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自考《计算机网络与通信》笔记(10)

2006-12-12 15:37   【 】【我要纠错

  第十章 网络操作系统和网络管理

  本章介绍各种网络操作系统的分类及各自的特点。通过分析Windows NT,重点掌握网络操作系统体系结构及实现方法。

  1、概述(领会)

  网络操作系统是网络用户和计算机网络的接口,它管理计算机的硬件和软件资源,为用户提供各种网络服务。网络操作系统分集中式(一台主机多台终端,终端不需装系统,如UNIX)、客户/服务器模式(分为服务器软件和客户机软件,如NETWARE、WINDOWS等)、对等式(简单网络连接、分布式网络连接,所有计算机是同一系统)。

  网络操作系统除具有一般操作系统的特征外,还有以下特征:与硬件无关、可连接广域网、多种客户端支持、目录服务、多用户支持、网络管理、安全性和存取控制、容错能力、支持多种服务、互操作性。

  2、当前流行的网络操作系统(识记)

  VINES操作系统:运行在UNIX之上,支持多用户多任务。系统由工作站和服务器两个模块组成,物理层和链路层几乎接纳所有协议。主要特点:安装简单,管理容易;采用Street Talk全局命名服务;联网能力强,网络目录服务功能强大。

  NFS操作系统:提供了在异种机、异种操作系统的网络环境下共享文件的简单方法。事实标准。主要特点:提供透明文件访问及文件传送;容易扩充;可靠性高;配置灵活。目录服务利用了NIS+,基于UDP/FP协议的应用,采用RPC机制,RPC的实现采用XDR的支持。

  IBM的OS/2Warp Server:与WinNT类似的多用途操作系统。1996年发布Warp Server4.0及SMP版,综合的TCP/IP工具,Java的运行时服务。

  Windows NT:是具有抢先式多任务、多线程调度能力并可支持文件、打印、信息传递与应用服务的多用途的32位操作系统。主要特点:能实现各种商务解决方案;支持多种服务器平台;支持SMP对称多处理;各种安全和先进的容错功能,保证信息的完整性和有效性。缺点是:文件服务功能不如Netware强大,占用服务器资源多。

  Nerware:主要特点:具有高性能的文件系统;可靠性高;良好的权限管理,安全保密度高;开放性好;NDS服务为大型应用提供可能。缺点:在其上运行的软件均需设计为可加载模块方式NLM,而NLM方式编程较困难;另外,Netware操作系统只能运行在IntelX86的PC服务器上。没讲 Linux?真够落伍的!

  3、网络操作系统的实现实例(领会)

  常见的系统模型有:整体式、分层式、客户/服务器结构。所有三种模型都把操作系统任务至少划分为两类:用户模式、内核模式。用户模式的应用程序必须请求内核才能访问系统资源。

  在整体式操作系统中,许多过程都被嵌入系统中。需要核心机制,难以扩充系统,模块化程度不够。分层系统命令只能向更低层发送,不能向上传递,解决了整体系统中的一些问题。客户/服务器模式的思想是:把操作系统分成若干进程,其中每个进程实现单个的一套服务。单个服务器出现故障不会引起其他部分崩溃,适合于分布式系统。

  Windows NT的结构采用了层次模型和客户/服务器两种模型。NT的核心部分NT执行体采用客户/服务器模型,层次操作系统模型在NT执行系统的I/O系统(NT内核和硬件抽象层HAL)中起作用。使用客户/服务器模型提供API.

  使用客户/服务器的好处:简化操作系统、改进可靠性、适宜于分布式计算模型。

  为解决二进制兼容性问题,NT使用了环境子系统的方法。环境子系统的工作是接管CPU或操作系统的每个二进制代码请求,将它们转换为NT能够成功执行的相应指令。环境子系统实际是一个程序,称为虚拟机器,让应用程序感觉好象是运行在自己的机器上。

  NT的核心态程序模块:

  1、对象管理程序:NT使用所谓的“对象”作为基本的操作元素,作为用户模式和内核模式之间进行交互的单元。

  2、虚拟内存管理程序:NT使用硬盘空间模拟RAM空间供应用程序使用,虚拟内存管理每个进程可能申请的虚拟内存,并防止进程覆盖磁盘上的其他虚拟内存“页”。

  3、进程管理程序:在必要是创建和终止进程与线程。

  4、本地过程调用工具:主要任务是为属于各自进程的两个线程提供一个通信连接。 安全引用监控程序:NT中的所有进程都给定一个访问标志,其中包含一系列的许可权。

  5、安全引用监控程序和对象管理程序并行工作,以确保对象不被非法用户访问。

  6、I/O管理程序:大多数I/O驱动程序可动态装入,不需重启WinNT.

  7、内核:NT的内核属于“微内核”。内核主要工作是调度和分配线程和进程,处理各种中断,还同步多个CPU以及在断电时进行准备并重新启动系统。

  8、硬件抽象层HAL:NT让硬件尽可能远离操作系统。不仅使用设备驱动程序,而且用硬件抽象层替换了负责与硬件交互的操作系统层。

  4、网络管理系统(领会)

  网络管理系统的主要功能是维护网络正常高效率的运行,能及时检测网络出现的故障并进行处理,能通过监测分析运行状况而估价系统性能,通过网络的配置协调更有效地利用网络资源。常见的有两种“网络管理系统”标准:一、ISO推荐的OSI中的“网络管理系统”规程。二、TCP/IP的“SNMP”。网管发现问题是通过一个或多个用户决定的限值被超过而实现,或对端接站进行轮询,检查变量的值。

  在OSI管理体系结构中,定义了五个管理功能:

  配置管理:监视网络和系统配置信息,以便跟踪和管理对不同的软、硬件单元进行的网络操作的结果。

  故障管理:自动地检测、记录网络故障并通知给用户,使网络有效地运行。

  性能管理:衡量和呈现网络性能的各个方面,使用户可在一个可接受的水平上维护网络的性能。

  记帐管理:衡量网络的利用率,使一个或一组网络用户可以更有规则地利用网络资源。

  安全管理:按照本地的指导来控制对网络资源的访问,以保证网络不被侵害,并保证重要信息不被未授权的用户访问。

  简单网络管理协议SNMP:分为网络管理系统、被管理系统和管理协议。

  被管理系统指网络上的设备,设备中有可管理软件Agent,被管对象的信息放在管理信息库MIB上。网络管理系统装在网管工作站上。管理协议定义了管理者和代理之间的通信。SNMP通过PDU(协议数据单位)实现网络信息的交换,主要使用5种类型的PDU对网络实施监控,两种用于读取终端信息,两种可以设置终端数据,最后一种被用来监视各种终端事件,如终端的启动和关闭等。被管设备可发起四种类型的命令:读、写、移动操作、报警。MIB是一个有关对象的层次型数据库,可以根据经验和专用分支扩展。NMS轮询被管设备,设备上的Agent访问MIB获取变量值,从而实现管理。

  SNMPv2:主要基于安全级的SNMP和简单管理协议SMP.安全级的SNMP定义了安全特性,SMP有更大的灵活性,可运行在OSI或其它网络体系结构之上。SNMPv2的改进:SMI增加了新的数据结构,引入信息模块概念;增加2种PDU;管理的体系结构不仅支持集中式管理还支持分布式管理;对安全性问题提供三种信息格式。

  开放的统一的网络管理平台:各厂商的网管软件只针对特定设备进行纵向管理。

  网络管理系统的实现结构一般有:集中式(多数情况下的首选,但当网络规模改变时管理能力不易跟上,一种变型是平台方案,分为管理平台和管理应用程序)、分布式(与管理域的概念关联,优点是扩展性好)、分层式(每个域管理者只负责本域的管理,管理者的管理系统位于更高的层次)。

  现在的发展:基于WEB的网络管理;Sun公司的Java管理应用程序接口。

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