网络操作系统与实训

2023-2-151第一页退出最后一页下一页上一页Windows Server 2003网络操作系统与实训第1章 网络操作系统概述2023-2-152第一页退出最后一页下一页上一页本章教学目标 w了解操作系统的发展情况、掌握操作系统的定义w正确理解网络操作系统的特性，能按不同标准对操作系统进行分 w掌握网络操作系统的基本功能 w了解常用操作系统 2023-2-153第一页退出最后一页下一页上一页本章要点内容 w网络操作系统的发展及定义 w网络操作系统的特性及分类w网络操作系统的基本功能 w常用的网络操作系统及功能简介 2023-2-154第一页退出最后一页下一页上一页网络操作系统的发展及定义网络操作系统的发展及定义 操作系统：操作系统操作系统：操作系统OS在计算机系统中占在计算机系统中占据十分重要的地位，是计算机软件系统的核心，据十分重要的地位，是计算机软件系统的核心，承担着方便用户、提高系统效率和管理系统资承担着方便用户、提高系统效率和管理系统资源的重要任务。源的重要任务。网络操作系统：网络操作系统网络操作系统：网络操作系统NOS是一种是一种将计算机和设备接入局域网或互联网的特殊功将计算机和设备接入局域网或互联网的特殊功能的操作系统。能的操作系统。它首先是普通操作系统，同时还必须具备它首先是普通操作系统，同时还必须具备网络通信功能，提供计算机之间资源共享能力。网络通信功能，提供计算机之间资源共享能力。2023-2-155第一页退出最后一页下一页上一页w硬件是指看得见摸得着的物理装置，包括硬件是指看得见摸得着的物理装置，包括运算器、控制器、存储器、输入运算器、控制器、存储器、输入/输出设备和输出设备和通信设备等；通信设备等；软件是指完成特定任务的程序、数据和相软件是指完成特定任务的程序、数据和相关文档，包括系统软件和应用软件。关文档，包括系统软件和应用软件。硬件和软件按照一定的应用目的而组合成硬件和软件按照一定的应用目的而组合成一个计算机系统，也可称为计算机应用系统。一个计算机系统，也可称为计算机应用系统。随着通信技术的发展和人们对计算机应用随着通信技术的发展和人们对计算机应用要求的不断提高推动着人们进入计算机网络时要求的不断提高推动着人们进入计算机网络时代。代。1.计算机系统2023-2-156第一页退出最后一页下一页上一页计算机系统示意图系统软件：操作系统、语言处理程序硬件:主机、显示器等应用软件：Word、Excel等2023-2-157第一页退出最后一页下一页上一页2.计算机网络系统计算机网络系统w计算机网络系统是将分布在不同地域功能独计算机网络系统是将分布在不同地域功能独立的计算机系统利用通信线路和通信设备连立的计算机系统利用通信线路和通信设备连接起来，使用功能完善的操作系统使之形成接起来，使用功能完善的操作系统使之形成一个资源共享、信息交换的系统。它是计算一个资源共享、信息交换的系统。它是计算机技术和通信技术结合的产物。机技术和通信技术结合的产物。w计算机网络系统的发展可概括为以下几个阶计算机网络系统的发展可概括为以下几个阶段：段：2023-2-158第一页退出最后一页下一页上一页w（1 1）面向终端的计算机网络）面向终端的计算机网络 出现于出现于2020世纪世纪6060初年代，主机是网络的初年代，主机是网络的中心和控制者，终端和主机相连并分布在各中心和控制者，终端和主机相连并分布在各处，用户通过本地的终端（键盘、显示器等）处，用户通过本地的终端（键盘、显示器等）使用远程的主机，但子网之间不可以通信。使用远程的主机，但子网之间不可以通信。用户使用的终端不具有信息处理能力，称为用户使用的终端不具有信息处理能力，称为“哑终端哑终端”。严格地讲，它不是真正的计算。严格地讲，它不是真正的计算机网络。机网络。2023-2-159第一页退出最后一页下一页上一页w（2 2）计算机通信网络）计算机通信网络 多个主机互联，可以实现计算机与计算多个主机互联，可以实现计算机与计算机之间的通信。它由通信子网和用户资源子机之间的通信。它由通信子网和用户资源子网组成，用户可以通过终端使用本主机和其网组成，用户可以通过终端使用本主机和其他通信子网中主机的软硬件资源。他通信子网中主机的软硬件资源。缺乏成熟的网络操作系统来管理网络资缺乏成熟的网络操作系统来管理网络资源，是网络的初级阶段，故称为计算机通信源，是网络的初级阶段，故称为计算机通信网络。网络。2023-2-1510第一页退出最后一页下一页上一页 （3）网络互联阶段）网络互联阶段 20世纪世纪70年代，局域网诞生并以以太网为年代，局域网诞生并以以太网为主进行推广使用。主进行推广使用。1977年国际标准化组织（年国际标准化组织（ISO）为了适应）为了适应网络向标准化发展的需要，在各大计算机厂家网络向标准化发展的需要，在各大计算机厂家网络技术标准的基础上制定了开放系统互联参网络技术标准的基础上制定了开放系统互联参考模型考模型OSI/RM（Open System Connection/Reference Model）,简称简称OSI。有了统一的标。有了统一的标准，不同厂家的网络产品可以连接起来并进行准，不同厂家的网络产品可以连接起来并进行通信。通信。2023-2-1511第一页退出最后一页下一页上一页w网络操作系统的发展是随着计算机网络系统网络操作系统的发展是随着计算机网络系统的发展而发展的，纵观历史它经历了从手工的发展而发展的，纵观历史它经历了从手工操作、输入操作、输入/输出控制程序到监控程序、从单输出控制程序到监控程序、从单机操作系统到网络操作系统的过程。机操作系统到网络操作系统的过程。w(1)(1)手工操作手工操作 w(2(2）输入）输入/输出控制程序输出控制程序 （3 3）监控程序）监控程序 （4 4）操作系统的诞生）操作系统的诞生 （5 5）网络操作系统）网络操作系统3网络操作系统的发展网络操作系统的发展2023-2-1512第一页退出最后一页下一页上一页(1)手工操作手工操作 w早期的计算机系统通常由早期的计算机系统通常由CPUCPU、主存储器和外、主存储器和外部设备连接而成。它不带有任何帮助用户的部设备连接而成。它不带有任何帮助用户的程序，只提供原始的功能。程序，只提供原始的功能。w程序和数据保存在外部存储介质上，计算机程序和数据保存在外部存储介质上，计算机系统由单个用户独占使用。系统由单个用户独占使用。w用户事先向计算机系统主管人员提出用机申用户事先向计算机系统主管人员提出用机申请，在准许使用的时间内，用户在机房里自请，在准许使用的时间内，用户在机房里自己操作。己操作。2023-2-1513第一页退出最后一页下一页上一页（2）输入）输入/输出控制程序输出控制程序w使用早期的计算机系统解题时，用手工来控使用早期的计算机系统解题时，用手工来控制输入制输入/输出数据。用户必须每次重复繁琐的输出数据。用户必须每次重复繁琐的步骤，高速运行的机器不得不等待人的慢速步骤，高速运行的机器不得不等待人的慢速操作，而且手工操作还容易出现错误。操作，而且手工操作还容易出现错误。w人们设计了一些能够控制输入人们设计了一些能够控制输入/输出设备和使输出设备和使其高效工作的程序，这些程序长期存储在计其高效工作的程序，这些程序长期存储在计算机系统里，用户需要输入算机系统里，用户需要输入/输出时发出指令输出时发出指令调用这些程序。调用这些程序。w输入输入/输出控制程序成了系统的一部分。输出控制程序成了系统的一部分。2023-2-1514第一页退出最后一页下一页上一页 20世纪世纪60年代初，随着年代初，随着FORTRAN和和ALGOL等程序设计语言及其编译程序和程序等程序设计语言及其编译程序和程序库的出现，逐渐出现了监视和控制计算机硬库的出现，逐渐出现了监视和控制计算机硬件和软件的程序件和软件的程序-监控程序。监控程序。监控程序的任务是帮助操作员控制用户监控程序的任务是帮助操作员控制用户程序的执行，管理计算机的一部分资源，使程序的执行，管理计算机的一部分资源，使用户能够在运行他们的程序时实现一定程度用户能够在运行他们的程序时实现一定程度的资源共享。的资源共享。（3）监控程序）监控程序2023-2-1515第一页退出最后一页下一页上一页w多道程序设计和虚拟存储等计算机新技术的探多道程序设计和虚拟存储等计算机新技术的探索，最终导致了操作系统的诞生。索，最终导致了操作系统的诞生。w1964年年4月，月，IBM公司推出了公司推出了IBM 360系统。系统。IBM 360系统最重要的特点是通用化、系列化系统最重要的特点是通用化、系列化和标准化。其名称中的和标准化。其名称中的360象征着全方位，表示象征着全方位，表示能够兼顾科学计算、数据处理和实时控制等多能够兼顾科学计算、数据处理和实时控制等多种需求。种需求。w这时的操作系统主要用来管理一台计算机上的这时的操作系统主要用来管理一台计算机上的各种设备，可以说是单机操作系统。各种设备，可以说是单机操作系统。（4）单机操作系统）单机操作系统2023-2-1516第一页退出最后一页下一页上一页w网络操作系统中首先是对等结构网络操作系网络操作系统中首先是对等结构网络操作系统。在这类网络操作系统中，网络上所有连统。在这类网络操作系统中，网络上所有连接站点地位是平等的，因此又称为同类网。接站点地位是平等的，因此又称为同类网。w其次客户端其次客户端/服务器（服务器（C/S）网络操作系统。）网络操作系统。网络中有专门响应用户请求的计算机作为服网络中有专门响应用户请求的计算机作为服务器，提供可靠的网络资源管理以及公用安务器，提供可靠的网络资源管理以及公用安全数据库。全数据库。w客户机可以访问网络服务器上的全部共享资客户机可以访问网络服务器上的全部共享资源，但本机资源只供本机用户使用，具有良源，但本机资源只供本机用户使用，具有良好的网络性能并适合较大规模网络。好的网络性能并适合较大规模网络。（5）网络操作系统）网络操作系统2023-2-1517第一页退出最后一页下一页上一页1.1.2 网络操作系统的定义w网络操作系统（网络操作系统（NOS）是网络的心脏和灵魂，）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统。功能的操作系统。w它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件的集合。软件的集合。w由于网络操作系统是运行在服务器之上的，也由于网络操作系统是运行在服务器之上的，也把它称为服务器操作系统。把它称为服务器操作系统。w网络操作系统与运行在工作站上的单用户操作网络操作系统与运行在工作站上的单用户操作系统或多用户操作系统是有差别的。系统或多用户操作系统是有差别的。2023-2-1518第一页退出最后一页下一页上一页1.2 网络操作系统的特性与分类 w1.2.1 网络操作系统的特性网络操作系统的特性w1.2.2 网络操作系统的分类网络操作系统的分类2023-2-1519第一页退出最后一页下一页上一页w（1）具有基本操作系统的特征）具有基本操作系统的特征w网络操作系统具有处理机管理、存储管理、文网络操作系统具有处理机管理、存储管理、文件管理、设备管理等功能，以方便用户、管好件管理、设备管理等功能，以方便用户、管好资源和提高效率为目标。资源和提高效率为目标。w（2）安全特性）安全特性w网络上传输和保存着众多用户的各类资源，安网络上传输和保存着众多用户的各类资源，安全是网络操作系统必须解决的问题。全是网络操作系统必须解决的问题。w对网络用户进行身份认证、访问控制、登录限对网络用户进行身份认证、访问控制、登录限制和授权等技术措施以避免非法用户访问资源，制和授权等技术措施以避免非法用户访问资源，合法用户越权访问等威胁网络安全的事故，网合法用户越权访问等威胁网络安全的事故，网络安全是始终存在的相对安全。络安全是始终存在的相对安全。1.2.1 网络操作系统的特性网络操作系统的特性2023-2-1520第一页退出最后一页下一页上一页w（3 3）提供文件、打印、）提供文件、打印、WebWeb服务和文件复制服服务和文件复制服务务 一个网络至少有一个文件服务器，网络一个网络至少有一个文件服务器，网络操作系统及其实用程序和共享硬件资源都安装操作系统及其实用程序和共享硬件资源都安装在文件服务器上。在文件服务器上。文件服务器提供文件共享、打印机共享、文件服务器提供文件共享、打印机共享、硬盘共享等服务功能。硬盘共享等服务功能。在基于在基于Windows Server 2003Windows Server 2003的客户机的客户机/服服务器网络中任何一台网络主机都可以充当文件务器网络中任何一台网络主机都可以充当文件服务器。服务器。文件服务器和打印服务器一般共用一台计文件服务器和打印服务器一般共用一台计算机。算机。2023-2-1521第一页退出最后一页下一页上一页 Web Web服务由服务由WebWeb服务器完成，典型的服务器完成，典型的WebWeb服服务器安装有务器安装有WebWeb服务器软件和各种服务器组件，服务器软件和各种服务器组件，服务器上运行页面的脚本和代码。服务器上运行页面的脚本和代码。当远程客户端的页面请求通过因特网发送当远程客户端的页面请求通过因特网发送到企业局域网后，到企业局域网后，WebWeb服务调出客户请求的页面服务调出客户请求的页面代码，并运行服务器端脚本，调用服务器端组代码，并运行服务器端脚本，调用服务器端组件，打开并访问数据库服务器形成页面后通过件，打开并访问数据库服务器形成页面后通过因特网返回远程客户端浏览器。因特网返回远程客户端浏览器。通常通常WebWeb服务器由一台或多台计算机充当。服务器由一台或多台计算机充当。2023-2-1522第一页退出最后一页下一页上一页w （4）支持）支持Internet网络网络 随着随着Internet的迅猛发展，它的应用可的迅猛发展，它的应用可谓遍地开花，网络操作系统如不支持谓遍地开花，网络操作系统如不支持Internet，如路由选择和广域网端口，肯定，如路由选择和广域网端口，肯定是没有市场的。是没有市场的。w（5）用户管理并支持登录和下载、远程访）用户管理并支持登录和下载、远程访问、系统管理、图形接口的管理和审计工具问、系统管理、图形接口的管理和审计工具w网上资源是提供给网络用户的，系统应能对网上资源是提供给网络用户的，系统应能对各类用户进行管理，他们要根据自己的应用各类用户进行管理，他们要根据自己的应用目的完成各类功能，如下载、远程访问、系目的完成各类功能，如下载、远程访问、系统管理、图形接口等，系统应以相应模块提统管理、图形接口等，系统应以相应模块提供支持。供支持。2023-2-1523第一页退出最后一页下一页上一页w容错是用冗余的资源使系统具有容忍故障的容错是用冗余的资源使系统具有容忍故障的能力，即在产生故障的情况下，仍有能力将能力，即在产生故障的情况下，仍有能力将指定的任务继续完成。采用容错技术的系统指定的任务继续完成。采用容错技术的系统称为容错系统。称为容错系统。w网络操作系统必须具有容错能力以保障系统网络操作系统必须具有容错能力以保障系统中不同用户的请求在发生故障是仍有一定处中不同用户的请求在发生故障是仍有一定处理能力。理能力。w高效是系统追求的目标之一，如何提高系统高效是系统追求的目标之一，如何提高系统效率在网络操作系统的各个环节都得到了充效率在网络操作系统的各个环节都得到了充分的体现，如分的体现，如CPU管理、存储管理、设备管管理、存储管理、设备管理、文件管理等。理、文件管理等。2023-2-1524第一页退出最后一页下一页上一页1.2.2 网络操作系统的分类w目前局域网中主要存在以下向种类型的操作目前局域网中主要存在以下向种类型的操作系统：系统：w（1）Windows类类w（2）Netware类类w（3）UNIX类类w（4）LINUX类类2023-2-1525第一页退出最后一页下一页上一页1.3 网络操作系统的基本功能w网络操作系统功能包括：处理机管理、存储网络操作系统功能包括：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统管理以及为了器管理、设备管理、文件系统管理以及为了方便用户使用操作系统向用户提供的用户接方便用户使用操作系统向用户提供的用户接口，网络环境下的通信、网络资源管理、网口，网络环境下的通信、网络资源管理、网络应用等特定功能。络应用等特定功能。w协调网络上各种设备的活动，确保通信只在协调网络上各种设备的活动，确保通信只在需要时才发生，并且如预期的那样发生；需要时才发生，并且如预期的那样发生；w向客户端提供网络资源访问；使用集中式管向客户端提供网络资源访问；使用集中式管理工具确保网络上数据和设备的安全等作用。理工具确保网络上数据和设备的安全等作用。2023-2-1526第一页退出最后一页下一页上一页w （1）处理机管理）处理机管理 处理机是计算机系统中最重要又最宝贵处理机是计算机系统中最重要又最宝贵的资源。的资源。w （2）存储器管理）存储器管理 存储器分为内部存储器和外部存储器两种，存储器分为内部存储器和外部存储器两种，简称内存和外存。简称内存和外存。（3）设备管理）设备管理 设备管理的任务就是实现对各种设备的具设备管理的任务就是实现对各种设备的具体管理，使得一般用户不必了解详细的接口技体管理，使得一般用户不必了解详细的接口技术就可方便地使用设备。术就可方便地使用设备。在多用户系统中，设备管理的另一任务是在多用户系统中，设备管理的另一任务是保证多个用户能够共享设备。保证多个用户能够共享设备。2023-2-1527第一页退出最后一页下一页上一页 （4 4）文件管理）文件管理 操作系统一般将需要长期保存的程序和数操作系统一般将需要长期保存的程序和数据组织成文件，存放在外部存储器上。据组织成文件，存放在外部存储器上。文件管理的职责：在外存上有效合理地组文件管理的职责：在外存上有效合理地组织和存放大量的信息，使用户能够方便地按文织和存放大量的信息，使用户能够方便地按文件名进行存取，保证文件的安全和共享。件名进行存取，保证文件的安全和共享。（5）网络通信）网络通信 网络通信是网络最基本的功能，其任务是网络通信是网络最基本的功能，其任务是在源主机和目标主机之间，实现无差错的数据在源主机和目标主机之间，实现无差错的数据传输。传输。2023-2-1528第一页退出最后一页下一页上一页 （6）资源管理）资源管理 对网络中的共享资源实施有效的管理、协对网络中的共享资源实施有效的管理、协调诸用户对共享资源的使用、保证数据的安全调诸用户对共享资源的使用、保证数据的安全性和一致性。性和一致性。（7）网络服务）网络服务 电子邮件服务、文件传输、存取和管理服电子邮件服务、文件传输、存取和管理服务、共享硬盘服务、共享打印服务等。务、共享硬盘服务、共享打印服务等。（8）网络管理）网络管理 最主要的任务是安全管理，通过最主要的任务是安全管理，通过“存取控存取控制制”来确保存取数据的安全性，以及通过来确保存取数据的安全性，以及通过“容容错技术错技术”来保证系统故障时数据的安全性。来保证系统故障时数据的安全性。2023-2-1529第一页退出最后一页下一页上一页 （9）互操作能力）互操作能力 所谓互操作，在客户机所谓互操作，在客户机/服务器模式的服务器模式的LAN环境下，是指连接在服务器上的多种客环境下，是指连接在服务器上的多种客户机和主机，不仅能与服务器通信，而且还户机和主机，不仅能与服务器通信，而且还能以透明的方式访问服务器上的文件系统。能以透明的方式访问服务器上的文件系统。1.4 常用操作系统及功能简介常用操作系统及功能简介wUNIX UNIX是一种重要的网络操作系统，它的是一种重要的网络操作系统，它的主要功能是多任务、多用户的连网。主要功能是多任务、多用户的连网。2023-2-1530第一页退出最后一页下一页上一页 UNIX是一个命令行驱动平台，通过其他操是一个命令行驱动平台，通过其他操作系统或相同机器上的终端会话进行访问，作系统或相同机器上的终端会话进行访问，Windows客户端可通过终端模拟程序访问客户端可通过终端模拟程序访问UNIX，UNIX客户端能与其他网络操作系统相客户端能与其他网络操作系统相配合。配合。UNIX具有良好的稳定性、健壮性、安全性具有良好的稳定性、健壮性、安全性等优秀的特性。等优秀的特性。UNIX系统从一个非常简单的操作系统发展系统从一个非常简单的操作系统发展成为性能先进、功能强大、使用广泛的操作系成为性能先进、功能强大、使用广泛的操作系统，并成为事实上的多用户、多任务操作系统统，并成为事实上的多用户、多任务操作系统的标准。的标准。2023-2-1531第一页退出最后一页下一页上一页wNovell NetWareNovell NetWare是一种流行的局域网操作系是一种流行的局域网操作系统，支持多种局域网，统，支持多种局域网，NetWareNetWare使用使用NetWareNetWare目录服务，目录服务，DNSDNS中物理文件系统和逻辑文件系中物理文件系统和逻辑文件系统都可以用来安排文件和日期，统都可以用来安排文件和日期，NetWareNetWare的文的文件系统是文件分配表和目录项表的结合体，件系统是文件分配表和目录项表的结合体，Novell NetWareNovell NetWare能与能与DOSDOS、Windows9XWindows9X及及Windows NTWindows NT等多种操作系统协调工作。等多种操作系统协调工作。1.4.2 NetWare1.4.3 Windows Windows NT是是Microsoft公司推出的网公司推出的网络操作系统。络操作系统。2023-2-1532第一页退出最后一页下一页上一页 2000年微软公司在年微软公司在Windows NT基础上，基础上，推出了推出了Windows 2000 Server,用于应用程序用于应用程序和更强大部门服务器的和更强大部门服务器的Windows 2000 Advance Server,以及用于核心业务海量数据以及用于核心业务海量数据处理中心服务器的处理中心服务器的Windows 2000 Datacenter Server。2003年又推出年又推出Windows Server 2003。1.4.4 LinuxLinux是一个完全免费的类是一个完全免费的类UNIX操作系统。无操作系统。无论是初学者还是资深的软件工程师都有机会论是初学者还是资深的软件工程师都有机会对这个操作系统进行修改和完善，它是全世对这个操作系统进行修改和完善，它是全世界电脑玩家的新宠儿。界电脑玩家的新宠儿。2023-2-1533第一页退出最后一页下一页上一页本章小结本章小结 w网络操作系统的发展，它经历了从手工操作、网络操作系统的发展，它经历了从手工操作、输入输入/输出控制程序到监控程序、从单机操作输出控制程序到监控程序、从单机操作系统到网络操作系统、从对等结构向非对等结系统到网络操作系统、从对等结构向非对等结构演变的过程。构演变的过程。w网络操作系统（网络操作系统（NOS）是网络的心脏和灵魂，）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件的集合。由于网络操作和方便网络用户的软件的集合。由于网络操作系统是运行在服务器之上的，所以有时我们也系统是运行在服务器之上的，所以有时我们也把它称为服务操作系统把它称为服务操作系统2023-2-1534第一页退出最后一页下一页上一页w网络操作系统具有如下特性：网络操作系统具有如下特性：w（1）具有基本操作系统的特征；）具有基本操作系统的特征；w（2）安全特性；）安全特性；w（3）提供文件、打印、）提供文件、打印、Web服务、支持和服务、支持和复制服务；复制服务；w（4）支持）支持Internet网络网络;w（5）用户管理并支持登录和下载、远程访问、）用户管理并支持登录和下载、远程访问、系统管理、图形接口的管理和审计工具；系统管理、图形接口的管理和审计工具；2023-2-1535第一页退出最后一页下一页上一页w网络操作系统功能通常包括：处理机管理、网络操作系统功能通常包括：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统管理以及存储器管理、设备管理、文件系统管理以及提供的用户接口，网络环境下的通信、网络提供的用户接口，网络环境下的通信、网络资源管理、网络应用等特定功能。资源管理、网络应用等特定功能。（6）容错及高效性系统；）容错及高效性系统；（7）其他特性，如聚集性等。）其他特性，如聚集性等。目前局域网中主要有目前局域网中主要有Windows、Netware、UNIX和和Linux几种类型的操作系统。几种类型的操作系统。