网络操作系统基本简介

WindowsNT/20006.1HardwareBIOSOSApplicationsComputersystem操作系统的基本功能通常运行在大型主机上，实现资源的一体化管理。用户通过简单的终端（有时也把PC模拟为一台终端）来访问主机。大型关键应用，如UNIX，常用于金融行业的集中式处理系统。这种模式代表了现代网络的潮流，在网络中连接多台计算机，有的计算机提供文件、打印、信息等服务，被称为服务器。而另外一些计算机则向服务器请求服务，称为客户机或工作站。客户机与集中式NOS中的终端不同，客户机有自己的处理能力，仅在需要网络服务时才向服务器发出请求。中等规模的应用，如Netware，WindowsServer对等式（Peer同时具有服务器和客户两种功能，提供最基本的通信和资源共享功能。适用于工作组内几台计算机之间，这种情况下无须购置专用服小型应用，如Windows98在网络环境中，服务主要以C/S形式提供。网络操作系统中驻留着许多服务程序（也称服务器，server）：服务器始终监视用户的请求，执行请求所需的操作，并把结果返回给用户（应答）。文件服务l文件服务是NOS所提供的最基本的服务之一。

文件共享：主要用于局域网环境。l允许通过映射，使登录到文件服务器的用户可以像使用本地文件系统一样来使用文件服务器上的文件资源。lUnix、Windows和Netware均提供这种形式的文件服务。FTP：主要用于广域网环境。l客户端的用户通过系统注册和登录，可以下载FTP服务器中的文件或将本地的文件资源上传到FTP服务器。打印服务l为何需要打印服务？购买＋维护＋使用”成本很高，特别是高档的激光/喷墨/彩色打印机常常是企事业单位的重要和稀少的资源；为了局域网上的用户随时可以方便的使用这种资源，最好的办法就是在网上实现共享。l打印服务器专用的打印服务器硬件。PrinterServer打印服务器目录服务l目录服务可以将一个网络中的所有资源，包括邮件地址、计算机设备、外部设备（如打印机）等集合在一起，以统一的界面提供给用户进行访问，其基本形式如同电信部门所提供的“黄页”服务。在理想情况下，目录服务将物理网络的拓扑结构和网络协议等细节掩盖起来，这样用户不必了解网络资源的具体位置和连接方式就可以进行访问；Novell的NetwareDirectoryService（NDSMicrosoft的ActiveDirectory其它服务l网络操作系统还可以提供其他各种通信或增值服务。

例如：ApplicationServer（Middleware，中间件）groupwareserver（协同工作）WebserverMailserverFaxserverProxyserver视频/音频服务器（流媒体服务）X.25，ATM，ISDNDOS、Windows、Unix、Linux、AppleTalkNOS可以在不同的硬件平台上运行：UNIX类（Unix、Linux、Solaris、AIXWindowsNT/2000/2003可以运行在Intelx86处理器和CompaqAlpha处理器的微型计算机Netware可以运行在Intelx86处理器或CompaqAlpha处理器的微型计算机上。10硬件无关性如3Com、DLink、Intel以及其他厂家的产品。广域网：点-点链路、X.25、FR、ISDN、ATM等；局域网：以太网、令牌环网、FDDI、ATM等。部分NOS支持硬件设备的即插即用（plugplay，PnP）功能。11支持不同类型的客户端l例如，Windows2000Server可支持：Windows3.1/9x/MEWindows2000/XPUNIX（LinuxlNetware可支持的客户端与上类似。

12目录服务l使用目录服务的网络具有两个组件：目录和目录服务。目录：存储了各种网络对象（用户账户、网络上的计算机、服务器、打印机、容器、组）及其属性的全局数据库。目录服务：提供一种存储、更新、定位和保护目录中信息的方法。13目录服务l资源访问的传统方法：要想访问网络上的共享资源，用户必须知道共享资源所在的工作站和服务器的位置，并需要依次登录到每一台提供资源的计算机上。l目录服务：用户无需了解网络中共享资源的位置，只需通过一次登录就可以定位和访问所有的共享资源。这意味着不必每访问一个共享资源就要在提供资源的那台计算机上登录一次。14多用户、多任务支持15网络管理lNOS提供的网管功能包括：调整网络主机/服务器的各种工作参数服务器状态：CPU利用率、内存/缓冲区的状态、存储系统状态l专用网管软件能提供更为强大的网络管理功能16安全性和存取控制lNOS比一般OS提供更为安全的操作环境：使用访问控制表（ACL）对系统资源进行控制：ACL是一个访问控制矩阵，它可以使不同类型的用户对同一资源的访问具有不同的权限。文件服务器的安全防护17登录安全性l用户要访问网络服务器，必须预先注册一个帐户：用户帐户提供了最基本的安全性，用户只有通过帐户认证才能进入系统。

l只有网络管理员（即超级用户）和工作组管理员（Windows2000中为OU管理员）具有创建帐户的权限。18登录安全性l用户口令是用户进入系统的钥匙：用户应定期或不定期地修改口令。lNOS允许为口令的安全设置一些限制条件：口令的最小长度：默认为5个字符连续输错后，该帐户被封锁的时间19登录安全性lNOS允许对每个用户设立入网限制：站点限制l用户可以从哪台工作站上网l用户可以同时登录的工作站数时间限制l用户可以在什么时间上网账号限制l若帐户过期、无余额或口令错误，则账号自动封锁20资源访问权限是指用户可访问哪些目录和文件，以及用户对于这些资源可以进行哪些具体操作。例如，在UNIX系统中，所有资源都映射为文件。对文件的访问有：l三类用户：u-文件属主，g-同组用户，o-其他用户；l三种访问权限：r-系统管理员可以使用chown（Changeowner）命令改变文文件属主可以使用chmod（ChangeMode）命令改变文件的访问权限。21资源访问权限lUNIX中对目录的读、写和执行权限是指：写权限：允许在目录中增加、删除(rm)和移动(mv)文件；执行权限：允许将某个目录设为当前目录(cd)、可在其中查找(find、grep)、拷贝(cp)文件。

22资源访问权限lNetware对文件访问权限的控制更为严格：）：访问控制权l对目录也有类似的访问权限控制（表6.223主机及网络服务器的安全性控制台：对主机/服务器进行控制的终端。在UNIX中可以设置某些命令必须通过控制台执行，例如adduser命令。还有一些UNIX系统禁止任何人从网络上用超级用户的身份登录系统。WindowsNT/2000/XP/2003 也支持控制台安全 性（但要求磁盘必须格式化为NTFS 使用NTFS格式时，也可以对本地登录的用户进行文 件资源的访问控制。 24 主机及网络服务器的安全性 lNetware 操作系统运行在“专用服务器”上，用 户在服务器控制台上只能进行服务器的特殊 管理操作，例如管理磁盘分区和卷、加载驱 动程序和NLM模块、关闭服务器、安装协议 l为加强控制台的安全，Netware服务器的控 制台上加有口令，可以防止非法用户执行一 些“敏感”的操作。 即服务器不能同时作为工作站 使用。 与之相反，Windows 和Unix 系统允许服务器也能作为工作 站使用。 25 系统容错能力 lNOS 提供的系统容错功能表现在： 更复杂的技术是多台服务器构成的“群集系统”。

26 系统容错技术 磁盘镜像(DiskMirroring) 优缺点：速度快，但无法避免磁盘控制器出现的故障。另外存储效率只有50 磁盘控制器工作盘 镜像盘 写数据 27 系统容错技术 l磁盘双工(Disk Duplex) 配置两个磁盘控制器，每个磁盘控制器各控制一个或多个硬盘，读写数据时两路同时操作。 磁盘控制器 工作盘 备份盘 写数据 磁盘控制器 28 系统容错技术 双机备份(DiskDuplex) 平常只有工作机处于Active状态，备份机则处于Standby 状态。 amalive” 若在一定时间间隔内，备份机收不到该信息，它就使自己从备用状态转为活动状态，顶替成为工作机。 双机备份通常需要一个磁盘阵列作为共享的外存储器，它由处于活动状态的服务器进行控制。也可以互相共享对方的硬盘。 备份 服务器 心跳”线工作 服务器 局域网 磁盘阵列 29 系统容错技术 多台服务器构成服务器群。如果一台服务器出现故障，群集系统中的另一台服务器就会自动接替它的职责（切换操作对用户完全透 WindowsNT Unix、Windows 2000 支持磁盘镜像、磁盘双工和特有的SFT技术： SFT：双机备份技术的更高级形式，将磁盘和内存的内容实时地进 行镜像（即两台机器的运行状态完全同步）。

30 6.2 lUNIX 实验重点，要求理解和掌握基本应用。lWindows NT 理解域和工作组，活动目录。lNetWare UNIXLinux UNIX是唯一能在各种规模的计算机上运行的操作 系统： 微型机（PC）、小型机、大型机、巨型机。 在计算机网络尤其是因特网的发展中发挥了极其重要的作用： 在因特网中提供服务的各类主机中，90％以上都使用UNIX 或类UNIX 操作系统。 Linux是目前广泛在微机上运行的类 UNIX 系统： 因其具有优良的稳定性及开放源代码的优点，正在迅速地普及，成为Windows 的有力竞争对手。 其它的类UNIX包括：表6.3 UNIX操作系统制造商 AIX IBM Solaris SUN ESIX Es ix 计算机 HP-UX 惠普 MPD/iX 惠普 OSF/1 开放软件基金会 SINlX 西门子 Uniplus Unis oft UTS Amdahl Venix Venturecom VMS POSIX DEC Redhat Linux Redhat 红旗 Linux 中软公司 32 UNIX 尽量减小UNIX系统的内核，使之完成最基本的功能，其它功能则由 外部命令实现或由用户自己实现。

在设计过程中考虑了通用性，使之适合于不同类型用户的需要（如分时系统和批处理系统） 如果程序执行有错，会显示错误的位置和出错类型；但如果无错，执行后就不会给出任何消息。 设计时就考虑到开放性，操作系统源程序一开始就向学术界开放。33 UNIX UNIX是一个多用户、多任务、分时操作系统。 主要包括CPU 、内存及辅存等； PC机也可以在Windows中仿真成终端： 程序附件 通讯超级终端 用户在使用UNIX系统时，每个用户通过一台终端访问主 机（本地连接或通过网络连接）； UNIX系统也可以提供单用户使用环境。 34 LAN 终端控制器 控制台 PC 终端终端 终端 UNIX 主机 终端 终端 WAN 35 UNIX 系统的组成 lUNIX 是控制计算机的一组程序，它提供给用户： 允许用户直接同计算机通信，并接受用户的请求，对用户的请求立即响应和向用户发送消息。 允许用户同时运行多个程序。用户可以在后台运行多个作业，并在自己的终端上监视正在运行的程序。 36 UNIX系统主要由四个部分组成： 内核（Kernal 是组成操作系统的核心，它控制任务的调度运行，管理计算机存储器，维护文件系统，并在用户中分配计算机资源。

内核对用户透明。 外壳（Shell Shell是一个程序（类似于DOS 中的COMMAND.COM），它解释用户所 提交的命令并把该命令提交给核心执行，执行结果再返回给用户。 Shell也是一种程序设计语言，用户可以使用Shell 命令来设计程序（类似 于DOS 中的批作业）。 文件系统是指在系统中供用户使用的全部文件的集合，它使信息的存储和检索更为容易。（在UNIX 中，设备和目录也是文件） 各种外部命令（有300 多种）： 命令就是完成某种操作的实用程序。UNIX系统提供的命令包括：文本编 辑、文件管理、软件开发工具、系统配置、通信等。 37 UNIX 系统提供的网络服务 UNIX 网络功能包括： l文件传输 把文件从一个系统拷贝到另一个系统。如UUCP命令。 l远程登录 从远地登录到UNIX系统，就好像在本地运行一样。如 Telnet 命令。 l远程文件链接 将远程文件系统链接到本地文件系统中，就象这些文件是在自己的系统上一样。 l标准网络服务 如Email、FTP 、DNS 38UNIX 个主要的网络包lTCP/IP 包括TCP DNS等标准协议。 l基本网络实用程序 提供UUCP 、远程登录、远程执行、发送邮件、连 接远地终端、串行通信等功能。

l网络文件系统 NFS NetworkFile System） 实现不同系统间文件和目录的透明访问，这种文件共享方式独立于计算机、操作系统和网络体系。 39 UNIX 系统的基本概念和操作 UNIX联机帮助40 UNI X帐户 l使用UNI X前，需要申请一个用户名和口令。 需要让系统管理员预先在系统中创建帐户。 l当创建用户帐户时，系统将同时为新用户建 立一个用户主目录和一个电子邮箱。 lUNI X中的用户主目录，实际就是磁盘上的一 个目录。每个用户都有自己的主目录，用户 可以在自己的主目录中进行各种文件操作， 也可以建立新的子目录。但未经许可用户无 权进入其他用户的主目录。 41 UNI X登录 l用户可以通过拨号访问或从局域网上的计算机登录 到另一个UNI X帐户。 l例如，本课程的实验环境是使用Wi ndows 系统中的 Tel net 将PC仿真为终端后登录到网上的Linux 机，用户登录时需要有用户名和口令。l登录到Li nux 主机的几个实际例子： 。登录到IP 地址为 202.117.35.70 的主机： c:\>telnet 202.117.35.70 ail.xjtu.edu.cn的主机： c:\>telnet 。

登录到IP 地址为 202.117.35.58 的主机，使用端口 3558 c:\>telnet202.117.35.58 3558 42 更改口令 口令是进入用户帐户的钥匙，用于防止对UNIX系统作未授权 的非法访问。 但不要超过八个，八个以后的字符将被忽略) 这些是较好的口令例子：cWg_27、CwG^-^ 、{CWG27} 周期性地改变口令。修改口令的命令为：（$为Linux 的命令提示符） 如果用户忘记了口令，可以与系统管理员联系，重新设置。43 UNI X文件系统 lUNI X文件系统有三种不同类型文件： UNIX目录的结构： usr’(Unix) Linux) 目录下。 当用户登录到UNIX时，用户就位于自己的主目录下。 binetc usr tmp lib 02410009 02410044 /bin包含许多命令程序、实用程序和系统程序 /usr包含与用户使用UNIX 系统的相关文件， 帮助文件、各种技术信息等。/usr/bin 包含面向用户的UNIX 程序。 /user/spool 用于保存邮件、待打印的文件等 /dev 包含系统中与设备相关的文件。 /etc 包含UNIX 中的各种配置文件。

44 lUNIX 绝对路径：如/usr/home/guest/.profile 相对路径：如../httpd/bin/apachect1 l在命令行中，常使用以下目录指示符： 单独使用或放在文件路径名的开始表示根目录unix系统文件，在文件路径名中间则作为不同层次目录之间的分隔。 注意：DOS操作系统中具有同样含义的符号为?\ 45创建和命名文件 l用户可以在自己主目录中使用编辑器和 Shell 命令 创建文件。创建文件时需要注意一些规则： 建议用户用小写字母命名普通文件，用大写字母命名目录。这样当用ls 命令来显示文件名时，很容易区分目录和文件。 使用连字号、下划线来分隔文件名中的单词，可增加文件名的可读性。例如：my_homework.txt 如：txt、cpp 、jpg 、exe 46创建和命名目录 l在UNI X中，目录也作为文件来处理，但性质 与一般文件有很大不同： 目录中包含了链接到其他文件和目录的指针。l为了创建一个目录，要用mkdir 命令： get，用来保存获取的因特网文件： kdirfile.to.get 47 路径和目录 当用户登录UNIX系统后，首先会自动进入到自己的主目录 命令中可以使用绝对或相对路径名，如：$cd 移动到根目录$cd 移动到上一层的目录$cd pub 移动到当前目录下的pub目录中 如果用户想要迅速返回自己的主目录，可使用不带参数的cd 命令。

当用户移动到不同的目录时，用户所处的目录称为工作目录或当前目录。 要想知道当前的工作目录为何，可使用pwd命令来显示。 48 列出文件和目录 lUNI X使用ls 命令列出指定目录中的文件（Li nux 支持与DOS相同的di 命令）。lls 命令的例子如下： $ls 相当于DOS 中的‘DIR 长格式，相当于DOS DIR’$ls -la 长格式，包括隐含文件49 显示文件内容 l显示文件内容可使用以下命令： $cat

（编辑：52站长网）

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