1、計算機系統 計算機系統主要完成數據信息的收集、存儲、處理和輸出任務,並提供各種網路資源。計算機系統根據在網路中的用途可分為兩類:主計算機和終端。 X主計算機(Host) 主計算機負責數據處理和網路控制,並構成網路的主要資源。主計算機又稱主機,它主要由大型機、中小型機和高檔微機組成,網路軟體和網路的應用服務程序主要安裝在主機中,在區域網中主機稱為伺服器(Server)。 X終端(Terminal) 終端是網路中數量大、分布廣的設備,是用戶進行網路操作、實現人--機對話的工具。一台典型的終端看起來很像一台PC機,有顯示器、鍵盤和一個串列介面。與PC機不同的是終端沒有CPU和主存儲器。在區域網中,以PC機代替了終端,既能作為終端使用又可作為獨立的計算機使用,被稱為工作站(Workstation)。 2、數據通信系統 數據通信系統主要由通信控制處理機、傳輸介質和網路連接設備等組成。 X通信控制處理機 通信控制處理機主要負責主機與網路的信息傳輸控制,它的主要功能是:線路傳輸控制、差錯檢測與恢復、代碼轉換以及數據幀的裝配與拆裝等。在以互動式應用為主的微機區域網中,一般不需要配備通信控制處理機,但需要安裝網路適配器,用來擔任通信部分的功能。 X傳輸介質傳輸介質是傳輸數據信號的物理通道,將網路中各種設備連接起來。常用的有線傳輸有雙絞線、同軸電纜、廣線;無線傳輸介質有無線電微波信號、激光等。 X網路互連設備 網路互連設備是用來實現網路中各計算機之間的連接、網與網之間的互聯、數據信號的變換以及路由選擇等功能,主要包括中繼器(Repeater)、集線器(HUB)、數據機(Modem)、網橋(Bridge)、路由器(Router)、網關(Gateway)和交換機(Switch)等。 3、網路軟體和網路協議 軟體一方面授權用戶對網路資源的訪問,幫助用戶方便、安全的使用網路,另一方面管理和調度網路資源,提供網路通信和用戶所需的各種網路服務。網路軟體一般包括網路操作系統、網路協議、通信軟體以及管理和服務軟體等。 X網路操作系統(NOS) 網路操作系統是網路系統管理和通信控制軟體的集合,它負責整個網路的軟、硬體資源的管理以及網路通信和任務的調度,並提供用戶與網路之間的介面。 目前,計算機網路操作系統有:UNIX、Windows NT、Windows 2000 Server、Netware和Linux。UNIX是唯一跨微機、小型機、大型機的網路操作系統。 X網路協議網路協議是實現計算機之間、網路之間相互識別並正確進行通信的一組標准和規則,它是計算機網路工作的基礎。 在Internet上傳送的每個消息至少通過三層協議:網路協議(network protocol),它負責將消息從一個地方傳送到另一個地方;傳輸協議(transport protocol),它管理被傳送內容的完整性;應用程序協議(Application protocol),作為對通過網路應用程序發出的一個請求的應答,它將傳輸轉換成人類能識別的東西。 一個網路協議主要由語法、語義、同步三部分組成。語法即數據與控制信息的結構或格式;語義即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及作出何種應答;同步即事件實現順序的詳細說明。
Ⅱ 計算機網路的結構包括哪兩部分
計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空氣)以及相應的應用軟體四部分。
Ⅲ 計算機網路由哪幾部分組成各起什麼作用
計算機網路就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括:計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的,也可以是無形的,如無線網路的傳輸介質就是空間)以及相應的應用軟體四部分。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
(3)計算機網路組織兩種基本結構擴展閱讀
20世紀60年代中期之前的第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統,典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機訂票系統,終端是一台計算機的外圍設備,包括顯示器和鍵盤,無CPU和內存。
隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機(FEP)。當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統」,這樣的通信系統已具備網路的雛形。
20世紀60年代中期至70年代的第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPANET。
主機之間不是直接用線路相連,而是由介面報文處理機(IMP)轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。
通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成資源子網。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念。
Ⅳ 計算機網路有兩種基本的工作模式,它們是________模式和客戶/伺服器模式。
此處應該填寫對等。
即原話為計算機網路有兩種基本的工作模式,它們是對等模式和客戶/伺服器模式。
對等模式(P2P,peer-to-peer)是一種通信模式,其中每一方都擁有相同的功能,任何一方都可以啟動通信會話。
客戶/伺服器模式(Client_servermodel)簡稱C/S結構,是一種網路架構,它把客戶端(Client)與伺服器(Server)區分開來。每一個客戶端軟體的實例都可以向一個伺服器或應用程序伺服器發出請求。
拓展:
兩者特點:
對等網路:簡單方便,但是難於管理,且安全性能比較差。
客戶/伺服器:更安全,更穩定,但相對也更復雜。
參考資料:
對等網路網路
客戶/伺服器方式網路
Ⅳ 計算機網路結構分幾種哪幾種
計算機網路的分類方式有很多種,可以按地理范圍、拓撲結構、傳輸速率和傳輸介質等分類。
⑴按地理范圍分類
①區域網LAN(Local Area Network)
區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。
②城域網MAN(Metropolitan Area Network)
城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。
③廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。
⑵按傳輸速率分類
網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。
網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。
⑶按傳輸介質分類
傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。
①有線網
傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。
●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。
●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。
●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。
②無線網
採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。
⑷按拓撲結構分類
計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。
①匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。
匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。
②星型拓撲結構
星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。
星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。
③環型拓撲結構
環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。
這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。
環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。
④樹型拓撲結構
樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。
樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作。
Ⅵ 簡述計算機網路的兩級體系結構和特點
結構:
計算機網路系統就是利用通信設備和線路將地理位置不同、功能獨立的多個計算機系統互聯起來,以功能完善的網路軟體實現網路中資源共享和信息傳遞的系統。通過計算機的互聯,實現計算機之間的通信,從而實現計算機系統之間的信息、軟體和設備資源的共享以及協同工作等功能,其本質特徵在於提供計算機之間的各類資源的高度共享,實現便捷地交流信息和交換思想。
特點:
計算機網路系統是由網路硬體和網路軟體組成的。在網路系統中,硬體的選擇對網路起著決定性的作用,而網路軟體則是挖掘網路潛力的工具。
①計算機網路建立的主要目的是實現計算機資源的共享。計算機資源主要是指計算機硬體、軟體與數據。
②互連的計算機是分布在不同的地理位置的多台獨立的「自治計算機」。連網的計算機既可以為本地用戶提供服務,也可以為遠程用戶提供網路服務。
③連網計算機之間遵循共同的網路協議。
Ⅶ 計算機網路中有兩種基本的結構類型是哪兩種
對等網路和基於伺服器的網路
Ⅷ 什麼是計算機網路體系結構
計算機網路是一個復雜的具有綜合性技術的系統,為了允許不同系統實體互連和互操作,不同系統的實體在通信時都必須遵從相互均能接受的規則,這些規則的集合稱為協議(Protocol)。
1、系統指計算機、終端和各種設備。
2、實體指各種應用程序,文件傳輸軟體,資料庫管理系統,電子郵件系統等。
3、互連指不同計算機能夠通過通信子網互相連接起來進行數據通信。
4、互操作指不同的用戶能夠在通過通信子網連接的計算機上,使用相同的命令或操作,使用其它計算機中的資源與信息,就如同使用本地資源與信息一樣。
計算機網路體系結構可以從網路體系結構、網路組織、網路配置三個方面來描述,網路組織是從網路的物理結構和網路的實現兩方面來描述計算機網路,網路配置是從網路應用方面來描述計算機網路的布局,硬體、軟體和通信線路來描述計算機網路,網路體系結構是從功能上來描述計算機網路結構。
(8)計算機網路組織兩種基本結構擴展閱讀:
計算機網路由多個互連的結點組成,結點之間要不斷地交換數據和控制信息,要做到有條不紊地交換數據,每個結點就必須遵守一整套合理而嚴謹的結構化管理體系·計算機網路就是按照高度結構化設計方法採用功能分層原理來實現的,即計算機網路體系結構的內容。
通常所說的計算機網路體系結構,即在世界范圍內統一協議,制定軟體標准和硬體標准,並將計算機網路及其部件所應完成的功能精確定義,從而使不同的計算機能夠在相同功能中進行信息對接。
一、計算機系統和終端
計算機系統和終端提供網路服務界面。地域集中的多個獨立終端可通過一個終端控制器連入網路。
二、通信處理機
通信處理機也叫通信控制器或前端處理機,是計算機網路中完成通信控制的專用計算機,通常由小型機、微機或帶有CPU的專用設備充當。在廣域網中,採用專門的計算機充當通信處理機:在區域網中,由於通信控制功能比較簡單,所以沒有專門的通信處理機,而是在計算機中插入一個網路適配器(網卡)來控制通信。
三、通信線路和通信設備
通信線路是連接各計算機系統終端的物理通路。通信設備的採用與線路類型有很大關系:如果是模擬線路,在線中兩端使用Modem(數據機);如果是有線介質,在計算機和介質之間就必須使用相應的介質連接部件。
四、操作系統
計算機連入網路後,還需要安裝操作系統軟體才能實現資源共享和管理網路資源。如:Windows 98、Windows 2000、Windows xp等。
五、網路協議
網路協議是規定在網路中進行相互通信時需遵守的規則,只有遵守這些規則才能實現網路通信。常見的協議有:TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。
Ⅸ 網路操作系統與網路結構
網路操作系統與網路結構
操作系統概述
單機操作系統l作為計算機和用戶之間的介面,是為用戶提供計算機資源的手段;由一些程序模塊組成,管理和控制計算機系統中的硬體及軟體資源;
合理地組織計算機工作流程,以便有效地利用這些資源為用戶提供一個功能強、使用方便的工作環境;
只為本地用戶服務,不能滿足網路環境的要求;網路操作系統l網路操作系統l屏蔽本地資源與網路資源的差異;
作為網路用戶和計算機網路的介面;
管理計算機的硬體和軟體資源,如網卡、網路列印機、大容量外存等;
為用戶提供文件共享、列印共享等各種網路服務;
完成網路的共享資源管理、網路的安全管理;
網路操作系統的定義:「利用區域網底層所提供的數據傳輸功能,為網路用戶提供區域網共享資源管理服務和其他網路服務功能的區域網系統軟體」;網路操作系統的特徵 l與硬體無關l廣域網連接l支持多客戶端和多用戶l網路管理l系統容錯l安全性和存取控制網路操作系統的服務功能l文件服務l列印服務l資料庫服務l通信服務
信息服務
目錄服務
網路管理服務Internet/Intranet服務網路系統的結構及相關概念
計算機網路有兩種基本的網路結構類型:對等網路;基於伺服器的網路;
從資源的分配和管理的角度來看,對等網路和基於伺服器的網路最大的差異就在於共享網路資源是分散到網路的所有計算機上,還是使用集中的網路伺服器。
l對等網路採用分散管理的結構;基於伺服器的網路採用集中管理的結構。對等網路 l網路上的計算機平等地進行通信。每一台計算機都負責提供自己的資源(文件、目錄、應用程序、列印機、數據機或傳真卡等),供網路上的其他計算機使用。
每一台計算機還負責維護自己資源的安全性。
對等網路的優點 l對等網路的結構簡單,網路中對硬體的需求比較低。由於對等網路中的資源被分布到許多計算機中,因此不需要高端伺服器,節省了網路成本。針對網路用戶較少的網路,對等網路很容易安裝和管理。
每一台機器都可以對本機的資源進行管理,如設置網路上其他用戶可以訪問的本地資源,以及設置訪問密碼等。管理網路的工作人員被分配給每台計算機的用戶。
對等網路並不需要使用網路操作系統,只要每台計算機安裝有支持對等連網功能的操作系統,就可以實現對等網路。
支持對等網路的操作系統有Windows 95/98、Windows NT Workstation/2000 Professional等。
對等網路的缺點
用戶計算機的性能會受影響
網路的安全性無法保證
備份困難基於伺服器的網路
使用一台高性能的計算機(伺服器)用於存儲共享資源,並向用戶計算機分發文件和信息。
網路資源由伺服器集中管理,伺服器控制數據、列印機以及客戶機需要訪問的其他資源,當客戶機或工作站需要使用共享資源時,可以向伺服器發出請求,要求伺服器提供服務。基於伺服器網路的優點
易於實現資源的管理和備份l具有良好的安全性
l具有較好的性能l可靠性較高網路伺服器的種類 l
文件伺服器l文件伺服器主要提供共享的硬碟來存儲數據和應用程序,以便向客戶機分發這些資源。當一台客戶機需要使用文件伺服器上的資源時,客戶機首先將所需的文件復制到客戶機本地,然後再對這些資源進行處理。在伺服器上,不進行應用程序的處理,所有任務都在客戶機本地進行。
應用伺服器l在客戶機和應用伺服器上都運行有應用程序。客戶機運行本地的程序,向伺服器發出服務請求,要求伺服器對某個數據進行處理,而伺服器會將處理後的信息返送給客戶機。通過這種方法,客戶機幾乎不處理信息,所有任務都由伺服器處理。
資料庫伺服器: 其他類型的伺服器;
郵件伺服器。
郵件伺服器專為處理客戶機的電子郵件需要而建立,為客戶機提供發送和接收電子郵件的環境。Web伺服器Web伺服器廣泛應用於Internet和Intranet,用戶通過客戶機上的瀏覽器應用程序,瀏覽Web伺服器上的信息。
通信伺服器
通信伺服器為處理遠程用戶撥號入網而建立。為安全起見,通信伺服器應用程序通常放置在單獨的伺服器上。
視頻伺服器l視頻伺服器可以提供視頻點播業務,同時支持多個視頻流的單播或廣播。伺服器技術
多處理器技術
匯流排能力
內存
磁碟介面技術
容錯技術
磁碟陣列技術
熱插撥技術
雙機熱備份
伺服器狀態監視多處理器技術
l中央處理器(CPU)是決定伺服器性能好壞的重要因素之一。雖然伺服器對其他組件的性能要求也很高,但處理器對於決定伺服器的性能仍然是很重要的。伺服器可以使用一個處理器或多個處理器運行l多處理器技術的類型l非對稱多處理器AMP;
對稱多處理器SMP;
對多處理器的選擇l根據使用的網路操作系統;l根據伺服器所完成的功能;lCPU的種類Intel、AMD、Cyrix等匯流排和內存l伺服器需要內部的高速匯流排來完成各種任務。l匯流排是計算機系統中的數據傳送的「主幹線路」,CPU、內存和其他的設備組件都連接到匯流排上。在某一時刻,伺服器可能將大量的數據從磁碟傳送到網卡、處理器、系統內存,並在處理完數據後將其傳送回磁碟。
內存分為三種l非奇偶校驗RAMl奇偶校驗RAMl帶有錯誤檢查和更正(ECC)的RAM 磁碟介面技術 l計算機系統基本上採用兩種硬碟介面,即EIDE(Enhanced Integrated Drive Electronics)和SCSI(Small Computer Systems Interface)。
SCSI系列標准:
SCSI-1
SCSI-1是最基本的SCSI技術規范,它使用8位的數據帶寬,以大約5Mbps的速度將數據讀出或寫入硬碟。由於SCSI技術的不斷發展,使得SCSI-1基本上不再使用了。
SCSI-2
SCSI-2擴展了SCSI技術規范,而且向SCSI添加了許多特性,還允許更快的SCSI連接。另外,SCSI-2 大大提高了不同SCSI設備製造商之間的SCSI兼容性。lFAST-SCSIlFAST-SCSI使用了基本的SCSI-2技術規范,將SCSI匯流排的數據傳輸速度從5Mbps增加到10Mbps。FAST-SCSI也被稱為「Fast NARROW-SCSI」。磁碟介面技術lSCSI系列標准lWIDE-SCSIlWIDE-SCSI也是基於SCSI-2的技術,WIDE-SCSI將SCSI-2從8位增加到16位或32位的數據帶寬。使用16位的WIDE-SCSI最高可以達到20Mbps。
Ultra-SCSIlUltra-SCSI也被稱為「SCSI-3」,它將SCSI匯流排的數據傳輸速度增加到20Mbps。使用8位的匯流排時,Ultra-SCSI可以達到20Mbps的速度。使用16位匯流排時,速度可以提高到40Mbps。
Ultra2-SCSI
Ultra2-SCSI是SCSI標準的另一個發展,Ultra2-SCSI 使Ultra-SCSI 性能再次提高。Ultra2-SCSI 系統使用16位的匯流排,速度可達到80Mbps。
Ultra3-SCSIlUltra3-SCSI使得Ultra2-SCSI 的性能再一次提高,達到了160Mbps的速度。SCSI系列標准l容錯是指在硬體或軟體出現故障時,仍能完成處理和運算,不降低系統性能,即用冗餘的資源使計算機具有容忍故障的能力,容錯技術可分為:
軟體容錯 採用多處理器和具有容錯功能的操作系統來實現容錯。
硬體容錯 由於硬體成本不斷下降,而軟體成本不斷升高,因此硬體容錯技術的應用越來越普遍。
硬體容錯系統應具有的特性為:
使用雙匯流排體系結構,確保系統的某一部分發生故障時仍能運行,不降低系統性能;l冗餘CPU、內存、通信子系統、磁碟、電源等,確保這些關鍵部件的可靠性;
自動故障檢測,以及故障部件的隔離和更換。磁碟陣列技術
磁碟陣列(Disk Array)是由一個硬碟控制器來控制多個硬碟的相互連接,使多個硬碟的讀寫同步,以減少錯誤,提高效率和可靠性的技術。
lRAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)表示的是廉價磁碟冗餘陣列,是磁碟陣列技術標准,RAID採用冗餘的硬碟來對信息進行冗餘保存,從而提高磁碟系統的可靠性。如果某個硬碟發生故障,則可以通過保存在其他硬碟上的冗餘信息恢復故障硬碟的信息。 RAID技術1.RAID 0 oRAID 0採用數據分割技術,將所有硬碟構成一個磁碟陣列,可以同時對多個硬碟進行讀寫操作;oRAID 0陣列將數據分成多個數據塊,並將數據分塊分布在兩個或更多的硬碟上。 oRAID 0陣列中的一個驅動器出錯將會導致所有硬碟上的數據全部丟失,因此可靠性最差。 RAID技術2.RAID 1 oRAID 1不採用將數據分塊存儲在多個硬碟上的方法,而是採用磁碟鏡像技術。o使用兩個硬碟,並且將一個硬碟的內容同步復制到另一個硬碟上。如果其中一個硬碟出現故障,另一個硬碟將繼續正常工作。 oRAID 1的可靠性較高,但硬碟的使用效率較低。 RAID技術3.RAID 3oRAID 3採用數據交錯存儲技術。RAID 3在多個數據磁碟上分塊分布數據,然後對各個數據磁碟上存儲的所有數據使用異或操作,以產生一個校驗數據(ECC數據),並將這個數據存儲到一個校驗硬碟(ECC硬碟)。如果其中一個存儲數據的硬碟發生故障,導致數據出錯或丟失,那麼RAID 3先讀出其餘硬碟上的數據,再讀出ECC硬碟上的校驗數據,就可以恢復出錯或丟失的數據。 RAID技術4.RAID 5oRAID 5對RAID3技術進行了改進,除了保持分塊存儲數據的功能外,RAID 5將校驗數據存放在所有的硬碟中。oRAID 5的優點是不必依賴一個ECC驅動器來進行所有寫操作,所有硬碟都共享ECC工作,因此RAlD 5的性能要比RAID 3稍高一些,如果任何一個硬碟出現故障,可以將其替換,且數據也能夠恢復。oRAID5能夠將三至三十二個硬碟組合到一個陣列中。其他伺服器技術
熱插撥技術
大多數伺服器都支持熱插撥技術的組件(熱插撥硬碟、熱插撥電源和熱插撥風扇等),它們可以在系統保持運行的同時被替換。l雙機熱備份l
雙機熱備份是指在系統使用兩台或多台伺服器,其中一台主用,另外一台備用,而且這些伺服器都處於正常運行狀態,如果主用伺服器發生故障,則可自動啟動備用伺服器。
伺服器狀態監視 l大多數伺服器可以監視內部組件,並預先發出可能會出現問題的警告。高端的伺服器通常可以監視以下情況:
風扇的轉動、系統電壓、內存錯誤、磁碟錯誤、內部溫度、機箱被打開等。典型的網路操作系統
早期的網路操作系統具有簡單的文件服務和某些安全性特性。隨著用戶要求的增加,現代網路操作系統提供了更為廣泛的服務。
目前,常用的網路操作系統有:Novell 公司的NetWare;
Microsoft的Windows NT/2000;l帶有網路功能的UNIX。
Windows NT和Windows 2000
1983年11月,Microsoft第一個Windows產品——Windows 1.0;l1987年12月,Windows 2.0,其在技術上已有了明顯的進步,允許同時執行多個程序,利用微處理器中的保護模式,突破了DOS中的640KB內存的限制 ;l1990年5月,Windows 3.0,對Windows 2.0進行了改進;
1992年5月,工作組網路Windows for Workgroup 3.1;Windows NT和Windows 2000l1993年5月,Windows NT 3.1,與DOS脫離,採用了很多新技術,但對硬體資源要求較高; l1994年9月,Windows NT 3.5,對NT 3.1進行了改進,降低了對硬體資源的要求,增加了與UNIX和NetWare等的連接和集成;
1996年7月,Windows NT 4.0,在性能、易用性與可管理性以及支持Internet/Intranet方面,有了重大的改進;
2000年,Windows 2000,適用於個人和企業對操作系統的各種需要;
2001年,Window XP。Windows NT的特性 l體系結構的獨立性;
多處理器支持;
多線程的多任務;
大量的內存空間;
集中化的用戶環境文件;
遠程訪問服務;
基於域和工作組的管理功能;
容錯與多驅動器陣列(RAID)支持;Windows 2000 產品系列 lWindows 2000 ProfessionallWindows 2000 Professional是Microsoft在Windows NT Workstation 4.0基礎上發展起來的客戶端的操作系統,不僅繼承了NT Workstation 4.0的穩定性和可靠性等優點,而且還擁有了更好的用戶界面、支持即插即用、管理起來也更加方便,而且具有更高級別的安全性和更好的性能。Windows 2000產品系列lWindows 2000 Serverl用來支持文件和列印、應用程序、Web以及通信服務功能的多任務操作系統。
提供可擴展、基於Internet標准、與操作系統緊密結合的活動目錄服務,方便了網路資源的管理和查找。
提供了Web和Internet服務,為客戶在商業上採用Web技術提供了便利條件,它能適應從簡單的Web站點到Web應用及視頻點播等流媒體服務的各種需要。l支持4GB的物理內存和兩路SMP對稱多處理系統,並包含了活動目錄、COM+、公共密鑰設施、智能鏡像(ntellimirror)和Terminal服務等特性,它適合於中小型規模企業作為應用分發、Web伺服器、工作組和分支辦公室的伺服器操作系統。Windows 2000產品系列lWindows 2000 Advanced Serverl部門和應用伺服器,比Windows 2000 Server提供了更多的網路功能和Internet服務;支持四路SMP和64GB物理內存;
集成了可伸縮集群服務,是資料庫應用、高可用集群和為大型系統和應用的可伸縮性提供負載平衡服務的理想平台。Windows 2000 Server產品系列lWindows 2000 Datacenter ServerlDatacenter Server是功能性最強的伺服器操作系統。l支持16路SMP和64GB的物理內存。lWindows 2000 Datacenter Server提供了集群和負載平衡服務兩個基本特徵服務,適合於大規模數據倉庫、計量經濟學分析、大規模科學和工程計算、事務處理、大規模的ISP等應用。 NetWare操作系統 lNetWare操作系統的發展起源於1981年,Novell公司首次提出了LAN文件伺服器的概念;
1983年,基於Motorola MC68000 (操作系統為CP/M)的網路操作系統Novell SHARE-NET。 1984年, NetWare 1.0,以MS-DOS為環境的網路操作系統。
1985年,Advanced NetWare 1.X,增加了多任務處理功能,完善了低層協議,並支持基於不同網卡的結點互連;
1986年,Advanced NetWare 2.0,擴充了虛擬內存工作方式,並且內存定址突破640KB;NetWare操作系統
1987年, NetWare 2.1,在Netware文件伺服器增加了系統容錯機制(SFT),包括熱修復、磁碟鏡像和磁碟雙工等特性;
1990年, NetWare 3.1,在網路整體性能、系統的可靠性、網路管理 和應用開發平台等方面予以增強;
1993年, NetWare 4.0,在3.11的基礎上,增加了目錄服務和磁碟文件壓縮功能,具有良好的可靠性、易用性、可縮放性和靈活性。
1998年9月,NetWare 5,更大程度地支持並加強了Internet/Intranet以及資料庫的應用與服務。
NetWare操作系統的結構 lIPX(Internet Packet eXchange)作為網路層的分組交換協議,提供分組定址和選擇路由功能,但不保證可靠到達,相當於數據報功能。IPX是Netware結構中關鍵部分,是工作站和文件伺服器相互通信的協議,是較高層SPX和NetBIOS的基礎。lSPX(Sequenced Packet eXchange)是NetWare的運輸層協議,它與TCP/IP協議組中的TCP協議類似,以面向連接的通信方式工作,向上提供簡單卻功能很強的服務。它可以保證信息流按序、可靠地傳送。NetWare操作系統的結構 oNetWare核心協議NCP(NetWare Core Protocol)在用戶發送請求給伺服器的遠端文件服務過程中執行。文件服務過程所產生的相應信息送回給用戶。在NCP的基礎上形成了文件和網路所有的服務。利用這些服務,可以構成各種功能的應用程序。NCP支持使用虛電路和數據報兩種網路應用接入介面。oNCP的主要功能是:服務連接維護、目錄維護、文件維護、數據訪問同步、保密庫維護、網路維護、列印維護、軟體拷貝保護、計費服務和隊列管理服務。
Netware的特點
具有多任務、多用戶的功能,工作站軟體所佔內存較小,支持多種區域網硬體,保護了已有硬體投資;NetWare使用開放性協議技術OPT(Open Protocol Technology),允許各種協議的結合,使各類工作站可與公共伺服器通信;NetWare高效的硬碟存取管理技術消除了伺服器的瓶頸。Netware文件伺服器具有五種安全性措施:注冊口令、受託者權、目錄權、文件屬性和文件伺服器安全性。這些安全性措施可以單獨使用,也可以混合使用。Netware的系統容錯技術
三級容錯l第一級針對硬碟表面介質出故障而設計,採用雙重目錄、文件夾、磁碟熱修復等;
第二級針對硬碟故障而設計,採用硬碟鏡像方法;
第三級提供文件伺服器鏡像的功能;
UNIX操作系統
UNIX不是網路操作系統,但由於它能支持通信功能,並提供一些大型伺服器的操作系統的功能,因此也可把它作為網路操作系統;
在20世紀80年代,UNIX是用於小型計算機的操作系統,以替代一些專用操作系統。在這些系統中,UNIX作為一種多用戶操作系統運行,應用軟體和數據集中在一起,經過不斷的發展,UNIX已成為可移植的操作系統,能運行在范圍廣闊的各種計算機上,包括大型主機和巨型計算機,從而大大擴大了應用范圍。 UNIX操作系統的結構
UNIX內核
UNIX內核的功能是完成底層與硬體相關的功能,控制著計算機的資源,並且將這些資源分配給正在計算機上運行的應用程序。
ShelllShell的作用是解釋來自用戶和應用的命令,使計算機資源的管理更加容易和高效。Shell程序與用戶進行交互,使用戶能夠運行程序、拷貝文件、登錄或退出系統以及完成一些其它的任務。Shell程序可以顯示簡單的命令行提示游標,或者顯示一個有圖標與窗口的圖形用戶界面(X-Windows)。Shell程序與在UNIX上運行的應用程序一起利用內核提供的服務,對文件與外圍設備進行管理。由於Shell程序與硬體無關,因此更容易移植,UNIX可具有多種 Shell。o實用程序與應用n實用程序處於Shell的外層,提供了大部分的可執行程序,而用戶的應用程序在實用程序之上。嚴格來講,實用程序和應用程序是屬於同一性質的,但實用程序大多是為了幫助操作系統執行作業以及幫助程序員開發軟體。由於UNIX具有很多的實用程序,使UNIX實際上成為和硬體獨立的操作系統,適用於開發范圍甚廣的各種應用。UNIX操作系統的結構 UNIX操作系統的功能特性
UNIX是一個多用戶、多任務操作系統;
UNIX具有良好的用戶界面;
UNIX的設備獨立性;l具有很好的可移植性;l可以直接支持網路功能;l可靠的系統安全。關於Linux操作系統
UNIX操作系統一個很大的缺點就是UNIX價格昂貴,Linux是一個自由軟體,它對各廠家的UNIX造成了巨大的沖擊。
Linux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統,它主要用於基於Intel x86系列CPU的計算機上。這個系統是由全世界各地的成千上萬的程序員設計和實現的。其目的是建立不受任何商品化軟體的版權制約的、全世界都能自由使用的UNIX兼容產品。