1、第六章 网络操作系统和网络管理教学要求n1掌握：网络操作系统的概念、特点和功能。n2理解：网络管理的概念、功能。n3了解：几种典型的网络操作系统的特点；简单网络管理协议。本章目录n6.1 网络操作系统概述n6.2 典型的网络操作系统n6.3 网络管理6.1 网络操作系统概述n6.1.1 网络操作系统的特点n6.1.2 网络操作系统的功能6.1.1 网络操作系统的特点n网络操作系统（NOS，Network Operating System）是指可以对整个网络范围内的资源进行管理的程序。它是网络用户和计算机网络的接口，管理计算机的硬件和软件资源，为用户提供各种网络服务。nNOS应提供：网络驱动程序
2、、子网协议、应用程序接口（API，Application Program Interface）。NOS与OSI参考模型的映射关系 典型的网络操作系统的特征 n客户/服务器模式n32位操作系统n抢先式多任务n支持多种文件系统n高可靠性n安全性典型的网络操作系统的特征n容错性n开放性n可移植性n图形化界面（GUI，Graphical User Interfaces）nInternet支持6.1.2 网络操作系统的功能n网络操作系统功能通常包括：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件系统管理以及为了方便用户使用操作系统向用户提供的用户接口，网络环境下的通信、网络资源管理、网络应用等特定功能。网络操作
3、系统功能还包括：n文件服务（file service）n打印服务（print service）n数据库服务（database service）n通信服务（communication service）n信息服务（message service）n分布式服务（distributed service）n网络管理服务（network management service）n Internet/Intranet服务（Internet/Intranet service）6.2 典型的网络操作系统n6.2.1 Windows Server 2003n6.2.2 UNIX操作系统n6.2.3 Linux操作系
4、统6.2.1 Windows Server 2003nWindows Server2003实际上是从Windows NT 5.0发展转化而来的，原本是为了升级Windows NT 4.0，但是考虑到未来计算机软件的发展趋势，也为了迎接新千年的到来，最终将这个操作系统命名为Windows Server2003。nWindows Server 2003操作系统包括Standard版本（标准版）、Enterprise版本（企业版）、Datacenter 版本（数据中心版）、Web 版本（网络版）4 个版本。nWindows Server 2003 Web版本是针对用于Web 服务器设计的。尽管运行W
5、indows Server 2003 Web版本的计算机可以是Active Directory域的成员，但是在Windows Server 2003 Web版本下不能运行Active Directory。nWindows Server 2003 Standard版本是一个可靠提供轻松快捷的商业解决方案的网络操作系统。这种灵活的服务器是小型商业和部门的理想选择。当你的服务器不需要增加硬件支持和Windows Server 2003 Enterprise版的特征时，可以使用WindowsServer 2003 Standard 版本。nWindows Server 2003 Enterprise
6、版本具有Windows Server2003 Standard版的所有功能。然而，也包括Standard版所不具有的增强的有效性、可升级性和独立性等特点。Windows Server 2003 Enterprise 版是针对中、大规模的商业团体设计的。由于它能提供高可靠性和高性能，所以它是作为应用程序、XML Web 服务和基础结构的推荐操作系统。nWindows Server 2003 Datacenter版本用于具有最高级别的可升级性和有效性的重要商业活动和关键任务中。Windows Server 2003 Datacenter 版本和Windows Server 2003 Enterpr
7、ise 版本的主要区别在于Datacenter版本支持更加强大的多进程和更大的存储容量。6.2.2 UNIX操作系统n在20世纪80年代，UNIX是用于小型计算机的操作系统，以替代一些专用操作系统。经过不断的发展，UNIX已成为可移植的操作系统，再后来UNIX又成为新的有很强图形功能的工作站的标准操作系统。nUNIX的一个新的角色是作为服务器操作系统，以支持在局域网上的众多PC访问各种应用。它采用了相应的通信技术，特别是TCP/IP网络传送协议以及网络文件系统（NFS，Network File System）。TCP/IP提供了在非UNIX计算机和UNIX主机之间通信和传送数据的功能，NFS使
8、应用能访问和修改UNIX系统上的支持。UNIX的结构特点nUNIX的一个很大特点是灵活性，这导致硬件制造商和软件开发商普遍采用UNIX。但同时带来的问题是可移植性差，事实上，有很多UNIX版本互不兼容。灵活性和可移植性是一对矛盾。n为了解决兼容性，各个主要计算机厂商成立了一个协调组，致力于形成一个统一的UNIX系统版本，这些厂商包括IBM，HP，Novell以及SOC，组成了一个名为COSE（Common Open Software Environment）的组织，从事这项工作。n为了保持UNIX系统的灵活性，构造了适当小的、简单的内核，在核外有各种软件实用程序和工具，这使UNIX操作系统成为
9、可以不同方法剪裁的系统。内核和实用程序是UNIX的两个组成部分，第三部分称为外壳Shell，包括解释来自应用的命令的软件，以及使用内核和实用程序的执行件。UNIX的基本结构 UNIX系统的功能特性 n（1）UNIX是一个多用户、多任务操作系统n（2）UNIX具有良好的用户界面n（3）UNIX的设备独立性n（4）具有很好的可移植性n（5）可以直接支持网络功能n（6）可靠的系统安全6.2.3 Linux操作系统nLinux操作系统是由芬兰赫尔辛基大学的Linus Torvalds于1991年开始开发的，并在网上免费发行。Linux的开发得到了Internet上很多UNIX程序员和爱好者的帮助，大部
10、分Linux上能用到的软件均来源于美国的GUN工程及免费软件基金会。Linux取得成功的因素：n良好的开放性。nInternet的普及使Linux的开发者能进行高效、快捷的交流，为Linux创造了一个优良的分布式开发环境。nLinux具有很强的适应性，目前可以支持许多硬件平台，而且具有大量的应用软件。常见的Linux发行套件有以下几种：nRedHat Linux nSlackware Linux nDebian Linux nTurbo Linux n红旗Linux n蓝点Linux nXterm Linux Linux特点n支持多种硬件平台n符合POSIX标准n支持多种文件系统n支持伪终端及
11、虚拟控制台n使用分页技术的虚拟内存n强大的网络功能n优秀的磁盘缓冲调度功能n丰富的软件n提供全部源代码6.3 网络管理n6.3.1 网络管理基础n6.3.2 网络管理功能n6.3.3 网络管理协议6.3.1 网络管理基础n网络管理主要是关于规划、监督、设计和控制网络资源的使用和网络的各种活动。网络管理的复杂性取决于网络资源的数量和种类。网络管理的基本目标是将所有的管理子系统集成在一起，向管理员提供单一的控制方法。n有两个原因使网络管理变得困难。第一，大多数互联网是异构的。也就是说，因特网所包含的软硬件等组成部分来自多家厂商，某个厂商的微小失误就能导致系统的不兼容。第二，大多数互联网规模都很大。
12、尤其是全球因特网，其触角已延伸到全世界大多数国家的许多地方，检测出现在天各一方的两台计算机之间的问题变得特别困难。n网络管理系统一般由4个部分组成：n（1）一个或多个被管设备n（2）网络管理信息库MIB（Management Information Base）n（3）一个或多个管理工作站（Manager）n（4）网络管理协议现代网络对网络管理系统的要求 n（1）现代网络管理系统必须支持基于多种网络体系的互联。n（2）网络管理系统必须支持多种网络设备的管理。n（3）网络管理系统必须支持多种网络管理体系结构。n（4）网络管理系统必须支持多种物理传输介质和网络通信协议。n（5）网络管理系统标准具有完
13、善和智能的网络管理功能。网络管理系统的功能特点 n（1）自动发现网络拓扑结构和网络配置n（2）通告方法n（3）智能监控n（4）控制程度n（5）灵活性网络管理系统的功能特点n（6）多厂商集成n（7）存取控制n（8）用户友好性n（9）编程接口n（10）报告生成6.3.2 网络管理功能n在OSI网络管理框架模型中，基本的网络管理任务被分成5个功能。这5个任务分别完成不同的网络管理功能，这些功能通过与其它开放系统交换管理信息来完成。这5个功能是：n故障管理（Fault Management）；n配置管理（Configuration Management）；n性能管理（Performance Manag
14、ement）；n计费管理（Accounting Management）；n安全管理（Security Management）。n故障管理是基本的网络管理功能。故障管理是网络管理功能中与故障检测、故障诊断和恢复等工作有关的部分，其目的是保证网络能够提供连续可靠的服务。n配置管理功能包括：识别被管网络的拓扑结构；标识网络中的各个对象；自动修改指定设备的配置；动态维护网络配置的数据库等。n性能管理涉及到网络信息（流量、谁在使用、访问什么资源等）的收集、加工和处理等一系列活动。其目的是保证在使用最少的网络资源和具有最小延迟的前提下，网络提供可靠、连续的通信能力，并使网络资源的使用达到最优化的程度。n计
15、费管理是商业化计算机网络的重要网络管理任务。另一方面，在非商业化的网络上，计费管理可以统计不同线路的利用情况，不同资源的利用情况。从本质上讲，计费管理的根本依据都是网络用户使用网络资源的情况。n安全管理有两层含义：一方面，网络安全管理要保证网络用户和网络资源不被非法使用；另一方面，网络安全管理也要确保网络管理系统本身不被未经授权地访问。6.3.3 网络管理协议n网络管理协议标准化是网络管理员可以用单一方法管理异构网络。现在已经提出了几种网络管理协议标准，其中最重要的是ISO/IEC、CCITT的公共管理信息协议CMIP（Common Management Information Protoco
16、l）和Internet简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）。nSNMP是基于TCP/IP的管理协议，CMIP是基于OSI的协议。SNMP的主要特点就在于它的简单、易于实现，因而得到网络设备供应商的广泛支持。而CMIP就复杂得多，实现起来也十分困难，在一般的网络中几乎没有应用，所以SNMP已成为事实标准的网络管理协议。SNMP结构 n网络管理员在一个站点上运行一个管理客户程序，与另一个站点上的管理服务器程序通信。通常，服务器在远程主机上运行，尤其是网络路由器。两个管理程序都使用SNMP协议定义的命令。命令主要定义了如何从服务器那里请求信
17、息以及发送信息给服务器或客户。nSNMP的体系结构分为SNMP管理者（SNMP manager）和SNMP代理者（SNMP agent）。每一个支持SNMP的网络设置中都包含一个代理，这个代理随时记录网络设备的各种情况，网络管理程序再通过SNMP通信协议查询或修改代理所记录的信息。SNMP网络管理组织结构 n每个对象的服务器都维护一个描述它的特征和活动的信息数据库。由于有各种不同的对象类型，有一个标准明确地定义了应当维护些什么。这个标准称为管理信息库MIB，它是提出SNMP的小组定义的。通过对MIB中数据项目的存取访问，就可以得到该路由器的所有统计内容，再通过对多个路由器统计内容的综合分析即可实现基本的网络管理。因此，MIB的访问是实现网络管理的关键。MIB的核心地位
