第五章局域网软件

网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效的共享网络资源、为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。

5.1操作系统概述及其发展

(1) 操作系统有以下三个发展阶段：

A. 最初的操作系统是单块式的，由一组可以任意互相调用的过程组成，安全性差，可扩展性差;

B. 另一种结构是层次式的，UNIX,NOVELL ,NETWARE以及VAX/VMS，这类操作系统由于层次性强，容易对操作系统进行增强，但兼容性差;

C. client/server模式，以卡内基梅隆大学研制的Mach为代表。

5.2 网络操作系统概述及其特点

5.2.1 网络操作系统概述

(1) 网络操作系统所应具备的功能：

处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理，之外还有提供高效、可靠的网络通信能力;提供多种网络服务功能。

5.2.2网络操作系统的特点

(1) 特点

A. 从体系结构的角度看，当今的网络操作系统可能不同于一般的网络协议所需的完整的协议通信传输功能，但具有所有操作系统职能，如任务管理、缓冲区管理、文件管理、磁盘、打印机等外设管理。

B. 从操作系统的观点看，网络操作系统大多是围绕核心调度的多用户共享资源的操作系统。

C. 从网络的观点看：

I. 在物理层和链路层，一般的网络操作系统支持多种网路接口卡以及拓扑结构。

II. OSI模型的第三层到第五层的网络软件主要对应以下两种功能：

a. 支持高层服务

b. 支持有效的、可靠的网络数据传输

III. OSI第七层和第六层的功能网络操作系统一般将其作为内部功能来实现

(2) 一个典型的网络操作系统所具备的特征：

A. 硬件独立

B. 桥/路由连接

C. 多用户支持

D. 网络管理

E. 安全性和存取控制

F. 用户界面

5.3网络操作系统的结构

5.3.1 WINDOWS NT的系统结构

(1) WINDOWS NT的结构框架可分为

A. 系统用户态部分(保护子系统)

这部分由诸客户进程、诸服务器进程构成，Windows NT有两类保护子系统：环境子系统和集成子系统

B. 系统核心态部分(NT执行体)

NT执行体格组成部件的主要作用：

I. 对象管理程序;

II. 安全调用监视;

III. 进程管理程序;

IV. 本地过程调用(LPC);

V. 虚拟内存管理;

VI. 内核：对中断和异常做出响应;调度线程：提供一组基本对象和接口;

VII. I/O系统包括下列自部件：I/O管理程序，文件系统，网络重定向程序和网络服务器，设备驱动程序，高速缓冲存储管理程序;

VIII. 硬件抽象层(HAL)

IX. 以上这些组成部件重的前六个都要实现两组函数：

系统服务和内部例程

5.3.2 UNIX的系统结构

(1) UNIX系统分为核心层和实用层两部分

(2) 内核可按其功能划分为：存储管理，进程管理，进程通信，中断、陷阱与系统调用，输入输出管理，文件系统。

(3) 所有用户进程通过陷阱方式调用内核提供的服务

5.3.3 NETWARE的系统结构

(1) 最重要的是基于模块设计思想的开放式体系结构

5.4网络操作系统的网络功能

5.4.1 Windows NT的网络功能

1. Windows NT的内装网络简介

(1) Windows NT是一种将网络功能集中在操作系统之中的网络操作系统，它的I/O系统包括五个部分：

A. 输入输出管理程序

B. 文件系统

C. 缓冲存储管理系统

D. 设备驱动程序

E. 网络驱动程序

(2) NT的内装网络的工作流程

用户态软件调用本机I/O服务→I/O管理程序创建I/O请求包(IRP)，并将请求送至Windows NT重定向程序→重定向程序将请求包提交传输驱动程序→传输驱动程序处理请求包并将它放置在网络上。

(3)Windows NT内装网络的特点

A. 将联网能力加入到操作系统中，使之成为操作系统功能的一个组成部分;

B. NT支持文件复制、电子邮件和远程打印，而无须要求用户在机器上再安装任何的网络服务器软件;

C. 内装网络包含很多部件，但最主要的是重定向程序，服务器和传输驱动程序

D. 现存的多种网络，网络驱动程序和网络服务器在NT系统中也很容易进行数据交换和交互

E. 内装网络是开放式，各种部件可以动态的调入、卸出。

2. Windows NT的内装网络功能

(1) 网络功能内置于操作系统内核;

(2) NT的网络部分与LAN MANAGER、MS-NET间的互操作性和网络级的兼容性。

(3) 与其他网络系统的互操作性。

(4) 提供方便地建立分布式应用程序的机制

(5) 开放性

3. Windows NT网络的体系结构

(1) 位于应用层的命名管道是NET BIOS的更高层接口，它在两个系统之间提供一个抽象的、可靠的和易于使用的数据通路。

(2) 重定向器是解释网络I/O请求并生成对下层协议的调用，以实现网络I/O功能。

(3) 为支持重定向器和服务器，定义了统一的传输界面。

(4) 传输层和网络层是由传输驱动模块所构成。

(5) 在链路层上定义了NDIS供其他硬件厂商开发其网络硬件驱动器。

5.4.2 UNIX的网络功能

1. 文件管理

(1) 文件复制：如uccp命令

(2) 联合文件系统

(3) 文件系统的保护

2. 用户程序的执行

分为显示分配方式和隐式分配方式

5.4.3 NetWare的网络功能

1. NetWare的网络通信通道技术

NetWare同时能连接四个通信驱动程序;NetWare主要运用Shell程序大量调用DOS的INT 12H软中断来与服务器通信

2. NetWare网络传输协议自主性

NetWare网络传输协议自主性体现在两个重要部件：

A. 开放的数据链路层接口(ODI)

B. Streams模块

5.5 LINUX操作系统

5.5.1 LINUX的功能

(1) 大量的免费源代码

(2) 支持多种文件系统

(3) 支持TCP/IP网络些 一的完备实现

5.5.2 LINUX的常用软件

(1) 基本命令和工具

VI, EX ,PICO, JOVE GUN EMACS

(2) 文本与文字处理程序

GROFF, TEX , TEXINFO

(3) 程序设计语言和辅助软件

GCC

(4) X窗口系统

(5) 网络设置

支持TCP/IP, UUCP