作系统的形成世纪年代，公司开始进入市场，具有简单文件服务和打印服务的开始登上市场。Novell的Netware最注明的是文件服务和打印管理。当前的四种NOS：1 Novell的Netware4.1它的Netware Directory Services比NT域名服务好多了但是不能再非Intel处理器上运行。2 IBM的os/2Warp Server Advanced除基本的文件与打印外还提供LAN Distance，但是缺乏目录服务功能。3 Banyan的Vines6.0精心设计的Street Talk III提供了当时最强大的目录服务。4 Microsoft Windows NT Server 3.51具有良好的文件与打印能力但是没有全球的目录服务功能当前的网络操作系统 当前的网络操作系统都是网络操作系统与Internet综合产物。现在的网络操作系统还包括多用户、多任务、多进程。为避免两个并行处理带来的问题，可以采用多线程的处理方式，支持对称SMP（对称多处理）技术都是现在网络操作系统的基本要求网络操作系统的类型与功能网络操作系统的分类 分为专业型NOS和通用型NOS。通用型分为变形系统和基础级系统。变形系统是原来的单机操作系统上增加网络服务，基础级是以计算机硬件为基础，配合少数软件网络操作系统的结构 经历了由对等结构到非对等结构的转变在对等网络操作系统中所有结点都对等优点是结构简单缺点是每台计算机既要完成工作站又要完成服务器的功能，信息处林呢管理比较低，因此网络比较小在非对等操作系统中网中节点分为两类网络服务器Network Server和网络工作站Network Workstation网络服务器是网络的逻辑中心典型的局域网可以看做三部分：网络服务器、工作站、通信设备硬盘服务器将硬盘分为多个虚拟盘体：专用盘体、公用盘体和共享盘体。专用盘体通过用户的网络命令连接到工作站。公用盘体为只读盘体。共享为可读写允许多用户同时读写基于文件服务的网络操作系统分为文件服务器和工作站软件，文件服务器应具有分时系统文件管理的全部功能网络操作系统的基本功能文件服务（File Service）最基本的功能打印服务（Print Service）也是最基本的数据库服务（Database Service）应用客户机/工作站模型客户机用结构化查询语言SQL通信服务（Communication Service）信息服务（Message Service）可以通过存储转发或者对等方式完成电子邮件分布式服务（Distributed Service）用户在一个工作站注册可以与多个计算机链接网络管理服务（Network Management Service）Internet/Intranet服务4.3 Windows网络操作系统Windows的发展Windows3.1是在DOS环境中增加图形用户界面（GUI），没有摆脱DOS的束缚1993年的Windows NT3.1摆脱了DOS的束缚是真正的32位网络操作系统客户端操作系统从Windows95才摆脱了DOS从Windows98开始集成IE。2000年Windows2000，Windows2000Server2003年推出Windows 2003家族，2008年推出Windows 2008家族Windows NT Server的特点Windows NT分为Windows NT Server和Windows Workstation。Windows NT版本不断变化但是工作组模型和域模型不变Windows NT Server是以域为单位实现对网络资源的管理。在一个域中有个主域控制器（Primary Domain Controller）还可以有后备域控制器（Backup Domain Controller）, 主域控制器失效后后备域控制器升级为主域控制器，后备域控制器是备份Windows NT Server内置四种标准：TCP/IP、Microsoft的MWLink、NetBIOS的扩展数据接口（NetBEUI）、数据链路控制协议Windows NT Server具有良好的兼容性和可靠性但是开发环境不怎么样Windows 2000 ServerWindows 2000最重要的是活动目录服务。Windows 2000中包括Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Professional（客户端）、Windows 2000 Datacenter Server活动目录服务通过组织单元树和域之间的可传递信任数来组织信任对象。活动目录包括目录和目录服务两个方面，目录是个数据库。活动目录采用树状的逻辑结构，若干个域组成域树然后是域森林域模式最大的好处是单一登录能力。Windows 2000 Server基本管理单元为域，域还可以分为组织单元（OU）再可以分为下级组织单元在Windows 2000中不分主域控制器和备份域控制器，所有的都是平等的Windows Server 2003操作系统包括Windows Server 2003 Web版、Windows Server 2003标准版、Windows Server 2003企业版、Windows Server 2003数据中心版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网络操作系统Netware 操作系统的特点Novell是最早涉足网络操作系统的公司，1981年提出了文件操作系统。1983年，Novell推出了Netware操作系统。Netware操作系统优点是对网络硬件要求低、兼容DOS命令有丰富应用软件支持。20世纪90年代后期由于公司策略失误，Netware市场份额减小，现在转向LinuxNetware 操作系统的组成Netware 操作系统以文件服务为中心，主要有三个部分：文件服务内核、工作站外壳、与低层通信协议组成文件服务器内核实现了Netware的核心协议（NCP,NetWare Core Protocol）工作站的重定向程序Netware Shell负责对用户命令进行解释Netware 操作系统的特点Netware文件系统实现了多路硬盘处理和高速缓冲算法加速了硬盘通道的访问速度。Netware的目录和文件都建立在服务器硬盘上在Netware 环境中访问一个文件的路径是：文件服务器/卷名：目录名/子目录名/文件名网络用户可以分为网络管理员、组管理员、网络操作员和普通网络用户网络管理员通过设置用户权限来实现网络安全保护措施Netware系统容错技术主要包括三级容错机制、事物跟踪系统、UPS监控Netware的事务管理系统（Transaction tracking System）防止数据丢失，将系统的更新过程看做完整的事务要么全部完成，要么返回初始为了防止因为断电或者电压波动，Netware操作系统提供了监控IntranetWare操作系统IntranetWare可以建立强大的企业内部网网络Novell的目录服务功能（NDS，Novell Directory Services）是IntranetWare操作系统的管理核心，IntranetWare操作系统提供了IPX/IP网关。保证IPX与IP网络的连接4.5 Unix网络操作系统Unix概述长期以来都是Unix、Netware、Windows后来增加了Linux，后来Novell转向Linux,形成了Unix、Windows、Linux三足鼎立1969年AT&T公司的贝尔实验室用混编语言编写了Unix第一个版本V120世纪90年代Unix版本达到100多个，IEEE制订了易移植操作系统环境即POSIX可移植操作系统接口。厂家上分为一个是Unix国际（UI）以AT&T和为首，另外一个是开放系统基金会OSF以、HP、DEC为首1993年两大阵营走到一起成立了开放软件环境即COSE。1995年关于Unix的两个重要标准公布是CDE（规定图形界面），Unix 95规定了应用程序界面Unix特性主要特性：短小精悍，简洁有效，易移植，可扩充，开放性Unix是多任务多用户操作系统。Unix可以分为两大部分一个是操作系统的内核、另外一个是外壳。内核又分为文件子系统和进程控制子系统。外壳由Shell解释程序等组成内核部分的操作原语言可以对硬件负责Unix大部分使用c语言编写，易读易写，易修改Unix提供了强大的可编程Shell语言，即外壳语言作为用户界面Unix采用树形文件系统Unix提供了多种通信机制管道通信、软中断通信、消息通信、共享存储器通信、信号灯通信Sun的SolarisSolaris是Sun的Unix系统运行在Sun的RISC芯片工作站和服务器上Solaris也有基于Intel x86的Solaris x86Solaris 7系列是一种比较好的64位大型系统，硬件系统是Intel和SPARC系统目前的Solaris是Solaris 10。应用程序通过硬件加密，有很高的安全性，不必再担心病毒的侵入因为任何针对PC平台的病毒无论是在物理上是逻辑上对Solaris都是无效的IBM的AIX1986年1月，AIX V1问世，2001年推出最新的AIX 5LAIX 5L支持IBM Power和Intel64位平台性能特点：虚拟服务器，运行效率和容错规划集群管理Linux亲和性安全性(通过C2级验证) HP的HP-UXHP-UX是HP的Unix目标是依照POSIX标准为HP的网络服务可靠的运行提供严格管理的Unix系统HP 曾与Compaq合并，此前Compaq收购了DEC，DEC开发出Digital Unix，它是完全按照POSIX标准的64位Unix，运行在Digital Alpha 64位芯片上Linux网络操作系统Linux的发展Linux是芬兰赫尔辛基大学的大学生Linus开发的免费的网络操作系统，将源代码放在芬兰最大的FTP网站上。Linux最大特点是开放源代码。Linux支持intel、Alpha、Spare大多数应用软件Linux的特点与组成Linux支持多用户、多任务，可以将CPU性能发挥到极致具有出色的高速度。Linux具有良好的用户界面，包括用户命令界面、系统调用界面、图形用户界面。图形界面有KDE和GNOME两种，KDE与Windows相似只是更华丽，GNOME则比较个性Linux安全保障也不错，具有可移植性可以在微型机到大型及任何平台上运行。具有良好的兼容性符合POSIX也符合X/Open标准有四个部分组成：内核、外核、文件系统、应用程序Novell的SUSE Linux2003年Novell由Netware转向Linux收购了SUSE Linux,挑战Red Hat。SUSE1992年在