基于Linux的网络计算机服务器的设计与实现

基于Linux的网络计算机服务器的设计与实现
作为一种早期的源代码开放操作系统，Linux本身就具有开放源代码的特性和一定的优势，在很多大型企业和政府机构中都得到了广泛的应用，其市场份额也在不断扩大。

本文对基于Linux的网络计算机服务器的设计与实现进行了简要的分析，通过分析网络计算机以及在Linux上实现网络计算机服务器的主要技术需求，梳理了当前NC服务器的主流实现技术，对以Linux为基础的网络计算机服务器NCS体系结构进行了分析，供相关人员参考。

标签：设计；网络计算机服务器；Linux
0 引言
在个人电脑和网络发展的过程中，信息系统的主要终端形式就是PC，因此需要对硬件系统和软件系统进行更新，这样不仅会增加总体拥有的成本，也会带来比较繁琐的维护工作。

与此同时以服务为中心的计算模式对计算机系统的资源共享性提出了更高的要求，我国的网络带宽提高幅度也非常迅速，网络计算机加高性能用服务器成为了网络计算机服务器体系结构的主要发展方向。

1 NC（网络计算机）及其技术要求
1.1 NC（网络计算机）
作为一种瘦客户端，网络计算机能够运用网络来提供大多数的资源，因此网络服务器是获取网络计算用服务的主要来源。

根据网络计算的相应性能和基本概念，当前的NC主要有以下3个方面的内容：①NetPC，其基础是实现服务器的增加，通过集中式管理的方式对计算机进行简化。

②类NC，就是以X终端和无盘工作站的改进为基础的windows终端。

③真NC，真NC的主要技术是Java，符合NC-1规范标准，对资源具有较少的要求。

对比个人电脑可以发现，网络计算机具有较强的管理性，而且价格相对较低，其系统主要包括网络服务器上的应用服务、网络计算机服务器、网络计算机3个层面[1]。

1.2 在Linux上实现网络计算机服务器的技术要求
作为世界上使用范围最广的操作系统，Linux系统在各种嵌入式设备、桌面PC、网络服务器中都得到了广泛的应用。

我国的很多高校、企业和电子政务中也开始应用Linux，这就需要在Linux上实现网络计算机服务器。

X窗口平台是Linux系统在桌面上的主要应用形式，其优点在于能够在远端设备上显示应用程序的用户界面，但是其也存在一些问题，与NC架构不适应：
①NC的物理属性不同，导致了网络服务器和NC之间的网络带宽具有一定的可变性。

②NC具有多个可供选择的安全级别，局域网的安全级别要求较低，只需对用户密码信息进行加密传输，但是广域网具有较高的安全级别要求，输出和输入的信息都必须进行加密。

③作为一种多用户操作系统，Linux要求用户要在Linux服务器上使用各自的身份进行登录，每次要对服务器进行登录都要用到ASP作为一次用户会话，NCS会对每一次会话的状态进行保存。

④用户界面的输出信息会被传输至NC，然后ASP也会接收NC的鼠标和键盘发送的信息，X客户程序是Linux上的主要ASP形式，必须获得X服务器的支持[2]。

2 NC服务器的主流实现技术
2.1 VNC
无状态极瘦客户端并应用于VNC架构中，使用RFB协议可以向客户端发送服务器的帧缓冲，并对该客户端发送的输入信息进行接收，然后转发给别的应用服务。

VNC服务器在Linux上的实现是由X服务器完成的，通过X协议，X客户程序可以和服务器进行交互。

同时在对显示请求进行处理时，也可以通过VNC 服务器的RFB协议向瘦客户端传送X客户程序的显示信息。

VNC系统的被动式适应能力较强，以客户端的需求来驱动桌面的更新，其对网络环境和客户端物理属性均无主动适应能力[3]。

2.2 Tarantella
Tarantella服务器能够向瘦客户端同时提供不同平台类型的服务，因此在企业的集中管理中应用的比较广泛。

X、SSH、Telnet、ICA、RDP等协议都可以使用Tarantella服务器进行转换，并向瘦客户端传送。

Tarantella能够对数据传输的线路状态进行监控，并对网络相应进行优化。

2.3 Terminal Server
通过对Windows NT功能进行扩充和修改，产生了Terminal Server。

其能够将标准的windows，应用服务提供给，windows终端，通过修改windows的虚拟内存管理构建，能够使用户对系统资源进行共享。

Terminal Server的安全策略共有3种，而且其应用服务器也具有较强的可扩展性，能够与负载均衡策略和用户会话目录相结合，形成集群系统。

3 以Linux为基础的网络计算机服务器NCS体系结构
为了使网络计算机服务器，NCS得到实现需要两种进程。

网络计算机NC 的请求主要由主进程，行监听，而本次网络计算机NC链接的传递则由另一进程来实现，本次会话服务的进行也由该进程负责。

以Linux为基础的网络计算机服务器，NCS体系包括以下几个方面。

3.1 用户登录
NCSD会守在固定端口，通过NC用户可以发起请求，从而使其生成NCSD 进程，然后该端口会由NCSD父进程进行监听，通过NC，SM会收到NCSD子进程发出的请求，主要是请求获得空闲会话服务进程iss。

在完成登录之后，会话切换进程就会启动，从而对与之相关的会话服务进行查找，并将其提供给用户，以供用户进行选择。

若用户原有断连会话服务不存在于服务器中，那么xinit就会对桌面进行初始化，并将其向SM申请的空闲会话服务进程iss作为用户的会话服务。

SM能够管理SS的状态信息，其中主要包括会话断开时间、会话建立时间、会话状态、会话色彩深度、会话桌面高度、会话桌面宽度、显示标识符、会话用户名等。

可以将会话服务状态分为3种，分别为断连状态、忙状态和空闲状态。

可以将系统的安全级别分为两种模式：非安全模式和安全模式，这主要是为了使用户能够自由的选择安全模式，同时也对传输信息的安全进行有效的保障。

在局域网中应用NC，可以使用非安全模式，也就是图像、鼠标、键盘等输入输出的信息在NCS和NC之间传输不会经过加密。

如果要选择安全模式，那么要由SSH对NCS和NC之间传输的信息进行加密，对传输信息的安全进行保障[4]。

3.2 用户的断连
在对网络计算机NC进行关闭之后，用户就会退出，但用户的会话服务并不会被注销。

即时会话服务可以获取链接断开事件，然后再关闭当前的链接，向SM会话管理发出相应的请求。

此时的网络计算机NC就会呈现出断连的状态。

在轮询模式下，会话服务可以等待下一次的用户连接请求。

3.3 用户注销
在用户对会话进行主动注销时，用户主要是对注销进程进行启动。

注销进程以显示标识为依据，发出相应的请求。

SM收到注销进程发出的请求之后，就会将其传送的注销信息发送到会话服务上。

以轮询模式为基础，在消息列队中找到这个会话服务，并对该事件进行删除。

与此同时，还要做好相应的绘画后续结尾工作，完成整个工作之后，本次会话记录删除的请求就会被发送到SM上，这样一来用户就能够退出和注销。

4 结语
Linux是一种源代码开放操作系统，出现的时间较早，对未来的软件利用和开发具有一定的引导作用，在未来的发展中，其应用范围会越来越广。

通过分析NC（网络计算机）及其技术要求，以及3种当前有比较广泛的NC服务器的主
流实现技术，本文探讨了以Linux为基础的网络计算机服务器NCS体系结构的设计和实现。

在未来的研究中还要对以Linux为基础的网络计算机应用的传输效率、相关环境特征进行进一步的研究，使网络计算机的应用可行性得到提高，继续推动基于Linux的网络计算机服务器的发展。

参考文献
[1] 白静.嵌入式LINUX在信息家电软件开发中的与应用与前景[J].硅谷，2011（20）.
[2] 殷晓辉.基于Linux操作系统的网络编程方法研究[J].科技传播，2011（13）.
[3] 熊晓强.浅析Linux操作系统的发展[J].企业导报，2011（09）.
[4] 苏金玲，韩伯凯.浅谈网络计算机的概况及其应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（11）.。