项目七 网络操作系统与网络结构（课件）《计算机网络基础》（电子工业出版社）

1.了解网络操作系统组成和功能。 2.熟悉基于服务器网络模式的工作原理和对等式网络的工作原理。 3.掌握多处理器、磁盘接口和磁盘阵列等服务器技术。 项目七 网络操作系统与网络结构 1 任务一 了解网络操作系统 2 一、网络操作系统组成 网络驱动程序是网卡和高层协议间的桥梁或接口 (一)网络驱动程序 网络层建立在数据链路层提供的点到点连接上。传输层可对网络层提供的服务进行优化,以确保进行可靠的数据交付。会话层提供了会话控制、权标管理和活动管理等有序的会话服务。 (二)子网协议 应用层协议最重要的是 NCP，在不同方式下打开文件;从打开的文件中读取数据块;将数据块写入打开的文件;处理服务器数据库;获取目录项表;关闭打开的文件;提供高级连接服务 (三)应用层协议 网络操作系统(Network Operating System,NOS)是管理计算机网络资源的系统软件,是网络终端用户与计算机网络之间的接口。网络操作系统是由网络驱动程序、子网协议和应用层协议等组成的。 3 二、网络操作系统的功能与特点 1.良好的系统服务 2.强有力的安全保密措施 3.较强的系统容错能力 4.简单的设置方式和管理工具 5.丰富的应用程序 6.对客户端的支持 (一)网络操作系统的功能 1.硬件独立性 2.支持多用户、多任务 3.支持广域网连接 4.安全性 5.互操作性 (二)网络操作系统的特点 4 三、常见的网络操作系统 (一)UNIX 操作系统 (1)UNIX 是一个分时、多用户、多任务的系统 (2)UNIX 向用户提供了两种界面(或称接口) (3)UNIX 系统在结构上分为两大层:内核和核外程序 (4)UNIX 的文件系统是分级树型结构 (5)在 UNIX 系统中,普通的文件、文件的目录表和输入/ 输出设备都是作为文件统一处理的 (6)丰富的核外系统程序 (7)系统用 C 语言编写 (二)Linux 操作系统 (1)Linux 是一个自由软件,可以自由地得到 Linux 的可执行程序及源代码并对其进行修改 (2)安全可靠性强 (3)具有丰富的实用程序和 GNU应用程序及其出色的联网工具 (4)Linux 是一款非商业化产品 (三)Windows Server 2022 操作系统 (1)全自动诊疗 (2)混合能力 (3)安全体系 (4)应用平台 5 任务二 熟悉网络系统的结构 6 一、基于服务器模式的网络 基于服务器模式网络是指将处理的任务进行合理分工并发送给客户端(Client)和服务器端(Server)处理。 客户端是指提出服务请求的一方;服务器端是指提供服务的一方 (一)基于服务器模式网络的概念 基于服务器模式网络的优点有以下 4 个方面。 (1)可靠性较高 (2)成本较低 (3)响应时间短 (4)具有良好的网络性能并适用于规模较大的网络 (二)基于服务器模式网络的工作原理 基于服务器模式网络的工作原理 7 二、对等式网络 对等式网络(Peer to Peer,P2P)又称点对点网络,是一种无中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系 (一)对等式网络概念 对等式网络具有以下 4 个方面的优点。 (1)可直接共享所有站点的资源 (2)不需要专用的服务器 (3)灵活性好,安装方便,容易维护 (4)负载均衡 (二)对等式网络工作原理 对等式网络的工作原理 8 三、网络服务器的分类 网络服务器从用途方面分为专用型服务器和通用型服务器 (一)按服务器用途划分 网络服务器从应用层次方面可分为入门级、工作组级、部门级和企业级服务器 (二)按应用层次划分 网络服务器从处理器架构方面(从 CPU 采用的指令系统)可分为 CISC 架构服务器、RISC架构服务器和 VLIW 架构服务器 (三)按处理器架构划分 9 任务三 熟悉服务器技术 10 一、总线和内存 总线是一种内部结构,是计算机系统中数据传送的“主干线路”。 CPU、内存和其他设备组件都连接到总线上,内部高速总线用于完成服务器的各种任务。 总线的技术指标有位宽、工作频率和带宽。 (一)总线 服务器内存也是内存,它与普通 PC 机内存在外观和结构上没有实质性的区别,主要是在内存上引入了一些新的技术。 分辨服务器内存与普通内存最直观的方法就是看内存条上的字有没有带 ECC 模块,服务器内存支持 ECC 错误校验功能,而普通内存条通常不具备。 常见的服务器内存技术有 ECC 技术、Register 技术、内存保护技术、Chipkill 内存技术和内存镜像技术。 (二)服务器内存 11 二、多处理器技术 在对称多处理器系统中,每个处理器的地位平等,无主次之分,任何一个处理器都能做其他处理器的工作。 对称多处理器系统可将应用程序分成若干线程同时在多个处理器上并行运行,在一个处理器故障时并不影响其他处理器的工作,因此该系统具有更高的可靠程度。 (一)对称多处理器 非对称多处理器系统由主处理器和控制协处理器组成。 主处理器能运行操作系统,是系统的核心;控制协处理器完成指定功能。 例如,磁盘 I/ O 和网络 I/ O 控制等。 (二)非对称多处理器 12 三、磁盘接口技术 把硬盘控制器电路与硬盘驱动器本身的控制电路集成在一起,采用 40 芯单排电缆连接 IDE 接口技术 对集成电路设备的增强使得对大容量的硬盘驱动器寻址成为可能，还提供对硬盘驱动器的快速访问,支持内存直接访问 EIDE 接口技术 是美国国家标准学会(ANSI)制定的标准,它定义一种输入输出总线和逻辑接口,用于支持计算机和外部设备进行互连 SCSI 接口技术 13 四、磁盘阵列技术 是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘,使多个硬盘的读写同步,以减少错误、提高效率和可靠性的技术。简称为 RAID。 (一)磁盘阵列技术的概述 磁盘阵列技术按级别可以划分为 RAID 0~RAID 7。随着相关技术的发展,又出现了 RAID 10、RAID 30 和 RAID 50 的新级别。 (二)RAID 级别 RAID 0 RAID 1 RAID 0 的特点如下。 (1)RAID 0 采用数据分割技术,将所有硬盘构成一个磁盘阵列,可以同时对多个硬盘进行读写操作。 (2)RAID 0 将数据分成多个数据块,并将数据分块分布在两个或更多的硬盘上。 (3)RAID 0 中的一个驱动器出错将会导致所有硬盘上的数据全部丢失,因此可靠性最差。 RAID 1 的特点如下。 (1)RAID 1 采用的是磁盘镜像技术,而不是采用将数据分块存储在多个硬盘上的方法。 (2)RAID 1 使用两个硬盘,并且将一个硬盘的内容同步复制到另一个硬盘上,如果其中一个硬盘出现故障,那么另一个硬盘将继续正常工作。 (3)RAID 1 的可靠性较高,但硬盘的使用效率较低。 14 五、其他服务器技术 系统使用两台或多台服务器,其中一台服务器为主用,另外的服务器为备用,且这些服务器都处于正常运行状态;若主用服务器发生故障,则可自动启动备用服务器 (一)双机热备份 大多数服务器可以监视内部组件,并预先发出可能会出现问题的警告。 高端的服务器通常可以监视内存错误、磁盘错误、系统电压和内部温度等情况 (二)服务器状态监视 大多数服务器都支持具有热插拔技术的组件(如热插拔硬盘、热插拔电源和热插拔风扇等),它们可以在系统保持运行的同时被替换 (三)热插拔技术 15 感谢您的观看指导 16 $$