计算机操作系统第8章 网络操作系统ppt课件

1、网络操作系统网络操作系统内容提要内容提要 计算机网络概述 开放系统互连参考模型 客户/服务器模式和对等模式 网络操作系统的构成 文件和打印服务 电子邮件服务计算机网络的定义计算机网络的定义 计算机网络，是指通过数据通信系统把地球上分散的自主计算机系统连接起来，已达到数据通信和资源共享目的的一种计算机系统。 所谓自主计算机，是指具有独立处理能力的计算机。 计算机网络是在计算机技术和通信技术高度发展的基础上，两者互相结合的产物。计算机网络的逻辑组成计算机网络的逻辑组成 通信子网：计算机网络的基础部分，主要用于实现数据通信； 资源子网：主要由若干联网主机构成，主要用于数据处理。计算机网络的组成计算机

2、网络的组成GPSENCCPSEPSEPSEPSEPSEPAD多路器多路器主机主机至其它网络至其它网络主机主机主机主机多路器多路器终端设备终端设备通信子网的组成通信子网的组成 分组交换器PSE 多路转换器 分组组装/拆卸设备PAD 网络控制中心 网关G资源子网资源子网 主机HOST 终端设备T 网络操作系统 网络数据库系统计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 星形 树形 总线形 环形 网状形星形网络星形网络 它是指每一个远程结点都通过一条单独的通信线路，直接与中心结点连接。中心结点是其它结点唯一的中继结点。星形网络拓扑结构星形网络拓扑结构中心中心结点结点远程结点远程结点星形网络的特点星形网络

3、的特点 功能高度集中 相应时间与终端数有关 单信息流通路径 线路利用率低 可扩充性低树形网络树形网络 在实际中往往采用多级星形网络，将多级星形网络按层次方式排列，即可形成树形网络。 网络的最高层是中央处理机，最底层是终端，其它层次可以是多路转换器、集中器或部门计算机。树形网络拓扑结构树形网络拓扑结构中央计算机中央计算机部门计算机部门计算机多路器多路器终端终端采用树形结构的原因采用树形结构的原因 为使为数众多的终端能共享一条通信线路，以提高线路利用率 增强网络的分布处理能力，以改善星形网络的可靠性和可扩充性总线形网络总线形网络 总线形网络是由一条高速公用总线连接若干个结点所形成的网络。总线型网络

4、采用广播通信方式，即由一个结点发出的信息，可被网络上的多个结点接收。由于多个结点连接到一条公用总线上，因此必须采取某种介质访问控制规程来分配信道，以保证在一段时间内只允许一个结点传送信息。总线形网络采用的国际标准总线形网络采用的国际标准 CSMA/CD访问控制规程 令牌传送访问控制规程树形网络拓扑结构树形网络拓扑结构公用总线公用总线网络工作站网络工作站网络服务网络服务总线形网络的特点总线形网络的特点 信道利用率高 地理覆盖范围小 传输速率高 网络建造容易环形网络环形网络 在环形网络中，每台入网的计算机都连接到一个转发器上，再将所有转发器高速点-点信道，连接成环形。网络中的信息是定向流动的，从任

5、一源转发器所发出的信息，经环路传送一周后都返回到源转发器。为控制各连网计算机对环路的访问，同样有多种介质访问控制规程，如令牌环及时间片等介质访问控制规程。树形网络拓扑结构树形网络拓扑结构网络工作站网络工作站转发器转发器环形线环形线环形网络的特点环形网络的特点 传输时延的确定性 可靠性差 灵活性差 网络结构简单连续分配的主要缺点连续分配的主要缺点 要求有连续的存储空间 必须事先知道文件的长度网状形网络网状形网络 接口信息处理机IMP专门用于实现数据通信。多个IMP通过点-点式信道连接成不规则的网状，称为数据通信网或通信子网。凡须入网的主计算机HOST都应连接到IMP上，各HOST之间必须通过通信

6、子网才能通信。通常把通信子网以外的计算机和终端设备等，称为数据处理子网或资源子网。网状形网络是广域网中最常用的一种网络形式。树形网络拓扑结构树形网络拓扑结构IMP主机主机网状形网络的特点网状形网络的特点 两级网络形式：逻辑上可分为通信子网和资源子网，易于连接成异构网。 网络可靠性高 可扩充性好 灵活性好计算机网络的类型计算机网络的类型 广域网WAN：数公里至数十公里 局域网LAN：数十米至数公里交换方式的引入交换方式的引入 为解决多结点之间的通信问题而引入了交换技术。 所谓交换，是指在两个或多个结点之间建立暂时通信线路(链路)的操作。 两个结点在通信之前，须先建立连接，源结点把信息发送给交换中

7、心，再由交换中心把该信息转发到目标结点，通信结束后便拆除该连接。全互连连接全互连连接具有交换中心的连接具有交换中心的连接a1a2a3anb1b2b3bnc1c2c3cn线路交换网线路交换网 线路交换广泛应用于电话系统中，它通过直接接通和断开某些线路来形成所要求的连接，使用户之间能直接通信，完成后便拆除该连接，以便将线路让给其他用户对进行通信。线路交换方式示意图线路交换方式示意图线路交换的主要性质线路交换的主要性质 适于传输模拟信号 通信前必须先建立连接，需花费一段时间 连接建立后，信息传输几乎没有延迟报文交换网报文交换网 报文交换方式最早用于电报系统中传输电报。 它基于存储转发方式进行报文交换

8、。 报文交换中心先将各用户发来的电报接收下来，存储在报文缓冲区中，经过适当处理后，为该报文选择一条转发路由，并将它转发出去。报文交换的性质报文交换的性质 适用于传输数字信心，数字设备可直接入网 通信连接的建立通常不存在时延 报文常常经过多次存储转发，故报文传输有明显的时延分组交换方式分组交换方式 分组交换方式同样基于存储转发方式来传输信息。为提高传输速率，将不定长报文分解成定长的分组，并将它们存入定长的分组缓冲区中，然后以分组为单位进行传输。分组交换方式的好处分组交换方式的好处 简化了对缓冲区的管理 加速了对信心的传输 减少了传输出错率及重发信息量线路交换方式示意图线路交换方式示意图DCEDC

9、EDTEDTEDTEDTEDTE局域网的引入局域网的引入 随着计算机硬件成本急剧下降，使得一个单位甚至一栋楼中，有许多台微机。为了实现各计算机之间的通信和资源共享，可将这些微机连接起来而形成局域网。按LAN的拓扑结构，可将LAN分为公用总线LAN和环形LAN。公用总线公用总线LANLAN的国际标准的国际标准 CSMA/CD访问控制规程 令牌传送访问控制规程CSMA/CDCSMA/CD总线式总线式LANLAN CSMA是载波监听多重访问的简称。 载波监听是指每个工作站应在发送前侦听总线是否被占用。 为减少因冲突而造成的时间浪费，又引入冲突检测，即工作站把信息发送出去之后，继续侦听一段时间，以便尽

10、早发现冲突。CSMA/CDCSMA/CD总线网的优点总线网的优点 可减少介质访问冲突 总线上的各站自主平等 轻负荷时很有效 简单易行，可用VLSI来实现令牌传送总线式令牌传送总线式LANLAN 采用令牌传递访问控制规程的总线式LAN 为控制各站对总线的访问，在网络中设置了一个令牌 任何站只有占有令牌后，才具有使用信道传输数据的权利 未获得令牌的站，只能侦听总线和接收数据，或响应询问令牌传送总线及逻辑环令牌传送总线及逻辑环13427725422825713421325工作站工作站PSTSNS工作站工作站逻辑环逻辑环公用总线公用总线PS：前站地址：前站地址TS：本站地址：本站地址NS：后继站地址：

11、后继站地址环形环形LANLAN的分类的分类 令牌环 时间片环 寄存器插入环开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型 开放系统互连参考模型OSI/RM，是国际标准化组织ISO制定的国际标准。它为在更大范围内建立计算机网络时，使用不同厂家生产的计算机，仍能方便地相互通信而建立的一个国际范围的网络体系结构标准。层次式结构层次式结构 一个计算机网络分为若干个层次 第n层是由分布在不同系统中的、处于n层的子系统所组成 每个(N)子系统含有(N)实体 同一层次的实体称为对等实体 除最高层外，每一个分布在(N)层中(N)实体，都向(N+1)层实体提供(N)效力网络分层结构网络分层结构物理介质物理介质系统系统

12、A系统系统B系统系统C最高层最高层(N+1)层层(N)层层网络协议网络协议 在计算机网络中，为使各计算机之间或计算机与终端之间能正确地传递信息，必须有一组关于信息传输的顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则，称为网络协议。 网络协议含有三个要素：语义、语法和规则网络协议三要素网络协议三要素 语义：协议元素的固定含义 语法：规定表达内容的数据结构形式 规则：规定了事件的执行顺序网络体系结构网络体系结构 计算机网络的各层次及其协议的集合，被称为网络体系结构。 网络体系结构只是从层次结构及功能上来描述计算机网络结构，并不涉及每一层的硬件和软件组成，更不涉及这些硬件和软件本身的实现问题。 网络体系结构是抽象的。对等实体间的通信对等实体间的通信 源源