网络的软件系统与计算模型

1、第4章网络的软件系统与计算模型教学目标：了解计算机网络中软件系统的工作过程掌握网络操作系统的作用和分类掌握计算机网络系统的计算模型掌握中间件的作用教学重点：掌握网络操作系统的作用和分类掌握计算机网络系统的计算模型教学难点：网络操作系统的作用中间件的作用教学方法：多媒体教学系统演示教学课时：新授课，6课时教学过程：第4章网络的软件系统与计算模型4.1计算机网络的软件系统各种网络运行所需要的软件分布在主机（服务器或客户机）中，也存在于通信节点和网络 的连接设备内。通常在主机中具有实现多层协议功能的软件，而通信节点或连接设备内一般只 需要支持网络层以下的三层或两层协议的软件。4.1计算机网络的软件系

2、统网络软件系统的层次划分网络系统平台软件、网络功能和信息服务平台软件、网络应用软件网络服务器中的软件类型网络操作系统、网络管理软件、各种网络应用软件平台和应用软件网络客户机中的常用软件在网络客户机上通常使用桌面操作系统作为客户机的系统软件平台。4.2网络操作系统网络操作系统是整个网络的核心，它实际上是一些程序的组合，是网络环境下用户与网络 资源之间的接口，它能够实现对网络的控制和管理。它还可以通过网络，向网络上的计算机和 外部设备提供各种网络服务。人们在选择使用微机局域网的产品时，很大成分是在选择网络操 作系统。由于所有网络提供的功能都是通过该网络的操作系统来实现的，因此，网络操作系统 的水平

3、就代表了网络的水平。4.2.1网络操作系统的定义和功能一般操作系统的英文名称为Operating System，简称为OS；而网络操作系统的英文名称为 Network Operating System，简称为NOS。网络操作系统的定义网络操作系统是为了实现网络通信的有关协议，并为网络中各类用户提供网络服务的软件集 合。网络操作系统的功能处理机管理、存储器管理、文件管理和设备管理等基本功能。4.2.2典型网络操作系统下面简介几种常见的网络操作系统。UNIX网络操作系统UNIX操作系统常用的版本有AT&T和SCO公司推出的UNIX SVR3.2、UNIX SVR 4.0，以及由 Univell推出

4、的UNIX SVR4.2等。目前UNIX的应用重点是在大型网络的高端网络中应用。在 Internet中，较大的服务器上都无一例外的使用了 UNIX操作系统。NetWare网络操作系统NetWare以其先进的目录服务环境，集成和方便的管理手段，简单的安装过程等特点，受 到用户的好评。NetWare适合应用在利用原有计算机组网，计算机档次不高，或配置较低的中小 型局域网。Windows NT/2000网络操作系统Windows NT/2000提供了多种功能强大的网络服务功能。因此，在系统的稳定性和安全性要 求不是很高的中小型网络中，人们常常使用比较容易使用的、有一定安全保护功能的、稳定性 较好的W

5、indows NT/2000作为网络操作系统。Linux网络操作系统Linux是建立在UNIX基础之上的一个版本。最初，是由Linus Benedict Torvalds等通过 Internet组织起来的开发小组编写的，后来由众多软件的高手参与开发的一种操作系统。它功 能强大，具有丰富的系统软件和应用软件的支持。另外，它是一个开放使用的自由软件。由于Linux具有可以与其他操作系统相媲美的多任务、 多用户、多平台、多线程、虚拟存储管理、虚拟控制台、高效磁盘缓冲和动态链接库等强大的 应用功能。它更加适合于广大需要自行开发应用程序的用户和那些需要学习UNIX命令工具的用 户。4.3计算机网络系统的

6、计算模型网络模型(network model)就是指网络上计算机处理信息的方式，也被称为网络的计算 模式。在网络的发展进程中，有如下几种网络计算模式：“主机-终端机”式网络模型“专用服务器”式网络模型“客户机/服务器”(C/S)式网络模型“浏览器/服务器”(B/S)式网络模型“对等网络”(peer-to-peer)网络模型在这几种结构中，“主机-终端机”网络模型的集中式处理模式主要应用于银行等具有特殊 安全要求的计算机网络系统，在微机局域网中并不多见；“专用服务器”式网络模型目前应用 较少；因此，本书不再做重点介绍。4.3.1专用服务器网络模型专用服务器结构又称为“工作站/服务器”模型，这是一

7、种集中管理、分散处理的计算模式。 其中的工作站从服务器上下载整个文件，并完成全部的运算工作，而服务器仅完成共享数据、 用户账户的集中管理。因而，网络上传输数据的负荷较大，服务器的强大能力并未充分发挥， 网络的工作效率较低。C/S客户机/服务器网络模型C/S结构发展迅速的主要原因在于其低廉的价格、高度灵活性、简单的资源共享方式，以及 其良好的扩充性能。C/S的基本概念C/S的组织结构在C/S结构的网络中，将多种需要处理的工作任务分别分配给相应的客户机和服务器来完成。 而网络中的客户机和服务器并没有一定的界限，必要时两者的角色可以互换。在7S网络中，到 底谁为客户机、谁为服务器完全按照其当时所扮演

8、的角色来确定。一般的定义是：提出服务请 求的一方称为“客户机”，而提供服务的一方则称为“服务器”。客户机/服务器（C/S）网络系统结构的组成C/S类型网络的信息服务系统通常由计算机平台、网络平台和数据库平台组成。根据其作用 划分为几个部分：（1）第1部分为前端（front-end），即客户机。（2）第2部分为后端（back-end），即服务器。（3）第3部分为连接件，即起连接作用的软件和硬件。适用的网络操作系统目前，流行的各种网络操作系统都支持客户机/服务器（C/S）系统结构的网络操作系统。在服务器上除了安装网络操作系统（例如Windows NT Server或Windows 2000 Ser

9、ver或NetWare 4.1）、网卡及其驱动程序等软件外，还要安装数据库管理系统的服务器端软件、网络管理工具 和通信服务软件，以及安全、容错等装置。应用场合C/S模式的适用性广泛，因此被应用于各种要求安全性能较高、便于管理、具有各种微机档 次的中小型单位的办公网络、工商企业网或校园网。客户机/服务器（C/S）系统结构的特点（1）优点集中式管理、分布式和协作式处理共存的模式。系统可扩充性好。抗灾难性能好，可靠性高。安全性好。用户界面统一、友好。（2）缺点管理较为困难。主从式结构仍属分散式处理信息的方法，所以比集中式方法更为复杂。尤其 对分布式资源的管理比较困难。开发环境较为困难。因为主从式结构

10、采取开放方式，允许不同厂商之间的用户运用，因此开 发环境的管理也比集中式要困难得多。“客户机/服务器”结构的文件管理方式C/S结构与其他结构在硬件组成、网络拓扑、通信连接等方面基本相同。在0/S结构中，服务 器的管理方式已由原来的文件管理方式上升为数据库管理方式。因此，人们有时把C/S结构中的 服务器称为“数据库服务器”（或DBMS Server）。B/S浏览器/服务器网络模型随着Internet /Intranet的广泛使用，计算机“网络化”和“信息化”是当今企事业单位发 展的总趋势。C/S网络结构已经发展为最新的B/S形式。B/S浏览器/服务器网络模型的概念B/S为Browser/Serv

11、er的英文缩写，其中文全名为浏览器/服务器网络结构。B/S模型的客户 机上采用了人们普遍使用的浏览器，因此，它是一个简单的、低廉的、以Web技术为基础的“瘦” 型系统。其服务器端除了原有的服务器外，通常增添了高效的WWW（Web）服务器。B/S的体系结 构如图所示.基于B/S模式的网络，通常主要指其信息系统通常采用了三层或更多层的结构：客户机(浏览器)WWW (Web)服务器数据库服务器B/S模式以Web服务器为系统的中心，客户机端通过其浏览器向Web服务器提出查询请求 (HTTP协议方式)，Web服务器根据需要向数据库服务器发出数据请求。数据库则根据查询或查 询的条件返回相应的数据结果给We

12、b服务器，最后Web服务器再将结果翻译成为HTML或各类脚本 语言的格式，并传送给客户机上的浏览器，用户通过浏览器即可浏览自己所需的结果。C/S和B/S浏览器/服务器网络模式中的中间件使用中间件(middle-ware)的原因中间件的作用常用中间件的种类与C/S结构的二层结构相比，使用B/S结构的浏览器访问数据库的三层方式，除了具有前者 的全部优点外，还具有成本低，易于更新和改动，用户可以自行安装浏览器软件，并使用通用 的浏览器进行访问，与网络平台完全无关，客户端软件廉价，安全保密控制灵活等显著的优点。C/S结构和B/S网络模型的总结“基于服务器管理”的网络模型具有如下特点。优点集中化的安全管

13、理措施，如：身份识别、登录验证、资源访问控制和审计。专用的主控服务器，如：Windows NT/2000 Server。便于访问，如：Windows NT/2000 Server中的“一个用户，一个账户”的管理策略。便于备份，如：Windows 2000 Server中的备份系统。同步化的文件，如：多个域控制器的定期自动同步。缺点昂贵的服务器，例如：需要至少一台专用的主控服务器，与普通的客户计算机相比， 服务器的价格要贵得多。由于具有专门的服务器，因此，需要专职的系统管理员对网络进行管理。4.3.5对等式网络模型1.对等式网络模型的系统构成对等式网络(Peer-to-Peer)模型简称“对等网

14、”，所使用的拓扑结构、硬件、通信连接等 方面与“客户机/服务器”和“浏览器/服务器”结构几乎相同，其主要区别如下：硬件结构的区别对等式网络与基于服务器网络的主要硬件差别是，对等网不需要功能强大的专用服务器，对 网络硬件的要求较低，因此，极大的降低了网络成本。软件的区别对等网模式的网络无须购置专门的网络操作系统，仅使用各台计算机桌面操作系统中内置的 联网功能，例如：只使用Windows 98/2000专业版/XP即可组建成对等网。（3）组织和管理的区别在图4-5所示的对等网中，由每台计算机的管理员自行管理自己的资源和账户。由于对等网中 的每一台计算机都有绝对的自主权，因此其管理模式是分散的，每一

15、个计算机既可以起客户机 作用也可以起服务器作用。因此，当对等网的规模增大以后，如果要保证资源的安全访问，将 会增加管理的工作量。适用场合“对等网”适用于小型办公室、实验室、游戏厅和家庭等小规模网络，通常对网络计算机数 目的要求是：最好不超过10台计算机，超过以后，对等网的维护就变得十分困难。因此，当用 户的微机数量不多，并以共享资源为主要目的时，建议采用这种网络结构。对等网适用的网络操作系统目前，具有内置“对等网”联网功能的常见操作系统有以下几种。Windows 95/98/2000-PRO/XPWindows for WorkgroupWindows NT Workstation其他支持对等网的产品，还有Microsoft的LAN Manager与Novell的Personal NetWare等。中 国台湾的产品有智邦的Lansoft，友讯的Lansmart，宏伟的Topware等，使用这些操作系统，可 以方便地组建“对等网”。对等网的特点对于以资源共享为主