操作系统chapter(9)课件.ppt

1、第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.1 11.1 概述概述 网络拓扑结构网络拓扑结构 通信与协议通信与协议 NOSNOS的功能的功能 NOSNOS的实现策略的实现策略 图图11-3 4.2 BSD UNIX网络操作系统结构网络操作系统结构标准网络服务器或用户应用程序核外部分NFS 接口4.2 BSD 的 socket 接口虚拟结点接口本地 VFS远地 VFSRPC/XDR内核部分UDPTCP其他 ISO 第 4 层IP其他 ISO 第 3 层硬盘LINK 驱动器其他连接驱动器驱动器ETHERNET 控制器其他网络控制器磁盘网络收发器其他网络收发器第十一章第十一章网络操作系统网络操作

2、系统 11.2 11.2 基本通信技术基本通信技术 11.2.1 send/receive11.2.1 send/receive原语原语 带有检查应答信号的带有检查应答信号的send/receive原语原语 图图11-4 带检查应答信号的带检查应答信号的send原语执行流程图原语执行流程图send()命令命令在没有应答信号时重在没有应答信号时重新执行新执行send()命令命令T（等待回答时间）（等待回答时间）第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.1 send/receive11.2.1 send/receive原语原语 带锁的带锁的sendw/receivew原语原语 带缓冲区的

3、带缓冲区的sendb/receiveb原语原语 第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.2 11.2.2 远程过程调用远程过程调用 图图11-5 主机主机A调用远地主机调用远地主机B上的过程上的过程Program AA()procedure local()begin 过程体代码过程体代码 end;本过程体结本过程体结束束 begin 本程序开始本程序开始 local(x1,y);调用调用本地程序本地程序 remote(y);调用调用远地过程远地过程 end 本程序结本程序结束束Program AA()procedure local()begin 过程体代码过程体代码 end;本过程

4、体结束本过程体结束 end 本程序结束本程序结束结点结点A（主机（主机A）结点结点B（主机（主机B）第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.2 11.2.2 远程过程调用远程过程调用 RPC机制的实质是实现网络七层协议中机制的实质是实现网络七层协议中 会话层的功能会话层的功能 图图11-6 RPC的实现概况的实现概况clientremote(x)user代码stub remote(x);pack arguments;send(msg,ans)unpack argumentsreturnstubRPC runtimesend();Tx(packet);Rx(packet);serve

5、rprocedure remote(P1)end;of remoteuser代码receive(msg);unpack args;remote(x)pack argsreplay(ans);stubRPC runtimereceive()Rx(packet);replay();Tx(packet);callLocal callLocal callreturn(返回)根据程序名 Pi建立约束 整理调用参数(组装参数成信息)发送调用信息 接收应答信息(应答结果buf)返回(buf)等应答 接收调用信息 获取过程参数(拆卸成参数形式)call pi(参数)(调用结果buf)返回应答信息(buf)等服

6、务请求 clients stub servers stub main()remote call Pi(参数)procedure Pi(参数)end pi 在 站 点 A 上 在 站 点 B 上 控 制 部 分 传 输 部 分 控 制 部 分 传 输 部 分 通 信 网 络 图图11-7 RPC执行时各部分的关系图执行时各部分的关系图 第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3 SOCKET 11.2.3 SOCKET 系统调用系统调用 socket利用客户利用客户/服务器模式巧妙地解决了服务器模式巧妙地解决了 进程之间建立通信连接的问题进程之间建立通信连接的问题 11.2.3.1

7、socket11.2.3.1 socket的功能的功能 创建创建socket sockid=socket(af,type,protocol)第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3.1 socket11.2.3.1 socket的功能的功能 指定本地地址指定本地地址 bind(sockid,localaddr,addrlen)建立建立socket连接连接 connect(sockid,destaddr,addrlen)accept()用于面向连接的服务器，其调用格式为：用于面向连接的服务器，其调用格式为：newsock=accept(sockid,clientaddr,paddr

8、len)第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3.1 socket11.2.3.1 socket的功能的功能 listen()调用调用 listen()在在accept()之前使用，其格式为：之前使用，其格式为：listen(sockid,quelen)第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3.1 socket11.2.3.1 socket的功能的功能 发送数据发送数据write()、writev()、send()、sendto()、sendmsg()3个面向连接调用的格式大致相同：个面向连接调用的格式大致相同：write(sockid,buff,bufflen);

9、缓冲发送缓冲发送 writev(sockid,iovector,vectorlen);集中发送集中发送 send(sockid,buff,bufflen,flags);可控缓冲发送可控缓冲发送 接收数据接收数据read()、readv()、recvfrom()、recvmsg()第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3.2 11.2.3.2 客户客户/服务器模型的服务器模型的 socketsocket实现框架实现框架 客户客户/服务器模型时序图服务器模型时序图 图图11-12 面向连接客户面向连接客户/服务器模型时序图服务器模型时序图客 户服 务 器时间s o c k e t()

10、b in d()lis te n()a c c e p t()阻 塞，等 客 户 连 接 请 求re a d()w rite()处 理 服 务 请 求w rite()re a d()c o n n e c t()s o c k e t()服 务 响 应服 务 请 求建 立 连 接图图11-13 无连接客户无连接客户/服务器模型时序图服务器模型时序图socket()bind()readfrom()sendto()服务器阻塞，等客户数据处理服务请求sendto()服务请求readfrom()bind()socket()服务应答客户第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3.2 11.2

11、.3.2 客户客户/服务器模型的服务器模型的socketsocket 实现框架实现框架 服务器框架服务器框架 服务器为重复服务器和并发服务器服务器为重复服务器和并发服务器 图图11-14 利用利用accept()建立并发服务器建立并发服务器主服务器从服务器客户listen()accept()listen()accept()listen()accept()fork()新socket连接建立连接请求原公认socket本地socket第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.2.3.2 11.2.3.2 客户客户/服务器模型的服务器模型的socketsocket 实现框架实现框架 服务器服务器

12、socket地址的确定地址的确定 port=getservbyname(servtype,proto)hp=gethostbyname(host)gethostname(localhost,namelen)gethostbyname(localhost)第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.3 11.3 网络资源共享技术网络资源共享技术 11.3.1 11.3.1 硬盘共享硬盘共享 图图11-15 服务器硬盘共享服务器硬盘共享 D A卷 B卷 C卷 分区1 分区2 分区3 硬盘 逻辑驱动器 E F C D 工 作 站 1 工 作 站 2 A B C A B 软盘 软盘 硬盘 软盘 软

13、盘 图图11-16 SPC网络配置表网络配置表 0 2 6 10 14字节 (b)SPC授权项 0 2 3 7 11 15字节 (a)SPC配置表结构(c)UPC授权项 SPC名字(14字节)SPC授权项(14字节)UPC授权项1(15字节)UPC授权项32(15字节)SPC驱动器名1(14字节)驱动器号1(1字节)SPC驱动器名20(14字节)驱动器号20(1字节)可写控制 可读控制 可访控制 SPC站点地址 可访控制 可写控制 可读控制 远程字节 00 不允许远程操作 01 允许远程操作 UPC站点地址 图图11-17 UPC网络配置表网络配置表共享驱动器数（共享驱动器数（1字节）字节）S

14、PC驱动器驱动器1SPC驱动器驱动器101H:-对应于对应于UPC的共享盘号的共享盘号12H:-对应于对应于UPC盘号盘号01H:-空空01H:-SPC的驱动器名的驱动器名01H:-磁盘区段的大小磁盘区段的大小（a）UPC配置表结构配置表结构（b）SPC驱动器说明信息驱动器说明信息第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.3.2 11.3.2 打印机共享打印机共享 目前采用两种方式实现共享打印：目前采用两种方式实现共享打印：顾客顾客/服务器方式和对等方式服务器方式和对等方式 第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.3.3 11.3.3 数据和软件资源共享数据和软件资源共享 数据迁

15、移数据迁移(data migration)计算迁移计算迁移(computation migration)更多的情况下是利用远程过程调用更多的情况下是利用远程过程调用(RPC)方式或请求方式或请求 代理方式实现计算迁移代理方式实现计算迁移 第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.4 11.4 网络文件系统网络文件系统 11.4.1 11.4.1 什么是什么是NFS NFS NFS是一种运行机制，它通过网络给不同操作是一种运行机制，它通过网络给不同操作 平台上的用户共享同一个文件系统平台上的用户共享同一个文件系统 NFS给上层提供统一的文件操作平台，在下层给上层提供统一的文件操作平台，在下

16、层 有不同的接口与具体的文件系统交互有不同的接口与具体的文件系统交互 第十一章第十一章网络操作系统网络操作系统 11.4.2 NFS11.4.2 NFS实现技术实现技术 VFS(Virtual File System)/VNODE(Virtual File Node)接口就是它的一个具体实现接口就是它的一个具体实现，VFS/VNODE的结构的结构 图图11-18图11-18 VFS/VNODE体系结构User InterfaceKernel InterfaceFile SystemVNODERemote FileMS DOS FileUNIX FileUNIX DeviceVFSVFSVFSVFSrnodespcnodesinodesRPCXDRUDPDisk DriverNetworkDisk