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摘要：本文介紹了局域網操作系統的分類，組成，目前主流局域網操作系統Linux,Netware,WindowsNT。

關鍵詞：局域網操作系統LinuxNetwareWindowsNT

Abstract:ThispaperintroducestheclassificationandcompositionoftheNOS,brieflyintroducesmainNOSforexample:Linux,Netware,WindowsNT.

KeyWords:NOSLinuxNetwareWindowsNT

1引言

網絡操作系統（NOS）是向連入網絡的一組計算機用戶提供各種服務的一種操作系統。圖1示出了管理單臺計算機資源的一種程序的操作系統。

圖1操作系統的結構

在這種單機方式下，可管理的資源有：

•本地文件系統；

•計算機的存儲器；

•加載和執行應用程序；

•對所連的外部設備進行輸入／輸出；

•在多個應用程序間進行CPU調度。

網絡操作系統（NOS）與操作系統的不同在于它們提供的服務有差別。一般來說，NOS偏重于將“與網絡活動相關的特性加以優化，即經過網絡來管理諸如共享數據文件、軟件應用和外部設備之類的資源，而操作系統（OS）則偏重于優化用戶與系統的接口以及在其上面運行的應用。因此，NOS可定義為經整個網絡管理資源的一種程序，如圖2所示。

圖2網絡操作系統的結構

NOS管理的資源有：

•由其它工作站訪問的文件系統；

•在NOS上運行的計算機的存儲器；

•加載和執行共享應用程序；

•對共享網絡設備的輸入／輸出；

•在NOS進程之間的CPU凋度。

2網絡操作系統的分類

構筑計算機網絡的基本目的是共享資源。根據共享資源的方式不同，NOS分為兩種不同的機制。如果NOS軟件相等地分布在網絡上的所有節點，這種機制下的NOS稱之為對等式網絡操作系統；如果NOS的主要部分駐留在中心節點，則稱為集中式NOS。集中式NOS下的中心節點稱為服務器，使用由中心節點所管理資源的應用稱為客戶。因此，集中式NOS下的運行機制就是人們平常所謂的“客戶／服務器”方式。因為客戶軟件運行在工作站上，所以人們有時將工作站稱為客戶。其實只有使用服務的應用才能稱為客戶，向應用提供服務的應用或系統軟件才能稱為服務器。

3網絡操作系統的組成

一種開放式的網絡操作系統必須符合國際上公認的標準。其中，對網絡發展影響最大的標準首屬開放系統互連（OSI）。在LAN條件下，NOS只涉及OSI參考模型的第3到第7層，第1層和第2層在網板或網絡設備上以固件形式實現，如圖3所示。

圖3OSI模型與NOS模型的對比

NOS由網絡驅動程序、子網協議和應用層協議等3個方面組成。NOS通過網絡驅動程序與LAN硬件通信，因此它是作為網卡和子網協議間的聯系體來工作的。子網協議是經過網絡發送應用和系統管理信息所必須的通信協議。應用層協議則與子網協議進行通信，并實現NOS對網絡用戶的服務。

3.1網絡驅動程序

網絡驅動程序涉及OSI的第2層和第3層，是網卡和高層協議間的橋梁或接口。網絡驅動程序把網卡如何對來自和發往高層的包所使用的方法進行了屏蔽，使高層不必了解收發操作的復雜性，而網絡驅動程序本身則必須對網卡的操作有詳細的了解，如網卡上的各種控制寄存器和狀態寄存器，DMA和I/O端口等。符合LAN標準的網卡，盡管廠商不同，但因為是按照同一標準所生產的，所以必定能夠通過LAN進行通信。例如，中斷請求IRQ，DMA和I/O端口盡管有不同的分配，但不會影響通信。由于對標準的具體實現不同，網絡驅動程序也就不同。正因為這樣，網絡集成商對所使用的網卡必須選擇配對的驅動程序，并將所用的網絡驅動程序同NOS集成到一起。

3.2子網協議

子網協議涉及OSI參考模型的第3層、第4層和第5層。第3層（網絡層）建立在數據鏈路層提供的點到點連接上。網絡層的主要任務是如何對通信量進行路由選擇，并提供擁塞和流量控制。網絡層的一項重要服務是提供統一的網絡尋址方法，以便令牌環和Ethernet網絡能理解。在Novell的Netware環境下，尋址功能由IPX（網際包交換）來提供，它在功能上相應于OSI的網絡層。

傳輸層可對網絡層提供的服務進行提高，能確保可靠的數據交付。它借該層具有的校驗機制保證了端到端的數據完整。如果低層服務質量不能滿足用戶要求，運輸層可以彌補。在這種意義下，傳輸層具有緩沖作用。該層的功能在SPX或PXP實現。

會話層提供有序的會話服務，如在會話上可提供會話控制，權標管理和活動管理。會話控制是指對使用全工方式還是半雙工方式進行控制。有些協議，一次只允許會話一方進行關鍵操作。因此，必須提供一種機制，用以防止雙方同時進行這種操作。這就需要控制。實現這種控制的一種方法就是所謂權標。持有權標的一方可進行此操作。確定哪一方保持權標，權標在雙方間如何交接便稱為權標管理。

為說明活動管理的概念，不妨舉一個極端的例子。如果一個人在兩臺機器間進行文件傳送，但網絡每30min出現一次故障，那么，這種文件傳送任務永遠不能完成。其原因是，一旦網絡出現故障，你就得放棄傳輸，并必須重新啟動。要避免這一向題出現，可將整個文件傳送作為一個活動，并將校驗點插到數據流中。如果網絡出現故障，可同步到前一個校驗點，不必重新從頭開始，因而即使每30min出現一次故障，也可將文件傳送完成。這種操作便稱之為活動管理。

在多數情況下，第5層的協議是不需要的。因為通過使用NetBIOS協議便可實現第5層的功能。子網協議及其與OSI的關系如圖4所示。圖中，IPX是網際包交換協議;SPX是順序包交換協議；PXP是包交換協議。這3種協議來引自Xerox公司的XNS（Xerox網絡標準）協議。

3.3應用層協議

應用層協議最重要的是Netware提供的NCP（NetwareCoreProeocol）。應該指出，有些資料將NCP看成是OSI第5層和第6層的功能，這是不對的。正確的是NCP完全是第7層的功能。NCP作為應用層的協議，提供了下述主要功能：

•在不同方式下打開文件；

•關閉打開的文件；

•從打開的文件讀取數據塊；

•將數據塊寫入打開的文件；

•獲取目錄項表；

•處理服務器數據庫；

•提供高級連接服務；

•提供同步操作。

從NCP提供的上述主要功能可以看出，NCP是屬于服務協議，用以控制客戶站和服務器間的交互作用。對此，NCP要在工作站和服務器間建立連接，并在服務器和客戶站間傳送請求和響應。當應用程序請求網絡資源時，該請求便置于NCP報文中，并發送到服務器進行處理。如果服務器能服務該請求，響應報文再次置于NCP包中并返回到請求的客戶。NCP允許客戶請求范圍廣泛的網絡服務，如文件、打印和命名管理。通過使用NCP，客戶工作站能透明訪問磁盤驅動器、打印機和其它資源猶如在本地一樣

4Novell局域網時代的引路人

80年代初，隨著IBMPC的問世，PC時代到來了。但當時的PC，由于外部存儲設備及其昂貴，配置普遍不高。因此，人們普遍需要一種能夠提供“共享文件存取”和“打印”功能的服務器，使多臺PC可以通過局域網同文件服務器聯接起來，共享大硬盤和打印機。

1983年，伴隨著Novell公司的面世，NetWare局域網操作系統出現了，上述的問題和需要在NetWare面前迎刃而解。雖然同期出現的局域網操作系統還有3Com的3[＋]、IBM的PCLAN以及Banyan公司的Vines等，但NetWare以其獨特的設計思想、優秀的性能和良好的用戶界面在競爭中勝出。在中國，直到90年代初，NetWare還幾乎是局域網操作系統的代名詞，其NetWare3.12、4.11兩個版本得以廣泛使用。

時至今日，在局域網文件、打印共享的性能方面，NetWare仍居前列。此外，Novell早年推出的NE2000網卡，因NetWare的流行而被廣泛使用，不僅Novell，而且還有不少小公司因生產或銷售NE2000兼容網卡而“發了一筆”。

在與1993年問世的微軟WindowsNTServer及后續版本的競爭中，NetWare在用做數據庫等應用服務器時的性能也有相當提升。而Novell的NDS目錄服務及后來的基于Internet的E－Directory目錄服務，反而成為了NetWare中最有特色的功能而受到業界的贊許。與之相應，Novell對NetWare的認識也由最早的NOS（局域網操作系統），變為客戶機/服務器架構服務器，再到Internet應用服務器。1998年9月14日，NetWare5.0，把TCP/IP協議做為基礎協議，且將NDS目錄服務從操作系統中分離出來，更好地支持跨平臺。

但現在，由于Linux,Unix,Windows系列在市場中激烈競爭，Netware的市場份額并不大，現已申請破產保護。

5Linux

Linux操作系統是芬蘭大學生林納斯．托瓦茲根據Unix操作系統向微機移植開發的網絡操作系統，是自由軟件運動重大的技術成果。近幾年來，Linux發展很快，已經能與Unix和Microsoft鼎足三份天下，而其發展的速度已遠遠超過微軟。

Linux是和Unix很相似的一種操作系統，具有Unix的全部特征，并和Posix兼容。它是一個真正的多用戶多任務操作系統，是一個優秀的應用軟件開發平臺。在Intranet和Intenet應用中占有明顯的優勢，可無償取用，任意修改。

Linux具有如下優點：

功能強大，運行穩定，配置靈活，不僅具有Unix的全部功能，并且也具有其他操作系統的功能；

聯網功能強大，能和多種機種聯網。在相同條件下（包括多處理功能），它比WindowsNT,Novell和大多數Unix系統的性能更卓越。在各種條件下，都能可靠的服務，支持所有的通用的Internet協議，包括E-mail,Gopher,Telnet,Web,FTP等。對Dos,Windows,Novell,OS/2等系統，它也可以做到無縫支持，只要16MB,甚至更少的空間，Linux就能實現一切，簡單，緊密的融合到用戶的局域網中去；

安全可靠，節省資金；

安裝容易；

由于它是一套自由軟件，用戶可無償地得到它及其源代碼，可以無償的獲得大量應用程序，可任意修改和補充。

Linux在服務器方面已經遠遠非常成熟，在高負荷地情況下，Linux地穩定性比WindowsNT要好很多，完全可以替代Unix和WindowsNT。

6WindowsNT

WindowsNTServer是一個功能十分強大的網絡操作系統，能安全、簡便地運行幾乎所有較新版的大眾化軟件，WindowsNT還支持多處理器操作，對網絡提供了更高的可擴展性，為耗費內存較多的應用程序提供更多的內存。WindowsNT目前常用版本為4.0和5.0。WindowsNT5.0即Windows2000，它結合了Windows98和WindowsNT4.0的很多優良的功能/性能與一身，超越了WindowsNT的原來含義。

Windows2000系列分成四個產品：

Windows2000Professional,Windows2000Server,Windows2000AdvancedServer,Windows2000DatacenterServer。Windows2000Professional是一個商業用戶的桌面操作系統，也適合移動用戶，是WindowsNTWorkstation4.0的升級。Windows2000Server和AdvancedServer分別是WindowsNTServer4.0及其企業版的升級產品。Windows2000DatacenterServer是一個新的品種，主要通過OEM的方式銷售，是，支持32個以上的CPU和64GB的內存，以及4個節點的集群服務。微軟即將推出最新版本Windows2003Server,在功能上會更強大。

7結語

網絡操作系統(NOS)是用戶和計算機網絡之間的接口，網絡用戶通過網絡操作系統請求網絡服務。網絡操作系統是軟件平臺的核心，可稱為操作平臺。NOS的功能和性能，在很大程度上決定了網絡的整體水平，同時也大體上決定了應用及技術的發展方向。

參考文獻：

封富君，李俊山，Linux與自由軟件，現代計算機，161期