第 4 章网络操作系统因特网基础 4.1 网络操作系统的基本概念 4.2 网络操作系统的演变4.3 网络操作系统的类型4.4 网络操作系统的基本功能4.5 Windows NT 网络操作系统 4.6 NetWare 网络操作系统4.7 Linux 网络操作系统4.8 Unix 网络操作系统 习题

4.1 网络操作系统的基本概念 网络操作系统：能利用局域网低层提供的数据传

输功能，为高层网络用户提供共享资源管理服务，提供各种网络服务功能的局域网系统软件。

4.1.1 单机操作系统 四个主要操作：1)进程管理：对处理机进行管理。

启动进程的机制 DOS 下： EXEC 函数 Windows 和 OS/2 下： CreareProcess

在 Kernel32.dll 中、

分时器：

2 ）内存管理：给每一个应用程序所必须的内存，而不占用其它他、应用程序的内存。3 ）文件输入（ I/O ）：管理在硬盘和其它大容量存储设备中存储的文件。

读一个文件数据过程：操作系统函数—传送文件名 --- 打开文件 --- 文件句柄 ---REadFile

文件句柄 (file handle)

虚拟文件表 VFAT(virtual file allocation table)

高性能文件系统 HPFS(high performance file system)

4 ）设备输入输出： CPU 和内存以外的所有输入、输出设备的管理

网络操作系统 NOS ：使网络上个个计算机方便而有效的共享网络资源，为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。 附加功能：1) 提供高效可靠的网络通信能力；2) 提供多项网络服务功能。 基本任务：1)屏蔽本地资源与网络资源的差异性；2)为用户提供网络服务功能；3)完成网络共享系统资源的管理，4)提供网络系统的安全服务。

4.1.2 网络操作系统 NOS （ Network Operating System ）

4.2 网络操作系统的演变

局域网

共享介质局域网

交换式局域网

以太网

令牌总线

令牌环

FDDI

IP over ATM

ATM 局域网仿真

交换式以太网

MPOA

虚拟局域网

FDDI II FFOL

快速局域网 千兆以太网

局域网产品类型与相互之间的关系

HAL( 硬件抽象层 )

4.2.1 早期的网络操作系统 80 年代 ---Novell 公司： NetWare 文件服务和文件管理 90 年代 ---IBM 公司、 Microsoft 公司

4.2.2 网络操作系统形成 90 年代后期：混合使用多种网络操作系统

• Windows NT Server 3.51• NetWare 4.1• OS/2 Warp Server Advanced• Vines 6.0

4.2.3 当前的网络操作环境• 文件与打印服务• 组合目录• Web 浏览器与 SQL 服务器通信• E-mail• 多线程的处理方式

4.3 网络操作系统的类型4.3.1 NOS 的分类

• 面向任务 NOS ：特殊网络应用• 通用型网 NOS ：提供基本的网络服务功能，

支持用户在各个领域应用的需求。• 变形系统• 基础级系统

4.3.2 NOS 结构的发展对等结构 非对等结构

1 、对等结构 NOS

对等结构 非对等结构

以共享硬盘服务为基础

的系统

以共享文件服务为基础

的系统

变形级系统 基础级系统

网络操作系统的演变过程 对等结构局域网的结构

节点A

节点B

节点C

节点D

节点E

2 、非对等结构 NOS1)网络服务器（ Network Server ）2)网络工作站（ Network Workstation ）

3 、文件服务器的概念1)文件服务器：具有分时系统文件管理的全部功

能，支持文件的概念与标准的文件操作，提供网络用户访问文件、目录的并发控制和安全保密措施。

2)工作站软件

4.4 网络操作系统的基本功能

4.4.1 局域网软硬件的典型构成

• 硬件构成：

• 软件构成

局域网通信设备

网络服务器

工作站

4.4.2 网络操作系统的基本功能1) 文件服务（ File Service ）2) 打印服务（ Print Service ）3) 数据库服务（ Database Service ）4) 通信服务（ Communication Service ）5) 信息服务（ Message Service ）6) 分布式服务（ Distributed Service ）7) 网络管理服务（ Network Management Service ）8) Internet/Intranet 服务

4.5 Windows NT 网络操作系统4.5.1 Windows NT 的发展

• Windows NT 3.1-–-3.5---4.0--Windows 20004.5.2 Windows NT 的组成

• Windows Nt Server• Windows NT Workstion

Windows NT主域控制器

Windows NT后备域控制器 普通服务器

运行 Windows NT Workstation 或Windows for Workgroup 的工作站

域 模 型 与 工 作组模型域 ： 以 域 为单 位 实 现 对网 络 资 源 的集中管理

4.5.3 Windows NT 的特点• 内存与任务管理• 开放的体系结构

• 网络驱动接口（ NDIS ）、传输驱动接口（ TDI ）

• TCP/IP 协议• Mklink 协议• NetBIOS 扩展用户接口 (NetBEUI)• 数据链路控制协议

• 内置管理• 集中管理• 用户工作站管理

3 、 Windows NT 的优缺点• 兼容性及可靠性• 便于安装及使用• 优良的安全性• 一个缺陷：管理比较复杂

4.5.4 Windows 2000 Server 操作系统•1 、 Windows 2000 家族的成员

•Windows 2000 Proofessional•Windows 2000 Server•Windows 2000 Advance Server•Windows 2000 Datacenter Server

•2 、 Windows 2000 Server 的特点•活动目录服务 : 存储网络对象的信息•--- 组织单元•域模式•通过 Kerberos 认证的传递及信任关系建立起树状连接

•Kerberos 认证 Kerberos ( 译注 : 这是古希腊神话里的一条多头狗。 ) 是一种适用于在公共网络上进行分布计算的工业标准的安全认证系统 .; Kerberos 网络验证协议是由美国麻省理工学院 (MIT) 开发的一种应用范围很广的网络验证协议。

•多主复制方式：保证每个域控制器上的目录服务数据库都是最新的•3 、仍然使用的客户端软件

•Windows 95 、 Windows for Workgroups 3.11

4.6 NetWare 网络操作系统 4.6.1 NetWare 操作系统的发展 Novell 公司

• 1983 年 NetWare– NetWare2.2– NetWare3.xx:镜像、三级系统容错（ SFT,System Failure Tolerance ）

• NetWare4.11 ：支持分布式网络• IntarnetWare

4.6.2 NetWare 操作系统的组成文件服务器内核

• 核心协议（ NCP,NetWare Core Protocol ）1)内核进程管理2)文件系统管理3)安全保密管理4)硬盘管理5)系统容错管理6)服务器域工作站的连接管理7)网络监控

工作站外壳：重定向程序 NetWare Shell低层通信协议

4.6.3 NetWare 操作系统的特点• NetWare 的文件系统 : 文件服务器名 \ 卷名：目录名 \ 子目录名 \

文件名

• NetWare 的用户类型1) 网络管理员2) 组管理员3) 网络操作员 :FCONSOLE 是一个虚拟控制台实用程序 , 它用于管

理文件服务器 .FCONSOLE菜单包括广播控制台报文、变更当前文件服务器、连接信息、关闭文件服务器、文件状态、版本信息等项内容。一般网络用户仅能使用 FCONSOLE菜单中的有限

几项子菜单 .4) 普通网络用户• NetWare 的安全保护方法

• 四级安全保密机制：1) 注册安全性2) 用户信任者权限3) 最大信任者权限屏蔽4) 目录与文件属性

NetWare 的系统容错技术• 三级容错机制 :SHT I 、 SHT II 、 SHT III • 事务跟踪系统： TTS （ Transation Tracking Syst

em ）• UPS监控

NetWare 的优缺点• 强大的文件及打印服务能力• 良好的兼容性及系统容错能力• 比较完备的安全措施• 不足之处：

1) 无法直接共享2) 安装及管理维护比较复杂3) 多用户同时获取文件及数据时网络效率降低4) 服务器的运算功能没有得到发挥

4.6.4 IntranetWare 操作系统 为企业内部网络提供的一种综合性的网络平台 : 互联网分组交换协议 IPX 是 Internetwork Packet Exchange 的缩写 ; 而SPX 是 Sequenced Packet Exchange 的缩写 (IPX) 是 Novell NetWare 操作

系统所支持的在互联网络中路由数据包的早期网络协议。 IPX 是一种面向无连接通信的数据报协议

IntranetWare 操作系统的特点1) 能建立功能强大的企业内部网络2) 能够保护用户现有的投资3) 能方便地管理网络与保护网络安全

• Novell 目录服务（ NDS,Novell Directory Service ）• 安全保护功能

4) 能集成企业的全部网络资源5) 能大大减少网络管理的开支

4.7 Linux 网络操作系统 4.7.1 Linux 操作系统的发展

• Linus B.Torvalds:芬兰赫尔辛基大学的大学生 4.7.2 Linux 操作系统的特点1) 不限制应用程序可用内存的大小2) 具有虚拟内存的能力3) 同一时间内允许运行多个应用程序4) 支持多用户5) 具有先进的网络能力6) 符合 Unix 标准7) 免费软件： ftp://sunsit.unc.edu/pub/linux

4.7.3 Linux 的一些版本 • Red Hat Linux(红帽 Linux)

• 什么是 RPM Redhat Package Manager, 由 Redhat 公司开发的软件包和管理程序。 RPM 设计目的： . 方便的升级功能：可对单个软件包进行升级，保留用户原先的配置 . 强大的查询功能

• Slackwae Linux

4.8 Unix 网络操作系统 4.8.1 Unix 的发展

• 1973 年 c 语言重写 1969 年 AT&T 公司贝尔实验室用汇编指令编写的 V1—V7

• 目前： AT&T 的 Unix 、 SCO 的 Unix SVR3.2 SVR4.0 SVR4.34.8.21. IBM—AIX

2. SUN—SunOS--Solaris

3. HP—UX

4. SCO—UnixWare7

4.8.2 Unix 的结构与特征1) 多任务、多用户；2) 易读、易修改、易移植；3) 系统的实现紧凑、简洁、优美；4) 功能强大的 Shell语言，即外壳语言作为

用户界面；5) 树形文件系统良好的安全性、保密性和可维护性；

6) 多种通信机制：管道、软中断、消息、共享存储、信号通信。

7) 内存管理机制：采用进程对换、请求调页的存储管理方式

操作系统的内核文件子系统进程子系统

核外程序用户程序系统服务

Unix

4.8.3 Unix 的标准化Unix 用户协会（ 80 年代）

IEEE （ 84年）

NOVELL--- 开放系统标准化组织（ X/OPEN ）（ 93 年 /10月）

公共开放软件环境（ COSE ）（ 93 年 /3月）

CDE(规定 Unix 的图形界面 )

Unix95(规定 Unix 的应用程序界面 ) （ 95 年）

IBM—AIX

SCO—Unixware(98 年）

AT&T SUN IBM HP DEC

4.8.4 几种典型的 Unix 系统 1. SUN—SunOS—Solaris

1. Easy Access Server2. Enterprise Server

2. HP—UX:Disital Unix 真正的 64 位操作系统3. SCO （ Santa Cruz Operation ）

1. —OpenServer2. — UnixWare7

习题