第四章网络操作系统 4-1网络操作系统的基本概念 4-1-1单机操作系统 1、定义 操作系统是计算机系统的重要组成部分,它是用户与计算机之间的接 口。 操作系统 打印机 内存 文件 磁盘 用户 应用蚊件和工只蚊件 操作系统 裸机
第四章 网络操作系统 4-1 网络操作系统的基本概念 4-1-1 单机操作系统 1、定义 操作系统是计算机系统的重要组成部分，它是用户与计算机之间的接 口
操作系统主要有四个管理功能: ●进程 内存分配 文件输入输出(IO) 设备的输入输出(O) 个操作系统为应用程序提供了一个运行环境。它通常包括数十个、 甚至上千个内置的称为函数的子程序,或称为子例程,应用程序通过 调用这些子程序来完成基本的任务。 操作系统必须为用户提供各种简便有效的访问本机资源的手段;并且 合理地组织系统工作流程,以便有效地管理系统。 2、进程管理 进程:是程序的执行过程,动态的产生和消亡 程序 进程 唱歌的曲譜或音乐乐器的乐谱 演出或演秦 剧本 演出 菜谱 烹调 首先,操作系统必须提供一种启动进程的机制。在DOS中,该机制 就是EXEC函数,在 Windows和OS/2中,启动进程的函数是 Create Process,与EXEC不同的是 Create Proces在调用后几乎能立 即返回,以便更多的程序可以被启动。 DOS是单任务操作系统。在单任务环境中,处理器没有分时机制
操作系统主要有四个管理功能： ⚫ 进程 ⚫ 内存分配 ⚫ 文件输入输出（I/O） ⚫ 设备的输入输出（I/O） 一个操作系统为应用程序提供了一个运行环境。它通常包括数十个、 甚至上千个内置的称为函数的子程序，或称为子例程，应用程序通过 调用这些子程序来完成基本的任务。 操作系统必须为用户提供各种简便有效的访问本机资源的手段；并且 合理地组织系统工作流程，以便有效地管理系统。 2、进程管理 进程：是程序的执行过程，动态的产生和消亡。 首先，操作系统必须提供一种启动进程的机制。在 DOS 中，该机制 就是 EXEC 函数，在 Windows 和 OS/2 中，启动进程的函数是 CreateProcess，与 EXEC 不同的是 CreateProcess 在调用后几乎能立 即返回，以便更多的程序可以被启动。 DOS 是单任务操作系统。在单任务环境中，处理器没有分时机制
当一个程序有CPU控制权时才能运行,运行完就又交回了CPU的控 制权。 Windows和OS2是多任务操作系统。 Windows和OS/2的内核含有 分时器,它在激活的应用程序中轮流分配处理器时间,允许多个程序 同时运行 内存管理 内存管理的目标是给每一个应用程序所必需的内存,而又不占用其他 应用程序的内存。 DOS的内存管理非常简单,它运行在实模式下,只有1M内存可用 来编址。 WINDOWS和OS2的内存管理较复杂,它运行在保护模式下,它可 以管理计算机上安装的所有内存,1M内存用完后,可使用扩展内存 如果系统不能提供足够的实内存来满足一个应用程序的需要,虚拟内 存管理程序就会生成虚拟内存来弥补不足 Windows和OS2内存管理的另一方面是采取某些步骤以阻止应用程 序访问不属于它的内存。在DOS中,一个应用程序可能偶然的,或 者有人故意的写到其他的内存中,甚至写到属于操作系统的内存中, 并导到整个系统崩溃。 Windows和OS尸通过把应用程序限制在自己 的地址空间来避免冲突,这些地址在逻辑上是彼此隔离的。 4、文件IO 文件系统是操作系统的最重要组成部分,它负责管理在硬盘和其他大 容量存储设备中存储的文件。操作系统提供高级函数,以便应用程序
当一个程序有 CPU 控制权时才能运行，运行完就又交回了 CPU 的控 制权。 Windows 和 OS/2 是多任务操作系统。Windows 和 OS/2 的内核含有 分时器，它在激活的应用程序中轮流分配处理器时间，允许多个程序 同时运行。 3、内存管理 内存管理的目标是给每一个应用程序所必需的内存，而又不占用其他 应用程序的内存。 DOS 的内存管理非常简单，它运行在实模式下，只有 1M 内存可用 来编址。 WINDOWS 和 OS/2 的内存管理较复杂，它运行在保护模式下，它可 以管理计算机上安装的所有内存，1M 内存用完后，可使用扩展内存。 如果系统不能提供足够的实内存来满足一个应用程序的需要，虚拟内 存管理程序就会生成虚拟内存来弥补不足。 Windows 和 OS/2 内存管理的另一方面是采取某些步骤以阻止应用程 序访问不属于它的内存。在 DOS 中，一个应用程序可能偶然的，或 者有人故意的写到其他的内存中，甚至写到属于操作系统的内存中， 并导到整个系统崩溃。Windows 和 OS/2 通过把应用程序限制在自己 的地址空间来避免冲突，这些地址在逻辑上是彼此隔离的。 4、文件 I/O 文件系统是操作系统的最重要组成部分，它负责管理在硬盘和其他大 容量存储设备中存储的文件。操作系统提供高级函数，以便应用程序
调用来生成文件、打开文件进行读写、以及完成一些文件管理的琐事, 例如重命名或删除等。 操作系统所以能够找到磁盘上的文件,是因为有磁盘上的文件名与存 储位置的记录。在DOS中,它叫做文件表FAT,在 WINDOWS里, 叫做虚拟文件表VFAT,在OS/2里,叫做高性能文件系统HPFS 设备 设备是指键盘、鼠标及显示卡等硬件。为了能与一个设备对话,程序 必须会说该设备能理解的“语言”。这些语言是由1和0组成的数据 指令,即驱动程序操作系统通过提供大量的设备驱动程序实现对MO 设备的管理。 4-1-2网络操作系统 网络操作系统NOS是指能使网络上各个计算机方便而有效地共享网 络资源,为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。网络操作系统 主要有以下功能 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如远程管理、文件传输、电子邮件和远程 打印等。 网络操作系统是使联网计算机能够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与协议的集合。网络操作系统的基 本任务是:屏蔽本地资源与网络资源的差异性,为用户提供各种基本 网络服务功能,完成网络共享系统资源的管理,并提供网络系统的安 全性服务
调用来生成文件、打开文件进行读写、以及完成一些文件管理的琐事， 例如重命名或删除等。 操作系统所以能够找到磁盘上的文件，是因为有磁盘上的文件名与存 储位置的记录。在 DOS 中，它叫做文件表 FAT，在 WINDOWS 里， 叫做虚拟文件表 VFAT，在 OS/2 里，叫做高性能文件系统 HPFS。 5、设备 I/O 设备是指键盘、鼠标及显示卡等硬件。为了能与一个设备对话，程序 必须会说该设备能理解的“语言”。这些语言是由 1 和 0 组成的数据 指令，即驱动程序。操作系统通过提供大量的设备驱动程序实现对 I/O 设备的管理。 4-1-2 网络操作系统 网络操作系统 NOS 是指能使网络上各个计算机方便而有效地共享网 络资源，为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。网络操作系统 主要有以下功能： 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如远程管理、文件传输、电子邮件和远程 打印等。 网络操作系统是使联网计算机能够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与协议的集合。网络操作系统的基 本任务是：屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为用户提供各种基本 网络服务功能，完成网络共享系统资源的管理，并提供网络系统的安 全性服务
4-2网络操作系统的演变 网络操作系统作为网络用户和计算机网络之间的接口,是不是针对不 同的网络硬件都要有自己的网络操作系统呢?不是的。一个典型的网 络操作系统一般具有硬件独立的特征,也就是说,它应当独立于具体 的硬件平台,支持多平台,即系统应该可以运行于各种硬件平台之上 Microsoft提出了HAL(硬件抽象层)的概念。HAL与具体的硬件平 台无关,改变具体的硬件平台,无须作别的改动,只要改换其HAL, 系统就可以做平稳转换。 应用软件 应用软件 操作系统 操作系统 设备驱动程序 设备驱动程序 「硬件抽象层 硬件平台 「硬件平台 图3不包含硬件抽象层 图4包含硬件抽象层 的系统结构 的系统结构 4-2-3当前的网络操作环境 现在的网络操作系统都是NOS和 Internet的综合技术。强大的文件 与打印服务仍然是大多数NOS的标准服务。另外还包括多用户、多 任务、多进程。支持SMP(对称多处理)技术
4-2 网络操作系统的演变 网络操作系统作为网络用户和计算机网络之间的接口，是不是针对不 同的网络硬件都要有自己的网络操作系统呢？不是的。一个典型的网 络操作系统一般具有硬件独立的特征，也就是说，它应当独立于具体 的硬件平台，支持多平台，即系统应该可以运行于各种硬件平台之上。 Microsoft 提出了 HAL（硬件抽象层）的概念。HAL 与具体的硬件平 台无关，改变具体的硬件平台，无须作别的改动，只要改换其 HAL， 系统就可以做平稳转换。 4-2-3 当前的网络操作环境 现在的网络操作系统都是 NOS 和 Internet 的综合技术。强大的文件 与打印服务仍然是大多数 NOS 的标准服务。另外还包括多用户、多 任务、多进程。支持 SMP（对称多处理）技术
43网络操作系统的类型 4-3-1NOS的分类 网络操作系统可以分为两类:面向任务型与通用型 面向任务型网络操作系统是为某一特殊网络应用要求而设计的;通用 型网络操作系统能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。 对于通用型网络操作系统,一般又可分为两类:变形系统与基础级系 统 4-3-2NOS结构的发展 网络操作系统经历了从对等结构向非对等结构演变的过程 对等结构网络操作系统 在对等网络操作系统中,所有的连网结点地位平等,安装在每个连网 结点的操作系统软件相同。连网计算机的资源在原则上都是可以相互 共享的。每台连网计算机都以前后台方式工作,前台为本地用户提供 服务,后台为其他结点的网络用户提供服务。局域网中任何两个结点 之间都可以直接实现通信 结点 结点 对等结构 结点 结点 结点
4-3 网络操作系统的类型 4-3-1 NOS 的分类 网络操作系统可以分为两类：面向任务型与通用型。 面向任务型网络操作系统是为某一特殊网络应用要求而设计的；通用 型网络操作系统能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。 对于通用型网络操作系统，一般又可分为两类：变形系统与基础级系 统。 4-3-2 NOS 结构的发展 网络操作系统经历了从对等结构向非对等结构演变的过程。 1、对等结构网络操作系统 在对等网络操作系统中，所有的连网结点地位平等，安装在每个连网 结点的操作系统软件相同。连网计算机的资源在原则上都是可以相互 共享的。每台连网计算机都以前后台方式工作，前台为本地用户提供 服务，后台为其他结点的网络用户提供服务。局域网中任何两个结点 之间都可以直接实现通信
对待网络操作系统的优点是:结构相对简单,网中任何结点间均能直 接通信。其缺点是每台连网结点既要完成工作站的功能,又要完成服 务器的功能。这将加重连网计算机的负荷。因此,对等网络一般规模 比较小 2、非对等结构网络操作系统 非对等结构网络操作系统将结点分为两类:网络服务器与网络工作站 服务器 集线器 馬, 客户机3客户机4 网络服务器采用高配置与高性能的计算机,以集中方式管理局域网的 共享资源,为网络工作站提供各类服务,是局域网的逻辑中心。网络 工作站一般是配置比较低的微型机系统,主要为本地用户访问本地资 源与访问网络资源提供服务 非对等结构网络操作系统软件分为主从的两部分:一部分运行在服务 器上,另一部分运行在工作站上。网络服务器上运行网络操作系统的 功能与性能,直接决定着网络服务功能的强弱以及系统性能与安全 性,它是网络操作系统的核心部分
对待网络操作系统的优点是：结构相对简单，网中任何结点间均能直 接通信。其缺点是每台连网结点既要完成工作站的功能，又要完成服 务器的功能。这将加重连网计算机的负荷。因此，对等网络一般规模 比较小。 2、非对等结构网络操作系统 非对等结构网络操作系统将结点分为两类：网络服务器与网络工作站 网络服务器采用高配置与高性能的计算机，以集中方式管理局域网的 共享资源，为网络工作站提供各类服务，是局域网的逻辑中心。网络 工作站一般是配置比较低的微型机系统，主要为本地用户访问本地资 源与访问网络资源提供服务。 非对等结构网络操作系统软件分为主从的两部分：一部分运行在服务 器上，另一部分运行在工作站上。网络服务器上运行网络操作系统的 功能与性能，直接决定着网络服务功能的强弱以及系统性能与安全 性，它是网络操作系统的核心部分
在早期的非对等结构网络操作系统中,人们通常是在局域网中安装一 台或几台带有大容量硬盘的硬盘服务器,以便为网络工作站提供服 务。硬盘服务器的大容量硬盘可以作为多个网络工作站用户使用的共 享硬盘空间。硬盘服务器将共享的硬盘空间划分成多个虚拟盘体,虚 拟盘体可以分为以下三个部分:专用盘体、公用盘体与共享盘体 常见歌曲 不常见歌曲 (内含SCS硬盘组 服服 (内含DE硬盘组 务务 器器 交换机 集连线 包房电脑1 包房电脑20 包房电脑21 包房电脑40 共享硬盘服务系统的缺点是:用户每次使用服务器硬盘时首先需要进 行链接;用户需要自己使用DOS命令来建立专用盘体上的DOS文件 目录结构,并且要求用户自己进行维护。因此,它使用起来很不方便, 系统效率较低,安全性较差 3、文件服务器的概念 为了克服上述缺点,人们提出了基于文件服务的网络操作系统。分为 两部分:文件服务器与工作站软件
在早期的非对等结构网络操作系统中，人们通常是在局域网中安装一 台或几台带有大容量硬盘的硬盘服务器，以便为网络工作站提供服 务。硬盘服务器的大容量硬盘可以作为多个网络工作站用户使用的共 享硬盘空间。硬盘服务器将共享的硬盘空间划分成多个虚拟盘体，虚 拟盘体可以分为以下三个部分：专用盘体、公用盘体与共享盘体。 共享硬盘服务系统的缺点是：用户每次使用服务器硬盘时首先需要进 行链接；用户需要自己使用 DOS 命令来建立专用盘体上的 DOS 文件 目录结构，并且要求用户自己进行维护。因此，它使用起来很不方便， 系统效率较低，安全性较差。 3、文件服务器的概念 为了克服上述缺点，人们提出了基于文件服务的网络操作系统。分为 两部分：文件服务器与工作站软件
集线器 客户机1 客户机2 客户机3 文件服务器具有分时系统文件管理的全部功能,它支持文件的概念与 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。因此,文件服务器应具备完善的文件管理功能,能够对全网 实行统一的文件管理,各工作站用户可以不参与文件管理工作。文件 服务器能为网络用户提供完善的数据、文件和目录服务。 目前的网络操作系统都属于这类系统,例如 Microsoft公司的 Windows Nt Server操作系统、 Novell公司的 Netware操作系统 Microsoft公司的 LAN Manager操作系统与IBM公司的 LAN Server 操作系统等 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
文件服务器具有分时系统文件管理的全部功能，它支持文件的概念与 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。因此，文件服务器应具备完善的文件管理功能，能够对全网 实行统一的文件管理，各工作站用户可以不参与文件管理工作。文件 服务器能为网络用户提供完善的数据、文件和目录服务。 目前的网络操作系统都属于这类系统，例如 Microsoft 公司的 Windows NT Server 操作系统、Novell 公司的 NetWare 操作系统、 Microsoft 公司的 LAN Manager 操作系统与 IBM公司的LAN Server 操作系统等。 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
典型局域网可以看成由三部分组成:网络服务器、工作站和通信设备。 口口口 Workstation 目前流行的网络操作系统主要有以下几种: ● Microsoft公司的 Windows nt server操作系统 ● Novell公司的 Net Ware操作系统 IBM公司的 LAN Server操作系统 ●Unix操作系统 Linux操作系统 4-4-2网络操作系统的基本功能 1)文件服务:是最重要与最基本的网络服务功能。文件服务器以集 中方式管理共享文件,网络工作站可以根据所规定的权限对文件 进行读写以及其他操作。文件服务器为网络用户的文件安全与保 密提供必需的控制方法。 2)打印服务:也是最基本的网络服务功能之一。可以通过设置专门 的打印服务器来完成,或者由工作站或文件服务器来担任。通过 网络打印服务功能,局域网中可以安装一台或几台网络打印机
典型局域网可以看成由三部分组成：网络服务器、工作站和通信设备。 目前流行的网络操作系统主要有以下几种： ⚫ Microsoft 公司的 Windows NT Server 操作系统 ⚫ Novell 公司的 NetWare 操作系统 ⚫ IBM 公司的 LAN Server 操作系统 ⚫ Unix 操作系统 ⚫ Linux 操作系统 4-4-2 网络操作系统的基本功能 1) 文件服务：是最重要与最基本的网络服务功能。文件服务器以集 中方式管理共享文件，网络工作站可以根据所规定的权限对文件 进行读写以及其他操作。文件服务器为网络用户的文件安全与保 密提供必需的控制方法。 2) 打印服务：也是最基本的网络服务功能之一。可以通过设置专门 的打印服务器来完成，或者由工作站或文件服务器来担任。通过 网络打印服务功能，局域网中可以安装一台或几台网络打印机