计算机操作系统-第8章

，东第8章网络操作系统

第8章网络操作系统

8.1网络操作系统的功能

8.2WindowsNT/2000/XP

8.3UNIX网络文件系统

8.4Linux操作系统

8.5对等式局域网

习题

，东第8章网络操作系统

8.1网络操作系统的功能

8.1.1网络操作系统简介

网络操作系统(NetworkOperatingSystem,NOS)是

使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网

络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。

网络操作系统实质上就是具有网络功能的操作系统。

委二第8章网络操作系统_________________________

8.1.2网络操作系统的功能和特性

1.网络操作系统的功能

网络操作系统的基本任务是用统一的方法管理各

主机之间的通信和共享资源的利用。网络操作系统作

为操作系统应提供单机操作系统的各项功能：进程管

理、存储管理、文件管理和设备管理。除此之外，网

络操作系统还应具有以下主要功能：

第8章网络操作系统

1）网络通信

网络通信的主要任务是提供通信双方之间无差错

的、透明的数据传输服务，主要功能包括：建立和拆

除通信链路；对传输中的分组进行路由选择和流量控

制；传输数据的差错检测和纠正等。

2）共享资源管理

采用有效的方法统一管理网络中的共享资源（硬件

和软件），协调各用户对共享资源的使用，使用户在访

问远程共享资源时能像访问本地资源一样方便。

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3）网络管理

网络管理最基本的是安全管理，主要反映在通过

“存取控制”来确保数据的安全性，以及通过“容错技术”

来保证系统故障时数据的安全性上。

4）网络服务

直接面向用户提供多种服务，例如电子邮件服

务，文件传输、存取和管理服务，共享硬件服务以及

共享打印服务。

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5）互操作

互操作就是把若干相像或不同的设备和网络互联，

用户可以透明地访问各服务点、主机，以实现更大范

围的用户通信和资源共享。

6）提供网络接口

向用户提供一组方便有效的、统一取得网络服务的

接口，以改善用户界面，如命令接口、菜单、窗口等。

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2.网络操作系统的特征

1）开放性

为了便于把配置了不同操作系统的计算机系统互

联起来形成计算机网络，使不同的系统之间能协调地

工作，实现应用的可移植性和互操作性，而且能进一

步将各种网络互联起来组成互联网，国际标准化组织

ISO推出了开放系统互连参考模型OSI-RM。

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2）一致性

由于网络可能由多种不同的系统所构成，为了方

便用户对网络的使用和维护，要求网络具有一致性。

所谓网络的一致性，是指网络向用户，低层向高层提

供一个一致性的服务接口。该接口规定了命令（服务原

语）的类型、命令的内部参数及合法的访问命令序列

等，并不涉及服务接口的具体实现。

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3）透明性

一般来说，透明性即指某一实际存在的实体的不

可见性，也就是对使用者来说，该实体看起来是不存

在的。在网络环境下的透明性，表现得十分明显，而

且显得十分重要，几乎网络提供的所有服务无不具有

透明性，即用户只需知道他应得到什么样的网络服

务，而无需了解该服务的实现细节和所需资源。

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3.网络操作系统的安全性

网络操作系统的安全性非常重要，主要表现在以

下几个方面。

1）用户账号的安全性

使用网络操作系统的每一个用户都有一个系统账

号和有效的口令字。

2）时间限制

系统管理员对每个用户的注册时间进行限定，限

定方式以一定的时间间隔为单位。

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第8章网络操作系统

3）站点限制

系统管理员对每一用户注册的站点进行限定。站

点限定了每个用户只能在指定物理地址的工作站上进

行注册。

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4）磁盘空间限制

系统管理员对每个用户允许使用的磁盘服务器磁盘

空间加以限定，以防止可能出现的某些用户无限制侵

占服务器磁盘的情况发生，确保其他用户磁盘空间的

安全性。

5）传输介质的安全性

由于局域网的传输介质——同轴电缆和双绞线很

容易被窃听，并将数据读走，因此网络传输介质的安

全性也是十分重要的。

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6）加密

对数据库和文件加密是保证文件服务器数据安全

性的重要手段。一般在关闭文件时加密，在打开文件

时解密。

7）审计

网络的审计功能可以帮助网络管理员对那些企图

对网络操作系统实行窃听行为的用户进行鉴别。

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8.1.3网络操作系统的功能结构

单机操作系统的最大特点是封闭性。也就是说，

它有自己的用户、自己的资源、自己的规程和协议，

用户只能利用特定的语言和操作命令，并按照系统的

协议去控制作业的运行和调动各种资源。

委二第8章网络操作系统_________________________

为了实现这一要求，网络环境下的操作系统除了

原计算机操作系统所具备的模块（比如核、文件管理、

作业控制、操作管理）外，还需配置一个网络通信管理

模块。该模块是操作系统和网络之间的接口，它有两

个界面，一个与网络相接，另一个与本机系统相接，

分别称为网络接口界面和系统接口界面。其模型如图

8.1所示。

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控制台

/

，

、

络

信

本地终端文-------纸带

理

接

件

统

口

远程终端管

口E----------------磁盘、磁带

界

理

面

面

网中其他计算机/、

,、-------打印机

作业控制

用户程序和子程序

图8.1网络环境下的操作系统

--.、

第8章网络操作系统

8.1.4网络操作系统的逻辑构成

NOS可分为四部分：

•网络环境软件；

•网络管理软件；

•工作站网络软件；

•网络服务软件。

一

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1.网络环境软件

网络环境软件配置于服务器上，它使高速并发执

行的多任务具有良好的网络环境；它管理工作站与服

务器之间的传送；它提供高速的多用户文件系统。因

此网络环境软件包括以下几种：

第8章网络操作系统

(1)多任务软件：用于支持服务器中多个进程(网络

通信进程、多个服务器进程、磁盘进程、假脱机打印

进程)的并发执行。

(2)传输协议软件：配合网络硬件，支持工作站与

服务器之间的交互。传输协议软件分布于多个网络阶

层上，目前用得最多的是TCP/IP协议软件。

(3)多用户文件系统形成软件：将DOS环境下的单

用户文件系统形成多用户文件系统，以支持多用户对

文件的同时访问和共享。

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2.网络管理软件

顾名思义，网络管理软件是用于网络管理的操作

软件。它分为以下几种：

(1)安全性管理软件：通过对用户赋予不同的访问

权限，对文件和目录规定不同的访问权限来实现对数

据的保护，这种为管理所配置的软件就是安全性管理

软件。

(2)容错管理软件：当采用容错技术保证数据不因

系统故障而丢失或出错时采用的软件。

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(3)备份软件：实现数据保护而备份时采用的软件。

(4)性能监测软件：对网络运行情况及网络性能进

行监测而采用的软件。性能监测的是网络中分组的流

量、服务器性能、硬盘性能、网络接口的操作情况等。

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3.工作站网络软件

1）重定向程序（Redirector）

对客户/服务器模式而言，为了使用户能以相同的

方式访问本地DOS系统与文件服务器，在工作站上配

置了DOS/网络请求解释程序，以正确导向工作站发出

的请求，或导向到本地DOS（对本地请求）或导向到服务

器（对服务器服务请求）。

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2)网络基本输入/输出系统(NetBIOS)

对客户/服务器模式来说，为了使客户能与服务器

进行交互，使工作站对服务器的请求数据单元传送给

服务器，使服务器的响应返送给工作站，就必须在工

作站的网络应用软件和计算机网络的硬件之间配置按

协议传输信息的传输协议软件。

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4.网络服务软件

网络服务是面向用户的，它是否受到用户的欢

迎，主要取决于NOS所提供的网络服务软件是否完善。

网络服务软件配置在系统（或专用）服务器上或工作站上。

NOS提供的网络服务软件主要有以下几种：

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(1)多用户文件服务软件：它为用户程序对服务器

中的目录和文件进行有效访问提供了手段，即先由用

户向服务器提出文件服务请求，然后由工作站网络服

务软件将该请求传送给服务器。

(2)名字服务软件：用于管理网络上所有对象的名

字，比如进程名、服务器名以及各种资源名、文件名

和目录名等。

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(3)打印服务软件：将用户的打印信息在服务器上

生成假脱机文件，并送打印机队列中等待打印的软件。

(4)电子邮件服务软件：工作站用户利用该软件把

邮件发送给网中其他工作站的用户，实现多地、多址、

广播式电子邮件服务。

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8.1.5网络操作系统与OSI-RM

对计算机网络（比如LAN）,人们往往从三个侧面

（功能特性、系统构成、体系结构）进行讨论，对网络操

作系统的讨论也是如此。我们前面已从功能特性、系

统构成方面对NOS进行了简略介绍，这里就NOS和

OSI-RM的对应关系进行论述。目前操作系统的发展，

使NOS在OSLRM中的分布大致如图8.2所示。这种分布

并未标准化。

第8章网络操作系统

应用层应用程序接口软件网

表示层络

会话层协

传输层议

网络层软

网络驱动程序件

链路层

网络主要硬件

物理层

图8.2NOS在OSI-RM中的分布

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从分层的角度讲，NOS主要包括三大部分:

•网络驱动程序；

•网络协议软件；

•应用程序接口软件。

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1.网络驱动程序

就局域网标准（IEEE802标准）而言，网络接口板生

产厂商必须提供每种网络接口板对应的驱动程序，以

确保各种接口板都采用国际标准协议。通常厂商随同

网络接口板提供一张软盘，其中包括适用于不同操作

系统的各种驱动程序。

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2.网络协议软件

由于网络协议软件几乎分布在网络的所有层，因

此它直接关系到网络操作系统的性能。如高速网络协

议的软件会实现NOS的高速处理。

3.应用程序接口(API)软件

应用层提供多种应用协议和服务，其中应用服务

与应用程序之间的接口软件完成本地系统与网络环境

的联系。这种软件也属于NOS。

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8.2WindowsNT/2000/XP

8.2.1WindowsNT/2000/XP网络基本概念

1.工作组

工作组是一种将资源、管理和安全性都分布在整

个网络里的网络方案。工作组中的所有计算机之间是

一种平等的关系，没有从属之分，也没有主次之分。

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工作组网络方式的优点是，对少量较集中的工作站

很方便，且工作组中的所有计算机之间是一种平等的

关系；管理员的维护工作少，实现简单。

工作组网络方式的缺点是，对工作站较多的网络管

理方案不合适，无集中式的账号管理、资源管理、安

全性策略，从而使得网络效率降低，管理混乱，网络

资源的安全性难以保证。

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2.Windows域

1）域的概念

域也称为域模型，是网络管理和安全性策略都集

中的网络方案。一个域可以包含一个或多个Server及工

作站，而一个网络可以由多个域组成。域控制器主要

管理域的登录信息及一些域的资源。

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2)域的组成

一个域由以下服务器和工作站组成：

(1)主域控制器(PDC)：它必须是一台运行Windows

NTServer的服务器，负责审核(Authenticate)登录者的

身份。域上所有用户账号、组以及安全设置等数据都

保存在“主域控制器”的目录数据库中。注意，一个域

中只能够有一个主域控制器。

(2)备份域控制器(BDC)：保存了域账户数据库的拷

贝。所以，所有的备份域控制器以及主域控制器，均

可处理来自域用户账户的登录请求。

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3)域模型

域模型主要分为以下几种：

(1)单域模型：在这个模型中，网络只有一个域。

由于网络中只有一个域，也不需要信任关系。

(2)主域模型：网络中存在若干个域，但在这个模

型中，只在一个域中创建网络中所有的用户，所有其

他的域信任这个域。

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(3)多主域模型：在这个模型中，有小数目的主域。

主域作为账户域，所有网络账户建立在其中一个主域

±o每个主域信任所有其他的主域。

(4)完全信任模型：在此模型中，网络中所有的域

相互信任。

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3.用户组

1)用户

每一个登录到NTServer上的用户，必须有一个账

号，称之为用户账号(UserAccount)o用户账号包含用

户名、密码、用户的说明、用户权限等信息。

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2)用户组

具有相同性质的用户归结在一起，统一授权，组

成用户组(Group)。用户组可分成全局组、本地组和特

殊组。

(1)全局组：可以通行所有域的组。组内的成员可

以到其他的域登录，它只能包含所属域内的用户，不

可包含其他域内的用户或组。

(2)本地组：可以包含本域中的用户、本域中的全

局组用户、受托域的用户账号、受托域的全局组账号

及本地计算机的用户账号。

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（3）特殊组：在系统安装完毕后，自动建立几个特

殊组，如INTERACTIVE组（任何在本机登录的用户）、

NETWORK组（任何通过网络连接的用户）、SYSTEM组

（操作系统本身）、CREATOROWNER组（目录、文件及

打印工作的经理者/所有者）、EVERYONE组（任何使用

计算机的人员）。

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4.用户账号

使用网络，必须在网络的某个域中有用户账号。

用户账号保存用户的信息，包括名字、密码以及用户

权力、访问权限。用户账号分为两类：全局账号和本

地账号。

NTServer系统自动建立两个账号：Administrator与

Guesto其中，Administrator是管理整个域的账号，不

能删除，但可改名，称为“系统管理员'Guest是供临

时用户使用的，可以改名，也可以删除。

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5.支持的网络协议

1）NetBEUI协议

NetBEUI（NetBIOSExtendedUserInterface,

NetBIOS扩展用户接口协议）是一种小型且快捷的协

议，不能很好地运用于较大型的网络。

NetBEUI不是一种具有路由选择功能的协议，所以

它实现起来很简单，但是较难扩展，也就是说无法建

立广域网。

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2)IPX/SPX协议

IPX/SPX是NovellNetware的协议，在NetWare的

LAN上提供传输服务，支持中小型网络。

IPX(IntemetworkPacketExchange)对应于OSI的网络

层，负责从发送者向接收者传送消息包，这些包也包

括路由包。

第8章网络操作系统

3)TCP/IP协议

TCP/IP由两种重要的协议组成：TCP(Transmission

ControlProtocol)即传输控制协议，对应OSI模型的传输

层；IPQntemetProtocol)即网际协议，对应OSI模型的

网络层。TCP/IP已成为一个标准的、可路由选择的、

可靠的协议，并已成为广域网和Internet访问的标准。

TCP/IP网络中的每台机器都有一个IP地址，作为

网络中的一个标识。常用的IP地址分为A、B、C三

类，每类均规定了网络标识和主机标识在32位(4字节)

中所占的位数。

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4)DHCP

DHCP是BOOTP的扩展，它提供了一种动态指定IP

地址和配置参数的机制，主要用于大型网络环境和配

置比较困难的地方。

DHCP有两种工作方式：自动分配方式和动态分配

方式。

第8章网络操作系统

5)WINS

WINS(WindowsInternetNameService)的功能是在

路由网络的环境中对IP地址和NetBIOS名进行映射、注

册与查询，实现NetBIOS名与IP地址之间的转换。

WINS是基于客户/服务器模型的，它有两个重要的部

分，即WINS服务器和WINS客户。WINS的另外一个重

要特点是可以和DNS进行集成，使得非WINS客户可通

过DNS服务器解析获得NetBIOS名。

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6.活动目录

1）活动目录概述

Windows2000放弃了WindowsNT中的域管理方

式，采用了目录管理技术——活动目录服务（Active

DirectoryService）,它是Windows2000中的核心组件。

活动目录采用基于LDAP（LightDirectoryAccess

Protocol,轻型目录访问协议）格式的系统设计，通过建

立层次化的目录结构，对网络资源进行集中管理，大

大提高了系统的可靠性和易用性。

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活动目录包括两方面：目录和与目录相关的服务。

目录(Directory)是存储有关网络上的对象信息的树状层

次结构，如用户、计算机、文件和打印机等资源。目

录服务(DirectoryService)提供目录数据存储及网络用户

和系统管理员访问目录数据的方法，使目录中所有的

信息和资源发挥作用。

第8章网络操作系统

2)活动目录的逻辑结构

活动目录以对象的形式存储关于网络元素的信

息，提供了对象的完全树状层次结构视图。

(1)对象。活动目录以对象的形式存储网络元素的

信息，如计算机、用户等。

(2)架构(Schema)。它是活动目录中的对象模型。

通过建立对象模型来实现对LDAP的支持。

(3)目录结构。在活动目录服务中，目录是指可以

复制的数据存储区，它包含特定对象的一些相关信

息，比如用户、组、计算机、组织单位和安全策略等。

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(4)逻辑单元。Windows2000的活动目录逻辑单元

包括域(Domain)、组织单元(OU)、域树(Tree)和域林

(Forest),它们构成了层次的结构。

(5)域间的信任关系。在缺省情况下，一个在域A中

的用户，其身份的有效性也只限于域A。

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域间的信任关系总是涉及到两个域：施信域和受

信域。

域间的信任关系分为单向信任、双向信任、可传

递信任和不可传递信任。

单向信任：域A（施信域）信任域B（受信域），但域B

不信任域A。

双向信任：域A信任域B,域B信任域A。

可传递信任：延伸到一个域的信任关系也自动延

伸到该域所信任的任何一个域上。

-X忠舟--

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不可传递信任：信任关系只限于施信域和受信域

两个域，并且缺省是单向信任，不能通过域之间上下

传递。

第8章网络操作系统

3)活动目录的物理结构

(1)站点(Site)。活动目录中的站点与域是两个完全

独立的概念。站点反映网络的物理结构，而域通常反

映单位的逻辑结构。

(2)域控制器。为运行Windows2000Server,并存

放活动目录的计算机，域控制器可以有多个。

(3)操作主机。操作主机是活动目录域中负责一个

或多个功能的域控制器。

(4)多主域复制。多主域复制是将数据从数据存储

区或文件系统复制到多个计算机来同步数据的过程。

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4)活动目录与Internet

(1)活动目录所支持的标准协议。活动目录广泛采

用Internet标准，把众多的Internet服务集成在一起，提

供了很高的使用价值。

(2)活动目录与DNS。DNS是一种域名解析服务，

它将域名解析为IP地址。DNS是建立在TCP/IP基础之

上的标准协议。

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5)活动目录与LDAP

LDAP为一种目录服务的标准，Windows2000的

活动目录采用了LDAP作为它与其他应用或者目录服务

交换信息的手段。

活动目录中采用的命名格式有两种：

(1)RFC822命名法。这种命名法的标准格式为：

object_name@domain_name,形式类似于E-mail地址。

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(2)LDAPURL和X.500名字。LDAP名使用X.500

命名规范，也称为属性化命名法，包括活动目录服务

所在的服务器以及对象的属性信息，例如，

LDAP://MyServer.MyDomain

/CN=MyName,OU=Market,DC=MyDomain,DC=como

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6）活动目录的优点

Windows2000Server集成的活动目录使网络管理

员可以少花一点时间完成更多、更安全的管理任务，

而且提高了互操作性。

活动目录主要有以下几个方面的优点：

•可伸缩性；

•活动目录对管理的简化；

•灵活的查询；

•安全性。

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8.2.2WindowsNT/2000网络结构

1.WindowsNT网络结构

WindowsNT的网络结构包括I/O管理器组件、

NDIS兼容的网卡驱动程序、NDIS4.0、传输协议、

传输驱动程序接口(TDI)及文件系统驱动程序。

WindowsNT的网络功能有别于其他的操作系统，

如MS-DOS,Windows3.x,这些操作系统网络能力是

单独安装的，而WindowsNT的网络能力是内置的，这

些网络功能使得WindowsNT计算机能与其他计算机共

享文件、打印机和应用程序。

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1)I/O管理器组件

I/O管理器中的组件被组织为以下几个结构层次：

(1)NDIS4.0兼容的网卡驱动程序：它通过在网卡

传输协议之间起作用，将基于WindowsNT的计算机连

接到网络中。

(2)传输协议：它使得计算机之间可靠的数据流传

输成为可能。

(3)文件系统驱动程序：它使应用程序能够访问本

地和远程的系统资源。

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第8章网络操作系统

2)NDIS兼容的网卡驱动程序

NDIS可兼容的网卡驱动程序在网卡和计算机的硬

件、固件和软件之间协调通信。网卡是计算机和网络

之间的物理接口。

3)NDIS4.0

NDIS4.0用于将WindowsNT网络结构模块化，并

且使得一个服务能从一个组件传到另一个组件。

WindowsNT的网络结构包括两个接口，这将允许

网络组件能通过这两个边界层来通信。

NDIS4.0定义了协议用于和网卡驱动程序通信的

软件接口。

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NDIS4.0为基于WindowsNT的计算机提供了以下一

些功能：

(1)在网卡和网卡驱动程序之间建立通信连接。

(2)允许传输协议和网卡驱动程序之间保持相互独立。

(3)允许一台计算机中有多个网卡。

(4)允许多种协议绑定到同一个网卡上。

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4）传输协议

位于NDIS4.0接口之上的是传输协议，它控制在多

台主机之间的通信。这些协议通过NDIS4.0可兼容的

网卡驱动程序同网卡通信。WindowsNT支持多个协议

同时绑定到一^个或多个网卡上。WindowsNT支持以下

一些协议：

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(1)TCP/IP协议是一个可路由的支持广域网的协议。

它是Internet的基础。

(2)NwlinkIPX/SPX兼容协议是一个NDIS4.0兼容

协议，用户可以使用Nwlink和MS-DOS,OS/2,

Windows或基于WindowsNT的计算机进行通信。

(3)NetBEUI支持现存的LANManager,LAN

Server,Windows95和WindowsforWorkgroupso

，东第8章网络操作系统

(4)DLC用于SNA主机和网络打印机通信的接口,

因此它不能用于和其他系统建立文件和打印机连接。

(5)当AppleMacintosh客户连接到一台运行

WindowsNTServer的主机上时，AppleTALK用作

Macintosh服务。

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5）传输驱动程序接口

传输驱动程序接口（TDI）提供了文件系统驱动程

序，例如，Workstation服务（转发器）或Server服务（服务

器）和各种协议之间通信的通用应用程序接口。TDI也

是一种让Redirector和Server与协议保持独立的标准。

6）文件系统驱动程序

文件系统驱动程序位于TDI上层，它允许用户模式

的应用程序访问系统资源，例如，从I/O操作到NTFS

分区的读调用，或使用Workstation服务对远程资源进

行读操作。

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2.Windows2000网络结构

Windows2000的网络构架的各类组件包含以下几

方面：

(1)网络API：为应用程序提供一种独立于协议的

方式，用于网络通信。

(2)传输的驱动程序接口(TDI)客户：是核心态的设

备驱动程序，而设备驱动程序通常实现了网络API的核

心态部分。

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(3)TDI传送器(TDITransport)：又称为传送器、

NDIS协议驱动程序以及协议驱动程序，是工作在核心

态的协议驱动程序。

(4)NDIS库(Ndis.sys)：为适配驱动程序提供了封

装，隐藏了Windows2000核心态环境下的具体细节。

(5)NDIS小端口驱动程序(NDISMiniportDriver)：

是工作在核心态的驱动程序，它负责将TDI传送器接入

特定的网络适配器。

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8.3UNIX网络文件系统

网络文件系统(NFS)是一种非常流行的网络操作系

统，它可以在基于TCP/IP的网络上共享文件和目录。

NFS是SunMicrosystems公司开发的，是使用底层传输

层协议TCP/IP的应用层协议。

NFS的功能是通过NFS协议使用户能访问一个远程

目录及该目录中的文件，如同这个目录在本地UNIX计

算机上一样。

委二第8章网络操作系统_________________________

8.4Linux操作系统

8.4.1Linux的特点

Linux操作系统是UNIX在微机上的完整实现，它性

能稳定、功能强大、技术先进，是目前最流行的微机

操作系统之一。

Linux有一个基本的内核(Kernel)。一些组织或厂商

将内核与应用程序、文档包装起来，再加上安装、设

置和管理工具，就构成了直接供一般用户使用的发行

版本。

，东第8章网络操作系统

与传统的网络操作系统相比，Linux具有以下特点:

(1)源代码公开。从诞生之日起，Linux的源代码

就是公开的，这是它与UNIX、WindowsNT等传统网

络操作系统最大的区别，这使它一直得到并将继续得

到全世界范围的程序员的共同完善。

(2)完全免费。Linux从内核到设备驱动程序、开

发工具等，都遵从GPL(GeneralPublicLicense,通用公

共许可)协议，Internet上有大量关于Linux的网站和技

术资料，可以免费下载，其中不包含任何有专利的代

码，不存在“使用盗版软件”的问题。

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(3)完全的多任务和多用户。Linux允许在同一时

间内运行多个应用程序，允许多个用户同时使用主机。

(4)适应多种硬件平台。Linux可运行的硬件平台

较多，如IBMPC及其兼容机、AppleMacintosh机(苹果

机)、Sun工作站等。

(5)稳定性好。运行Linux的服务器有公认的极好

的稳定性，很少出现在其他一些常用操作系统上常见

的死机现象。

，东第8章网络操作系统

(6)易于移植。Linux符合UNIX的标准，这使UNIX

下的许多应用程序可以很容易地移植到Linux下，相反

也是这样。

(7)用户界面良好。Linux的XWindows系统具有图

形用户界面，它可以进行Windows9x下的所有操作，

甚至还可以在几种不同风格的窗口之间来回切换。

(8)具有强大的网络功能。实际上，Linux就是依

靠Internet才迅速发展起来的，Linux具有强大的网络功

能也是自然而然的事情。

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8.4.2Linux系统结构及文件组织

Linux与UNIX相比，要简洁和小巧得多，但这并

不妨碍它成为一个高效、可靠而功能复杂的现代操作

系统。Linux操作系统的指导思想和设计原理与现代操

作系统原理有许多一致的地方。在很大程度上，它遵

从了UNIX操作系统的设计原则，符合POSIX标准。作

为一种实用的操作系统，它在实现技术上更为精巧和

灵活。

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1.Linux系统结构

从操作系统的角度来分析Linux,它的体系结构总

体上属于层次结构，见图8.3。从内到外包括三层：最

内层是系统核心，中间是Shell、编译编辑实用程序、

库函数等，最外层是用户程序，包括许多应用软件。

第8章网络操作系统

图8.3Linux系统结构

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2.Linux源文件组织

Linux不同的发行版，在/src下的目录名还有所不

同。以RedHat6.1为例，Linux源文件位于

/usr/src/Linux-2.2目录下。在该目录下可以看到以下一

些目录：

/arch包括所有和计算机体系结构相关的核心代码。

/include包括编译核心所需要的大部分include文件。

/init包括核心的初始化代码，这是研究系统如何

启动的一个非常好的起点。

•、速丁松多，

，东第8章网络操作系统

/mm包括所有的内存管理代码，与计算机体系结构

相关的内存管理代码位于arch/*/mm/,例如

arch/i386/mm/o

/Drivers包括系统所有的设备驱动程序。

/block块设备驱动程序，例如ide(ide.c)。

/char基于字符的设备，例如tty、串行口等。

/cdromLinux所有的CD-ROM代码。

/pciPCI驱动程序。

/scsiLinux支持的SCSI设备的驱动程序和代码。

/net网络设备驱动程序。

，东第8章网络操作系统

/sound所有的声卡驱动程序。

/ipc包括三种IPC进程通信方式的代码。

/modules用来存放建立好的模块。

/fs文件系统代码。

/Kernel主要的核心代码。

/Net核心的网络代码。

/Lib核心的库代码。

/Scripts脚本代码（例如awk脚本）。

7公

，东第8章网络操作系统

8.4.3Linux系统启动和初始化

当我们开机引导Linux时，内核在控制台上输出许

多信息，并且同时存入到/var/log/boot.log和

/var/log/message中。这里不详细描述它们的内容，我们

用流程图来表示系统启动的过程，如图8.4所示。

第8章网络操作系统

开始

LILO加载并解压缩内核，然后从内核引导系统

内核检测控制台显示器类型，初始化PCIBIOS,检测系统PCI设备，估§

CPU速度等

检测并显示系统内存信息

内核加载TCP/IP网络协议，检查数学协处理器，检测硬件设备（串行口设

备、硬盘、软驱、SCSI设备磁盘等）

显示版本信息

加载交换模块、文件系统，检测打印机、网卡设备

启动init进程进入运行级别3,加载多用户支持，启动网络支持

等待登录

图8.4Linux系统启动的过程

，东第8章网络操作系统

8.4.4Linux的常用软件

1.基本命令和工具

在标准的UNIX系统上可以找到的应用软件大多都

已移植到Linux上了。在Linux上可以运行多种Shell,

不同的Shell之间最大的差别就在于命令语言。

2.文本与文字处理程序

Linux可支持多种文本处理程序。其一是g