第四章 服务器操作系统

第四章服务器操作系统

4.1 网络操作系统的特点

单机操作系统

网络操作系统就是用户与网络资源的接口，是负责整个网络资源和方便网络用户的软件集合，因为网络操作系统运行在服务器上，因此又称为服务器操作系统

单机操作系统是这样的一个系统软件管理着计算机的四个操作：进程、内存分布、文件操作、和设备输入输出（I/O）

进程：程序执行的一次过程。操作系统必须提供一种启动进程的机制，在DOS中，为EXEC函数，在Windows和OS/2中为CreateProcess，在单任务环境中，处理器没有分时机制，只有获得CPU控制权，才能运行。多任务环境中，操作系统必须将处理器时间轮流分配给激活的应用程序。

内存管理：实现内存的分配与回收、存储保护与扩充目标是给每个程序必须的程序。在Windows和OS/2系统还可以从硬盘环境中生成虚拟内存

文件系统：负责硬盘和其他大容量存储设备上存储的文件的管理。对于打开的文件，其唯一的识别依据是文件句柄（File Handle）操作系统能够找到文件是因为有磁盘上文件名与存储位置的记录。在DOS中是文件表FAT，Windows中是虚拟文件表VFAT在os/2中是高性能文件系统HPFS。HPFS比FAT和VFAT都好

设备管理：负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按照用户要求进行操作。设备是指鼠标键盘显示卡等设备

操作系统四大组件：驱动程序、内核、接口库、外围设备

驱动设备：最底层直接监控各类硬件，职责是负责隐藏硬件的具体细节，并且向其他部分提供一个抽象的通用的接口

内核：操作系统的核心部分

接口库：一系列的程序库，最接近应用程序，职责是把系统提供的基本服务装成应用程序能够识别的应用程序接口（API）

外围设备：除以上以外的其他部分。

操作系统的结构：简单结构、层次接口、微内核结构、垂直结构、虚拟机结构

简单结构各个部分混为一体早期的如MS-DOS

内核结构包括单内核、微内核、超微内核、外核等。ＵＮＩＸ、ＬＩＮＵＸ、Ｗｉｎｄｏｗｓ都是单内核，ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ是基于改良的微内核

网络操作系统

网络操作系统ＮＯＳ是为了网络上各个计算机方便有效的共享网络资源为用户提供各种服务的操作系统软件

网络操作系统出了单机系统功能外还有提供可靠的通信能力提供网络服务如远程管理、电子

邮件、远程打印等

基本任务是屏蔽本地资源与网络资源的差异完成基本的网络服务，保护网络系统的安全

事实上现在的操作系统都是网络操作系统。基于Ｗｅｂ的操作系统ＷｅｂＯＳ

4.2 网络操作系统的演变、类型和功能

操作系统的演变

早期的网络操作系统ＩＢＭ提出系统网络体系结构（ＳＮＡ）。不过这些有专业硬件的限制。

一个典型的操作系统应该有硬件独立的特征，即系统可以运行在各种硬件之上，Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ提出了ＨＡＬ硬件抽象层概念具有良好的可移植性和可集成性是网络操作系统必须具有的特点

网络操作系统的形成２０世纪８０年代Ｎｏｖｅｌｌ，Ｂａｎｙａｎ公司开始进入ＮＯＳ市场，具有简单文件服务和打印服务的ＮＯＳ开始登上市场。Novell的Netware最注明的是文件服务和打印管理。

当前的四种NOS：1 Novell的Netware4.1它的Netware Directory Services比NT域名服务好多了但是不能再非Intel处理器上运行。2 IBM的os/2Warp Server Advanced除基本的文件与打印外还提供LAN Distance，但是缺乏目录服务功能。3 Banyan的Vines6.0精心设计的Street Talk III提供了当时最强大的目录服务。4 Microsoft Windows NT Server 3.51具有良好的文件与打印能力但是没有全球的目录服务功能

当前的网络操作系统当前的网络操作系统都是网络操作系统与Internet综合产物。现在的网络操作系统还包括多用户、多任务、多进程。为避免两个并行处理带来的问题，可以采用多线程的处理方式，支持对称SMP（对称多处理）技术都是现在网络操作系统的基本要求

网络操作系统的类型与功能

网络操作系统的分类分为专业型NOS和通用型NOS。通用型分为变形系统和基础级系统。变形系统是原来的单机操作系统上增加网络服务，基础级是以计算机硬件为基础，配合少数软件

网络操作系统的结构经历了由对等结构到非对等结构的转变

在对等网络操作系统中所有结点都对等优点是结构简单缺点是每台计算机既要完成工作站又要完成服务器的功能，信息处林呢管理比较低，因此网络比较小

在非对等操作系统中网中节点分为两类网络服务器Network Server和网络工作站Network Workstation网络服务器是网络的逻辑中心

典型的局域网可以看做三部分：网络服务器、工作站、通信设备

硬盘服务器将硬盘分为多个虚拟盘体：专用盘体、公用盘体和共享盘体。专用盘体通过用户的网络命令连接到工作站。公用盘体为只读盘体。共享为可读写允许多用户同时读写

基于文件服务的网络操作系统分为文件服务器和工作站软件，文件服务器应具有分时系统文件管理的全部功能

网络操作系统的基本功能

文件服务（File Service）最基本的功能

打印服务（Print Service）也是最基本的

数据库服务（Database Service）应用客户机/工作站模型客户机用结构化查询语言SQL

通信服务（Communication Service）

信息服务（Message Service）可以通过存储转发或者对等方式完成电子邮件

分布式服务（Distributed Service）用户在一个工作站注册可以与多个计算机链接

网络管理服务（Network Management Service）

Internet/Intranet服务

4.3 Windows网络操作系统

Windows的发展

Windows3.1是在DOS环境中增加图形用户界面（GUI），没有摆脱DOS的束缚

1993年的Windows NT3.1摆脱了DOS的束缚是真正的32位网络操作系统客户端操作系统从Windows95才摆脱了DOS从Windows98开始集成IE。2000年Windows2000，Windows2000Server2003年推出Windows 2003家族，2008年推出Windows 2008家族

Windows NT Server的特点

Windows NT分为Windows NT Server和Windows ＮＴWorkstation。Windows NT版本不断变化但是工作组模型和域模型不变

Windows NT Server是以域为单位实现对网络资源的管理。在一个域中有个主域控制器（Primary Domain Controller）还可以有后备域控制器（Backup Domain Controller）, 主域控制器失效后后备域控制器升级为主域控制器，后备域控制器是备份

Windows NT Server内置四种标准：TCP/IP、Microsoft的MWLink、NetBIOS的扩展数据接口（NetBEUI）、数据链路控制协议

Windows NT Server具有良好的兼容性和可靠性但是开发环境不怎么样

Windows 2000 Server

Windows 2000最重要的是活动目录服务。Windows 2000中包括Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Professional（客户端）、Windows 2000 Datacenter Server

活动目录服务通过组织单元树和域之间的可传递信任数来组织信任对象。活动目录包括目录和目录服务两个方面，目录是个数据库。活动目录采用树状的逻辑结构，若干个域组成域树然后是域森林

域模式最大的好处是单一登录能力。Windows 2000 Server基本管理单元为域，域还可以分