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2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓1第八章网络操作系统2020年2月12日2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓2【教学目的】了解计算机网络的组成和功能；熟悉网络操作系统的目标、作用、功能和发展过程及其INTERNET网提供的服务。【教学重点】1、掌握NOS的功能和特征。2、掌握NOS的结构和安全维护。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓38．1计算机网络概述8．2客户/服务器模式8．3网络操作系统的功能8．4网络操作系统提供的服务8．5支持Internet与Intranet8．6WindowsNT2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓48．1计算机网络概述一．计算机网络的拓扑结构二．计算机广域网络三．计算机局域网络四．开放系统互连参考模式2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓5一、计算机网络的拓扑结构在计算机网络中，利用通信线路来连接各计算机的方式是多种多样的。相应地，各计算机之间连接的几何形状也呈现了多样性，由此而形成了多种类型的拓扑结构。目前最常见的网络拓扑结构有星形、树形、总线形、环行和网状五种。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓6二、计算机广域网络计算机网络所覆盖地理范围的大小，可把计算机网络分为广域网和局域网两类。在广域网中，计算机之间互连的距离通常为数公里至数千里，网络的覆盖范围可以是一个地区、一个国家，甚至是全世界。广域网都是基于某种交换方式来实现信息的传递的。相应地，可以按交换方式的不同而把广域网分为：公用交换的电话网、分组交换网、帧中继网以及ATM网。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓71公用交换电话网1）交换方式的引入2）线路交换方式3）线路交换网2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓8如果一个结点要与另一个结点进行通信，则必须在该两结点之间建立一条通信线路。随着结点数目的增多，其互连线的数目将呈平方关系增多。这种互连方法是不实际的。图全链接方式1）交换方式的引入2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓9所谓“交换”（Switching），是指在两个或多个结点之间建立暂时通信线路或链路的操作。通信过程：1）建立链接：源节点交换中心目标节点2）存储转发：源节点交换中心交换中心目标节点3）拆除链接：通信结束时为了解决在众多结点之间的通信问题而引入了“交换技术”。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓10图具有交换中心时的连接方式2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓112）线路交换方式线路交互方式广泛用于电话系统中。它通过直接接通或断开某些线路来形成所要求的连接，用户之间能够直接通信。通信完毕便拆除该连接，将线路让给其他用户进行通信。图线路交换方式2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓123）线路交换网将数字设备通过调制解调器连接到网上。在源主机处，有调制器将数字信号转换成模拟信号。而在目标主机处，由解调器完成模拟信号到数字信号的反变换。利用电话网来传输数据的传输速率较低。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓132．分组交换网1）报文交换方式。是最早用于电报系统中的数字式交换方式。它是基于“存储一转发“方式进行报文交换的。工作原理：1）数字式报文交换中心先将各用户发来的电报接收下来，存储在报文缓冲区中2）经过适当的处理后，为该文选择一条转发路由，将它送至该路由输出队列中排队3）再依次将该队列中各报文转发出去。4）报文交换方式适用于传输数字信号。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓142．分组交换网2）分组交换方式对报文交换方式的一种改进，是基于“存储一转发”方式来传输信息的。将不定长的报文分解成定长的分组（packet），然后以分组为单位进行传输。这种方式的好处是：简化了对缓冲区的管理，加速了对信息的传输，减少了传输出错率以及重发信息量。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓153）分组交换网是以分组作为传输的基本单位。一个分组由分组头和正文两部分组成。正文是用户要传送的信息，而分组头则是用于控制该分组在网络中传输所必须的控制信息。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓163．帧中继网（1）帧交换方式的帧中继网在传统的分组交换方式的基础上发展起来的一种快速交换方式，传输的基本单位是帧，其长度是可变的，采用“存储一转发”方式，传输过程：收到新帧送帧缓冲区解析帧获取目标地址转发给下一个帧交换器其传输时延比起分组交换网低一个数量级。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓172）信元交换方式的帧中继网采用的是信元交换方式，它是对帧交换方式加以改进形成的具有较好性能的帧中继的交换方式。传输和交换基本单位是具有固定长度的“信元”。优点：1）获得更小的传输时延及更大的网络吞吐量。2）可以用硬件方法实现信元交换，提高交换速度，从而有更高的传输速率。能够满足多种通信业务的需求。其中包括语言和视频业务。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓18三、计算机局域网络1．基本型局域网1）以太网（Ethernet）它采用的是公用总线型网络拓扑结构，传输速率为10Mb/s，传输介质，是同轴电缆，网络的最大距离为2.5km。到90年代使用双绞线。2）令牌环（Token-Ring）网它采用的是环型网络拓扑结构，传输速率为16Mb/s；传输介质可以是屏蔽双绞线，也可以是非屏蔽双绞线。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓192．快速局域网快速LAN试图通过提高LAN的传输速率来增加每个站点的带宽的。1）FDDI光纤网。FDDI采用了两个光纤环，其中一个作为主环，另一个作为副环，某些重要设置可同时接到两个环上。由于FDDI具有很高的传输速率，用作互连局域网的主干线。2）快速以太网100BASE–T。具有100Mb/s传输速率的局域网。就成为具有100Mb/s传输速率的主流局域网。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓203.交换式LAN交换局域网的引入，则是通过减少每个局域网段上站点数目的方法，来增加站点的平均带宽的。局域网更方便、经济。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓21四、开放系统互连参考模式1、网络体系结构的基本概念在网络体系统中，最重要的两个基本概念是层次式结构和网络协议。1）层次式结构计算机网络可分为若干个层次。其中第n层是由分布在不同系统中的、处于n层的子系统所组成，每个（N）子系统中都含有（N）实体。不同系统中处于同一层次的实体称为对等实体（PeerEntity），除最高层次外，每一个分布在（N）层中的（N）实体，都向N+1）实体提供（N）服务。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓222）网络协议在计算机网络中，为使在个计算设备之间能正确地传诵信息，必须有一组关于信息的传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。人们把这种规定或规则称为网络协议。网络协议含有三要素：（1）语义。协议都含有多种不同类型的协议元素，不同的协议元素有不同的含义。（2）语法。它规定了当把若干个协议元素和数据组合在一起，来表达一个完整的内容时，所须遵循的格式。（3）规则。它规定了时间的执行顺序。在层次结构中的每一层，都可能有若干个协议。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓233）网络体系结构计算机网络中各层次及其协议的集合，被称为网络体系结构。网络体系结构只是从层次结构及功能来描述计算机网络的结构，并不涉及每一层的硬件和软件组成。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓242、OSI七层模式1）物理层（PhysicalLayer）2）数据连接层（DataLinkLayer）3）网络层（NetworkLayer）4）传输层（TransportLayer）5）会晤层（SessionLayer）6）表示层（PresentationLayer）7）应用层2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓258．2客户/服务器模式2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓26终端的变迁：单纯的终端具有存储能力和处理能力的微机主机任务的变迁：从而便形成了客户/服务器模式处理各类终端型作业以请求/响应方式为各联机微机提供更高层的服务一、客户/服务器模式的形成及其优点2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓27服务器所谓服务器是指专门用于向客户提供各种服务的计算机系统。根据服务器所提供服务的性质的不同而把服务器分为多种类型。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓281）文件/打印服务器机构：服务器的网络文件系统服务：向客户提供对文件的存取和共享服务，打印服务。2）数据库服务器机构：服务器的网络数据库管理系统服务：向客户提供存取数据和数据共享的服务。3）通信服务器机构：服务器的电子邮件和文件传输软件服务：向客户提供电子邮件服务和文件传输服务4）Internet服务器5）Web服务器2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓292．客户/服务器模式的优点1）数据的分布存储可行性：作为终端的微机群存储能力不断提升做法：数据由主机移植到微机解决的问题：可靠性、访问瓶颈现象2）数据的分布处理可行性：客户机具有相当强的处理和存储能力做法：进行本地处理和数据操纵解决的问题：1）有效地减少了服务器和客户机之间的交互2）提高了对用户命令的响应速度3）减少了网上信息流量2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓302．客户/服务器模式的优点3）灵活性和可扩充性可行性：客户机和服务器的数量不受限制，实际上只是受网络OS功能的限制解决的问题：配置大量服务器，配置多种类型的客户机和服务器。4）友好的用户界面解决的问题：提供各种友好的图形化的的用户界面5）易于改编应用软件在客户/服务器模式中，对于客户机程序的修改和增删就容易的多，必要时也允许由客户进行修改。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓31不足之处：可靠性：一旦服务器故障，将导致整个网络瘫痪。瓶颈问题：当服务器在重负荷下工作时，会因忙不过来而显著地延长对用户请求的响应时间。解决的方法：用技术来提高系统的可靠性增加服务器和减少每个局域网上客户机数目的办法防止出现瓶颈现象等2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓32二、两层结构的客户/服务器模式1）文件服务器式的客户/服务器模式主要特点：1）客户机负责对应用程序进行处理2）文件服务器则只负责向客户机提供服务，如文件服务，打印服务，邮件服务都有FS完成。3）典型OS：NOSNetware。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓33主要优点1）提高效率：把通常终端型作业的处理与对资源的共享和用户通信两者的管理分开。2）简化实现：服务器处理需要解决的复杂问题工作站的NOS则可采用单用户单任务的微机OS2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓34不足之处限制了高性能服务器的功能，因为对应用的处理完全由工作站实现，而工作站的功能较弱，且速度较慢，限制了对应用进行处理的规模和速度。适用范围文件服务器模式主要适用于中、小型局域网中，用来提供各种类型的服务。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓352）应用服务器式客户/服务器模式特点：由客户机和服务器共同完成对应用程序和数据需求的处理，将一个应用程序分成若干个部分，由客户机和服务器分别执行、协同工作。通常在服务器上配置的是一个数据库系统，如ORACLE、SYBASE。由客户机负责向服务器发出“应用和数据请求”。由服务器根据请求的内容，完成应用处理和数据操纵，将处理结果返回给客户机。主要是利用服务器来实现的，改善了服务质量。应用服务器模式主要用来提供应用处理和数据操纵服务。2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓362．客户/服务器之间的交互1）工作站发送请求包2）服务器接收请求包3）服务器回送响应包4）客户机接收响应包2020/2/12青海师范大学计算机系王之仓37三、三层结构的客户/服务器模式的引入1．两层C/S模式的局限性1）不能适应应用不断增