第678章 网络操作系统和网络管理

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,page,*,第六章 网络操作系统和网络管理,本章重点,NOS,的任务、分类和特征,流行的网络操作系统,网络管理系统的基本概念,简单网络管理协议,SNMP,（,网络管理系统不作要求）,9/16/2024,1,6.1 NOS,概述,NOS,的任务,常规任务：,文件管理、存储管理、进程管理、任务管理、,I/O,管理、,CPU,调度等,网络任务：,资源共享（文件、设备、数据）、安全管理、远程过程调用、网络,I/O,9/16/2024,2,NOS,的分类,集中式,运行在大型主机上，实现资源的统一管理，例,UNIX,应用场合：集中式处理系统，如金融系统,客户/服务器,服务器提供服务的系统,客户使用服务的应用,应用场合：中等规模的应用，如,Netware，NT,对等式,同时具有服务器和客户两种功能，小规模应用,9/16/2024,3,网络操作系统,NOS,的特征,与网络硬件无关：可运行于各种网络硬件上,对各种客户(,DOS、Windows、Unix),提供支持,网络目录服务：各种网络资源以目录形式提供个用户,网络访问安全控制,系统容错能力强,提供不同,NOS,之间的互操作性,不同主机间的进程同步,远程过程的调度执行,基于网络的资源共享,9/16/2024,4,6.2,流行的网络操作系统,Unix,、,类,Unix,系统概述,1) 是唯一能在所有级别计算机上运行的操作系统。,如：微型机（,PC）,、,小型机、大型机、巨型机等。,2),在计算机网络尤其是因特网的发展中发挥了极其重要的作用。在因特网中提供服务的各类结点计算机中，,90,以上都使用,UNIX,或类,UNIX,操作系统。,3),UNIX,系统和类,UNIX,系统: 是否包含了,AT,T,的,源代码。,按,UNIX,标准生产的产品可能并不是正式的,UNIX,。,本节所指的,UNIX,系统包括了所有符合,UNIX,标准的产品，包括,UNIX,和类,UNIX。,9/16/2024,5,一、,UNIX,系统的发展历史,l,1969,年，,AT,T,公司开发出在,DEC,公司的,PDP-7,小型机上运行的,UNIX,。,l,1970,年，,UNIX,被移植到,PDP-11/20,机上运行。,l,1971,年，正式推出,UNIX version l,。,l,1972,年，增加了管道功能后，形成了,UNIX version 2,。,l,1973,年，用,C,语言改写了,UNIX,，,形成了,UNIX version 5,。,l,1974,年，“,UNIX,分时系统”在,ACM,通信杂志上发表，标志着,UNIX,的正式诞生。,l,1975,年，发表,UNIX version 6,，,并开始公开发行，广泛配备在,PDP-11,机上。,l,1979,年，,UNIX,设计者对其进行了优化，形成了,UNIX version 7,。,l,1982,年，推出,UNIX System 3,，,这是第一个,UNIX,商业版本。,l,1983,年，,AT,T,推出了,UNIX version,Release l,。,l,1985,年，,AT,T,推出了,UNIX version,Release 2,。,l,1987,年，,AT,T,推出了,UNIX version,Release 3,。,l,1989,年，,AT,T,推出了,UNIX version,Release 4,。,9/16/2024,6,同一时期各大计算机公司推出的类,UNIX,系统：,操作系统,制造商,AIX,IBM,Coherent,Mark Williams,公司,ESIX,Esix,计算机公司,HP-UX,惠普,MPD/,iX,惠普,OSF/1,开放软件基金会,SINlX,西门子,Uniplus,Unisoft,UTS,Amdahl,Solaris,Sun Microsystems,VMS POSIX/DEC UNIX,DEC,9/16/2024,7,二、,UNIX,系统的,设计思想,UNIX,系统的设计者认为，功能强大而复杂的计算机操作系统应该建立在简单、通用和易扩充的基础之上。为了实现这一设计思想，在设计,UNIX,系统过程中体现了以下几点：,小就是好。,尽量减小,UNIX,系统的核心部分，使之完成最基本的、与硬件直接相关的部分的功能，其它功能由命令或用户自己去完成。,使用简单。,为用户提供简单的使用接口。例如，用统一的方法处理文件、设备和目录，把它们都作为文件来对待。使用目录和设备就像使用文件一样简单。,通用。,UNIX,系统在设计过程中考虑了通用性，使之适合于不同类型用户的需要。这一点是通过提供大量实用程序来实现的。,无消息就是好消息。,因此在,UNIX,系统中经常可以看到这种现象，编译一个程序，如果发现程序有错，则会告诉你错误的位置和出错类型；如果没有错误，编译成功后就不会给出任何消息，只形成编译结果。,开放系统是好系统。,UNIX,系统一开始就作为开放系统，把,UNIX,操作系统的源程序提供给用户，直到现在仍有,UNIX,系统的开放版本。,9/16/2024,8,三、,UNIX,系统的,硬件环境,UNIX,是一个多用户、多任务、分时操作系统。,主机：主要包括,CPU,、,内存及辅存等；,控制台：系统管理员使用的终端；,终端：用户使用,UNIX,系统时所面对的硬件设备，它 包括两部分：显示器和键盘。终端上不进行数据处理,。,PC,机也可以仿真成终端通过网络访问,UNIX,系统；,用户在使用,UNIX,系统时，每个用户通过一台终端访问主机（本地或广域网连接），,UNIX,系统能同时为多个用户服务(见下页图,)；,UNIX,系统也可以提供单用户使用环境，这时整个计算机系统由单个用户单独使用。,9/16/2024,9,LAN,前端机,控制台,PC,机,终端,终端,终端,WAN,HOST,终端,终端,9/16/2024,10,四、,UNIX,系统的,组成,UNIX,是控制计算机的一组程序，它提供给用户：,l,一个通用的操作系统,。用户可以通过它能完成各种工作和应用。,l,一个交互式环境,。允许用户直接同计算机通信，并接受用户的请求，对用户的请求立即响应和向用户发送消息,。,l,一个多用户环境,。允许多个用户共享计算机资源。,l,一个多任务环境,。允许用户同时运行多个程序。用户可以在后台运行多个作业，并在自己的终端上监视正在运行的程序。,9/16/2024,11,UNIX,系统主要由四个部分组成：,l,内核。,是组成操作系统的核心，它控制任务的调度运行，管理计算机存储器，维护文件系统，并在用户中分配计算机资源。它对用户是透明的。,l,外壳,Shell,。,S,hell,是一个程序（类似于,DOS,中的,COMMAND.COM,），,它解释用户所提交的命令并把该命令提交给核心执行，执行结果再返回给用户。,S,hell,也是一种程序设计语言，用户可以使用,S,hell,命令来设计程序(类似于,DOS,中的,Batch,命令)。,l,文件系统。,文件系统是指在用户终端上可为用户所用的全部文件的集合，它使信息的存储和检索更为容易。,l,命令。,命令是一组实用程序的名称。,UNIX,系统提供的命令包括：文本编辑、文件管理、软件开发工具、系统配置、通信等。,9/16/2024,12,五、,UNIX,系统,提供的网络服务,UNIX,网络功能包括：,l,文件传输。,把文件从一个系统拷贝到另一个系统。如,UUCP,命令。,l,远程登录。,从远地登录到,UNIX,系统，就好像在本地运行一样。如,Telnet,命令。,l,远程文件链接。,将远程文件系统挂接到本地文件系统中，就象这些文件是在自己的系统上一样。,l,标准网络服务,。如,email、FTP、DNS,等。,9/16/2024,13,l,UNIX,中有,3,个主要的网络包：,TCP/IP,包括,TCP,、,UDP,、,IP,、,DNS,等标准协议。,基本网络实用程序,BNU：,提供,UUCP、,远程登录、远程执行、发送邮件、连接远地终端、串行通信等功能。,网络文件系统,NFS（Network File System）：,实现不同系统间文件和目录的透明访问，这种文件共享方式独立于计算机、操作系统和网络体系。,9/16/2024,14,Windows NT,系统概述,一,、,发展,1993，,Windows NT 3.1,1996，Windows NT 4.0,1999，Windows 2000,二,、,结构客户/服务器模型,(,P150-151),-,内核和硬件抽象层：内存管理、对象管理、,I/O，,文件系统，进程管理，安全管理等,-服务程序、,API：,与用户应用程序的交互,9/16/2024,15,三,、,特点,体系结构独立，可运行于不同的,CPU；,多处理器支持，可支持16个以上,；,多线程、多任务；,支持4,GB,以上的物理内存；,集中化的用户环境（注册表）；,基于域（,Domain）,和工作组的管理；,安全：用户口令、用户权限、文件权限；,容错：多个域控制器，服务器备份，磁盘阵列；,支持,Netware,客户的访问。,9/16/2024,16,l,域和工作组,域（,Domain）：,具有集中的安全控制的工作组，对域内资源的访问由一台称为域控制器的计算机进行管理。,工作组（,Work Group）：,一组计算机，每台计算机的资源由计算机自行进行管理允许共享并对资源加上密码保护。,l,NT,网络应用环境,见下页图。,9/16/2024,17,LAN,PC,机,WAN,PDC,远程,PC,远程,PC,BDC,WWW,FTP,EMAIL,Windows NT,网络工作环境,9/16/2024,18,四,、,NT,系统,提供的网络服务,l,标准网络服务,。如,Email、FTP、WWW、DNS,等,l,资源共享,。,文件、打印机、大容量存储设备等。,l,远程访问。,从远地登录到,LAN,中，就好像是,LAN,中的一台,PC,机一样。,l,路由功能,。,实现两个子网的互联。,五,、访问,NT,网络,-,用户名、口令、权限（管理员分配）,-,通过映射驱动器、网络邻居访问、,net.exe,程序；,通过,email、FTP、WWW、Telnet,等进行访问。,9/16/2024,19,Netware,系统简介,一、,发展,1983，,Netware 1.0，2.2,1991，Netware 3.10，3.11，3.12,1997，Netware 4.0，4.1，4.11,1999，Netware 5.0，5.1,9/16/2024,20,二,、,特点,l,Netware,系统是基于服务器的网络系统，网络中必须要有一台专用服务器（不能作为工作站使用）；,l,多处理器支持，可支持8个,CPU；,l,支持4,GB,以上的物理内存；,l,模块化的设计，大部分网络功能以可装载模块（,NLM）,形式加载到系统中或从系统中卸载；,l,高性能的文件服务和打印服务；,l,网络目录服务,NDS,将所有对象统一进行管理。,三,、,Netware,网络的,体系结构（见下页）,9/16/2024,21,NCP,：,Netware,核心协议,（,Netware Core Protocol),I,PX,：,网间分组交换协议,（,Internet Packet,eXchange,), IP,S,PX,：,顺序分组交换协议,（,Sequenced Packet,eXchange,) TCP,NLM,其它应用,NCP,I,PX,SPX,LAN,驱动程序,网卡,NIC,传输介质,DOS/Windows,应用,Shell(,NETx,.EXE),Redirector,I,PX,SPX,LAN,驱动,网卡,NIC,DOS/,Windows,9/16/2024,22,四,、,Netware,的磁盘和目录管理,l,磁盘划分为,DOS,分区和专用格式的,Netware,分区,l,Netware,系统的分级结构：,服务器,Server,SYS卷,其它卷,SYSTEM,MAIL,LOGIN,PUBLIC,File,Dir,File,9/16/2024,23,文件路径名表示：,服务器名/卷名:目录名/子目录名/文件名,网络驱动器映射：,A-E：,用于本地驱动器(共5个,),F-J：,用于网络驱动器(共5个,),命令格式：,MAP,驱动器符:=服务器名/卷名:目录名/子目录名,搜索驱动器映射,：（作用类似于,DOS,中的,PATH,命令）,命令格式：,MAP,Sn,:=,服务器名/卷名:目录名/子目录名,其中,n = 1 16 (,分别对应于驱动器符,Z-K),9/16/2024,24,五,、,用户和,用户,组,用户要想访问服务器，必须要有用户名；,用户组是用户的集合，组内的用户对网络资源具有同等的访问权力,超级用户,Supervisor,由系统建立，具有至高无上的权力。,六,、,Netware,的安全管理,登录安全：谁可以登录网络(用户名,口令,限制条件,),权限安全：用户可以访问哪些网络资源(授权,),属性安全：用户能对这些资源进行什么操作(文件属性,),服务器安全：谁能在服务器控制台上操作(用户名,口令,),9/16/2024,25,6.3,网络操作系统的实现,（略）,9/16/2024,26,6.4,网络管理系统,（略）,网络管理的概念,网管系统的功能,简单网络管理协议,SNMP,网管系统的实现结构,9/16/2024,27,SNMP,模型的4个组件：,被管理结点、管理站、管理信息、管理协议,SNMP,代理：运行,SNMP,管理进程的被管理结点, 对象：描述设备的一组变量, 管理信息库（,MIB,）：,保存所有对象的数据结构,SNMP,的通信方式：请求-应答方式,SNMP,陷阱 - 异常事件报告,简单网络管理协议（,SNMP）,9/16/2024,28,第七章 网络计算,（,略）,9/16/2024,29,第八章 因特网（,Internet）,本章重点,什么是因特网？,因特网是如何工作的？,Client/Server,模型、域名服务,DNS,如何访问因特网？,接入方法、软硬件配置,因特网的三个最基本的服务,Email、FTP、WWW,9/16/2024,30,1.,什么是因特网（,Internet,）？,-,由成千上万个网络互联而构成的网络,-,由大规模的通信子网和资源子网构成的网络,通信子网：成千上万个路由器通过广域网互联而成,资源子网：成千上万个不同类型、不同规模的计算,机组成,-因特网采用的通信协议是,TCP/IP,-,因特网提供的服务：,DNS,、,WWW,、,FTP,、,Email,等,-,因特网上传输的内容：页面/文件/邮件/声音/图像,9/16/2024,31,2.,因特网的工作模式,？,C/S,工作方式,：客户提交请求，服务器处理并回送结果。,因特网服务由两个部分组成：服务器部分和客户机部分。,服务器部分驻留在网络服务器中，作为一个进程而运行。它始终监听指定端口号的请求，并根据请求将结果送回客户机。一般是被动的，即根据客户机的请求来决定所采取的操作。,客户机部分驻留在用户的计算机中，它主要用于处理用户界面，获取用户命令，组织请求包，将服务器返回的结果进行格式化显示。一般是主动的，即主动要求服务器提供特定服务。,C/S,工作方式的,优点：,1,）通信量少，只传送请求、结果，而无需传送原始数据。,2,）客户机、服务器只需遵守通信协议，与软硬件平台无关。,9/16/2024,32,3.,如何访问因特网,？,因特网的接入,家庭用户：,PSTN,拨号方式，利用电话线路建立一个,PPP,连接,MODEM、,向,ISP,申请账号、客户端软件,无需,IP,地址，由,ISP,动态分配,单位用户：,PSTN、ISDN、ADSL、DDN、FR、LAN,MODEM、ROUTER、,共享器、服务器、软件,一组合法的,IP,地址、域名,9/16/2024,33,LAN,家庭用户,Internet,MODEM,PSTN,PC,LAN,PSTN,ISDN、ADSL,DDN、FR,ROUETR,MODEM,共享器,9/16/2024,34,软硬件配置,家庭用户,-,MODEM,设置：安装硬件,，,驱动程序，设置好拨号属性,，,拨号号码,-,TCP/IP,设置：建立拨号网络：拨号服务器属性,PPP，TCP/IP,协,议，服务器指定,IP,地址，名称服务器（,DNS）,地址,单位用户,-,ROUTER,或共享器设置：安装硬件,，,软件配置（网络地址、接口,IP,地址、子网掩码、路由、封装类型、物理及链路层协议参数）,-,客户端设置：安装设置网卡、安装,TCP/IP,协议：,IP,地址、子网掩码、网关(路由器)地址、,DNS,地址,9/16/2024,35,CerNet,ChinaNet,PSTN,RAS,R,R,1000M Fiber,100M Fiber,DDN,10/100M UTP,DNS,FTP,WWW,PROXY,EMAIL,BBS,分布层,接入层,核心层,交大校园网,家庭用户,9/16/2024,36,4.,域名服务,DNS,DNS,用于将主机名转换为,IP,地址。,采用名字来标记一台主机便于记忆。,DNS,服务主要基于,UDP,来实现，端口号,=53,。,三个组成部分：域名空间、名字服务器、解析程序,域名空间,：分布式的、层次型（分级）的树形结构，根没有名字，顶层域由组织域（如,org,、,com,、,edu,）,和国家域（如,cn,）,构成。在往下分还可分为若干层,子域,，如下页图。通常用点来分隔域的层次，如,9/16/2024,37,根,INT,CN,MIL,NET,COM,JP,IBM,intel,eng,www,jack,edu,net,xjtu,www,ftp,交大的,Web,服务器：,WWW.XJTU.EDU.CN,9/16/2024,38,DNS,名字服务器,：存放域树结构和主机信息的数据库。为减小查询流量负载，提高可靠性，,DNS,名字空间被划分成若干不交叉的区域（,Zone），,分别存放在该区域的,DNS,服务器中。,解析程序,：从名字服务器中提取信息把主机域名翻译成,IP,地址。,解析过程为：首先从本地,Hosts,文件查找。没找到就向本地,DNS,名字服务器发出请求；若本地,DNS,服务器也找不到，它就把请求发给负责该域的顶层域名字服务器，然后由顶层域名字服务器把请求传递给相应子域的名字服务器。最后由该名字服务器把域名对应的,IP,地址按相反的路径传递给发出请求的站点。,9/16/2024,39,例如：,jack.eng.,ibm,.com,想要知道,www.,xjtu,.,edu,.,cn,的,IP,地址，则查询过程如下：,jack.eng.,ibm,.com,eng.,ibm,.com,edu,-,www.,xjtu,.,edu,.,cn,xjtu,.,edu,.,cn,原始服务器,eng，,ibm,服务器,edu,服务器,xjtu,，,edu,服务器,cn,服务器,9/16/2024,40,4.,因特网的三个最基本的服务,Email,电子邮件客户程序:,Outlook Express,、,Foxmail,等。,邮件传递：邮件客户程序,邮件服务器,1,邮件服务器,2,目的邮件服务器,目的,邮件客户程序,电子邮件采用的主要协议是,POP3,和,SMTP,。,SMTP,：,简单邮件传输协议，用于电子邮件的传递。,建立在,UDP,（,也用,TCP,）,基础上，端口号,=25,POP3,：,邮局协议（第,3,版），用于邮箱管理和用户邮件的存取。,建立在,TCP,基础上，端口号,=110,。,E-mail,的使用,账号、口令、电子邮件地址；,邮件报文收件人,(,To,),、,主题,(,Subject,),、,内容、附件。,9/16/2024,41,FTP,允许不同主机间传送文件。,面向连接，基于,TCP,，,端口号,=21,。,需要拥有该主机的,IP,地址,(,主机域名,),、账号、密码。,FTP,的使用：,账号、口令、,FTP,服务器地址；,许多,FTP,服务器允许用户用,anonymous,用户名登录。口令任意，,一般为电子邮件地址。,命令格式：,FTP ,FTP,常用命令：,CD,、,LS,、,DIR,、,GET,、,PUT,、,QUIT,9/16/2024,42,WWW,又称万维网、,Web,。,是一种采用超文本技术进行信息发布和检索的信息网络。,WWW,上的信息均是按页面进行组织，称为,Web,页。,每个页面由超文本标记语言（,HTML,）,来编写。页面中的标记（,TAG,）,用于说明页面的编排格式，页面构成元素等。页面中还包含指向其他页面（可能位其他主机上）链接地址（,anchor,）。,存放,Web,页面的计算机称为,Web,站点或,WWW,服务器。,每个,Web,站点都有一个主页（,Home Page,），,它是该,Web,站点的信息目录表或主菜单。,万维网实际上是一个由千千万万个页面组成的信息网。,索取页面、浏览信息的程序称为浏览器（,Browser,，,如,Netscape、Internet Explorer,等）。,浏览器与,Web,站点之间通过,HTTP,协议进行通信。,9/16/2024,43,HTTP,：,超文本传输协议,用于传输超文本页面到客户机上。,建立在,TCP,基础上，端口号,=80,。,HTTP,每次连接仅传输一个页面，然后就关闭该连接。,1),页面浏览慢，若始终保持连接，,Web,服务器就无法向更多的客户提供服务。,2)页面间以超链连接，位于不同的,Web,服务器上，用户浏览页面时要在不同的,Web,服务器跳来跳去，并不需要长时间保持与一个服务器的连接。,统一资源定位符,URL,：,标识因特网上的某个资源。格式如下：,协议,:/,主机名或主机地址,:,端口号,/,路径名,如：,ftp:/,ctec,.,xjtu,.,edu,.,cn,/teacher/network/,第,1,章,.,doc,http:/www.,xjtu,.,edu,.,cn,/index.html,9/16/2024,44,作业：,NOS,的主要任务是什么？,列出3种常见的,NOS。,Windows NT,的特点有哪些？,NT,中域和工作组的区别是什么？,家庭用户访问因特网需要具备哪些条件？,电子邮件使用了什么协议？,怎样用电子邮件传送文件？,www.,soikya,.,jp,位于那个国家?,浏览器的用途是什么？,为什么,HTTP,协议每次连接仅传送一个页面？,实验：对等网、,telnet、ftp、email,9/16/2024,45,