计算机网络与通信技术（9）_网络操作系统.ppt

1网络操作系统网络操作系统本章内容本章内容网络操作系统的基本服务网络操作系统的基本服务网络操作系统的分类网络操作系统的分类网络操作系统的特征网络操作系统的特征网络操作系统简介网络操作系统简介UNIX/LinuxWindows NT/2000NetWare21 概概 述述操作系统（OS）是最靠近硬件的低层软件操作系统负责控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程并方便用户使用的程序集合，它是计算机和用户之间的接口基本功能网络操作系统（NOS）是网络用户和计算机网络的接口，它除了提供标准OS的功能外，还管理计算机与网络相关的硬件和软件资源，诸如网卡、网络打印机、大容量外存等，为用户提供文件共享、打印共享等各种网络服务以及电子邮件、WWW等专项服务HardwareBIOSOSApplicationsComputer system操作系统的基本功能：操作系统的基本功能：1.文件管理文件管理2.设备管理设备管理3.进程管理进程管理4.存储管理存储管理5.作业管理作业管理6.用户接口用户接口3网络操作系统的类型集中式集中式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客户客户/服务器（服务器（C/S）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，Windows Server对等式（对等式（Peer to 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务器小型应用，如Windows 984网络操作系统的基本服务在网络环境中，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）主要的服务包括：文件服务把文件系统从单机扩展到网络；打印服务把本地打印扩展到网络打印；目录服务把网络资源以目录形式提供给用户；通信服务用户之间的消息传输；安全管理管理用户的权限和资源的访问权限5文件服务文件服务是NOS所提供的最基本的服务之一。

文件服务器是一个提供文件存储和访问的计算机文件服务的主要形式：文件共享：主要用于局域网环境允许通过映射，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Unix、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 6打印服务为何需要打印服务？利用率利用率：对单个用户来说利用率低，每个用户配置一台非常不经济；成本成本：“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打印服务器软件形式：打印服务软件安装在网络服务器上或网上的任何一台计算机上；硬件形式：专用的打印服务器硬件 PrinterServer打印服务器7目录服务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；目录中的资源动态、实时更新； 常见的目录服务包括：Novell的Netware Directory Service（NDS）；Microsoft的Active Directory。

8其它服务网络操作系统还可以提供其他各种通信或增值服务例如：Application Server（Middleware，中间件）groupware server（协同工作）Web serverMail serverFax serverProxy server视频/音频服务器（流媒体服务）9网络操作系统的特征硬件无关性：硬件无关性：不同规模的计算机系统不同类型的网络硬件设备不同类型的网络（拓扑、技术）广域网连接：广域网连接：X.25，ATM，ISDN，支持不同类型的客户端：支持不同类型的客户端：DOS、Windows、Unix、Linux、AppleTalk，网络目录服务网络目录服务多用户、多任务支持多用户、多任务支持网络管理网络管理访问控制、性能检测、网络状态监视、故障检测、计费网络安全控制网络安全控制登录控制、用户权限控制、资源访问控制强大的系统容错能力强大的系统容错能力高度可靠性的软、硬件10硬件无关性NOS可以在不同的硬件平台上运行：UNIX类（Unix、Linux、Solaris、AIX等）可运行在各种大、中、小、微型计算机上；Windows NT/2000/2003可以运行在Intel x86处理器和Compaq Alpha处理器的微型计算机上；Netware可以运行在Intel x86处理器或Compaq Alpha处理器的微型计算机上。

11硬件无关性通过加载相应的驱动程序能支持各种网卡；如3Com、DLink、Intel以及其他厂家的产品能支持不同拓扑结构的网络；如总线型、环型、星型、混合型和点对点的连接能支持不同类型的网络；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（plug and play，PnP）功能12支持不同类型的客户端例如，Windows 2000 Server可支持：DOSOS/2Windows 3.1/9x/MEWindows for WorkgroupWindows 2000/XPUNIX（Linux）Netware可支持的客户端与上类似13目录服务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14目录服务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15多用户、多任务支持NOS能够同时支持多个用户的访问请求，并可以提供多任务处理NOS为用户提供的服务可以分为两大类：操作系统级服务操作系统级服务包括用户注册与登录，文件服务，打印服务，远程访问服务等：特点：需要用户进行系统登录，登录后对共享资源的使用透明，共享资源就像本地资源一样来访问增值服务增值服务包括万维网(WWW)、电子邮件(Email)、文件传输(FTP)、远程登录(Telnet)等：特点：开放给社会公众，用户很多，有极大的用户访问量NOS要满足大容量访问的需求，系统效率对网络访问的响应时间影响极大16网络管理NOS提供的网管功能包括：用户注册管理分组管理：设定“组策略”对各种资源的访问权限好处：便于管理，减轻网络管理员的工作负担系统备份备份计划设定、管理，以应付可能发生的故障调整网络主机/服务器的各种工作参数使系统工作在最佳状态监视系统工作状态网络状态：流量、冲突、错误、用户数、资源占用情况，.服务器状态：CPU利用率、内存/缓冲区的状态、存储系统状态专用网管软件能提供更为强大的网络管理功能17安全性和存取控制 NOS比一般OS提供更为安全的操作环境：更为严格的用户注册和登录更为严格的用户注册和登录：哪些用户？什么时候？在哪台工作站上？登录后可以访问哪些资源？对资源的访问具有何种访问权？使用访问控制表访问控制表（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。

对主机系统对主机系统/文件服务器的安全防护文件服务器的安全防护18登录安全性用户要访问网络服务器，必须预先注册一个帐户：用户帐户包括：用户名用户名、口令口令和访问权限访问权限；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只有网络管理员（即超级用户）和工作组管理员（Windows 2000中为OU管理员）具有创建帐户的权限19登录安全性用户口令是用户进入系统的钥匙：为防止被他人窃取，用户应妥善保管之；用户应定期或不定期地修改口令NOS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个字符口令改变的时间周期：默认为40天口令过期后还能登录的次数：默认为6次连续输错口令的处理：允许连续输错的次数连续输错后，该帐户被封锁的时间20登录安全性NOS允许对每个用户设立入网限制：控制用户入网的时间和站点，阻止非法用户有三种类型的限制条件：站点限制用户可以从哪台工作站上网用户可以同时登录的工作站数时间限制用户可以在什么时间上网账号限制若帐户过期、无余额或口令错误，则账号自动封锁21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：三类用户：u-文件属主，g-同组用户，o-其他用户；三种访问权限：r-读，w-写，x-执行系统管理员可以使用chown（Change owner）命令改变文件的属主；文件属主可以使用chmod（Change Mode）命令改变文件的访问权限22资源访问权限UNIX中对目录的读、写和执行权限是指：读权限读权限：允许察看目录里有什么文件(ls)；写权限写权限：允许在目录中增加、删除(rm)和移动(mv)文件；执行权限执行权限：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23资源访问权限Netware对文件访问权限的控制更为严格：Supervisor（S） ：超级用户特权Read（R） ：读文件权Write（W） ：写文件权Create（C） ：创建权Erase（E） ：删除权Modify（M） ：修改权FileScan（F） ：文件搜索权AccessControl（A）：访问控制权对目录也有类似的访问权限控制（表6.2）24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 Windows NT /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25主机及网络服务器的安全性Netware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、安装协议栈等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26系统容错能力NOS提供的系统容错功能表现在：存储的数据不会因服务器出现故障而丢失：采用的技术包括磁盘镜像磁盘镜像和磁盘双工磁盘双工连续服务的能力：采用的技术包括双机切换双机切换和双机热备份；双机热备份；更复杂的技术是多台服务器构成的“群集系统”27系统容错技术磁盘镜像(Disk Mirrori。