网络操作系统(精品系列课件).pptx

1、为什么要爱你网络操作系统概述我究竟该爱谁几种典型的网络操作系统操作系统是一个系统软件，它管理和控制计算机中的硬件和软件资源，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。顾名思义，网络操作系统（Network Operation System，缩写为NOS）是指能使网络中的计算机方便而有效的共享网络资源的操作系统软件，它是网络用户和计算机网络的接口，管理着计算机的硬件和软件资源，为用户提供其所需的各种服务。网络操作系统有各种形式，它可以分布于两台或多台计算机，甚至网上的所有计算机，这时它能够控制多台计算机中的资源；它也可以只运行于一台计

2、算机，控制一台计算机中的资源，并允许网上的其他计算机访问这些共享的资源，对后一种形式，网络操作系统将和网上的其他计算机的操作系统协同工作。最常见的网络操作系统只是控制局域网上的文件和数据库服务器，以及提供打印机共享。这就是上面提到的后一种形式网络操作系统，如常用的NetWare和LAN Manager。事实上，网络操作系统的范围要广得多，包括像LINUX、UNIX、Windows NT这样的操作系统，它们提供了很多跨网的扩展功能。网络操作系统除了具备通常操作系统应具有的计算机管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能外，还应具备以下两大功能：l 提供高效、可靠的网络通信功能。l 提供多种网络服务

3、功能，如远程管理服务、文件传输服务和远程打印服务等。局域网操作系统的种类很多，往往与某些操作系统是紧密相连的，无法严格区分开。局域网操作系统按功能划分，可分为以下几种模式。在对等网中，所有联网计算机的地位是完全平等的，一般都安装相同的操作系统，每台计算机系统都拥有绝对的自主权，允许其他机器访问本地开放的资源，也可以访问局域网上的其他设备及共享资源。这种网络没有服务器，网络中的资源与管理分布在每一台计算机上，不分主次、彼此共享资源，所以称之为对等网。对等模式的优点是安装与维护容易，使用方便，价格低廉。该模式的不足之处在于数据安全性差，管理分散，信息处理能力不强。对等模式的局域网操作系统适用于信息

4、交换量较少，或者临时性的小型化网络。在文件服务器模式的网络中，文件服务器是网络的中心，所有的应用程序和数据都存在文件服务器中，服务器只负责网上资源的管理，其他计算机称为工作站，负责数据的处理。工作站访问文件服务器获取资源，通过文件服务器进行网上的文件交换。文件服务器模式的优点是数据安全性好，可以按照不同的需求分配资源，文件服务器和工作站分工明确。该模式的不足之处在于安装、维护、管理较复杂；文件服务器和工作站都存有相同资源，造成空间的浪费；网络上传输的信息量大，使网络的负荷过大、效率低下；各工作站彼此之间资源无法直接共享；要求工作站的硬件配置较高。客户机/服务器模式是由文件服务器模式发展而来的，

5、它将处理分成两部分：客户机提出服务请求，服务器根据客户机发出的请求提供服务。客户机中运行客户程序，对用户的操作作出相应的反应，向服务器提出服务请求或接收服务器处理结果显示给用户。服务器运行服务程序，从网络中接收客户机发出的请求，执行请求的操作，将处理结果返回给提出请求的客户机。客户机/服务器模式的优点是网络中交换的信息量少，只有客户机的服务请求和服务器的处理结果，从而提高了网络的效率。并且只要求服务器具有较高的处理能力和较大的存储空间，大量的客户机可以选择低一点的硬件配置，使整个局域网的成本大大降低。随着计算机网络的飞速发展，市场上出现了多种网络操作系统，其中的主流产品是微软公司的Window

6、s Server 2003、Windows Server 2008、Novell公司的Netware以及UNIX、Linux等。作为几大网络操作系统，它们有许多共同点，同时又各具特色，被广泛地应用于各类网络环境中，并都占有一定的市场份额。网络建设者应熟悉这几种网络操作系统的特性及优缺点，并应根据应用目的、具体的应用情况（包括安全性、稳定性、可靠性和以后网络升级的需要等）以及网络使用者的水平来选择合适的网络操作系统。Windows NT是微软公司开发的基于图形用户界面的网络操作系统。1991年，微软公司推出第一个Windows NT内核的操作系统Windows NT 1.0。随后推出的Windo

7、ws NT1.1操作系统摆脱了DOS内核的束缚，它才算是真正的32位操作系统。1997年，微软公司推出Windows NT 3.1操作系统，这是第一个实际应用的Windows NT内核的操作系统。但是，Windows NT 3.1对系统资源要求过高，并且网络功能明显不足，这就限制了它的广泛应用。为了弥补Windows NT3.1操作系统的缺点，微软公司又推出Windows NT 3.5操作系统，它不仅降低了对微型机配置的要求，而且在网络性能、网络安全与管理等方面有很大提高。在Windows NT 3.5操作系统推出后，马上受到了网络用户的普遍欢迎。至此，Windows NT操作系统成为有代表性

8、的网络操作系统。2000年，微软公司推出了Windows 2000操作系统，它是在Windows NT Server 4.0的基础上开发的。这时，Windows NT内核的操作系统已经完全成熟，微软公司决定放弃DOS内核的Windows 9X与Windows ME操作系统。后来，微软公司陆续推出了Windows NT内核的其他操作系统，例如Windows XP与Windows Server 2003等。Windows NT操作系统分为两个部分：Windows NT Server与Windows NT Workstation。其中，Windows NT Server是服务器端软件，而Window

9、s NT Workstation是客户端软件。Windows NT操作系统定位在高性能台式机、工作站与服务器，以及政府机关、大型企业网络等多种应用环境。Windows NT操作系统具有友好易用的图形用户界面，并且能够提供很强的网络服务与安全功能，使得它适用于构建各种规模的网络系统。由于Windows NT操作系统对Internet的支持，使它成为Internet服务器的重要操作系统之一。尽管Windows NT操作系统的版本不断变化，但是从网络操作与系统应用角度来看，工作组模型与域模型这两个概念始终没有变化。Windows 2000操作系统是一种多用途操作系统，支持客户/服务器网络和点对点网络

10、，集成了许多能够降低总拥有成本的技术，并提供从小型网络到大型网络的伸缩性。为了适应不同的用户要求和环境，Windows 2000为用户提供4种不同的版本。Windows 2000 Professional（Windows 2000专业版）源于Windows NT Workstation（Windows NT工作站版），主要用于Windows 2000网络中的工作站。Windows 2000 Server（Windows 2000服务器版）是在Windows NT 4.0 Server（Windows NT 4.0服务器版）的基础上开发出来的。该操作系统是为服务器开发的多用途操作系统，可为部门工

11、作小组或中小型公司提供文件打印、软件应用、Web功能和通信等各种服务。Windows 2000 Advanced Server（Windows 2000高级服务器版）除了具有Windows 2000 Server的所有功能和特性外，还提供如下更强的特性和功能：l 更强的SMP扩展能力：Windows 2000 Advanced Server提供更强的对称多处理器技术支持，支持数达到4路。l 更强大的群集功能、更高的稳定性：可为核心业务提供更高的稳定性，在多种一般性错误发生后一分钟内自动重起应用软件。例如，把两台基于Intel结构的服务器组成一个群集，可以获得很高的可用性和可管理性。l 网络负载

12、平衡：为网络服务和应用程序提供高可用性和扩展能力，例如，TCP/IP和Web服务。l 组件负载平衡：为COM+组件提供高可用性和扩展能力。l 高性能排序：Windows 2000 Advanced Server优化了大型数据集的排序功能。这些功能和特性使Windows 2000 Advanced Server比Windows 2000 Server具有更高的扩展性、互操作性和可管理性。Windows 2000 Datacenter Server（Windows 2000数据中心服务器版）是功能最为强大的服务器操作系统，它支持16路对称多处理器系统以及高达64GB的物理内存。与Windows 2

13、000 Advanced Server一样，它将群集和负载平衡服务作为标准的特性。另外，它为大型数据库、经济分析、科学和工程模拟、联机交易服务等应用进行了专门的优化。Windows Server 2003是目前微软推出的使用较为广泛的服务器操作系统。Windows Server 2003作为网络操作系统或服务器操作系统，具有高性能、高可靠性和高安全性等特点。Windows Server 2003依据.Net架构对NT技术作了重要发展和实质性改进，并部分实现了.Net战略，或者说构筑了.Net战略中最基础的一环。为满足不同的用户要求和环境，Windows Server 2003为用户提供4种不同

14、的版本。标准的英文名称：Windows Server 2003 Web Edition。用于构建和存放Web应用程序、网页和XML Web Services。它主要使用IIS 6.0 Web服务器并提供快速开发和部署使用ASP.NET技术的XML Web services和应用程序。支持双处理器，最低支持256MB的内存，最高支持2GB的内存。标准的英文名称：Windows Server 2003 Standard Edition。主要针对中小型企业，支持文件和打印机共享，提供安全的Internet连接，允许集中的应用程序部署。支持4个处理器；最低支持256MB的内存，最高支持4GB的内存。标

15、准的英文名称：Windows Server 2003 Enterprise Edition。Windows Server 2003 企业版与 Windows Server 2003 标准版的主要区别在于：Windows Server 2003 企业版支持高性能服务器，并且可以群集服务器，以便处理更大的负荷。通过这些功能实现了可靠性，有助于确保系统即使在出现问题时仍可使用。在一个系统或分区中最多支持8个处理器，8节点群集，最高支持32GB的内存。标准的英文名称：Windows 2003 Datacenter Edition。针对要求最高级别的可伸缩性、可用性和可靠性的大型企业或国家机构等而设计的

16、。它是最强大的服务器操作系统。分为32位版与64位版：l 32位版支持32个处理器，支持8点集群；最低要求128M内存，最高支持512GB的内存。l 64位版支持Itanium和Itanium2两种处理器，支持64个处理器与支持8点集群；最低支持1GB的内存，最高支持512GB的内存。Windows Server 2008 是微软公司专为强化下一代网络、应用程序和Web服务的功能而设计。此版本具有Web及虚拟化技术，可增加服务器基础架构的可靠性及伸缩性。Windows Server 2008有5种不同版本，另外还有三个不支持 Windows Server Hyper-V 技术的版本，因此总共有

17、8种版本。Windows Server 2008 标准版（Windows Server 2008 Standard）是迄今最稳固的 Windows Server 操作系统，其内置的强化Web 和虚拟化功能，是专为增加服务器基础架构的可靠性和弹性而设计，亦可节省时间及降低成本。其系利用功能强大的工具，让您拥有更好的服务器控制能力，并简化设定和管理工作；而增强的安全性功能则可强化操作系统，以协助保护数据和网路，并可为您的企业提供扎实且可高度信赖的基础。Windows Server 2008 企业版（Windows Server 2008 Enterprise）可提供企业级的平台，部署企业关键应用。

18、其所具备的群集和热添加（Hot-Add）处理器功能，可协助改善可用性，而整合的身份管理功能，可协助改善安全性，利用虚拟化授权权限整合应用程序，则可减少基础架构的成本，因此 Windows Server 2008 Enterprise能为高度动态、可扩充的IT基础架构，提供良好的基础。Windows Server 2008 数据中心版（Windows Server 2008 Datacenter）所提供的企业级平台，可在小型和大型服务器上部署具企业关键应用及大规模的虚拟化。其所具备的群集和动态硬件分割功能，可改善可用性，而通过无限制的虚拟化许可授权来巩固应用，可减少基础架构的成本。此外，此版本亦

19、可支持 2 到 64 颗处理器，因此Windows Server 2008 Datacenter能够提供良好的基础，用以建立企业级虚拟化和扩充解决方案。Windows Server 2008 网络服务器版（Windows Web Server 2008）是特别为单一用途Web服务器而设计的系统，而且是建立在下一代Windows Server 2008中，坚若磐石之Web基础架构功能的基础上，其整合了重新设计架构的S 7.0、ASP NET和Microsoft NET Framework，以便提供任何企业快速部署网页、网站、Web应用程序和Web服务。Windows Server 2008 安腾

20、版（Windows Server 2008 for Itanium-Based Systems）针对大型数据库、各种企业和自订应用程序进行了优化，可提供高可用性和多达64个处理器的可扩充性，能符合高要求解决方案的需求。其他3个版本为：Windows Server 2008 Standard without Hyper-VWindows Server 2008 Enterprise without Hyper-VWindows Server 2008 Datacenter without Hyper-VWindows Server 2012（开发代号：Windows Server 8）是微软推出

21、的最新服务器系统。这是Windows 8的服务器版本，并且是Windows Server 2008 R2的继任者。Windows Server 2012有四个版本：Foundation，Essentials，Standard和Datacenter。l Windows Server 2012 Essentials面向中小企业，用户限定在25位以内，该版本简化了界面，预先配置云服务连接，不支持虚拟化，处理器上限为2个。l Windows Server 2012标准版（Standard）提供完整的Windows Server功能，不限制用户数量，但限制使用两台虚拟主机，处理器上限为64个。l Win

22、dows Server 2012数据中心版（Datacenter）提供完整的Windows Server功能，不限制虚拟主机数量和用户数量，处理器上限为64个。l Windows Server 2012 Foundation版本仅提供给OEM厂商，限定用户15位，提供通用服务器功能，不支持虚拟化，处理器上限为1个。比尔盖茨比尔盖茨（全名威廉亨利盖茨，英文名William Henry Gates）1955年10月28日出生于美国西雅图的一个普通家庭里，他的父亲是一名律师、母亲是一名教师。盖茨曾就读于在西雅图的公立小学和私立的湖滨中学，在那里他发现了他在软件方面的兴趣并且在13岁时开始了计算机编程

23、。1973年，比尔盖茨考进了哈佛大学，和后来的微软首席执行官史蒂夫鲍尔默结成了好朋友。在哈佛的时候，盖茨运用学校的计算机开发了一种软件，赚了不少钱，为此受到了学校的严厉批评，并警告其不得再犯，因为学校认为比尔盖茨违背了公共教育的教学设施不得用作牟利的大学精神。1975年5月，比尔盖茨产生了退学的想法，他希望和孩提时代的好友保罗艾伦一起创办一个软件公司，由于父母的极力反对，比尔盖茨没能马上退学。但是，经过慎重思考后他还是退学并离开了西雅图到了亚帕克基，并于1975年7月与艾伦合作创建了微软公司，当时，比尔盖茨正好20岁。在哈佛上学的时候，盖茨参与编写了Altair BASIC（牛郎星基本），这成

24、为Microsoft（微软，当时称为Micro-Soft）的第一款产品。1980年，西雅图电脑产品公司（Seattle Computer Products）的一名24岁的程序员蒂姆帕特森（Tim Paterson）花费了四个月时间编写出了86-DOS操作系统。1981年7月，微软以五万美元的代价向西雅图公司购得本产品的全部版权，并将它更名为MS-DOS。随后，IBM发布了第一台个人计算机，当时采用的操作系统是西雅图公司的86-DOS 1.14，但微软很快改进了MS-DOS，并使它成功地成为IBM PC采用的操作系统。在成立微软“Microsoft（当时称为Micro-Soft）”后起名为MSD

25、OS操作系统。1985年，微软发布了Windows操作系统的1.0版本，该版本基于MS-DOS操作系统。凭借着以Windows操作系统为代表的多款畅销软件，微软公司规模不断扩大，而比尔盖茨也在福布斯排行榜上，于19952007年蝉联世界首富！2008年排名世界第三，2009年又一次成为世界首富！2013年排名世界第二，总财富达到了670亿美元。UNIX操作系统产生于20世纪60年代末70年代初，它不仅可以作为网络操作系统，也可以作为单机操作系统使用，主要用于工程应用、计算机辅助设计和科学计算等领域。对普通用户来说，UNIX操作系统比较难掌握，其主要特点如下：l 安全可靠：UNIX操作系统在预防

26、病毒侵入方面比其他任何操作系统都具有明显的优势，尽管也有部分病毒已开始进入UNIX系统，但数量极少。因为UNIX操作系统起初是为多任务、多用户环境设计的，它在用户权限、文件和目录权限、内存管理等方面都有严格的规定，使系统的安全性、可靠性得到了充分保障。此外，UNIX操作系统在网络信息的保密性、数据安全备份等方面也有很好的保护措施。因此，UNIX操作系统目前仍被广泛用于金融、民航、邮电等行业。l 可方便的地接入Internet：Internet的基础是UNIX，Internet中运用的TCP/IP协议也是随着UNIX操作系统的发展而不断发展和完善起来的。当局域网接入Internet或构建企业、学

27、校的Intranet时，UNIX操作系统是很好的选择。目前，大量的Internet服务器仍然使用UNIX操作系统。l UNIX存在的不足：UNIX的微内核使用C语言和汇编语言编写，这些程序代码的可移植性较差，致使UNIX的微内核只能运行在少数几家厂商制造的硬件平台上，所以其硬件兼容性不够好。同时，UNIX的微内核公开后，虽然为UNIX带来了空前的繁荣，很多公司根据自身的特点和发展推出了自己的UNIX版本，但这些不同版本的UNIX之间并不兼容，这也是UNIX得不到普及的一个重要原因。Novell NetWare操作系统的推出时间比较早，运行稳定。在一个NetWare网络中允许有多个服务器，用一般

28、的PC即可作为服务器。NetWare可同时支持多种拓扑结构，具有较强的容错能力。NetWare的特点主要表现在以下几个方面：l 强大的文件及打印服务能力：NetWare能够通过文件及目录高速缓存将那些读取频率较高的数据预先读入内存，来实现高速文件处理。在NetWare中，还可以将打印服务器软件装入像文件服务器这样的硬件当中，以方便地实现打印机资源共享。l 良好的兼容性及系统容错能力：较高版本的NetWare，如NetWare 4.x、NetWare 5.x，不仅能与不同类型的计算机兼容，而且还能与不同类型的操作系统兼容。另外它所具备的SFT（系统差错容限）和TTS（事务跟踪系统）技术，能够在系

29、统出错时及时进行自我修复，大大降低了因重要文件和数据的丢失带来的不必要损失。l 比较完备的安全措施：NetWare对入网用户进行注册登记，并采用4级安全控制原则管理不同级别的用户对网络资源的使用。在NetWare 4.x/5.x中，采用了NDS（Net Directory Server，网络目录服务）技术，使用户无需了解打印机或文件位于哪个服务器中就能使用该打印机或文件。l 不足之处：NetWare操作系统存在工作站资源无法直接共享、安装及管理维护比对等网复杂、多用户需要同时获取文件及数据时会导致网络效率降低以及服务器的运算能力没有得到充分发挥等缺点。总的来说，随着Windows操作系统的流行

30、，NetWare操作系统由于缺少第三方厂商支持，没有可靠的开发工具，已成昨日黄花。1991年，芬兰赫尔辛基大学的学生Linus Torvalds在Internet上发布了他在80386个人计算机上开发的Linux操作系统内核的源代码，开创了Linux操作系统的历史，也促使了自由软件Linux的诞生。Linux可以在网络服务器上运行，也可以在客户机（包括无盘工作站）上运行。作为类UNIX操作系统，Linux具有以下特点：l 它的内核源代码是公开的，任何人都可以通过Internet下载并修改它，然后公布修改结果。l 可以在多种硬件平台上运行，而且还支持对称多处理器（SMP）计算机。l 支持外部设备

31、，如：CD-ROM、声音卡、视频卡、打印机等。l 可以仿真多种操作系统软件的操作环境，如：DOS、Windows、Windows NT等。l 支持多种协议，如：TCP/IP、SLIP（串行线路接口协议）和PPP（点到点协议）。l 支持多种格式的文件系统，如：EXT2、EXT、XIAFS、ISOFS、HPFS等32种之多。其中最常用的是EXT2，它的文件名长度可达255个字符。尽管Linux操作系统发展很快，但也存在不少问题，其中主要是版本众多，可在Linux平台上运行的软件较少，且各种版本之间有很多不兼容的地方。Linus Benedict Torvald林纳斯本纳第克特托瓦兹（Linus B

32、enedict Torvald）1969年12月28日出生于芬兰赫尔辛基市，是一位瑞典裔芬兰人。Linus是一个著名的电脑程序员、黑客，Linux内核的发明人及该计划的合作者。目前，Linus定居美国加利福尼亚州，受聘于开放源代码开发实验室(OSDL，Open Source Development Labs)，全身心的开发Linux内核。Linus最大的成就不是他编写了Linux的内核，而是将它公布于众。林纳斯说，Linux所取得的许多成功其实可以归结为他的缺点所致。“我很懒散，我喜欢授权给其他人。”就连Linux的企鹅形象标识也是林纳斯的妻子，曾获芬兰空手道冠军的托芙（Tove）想到的，因为

33、林纳斯曾经在澳大利亚被一只企鹅咬过。事情的起源是这样的：为了学习使用著名计算机科学家Andrew STanenbaun开发的Minix（一套功能简单、易懂的UNIX操作系统，可以运行在8086上，后来也支持80386，在一些PC机平台上非常流行），Linux购买了一台486微机，但是他发现了Minix的功能还很不完善，于是他决心自己写一个保护模式下的操作系统，这就是Linux的原形。最初的Linux是用汇编语言编写的，主要用来处理80386保护模式。1991年10月5日，Linus发布了Linux的第一个“正式”版本，即0.02版。网络操作系统的选择对网络性能有至关重要的影响，选择一个合适的网

34、络操作系统既省钱、省力，又能大大提高系统的效率，而盲目地使用一个网络操作系统往往会事倍功半，更有甚者，会破坏原有的数据库和文件。选择网络操作系统的准则随着市场，技术及生产厂商的变化而不断变化，所以这里所谈的准则也不是一成不变的，用户在许多情况下仍要按实际情况而定。选择网络操作系统，既要分析原有系统情况，又要分析网络操作系统的情况，对原来系统的分析，主要着重在两个方面：（1）需要实现的目标，即要建立具有什么功能的网络。（2）现有系统的配置，实现的难易程度，技术配备等。在对原系统进行分析后，再考察网络操作系统的状况，考察点主要有：（1）该网络操作系统的主要功能优势、配置，是否与用户需求一致；（2）该网络操作系统的生命周期。谁都希望少花钱、多办事，因而希望该网络操作系统正常发挥作用的时间越长越好，这就需要了解一下其技术主流、技术支持及服务等方面的情况；（3）该网络操作系统是否顺应网络计算潮流。当前的潮流是分布式计算环境，选择网络操作系统最好考察这个方面；（4）对市场进行客观分析。也就是说，对当前市场流行的网络操作系统平台的性能如速度、可靠性、安装与配置的难易程度进行列表分析，综合比较，以期选择性能价格比最优者。