第1講-網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述課件

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

貴州師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院2023/7/201一二請?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容整體概述三請?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容請?jiān)谶@里輸入您的主要敘述內(nèi)容教材與教參教材：《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)教程》魏國珩，武漢大學(xué)出版社教參：《WindowsServer2003網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》劉永華清華大學(xué)出版社《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》徐甲同，吉林大學(xué)出版社《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》湯子瀛，西安電子科技大學(xué)出版社2023/7/203學(xué)時(shí)、學(xué)分、成績構(gòu)成計(jì)劃學(xué)時(shí)：54學(xué)時(shí)=36學(xué)時(shí)（講授）+18學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)）學(xué)分：3學(xué)分

成績:平時(shí)成績（20%）+期末成績（80%）2023/7/204第1章網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述1.1計(jì)算機(jī)與操作系統(tǒng)1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)2023/7/2051.1計(jì)算機(jī)與操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成軟件系統(tǒng)：

包含系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件第1章目錄2023/7/206計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成第1章目錄2023/7/207計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)運(yùn)算器控制器（個(gè)人計(jì)算機(jī)中運(yùn)算器和控制器集成在一起稱為CPU）存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備第1章目錄2023/7/208計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、編譯程序等支撐軟件：數(shù)據(jù)庫、接口、工具等應(yīng)用軟件：日常應(yīng)用的大多數(shù)軟件第1章目錄2023/7/209操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，它能有效地組和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，控制程序的執(zhí)行，并向用戶提供各種服務(wù)功能，使用戶能夠靈活、方便、有效地使用計(jì)算機(jī)，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效地運(yùn)行操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的組織者和管理者；是計(jì)算機(jī)硬件與用戶的接口；是一臺功能更強(qiáng)大的虛擬機(jī)操作系統(tǒng)追求的目標(biāo)：方便性、

有效性、

可擴(kuò)充性、

開放性第1章目錄2023/7/2010操作系統(tǒng)的特征并發(fā)性共享性虛擬性異步性不確定性第1章目錄2023/7/2011操作系統(tǒng)的功能進(jìn)程控制存儲管理設(shè)備管理文件管理作業(yè)管理用戶接口第1章目錄2023/7/2012操作系統(tǒng)的發(fā)展史與類型1、無操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)人工操作方式脫機(jī)輸入/輸出(Off-LineI/O)方式2、單道批處理系統(tǒng)3、多道批處理系統(tǒng)4、分時(shí)系統(tǒng)5、實(shí)時(shí)系統(tǒng)6、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)7、分布式操作系統(tǒng)第1章目錄2023/7/2013操作系統(tǒng)的研究角度和研究方向研究角度：軟件的角度、資源管理的角度、進(jìn)程的觀點(diǎn)、虛擬器的角度、服務(wù)提供者觀點(diǎn)研究方向：標(biāo)準(zhǔn)化研究、并行操作系統(tǒng)的研究、分布式操作系統(tǒng)研究、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)研究、智能化操作系統(tǒng)研究第1章目錄2023/7/20141.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念廣義觀點(diǎn)：計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理以進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系統(tǒng)資源共享的觀點(diǎn)：以資源共享為目的，用通信線路連接起來的具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合物理結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)：在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的控制下，由多臺主計(jì)算機(jī)、若干臺終端、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、終端與計(jì)算機(jī)之間通信的設(shè)備所組成的計(jì)算機(jī)符合系統(tǒng)用戶透明的觀點(diǎn)：“存在一個(gè)能為用戶自動(dòng)管理資源的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，由他來調(diào)用完成任務(wù)所需要的資源，而整個(gè)任務(wù)對用戶是透明的”綜合定義：第1章目錄2023/7/2015網(wǎng)絡(luò)基本功能數(shù)據(jù)通信資源共享增加可靠性提高系統(tǒng)處理能力第1章目錄2023/7/2016網(wǎng)絡(luò)分類按覆蓋范圍分：局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、Internet按傳輸技術(shù)分：廣播、點(diǎn)對點(diǎn)按網(wǎng)絡(luò)交換方式分：電路交換、報(bào)文交換、分組交換、混合交換按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分：總線型、星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀型其它方式：寬帶與窄帶直接交換、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換、混合交換有線與無線資源共享與分布式公用與專用第1章目錄2023/7/2017網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：OSI與TCP/IP第1章目錄2023/7/2018網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)：服務(wù)器、工作站、網(wǎng)卡與接口標(biāo)準(zhǔn)、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：各種連接技術(shù)和數(shù)據(jù)交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)軟件：第1章目錄2023/7/2019網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作模式集中模式對等模式C/S模式B/S模式第1章目錄2023/7/20201.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)支撐應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境以及用戶操作環(huán)境的系統(tǒng)軟件，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心與基石。它的職責(zé)包括對硬件的直接監(jiān)管、對各種計(jì)算資源（如內(nèi)存、處理器時(shí)間等）的管理、以及提供諸如作業(yè)管理之類的面向應(yīng)用程序的服務(wù)等。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NetworkOperatingSystem，簡稱NOS）除了實(shí)現(xiàn)單機(jī)操作系統(tǒng)的全部功能外，還具備管理網(wǎng)絡(luò)中的共享資源，實(shí)現(xiàn)用戶通信以及方便用戶使用網(wǎng)絡(luò)等功能，是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，所以，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可以理解為網(wǎng)絡(luò)用戶與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接口，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中管理一臺或多臺主機(jī)的軟硬件資源、支持網(wǎng)絡(luò)通信、提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的程序集合。第1章目錄2023/7/2021網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展簡史1954年，出現(xiàn)了一種稱為收發(fā)器（Transceiver）的終端，人們使用這種終端首次實(shí)現(xiàn)了將穿孔卡片上的數(shù)據(jù)從電話線路上發(fā)送到遠(yuǎn)地的計(jì)算機(jī)。電傳打字機(jī)也作為遠(yuǎn)程終端和計(jì)算機(jī)相連，用戶可以在遠(yuǎn)隔萬里的電傳打字機(jī)上鍵入自己的程序，而計(jì)算機(jī)算出的結(jié)果可以通過計(jì)算機(jī)傳送到電傳打字機(jī)打印出來，支持這種用戶操作的處理軟件系統(tǒng)，就是最早期的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，也可以稱它們?yōu)槊嫦蚪K端的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。這里，計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，終端圍繞中心計(jì)算機(jī)分布在各處，而計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是進(jìn)行成批次的處理，早期的網(wǎng)絡(luò)模式如圖所示。第1章目錄2023/7/2022網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展簡史隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，早期的這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對于新增終端用戶，需要對圖中的線路控制進(jìn)行多方的改動(dòng)。為此，出現(xiàn)了通信處理機(jī)來完成數(shù)據(jù)通信任務(wù)，包括集中器或智能復(fù)用器等等，這些都是一種面向終端的網(wǎng)絡(luò)操作。圖

早期網(wǎng)絡(luò)通信模式第1章目錄2023/7/2023網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展簡史1964年，巴蘭在美國蘭德公司的“論分布式通信”的研究報(bào)告中，首次提出了分組的概念。1969年，美國的分組交換網(wǎng)ARPANET（互聯(lián)網(wǎng)的前身）投入使用，分組交換網(wǎng)示意圖如圖1-2所示。圖1-2分組交換網(wǎng)第1章目錄2023/7/2024網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展簡史第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，隨著國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）1977年出爐的開放系統(tǒng)互連OSI七層參考模型的標(biāo)準(zhǔn)框架，開始了互聯(lián)網(wǎng)的新紀(jì)元。目前流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有：Unix、Linux、Netware、WindowsNT/2000以及WindowsServer2003，這些網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具有傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)的功能之外，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)通信、資源共享以及用戶管理功能。世界各地的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可以跨平臺、跨地域、跨時(shí)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。用戶之間也進(jìn)一步加強(qiáng)了交互的功能，用戶可以通過音頻、視頻等多媒體等手段，進(jìn)行各種交互操作，推動(dòng)了全球網(wǎng)絡(luò)的普通應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)用戶之間的操作也愈加簡便。第1章目錄2023/7/2025網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)類型集中式客戶/服務(wù)器模式對等式2023/7/2026網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)基本服務(wù)文件服務(wù)打印服務(wù)目錄服務(wù)2023/7/2027網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)特征硬件無關(guān)性廣域網(wǎng)連接支持多類客戶端目錄服務(wù)多用戶、多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理安全性/存取控制系統(tǒng)容錯(cuò)能力互操作性2023/7/2028網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能共享資源管理網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理互操作能力為了方便用戶使用網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)用戶通信和資源共享，并提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率和網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)之上覆蓋一層網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)具有下面幾個(gè)方面的功能：第1章目錄2023/7/2029網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)中的共享資源（硬件和軟件）實(shí)施有效的管理，能夠協(xié)調(diào)用戶對共享資源的使用，能夠保證共享數(shù)據(jù)的安全性和一致性。1、共享資源管理建立和拆除通信鏈路：這是為通信雙方建立一條暫時(shí)性的通信鏈路。傳輸控制：對傳輸過程中的傳輸進(jìn)行必要的控制。差錯(cuò)控制：對傳輸過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)檢測和糾正。流量控制：控制傳輸過程中的數(shù)據(jù)流量。路由選擇：為所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)選擇一條適當(dāng)?shù)膫鬏斅窂健?、網(wǎng)絡(luò)通信第1章目錄2023/7/2030網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能電子郵件服務(wù)，文件傳輸、存取和管理服務(wù)，共享硬盤服務(wù)，共享打印服務(wù)。3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)最主要是安全管理，通過存取控制確保存取數(shù)據(jù)的安全性，通過容錯(cuò)技術(shù)保證系統(tǒng)故障時(shí)數(shù)據(jù)能夠安全恢復(fù)。此外還能對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行監(jiān)視，對使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為提高網(wǎng)絡(luò)性能、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和計(jì)費(fèi)等提供的信息。4、網(wǎng)絡(luò)管理5、互操作能力在客戶/服務(wù)器模式的LAN環(huán)境下是指連接在服務(wù)器上的多種客戶機(jī)和主機(jī)，不僅能與服務(wù)器通信，而且還能以透明的方式訪問服務(wù)器上的文件系統(tǒng)；在互連網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下是指不同網(wǎng)絡(luò)間的客戶機(jī)不僅能通信，而且也能以透明的方法，訪問其它網(wǎng)絡(luò)的文件服務(wù)器。第1章目錄2023/7/2031網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的組成從分層的角度:

網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、應(yīng)用程序接口軟件從邏輯結(jié)構(gòu)看網(wǎng)絡(luò)環(huán)境軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件工作站網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件第1章目錄2023/7/2032操作系統(tǒng)安全

安全操作系統(tǒng)是信息安全的基礎(chǔ)。操作系統(tǒng)作為各種安全技術(shù)的底層，信息交換都是通過操作系統(tǒng)提供的服務(wù)來實(shí)現(xiàn)的。各種應(yīng)用程序要想獲得運(yùn)行的高可靠性和信息的完整性、機(jī)密性、可用性和可控性，必須依賴于操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)，任何脫離操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件的高安全性都是不可能的。

2023/7/2033安全操作系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)期標(biāo)志特點(diǎn)開始時(shí)期1967年安全Adept-50項(xiàng)目的啟動(dòng)，開始產(chǎn)生第1個(gè)安全操作理念。安全操作系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有的探索過程，安全操作系統(tǒng)的基本思想、理論、技術(shù)和方法逐步建立。發(fā)展時(shí)期1983年美國的TCSEC[DOD1983]標(biāo)準(zhǔn)頒布。人們以TCSEC為藍(lán)本研制安全操作系統(tǒng)。多安全策略時(shí)期1993年TCSEC中實(shí)現(xiàn)多種安全策略。人們超越TCSEC的范圍，在安全操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多種安全策略。動(dòng)態(tài)策略時(shí)期1999年實(shí)現(xiàn)安全政策的多樣性使安全操作系統(tǒng)支持多種安全政策的動(dòng)態(tài)變化。2023/7/2034安全等級安全等級適用于實(shí)施低計(jì)算機(jī)在一個(gè)安全的區(qū)域里；計(jì)算機(jī)不包含和訪問敏感信息。操作系統(tǒng)安全未應(yīng)用；使用防病毒軟件；防止計(jì)算機(jī)遭遇偷竊行為。中計(jì)算機(jī)含有或訪問公司數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)可被一人以上訪問。能夠?qū)徲?jì)；使用文件級權(quán)限保護(hù)；實(shí)施賬號策略；操作系統(tǒng)提供反措施和保護(hù)對策。高計(jì)算機(jī)含有高度敏感或極有價(jià)值的數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)處在一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的位置。操作系統(tǒng)為滿足選擇性功能被分成最小部分；在操作系統(tǒng)上使用額外的更嚴(yán)格的策略和保護(hù)措施。2023/7/2035安全機(jī)制普通安全機(jī)制特殊安全機(jī)制信任的功能性

事件檢測

審計(jì)跟蹤

安全恢復(fù)

加密機(jī)制

數(shù)字簽名機(jī)制

訪問控制機(jī)制

數(shù)據(jù)完整性機(jī)制

認(rèn)證機(jī)制數(shù)據(jù)填充機(jī)制

2023/7/2036安全標(biāo)準(zhǔn)——TCSEC(1)安全級別說明DD1最低保護(hù)。無需任何安全措施。屬于這個(gè)級別的操作系統(tǒng)有：DOS、Windows、Apple的MacintoshSystem7.1。CC1自決的安全保護(hù)。系統(tǒng)能夠把用戶和數(shù)據(jù)隔開，用戶可以根據(jù)需要采用系統(tǒng)提供的訪問控制措施來保護(hù)自己的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中必有一個(gè)防止破壞的區(qū)域，其中包含安全功能。用戶擁有注冊帳號和口令，系統(tǒng)通過帳號和口令來識別用戶是否合法，并決定用戶對程序和信息擁有什么樣的訪問權(quán)。C2訪問控制保護(hù)?？刂屏６雀?xì)使得允許或拒絕任何用戶訪問單個(gè)文件成為可能。系統(tǒng)必須對所有的注冊、文件的打開、建立和刪除進(jìn)行記錄。審計(jì)跟蹤必須追蹤到每個(gè)用戶對每個(gè)目標(biāo)的訪問。能夠達(dá)到C2級的常見操作系統(tǒng)有：UNIX系統(tǒng)、XENIX、WindowsNT。2023/7/2037安全標(biāo)準(zhǔn)——TCSEC(2)安全級別說明BB1有標(biāo)簽的安全保護(hù)。系統(tǒng)中的每個(gè)對象都有一個(gè)敏感性標(biāo)簽而每個(gè)用戶都有一個(gè)許可級別。許可級別定義了用戶可處理的敏感性標(biāo)簽。系統(tǒng)中的每個(gè)文件都按內(nèi)容分類并標(biāo)有敏感性標(biāo)簽，任何對用戶許可級別和成員分類的更改都受到嚴(yán)格控制。較流行的B1級操作系統(tǒng)是OSF/1。B2結(jié)構(gòu)化保護(hù)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)要經(jīng)過徹底的測試和審查。系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)化為明確而獨(dú)立的模塊，實(shí)施最少特權(quán)原則。必須對所有目標(biāo)和實(shí)體實(shí)施訪問控制。政策，要有專職人員負(fù)責(zé)實(shí)施，要進(jìn)行隱蔽信道分析。系統(tǒng)必須維護(hù)一個(gè)保護(hù)域，保護(hù)系統(tǒng)的完整性，防止外部干擾。目前，UnixWare2.1/ES作為國內(nèi)獨(dú)立開發(fā)的具有自主版權(quán)的高安全性Unix系統(tǒng)，其安全等級為B2級。B3安全域。系統(tǒng)的安全功能足夠小，以利廣泛測試。必須滿足參考監(jiān)視器需求以傳遞所有的主體到客體的訪問。要有安全管理員，審計(jì)機(jī)制擴(kuò)展到用信號通知安全相關(guān)事件，還要有恢復(fù)規(guī)程，系統(tǒng)高度抗侵?jǐn)_。例如XTS-300防火墻、多級安全平臺等。AA1核實(shí)保護(hù)。最初設(shè)計(jì)系統(tǒng)就充分考慮安全性。有“正式安全策略模型”，其中包括由公理組成的數(shù)學(xué)證明。系統(tǒng)的頂級技術(shù)規(guī)格必須與模型相對應(yīng)，系統(tǒng)還包括分發(fā)控制和隱蔽信道分析。2023/7/2038常見的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯化文件系統(tǒng)開放式系統(tǒng)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能

Unix操作系統(tǒng)是一個(gè)通用的、交互作用的分時(shí)系統(tǒng)，最早版本是美國電報(bào)電話公司（AT&T）Bell實(shí)驗(yàn)室的K.Thompson和M.Ritchie共同研制的，目的是為了在貝爾實(shí)驗(yàn)室內(nèi)創(chuàng)造一種進(jìn)行程序設(shè)計(jì)研究和開發(fā)的良好環(huán)境。它從一個(gè)非常簡單的操作系統(tǒng)，發(fā)展成為性能先進(jìn)、功能強(qiáng)大、使用廣泛的操作系統(tǒng)，并成為事實(shí)上的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。主要特性如下：優(yōu)秀的安全性良好的移植性可以在任何檔次的計(jì)算機(jī)上使用第1章目錄2023/7/2039常見的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

Linux是一種在PC上執(zhí)行的、類似Unix的操作系統(tǒng)。1991年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的一位年輕學(xué)生LinusB.Torvalds發(fā)表了第一個(gè)Linux，它是一個(gè)完全免費(fèi)的操作系統(tǒng)，在遵守自由軟件聯(lián)盟協(xié)議下，用戶可以自由地獲取程序及其源代