第8章 网络操作系统与网络管理.ppt

1、第8章 网络操作系统与网络管理,8.1网络操作系统及其特点 8.2典型的网络操作系统 8.3网络管理的基本概念 8.4计算机网络管理的管理模式 8.5计算机网络管理的管理协议,第8章 网络操作系统与网络管理,【本章内容简介】网络管理是对组成网络的各种硬软件设施的综合管理。本章主要介绍有关网络操作系统和网络管理的基本知识，同时还对几种主要网络操作系统和简单网络管理协议进行了介绍。 【本章重点难点】重点掌握计算机网络操作系统、网络管理及简单网络管理协议的基本知识。,8.1网络操作系统及其特点,操作系统是计算机系统中的一个系统软件，由一些程序模块组成，管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组

2、织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口的作用。 网络操作系统的基本任务就是：屏蔽本地资源与网络资源的差异性，为用户提供各种基本网络服务功能，完成网络共享系统资源的管理，并提供网络系统的安全性服务。,8.1.1网络操作系统概述,8.1.2网络操作系统的特点,随着计算机网络的发展和广泛应用，网络操作系统也不断在发展，一个典型的网络操作系统一般具有以下特征： （1）共享资源：网络操作系统为多用户多任务共享资源的操作系统，包括打印机处理，网络通信处理等。 （2）与硬件无关：网络操作系统可以在不同的网络硬件上运行，比如使用不同的网

3、卡。 （3）多用户支持：网络操作系统应能同时支持多个用户对网络的访问。 （4）网络管理：支持网络实用程序及其管理功能，比如系统备份，安全管理、性能控制等。,8.1.2网络操作系统的特点,（5）系统容错：防止主机系统因故障而影响网络正常运行。通常采用UPS电源监控保护、双机热备份、磁盘镜像和热插拔等措施。 （6）安全性和存取控制：对用户资源进行控制，并提供控制用户对网络访问的方法。 （7）用户界面：网络操作系统为用户提供了丰富的界面功能，具有多种网络控制方式。 （8）广域网连接：可以通过网桥、路由功能与别的网络连接。,8.1.3网络操作系统的基本功能,虽然不同的网络操作系统具有不同的特点，但它们

4、提供的网络服务功能有很多相同点。一般来说，网络操作系统都具有以下8种基本功能。 1文件服务 2打印服务 3数据库服务 4通信服务 5信息服务 6分布式服务 7网络管理服务 8Internet/Intranet服务,8.1.4网络操作系统的分类,网络操作系统种类较多，根据其服务模式有三种基本类型。 1集中式处理的主机/终端机系统结构 2基于服务器的模式 （1）专用服务器结构。 优点。数据保密性极其严格，且可以按不同的需要给予使用者相应的权限，从而达到资源共享的目的；文件的安全管理较好；可靠性较大。 缺点。效率较低；工作站上的资源无法直接共享；安装与维护比对等网困难；需要至少一部专门的服务器及专职

5、的管理员，且服务器的运算能力没有发挥。 （2）客户机/服务器模式（Client/Server）。 客户机/服务器模式的特点如下：,8.1.4网络操作系统的分类,集中式管理和分布式处理模式。系统扩充性好。可靠性高 安全性好。管理较为复杂 。开发环境较为困难。 3对等式模式目前，许多操作系统支持对等网络结构的网络。如Windows 95/98/2000。 （1）对等网优点 计算机硬件的成本低：对等网络的结构非常简单，网络中对硬件的需求比较低。 易于管理：针对网络用户较少的网络，对等网络很容易安装和管理。 不需要网络操作系统的支持：对等网络并不需要使用网络操作系统，只要每台计算机安装有支持对等连网功

6、能的操作系统就可以实现对等网络。,8.1.4网络操作系统的分类,（2）对等网的缺点 如果一个网络的用户多、规模大或者是网络复杂、要求较高时，对等网络的缺点就显得很突出了。 影响用户计算机的性能：对等网络中的每台计算机都以前后台的方式工作，前台为本地用户进行数据处理，后台为其他网络用户提供访问资源的服务。 网络的安全性无法保证：由于对等网采用分散的资源管理，不可能保证每台计算机的用户都能很好地管理计算机的资源，网络的安全性是一个很大的问题。 备份困难：由于对等网中的资源分布在所有的计算机中，因此，备份所有工作站上的数据非常困难。,8.2典型的网络操作系统,8.2.1 Windows操作系统,1w

7、indows NT Server的发展 （1）Windows NT操作系统的起源 （2）Windows NT操作系统的组成 2Windows 2000的简介 Windows 2000系列平台软件针对不同的应用场合，分为4个版本。 （1）Windows 2000 Professional （2）Windows 2000 Server （3）Windows 2000 Advanced Server （4）Windows 2000 Datacenter Server,8.2典型的网络操作系统,3Windows 2000的特点 （1）友好的用户界面 （2）强大的硬件兼容性 （3）全面的软件兼容性 （4

8、）系统更加隐定 （5）强大的NTFS 5.0磁盘文件系统 （6）全面支持活动目录 （7）远程安装操作系统 （8）永远完整可用的软件 （9）增强的网络打印管理 （10）磁盘配额 （11）支持终端服务 （12）公用密钥体系,1UNlX操作系统的发展 2UNIX操作系统的特点 UNIX操作系统主要有以下几个特点： （1）UNIX操作系统是一个多用户系统。 （2）UNIX操作系统是一个多任务操作系统。 （3）UNIX操作系统具有良好的用户界面。 （4）UNIX操作系统文件、目录与设备采用统一的处理方式。 （5）UNIX操作系统具有很强的核外程序功能。 （6）UNIX操作系统具有很好的可移植性。 （7）

9、UNIX操作系统可以直接支持网络功能。,8.2.2 UNIX操作系统,8.2.3 Linux操作系统,1Linux操作系统的发展 2Linux操作系统的特点 与传统的网络操作系统相比，Linux操作系统主要有以下几个特点。 （1）Linux操作系统不限制应用程序可用内存的大小。 （2）Linux操作系统具有虚拟内存的能力，它可以利用硬盘来扩展内存。 （3）Linux操作系统允许在同一时间内运行多个应用程序。,8.3网络管理的基本概念,网络是新经济时代的基础设施，信息的传递、办公、商务、教育、娱乐等各种活动都可以通过网络完成。在计算机网络的质量体系中，网络管理是其中一个关键环节，网络管理的质量会

10、直接影响网络的运行质量。网络管理可以借助于相应的管理软件与硬件来实现网络的安全，保证用户能够安全、方便地使用网络，实现网络的共享。,8.3.1网络管理的产生与发展,网络管理并不是一个新概念。从广义上讲，任何一个系统都需要管理，只是根据系统的大小、复杂性的高低，网络管理在整个系统中的重要性不同。网络也是一个系统。计算机网络的管理伴随着1969年世界上第一个计算机网络ARPANET而产生，随后的一些网络结构，如IBM的SNA、DEC的DNA、SUN的AppleTalk等，也都有相应的管理系统。虽然网络管理很早就有，却一直没有得到应有的重视。这是因为当时的网络规模较小、复杂性不高，一个简单的网络管理

11、系统就可以满足网络正常管理的需要，因而对其研究较少。但随着网络的发展，规模逐渐增大、复杂性增加，早期的网络管理技术已不能适应网络的迅速发展。,8.3.2网络管理的目标,网络管理是指为保证网络系统能够持续、稳定、安全、可靠和高效地运行，对通信网上的通信设备及传输系统进行有效的监视、控制、诊断和测试所采用的技术和方法。也就是指规划、监督、控制网络资源的使用和网络的各种活动，以使网络的性能达到最优。网络管理的目的在于提供对计算机网络进行规划、设计、操作运行、管理、监视、分析、控制、评估和扩展的手段，从而合理地组织和利用系统资源，提供安全、可靠、有效和友好的服务。,8.3.2网络管理的目标,网络管理系

12、统是实现计算机网络管理的一套软件。网络管理系统能对整个网络系统的部署和配置信息进行主动的探索、维护和监视；对发生的故障能进行自动修复，并能对网络运行期间复杂的数据流量情况进行检查和分析，能主动地发现违反使用规则而引发安全问题的用户。利用网络管理系统，使得保证网络系统的运行安全可靠、稳定、高效有了可能。 网络管理的最主要目标就是实现对网络连续正常运行的保障。,8.3.3网络管理的功能,为了实现不同网络管理系统之间的互操作，支持各种网络的互联管理的要求，国际标准化组织（ISO）制定了一整套的网络管理标准体系。 在ISO网络管理标准体系中，为网络管理系统完成对整个通信网的管理，定义了5个管理功能域，

13、它们分别完成不同的管理。被定义的5个功能域只是网络管理的最基本功能，它们需要通过与其他开放系统交换管理信息来实现。在实际应用中网络管理可能还包括一些其他的管理功能，如网络规划、网络操作人员的管理等。 ISO网络管理标准的5个功能域是：配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理。,8.4计算机网络管理的管理模式,8.4.1网络管理模型及分类,网络管理分为两类。第一类是网络应用程序、文件的使用和存取权限（许可）的管理。它们都是与软件有关的网络管理问题。网络管理的第二类是由构成网络的硬件所组成。这一类包括工作站、服务器、网卡、路由器、网桥和集线器等网络硬件设备。通常情况下这些设备中设立了网络管

14、理的功能，这样管理员就可以远程地查询它们的状态，同样能够让它们在有一种特定类型的事件发生时能够发出警告，这些设备通常被称为“智能”设备。,8.4.2客户、服务器、管理员与代理,在传输协议和因特网协议中，并没有定义网络管理的功能。网络管理员用于监控网络设备的协议是在应用层运行的。也就是说，当管理员需要对特定硬件设备操作时，网络管理软件遵循传统的客户/服务器模式：管理员计算机上的应用程序作为客户，网络设备上的应用程序作为服务器。客户使用现有的传输协议（如TCP或UDP等）与服务器建立通信关系，然后他们之间根据管理协议交换信息。 为了避免混淆，网络管理系统中很少使用术语客户（Client）和服务器（

15、Server），而把在管理员的计算机上运行的客户程序称为管理员（Manager），把网络设备上的服务器应用程序称为代理（Agent）。,8.5计算机网络管理的管理协议,8.5.1网络管理协议,网络管理系统中最重要的部分就是网络管理协议，它定义了网络管理器与被管代理间的通信方法。 在一个网络的运行管理中，网络管理人员是通过网络管理系统对整个网络进行管理的。概括地说，一个网络管理系统从逻辑上包括管理对象（Management objects） 、管理进程（Manager） 、管理协议（Management Protocol）和管理信息库（Management Information Base，MI

16、B）四部分。,8.5.2简单网络管理协议,简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）是在应用层上进行网络设备间通信的管理，它可以进行网络状态监视、网络参数设定、网络流量的统计与分析、发现网络故障等。因为它的使用及开发极为简单，所以得到了普遍的应用。,8.5.2简单网络管理协议,1. SNMP概述 简单网络管理协议（SNMP）已经成为事实上的标准网络管理协议。SNMP被设计成与协议无关的，它可以在IP，IPX，Apple Talk，OSI以及其他用到的传输协议上使用。 SNMP的体系结构分为SNMP管理者（SNMP Manager）和SNM

17、P代理者（SNMP Agent），每一个支持SNMP的网络设备中都包含一个代理，此代理随时记录网络设备的各种情况，网络管理程序通过SNMP通信协议查询或修改代理所记录的信息。 SNMP由一系列协议组和规范组成的，它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。从被管理设备中收集数据有两种方法：一种是轮询（Polling-only）方法，另一种是基于中断（Interrupt-based）的方法。,SNMP的基本功能包括网络性能监控、网络差错检测和网络配置。图8-4为SNMP网络管理模型。,8.5.2简单网络管理协议,8.5.2简单网络管理协议,（1）网络管理站（Network Manage

18、ment Center，NMC）是系统的核心，负责管理代理（Agent）和管理信息库（Management Information Base，MIB）。它以数据报表的形式发出和传送命令，从而达到控制代理的目的。它与任何代理之间都不存在逻辑链路关系，因此，网络系统负载很低。 （2）代理的作用是收集被管理设备的各种信息并响应网络中SNMP服务器的要求，把它们传输到中心的SNMP服务器的MIB数据库中。代理包括智能集线器、网桥、路由、网关及任何合法节点的计算机。,8.5.2简单网络管理协议,（3）管理信息库MIB负责存储设备的信息，它是SNMP分布式数据库的分支数据库。 （4）SNMP用于网络管理站

19、与被管设备的网络管理代理之间交互管理信息。网络管理站通过SNMP向被管设备的网络管理代理发出各种请求报文，网络管理代理则在接收这些请求后完成相应的操作。,8.5.2简单网络管理协议,2SNMP体系结构的特点 为了提高网络管理系统的效率，网络管理系统在传输层采用了用户数据报（UDP）协议，针对Internet飞速发展和协议的不断扩充和完善，SNMP设计具有如下特点： （1）尽可能地降低管理代理的软件成本和资源要求。 （2）提供较强的远程管理功能，以适应对Internet网络资源的管理。 （3）体系结构具备可扩充性，以适应网络系统的发展。 （4）管理协议本身具有较强的独立性，不依赖于任何厂商任何型

20、号和任何品牌的计算机、网络和网络传输协议。 3SNMP操作命令,8.5.2简单网络管理协议,简洁清晰是SNMP协议最重要的特点，系统的负载可以减至最低限度。SNMP是用存（存储数据到变量）和取（从变量中取数据）两种操作。在SNMP中，所有操作都可以看做是由这两种操作派生出来的。正是由于这些特性，使SNMP的开发也非常方便，成为网络管理事实上的标准。 在SNMP中只定义了4种操作： （1）取（get）：从代理那里取得指定的MIB变量的值。 （2）取下一个（get next）：从代理表中取得下一个指定的MIB的值。 （3）设置（set）：设置代理指定的MIB的变量值。 （4）报警（trap）：当代理发生错误时立即向网络管理站报警，无须等待接收方响应。,8.5.2简单网络管理协议,4SNMP的工作原理 SNMP代理和管理站通过标准消息通信，这些消息中的每一个都是一个单个的包。因此，SNMP使用UDP作为第四层传输协议。UDP使用无连接的服务，因此SNMP不需要依靠在代理和管理站之间保持连接来传输消息。,8.5.2简单网络管理协议,SNMP有5种消息类型： （1）Get Request：SNMP管理站使用Get Request从拥有SNMP代理的网络设备中检索信息。 （2）Get Response：SNMP代理以Get Response消息响应Get Requ