【正文】 但“盲目”廣播使無用的通信量劇增，造成“廣播風暴”。 第四章 服務器操作系統(tǒng) 本單元概覽 一、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的特點。 管理計算機資源，使資源利用率更高，使上層的應用程序可以獲得比硬件提供的功能更多的支持。Windows 運行于保護模式下，可以使用擴展內(nèi)存，如果實內(nèi)存不夠，還要提供虛擬內(nèi)存。 通用型 NOS 分為： ? 變形級系統(tǒng)：在單機 OS 基礎上，通過增加網(wǎng)絡功能構成的 ? 基礎級系統(tǒng)：以硬件為基礎的，根據(jù)網(wǎng)絡服務的要求，專門設計的網(wǎng)絡 OS。 Windows Server 2020 的版本： Windows Server 2020 Web 版， Windows Server 2020 標準板， Windows Server 2020 數(shù)據(jù)中心版， Windows Server 2020 企業(yè)版 不同版本的 Windows Server 2020 的適應范圍不同，所要求的硬件支持都有所不同。 1. NetWare 操作系統(tǒng)的組成 : 文件服務器內(nèi)核、工作站、低層通信協(xié)議 2. NetWare 操作系統(tǒng)的特點 : 文件系統(tǒng) :高效硬盤訪問機制有目錄 Cache、目錄 Hash、文件Cache、后臺寫盤、電梯升降查找法與多硬盤通道等 . NetWare 文件系統(tǒng)的結構為：文件服務器、卷、目錄、子目錄、文件的層次結構。如 FAT， VFAT， NFS 等 應用程序：標準的 Linux 系統(tǒng)豆油一套應用程序的程序集。 主要有 4部分組成： （ 1）通信線路： Inter 的基礎設施，包括有線線路和無線線路 （ 2）路由器（網(wǎng)關）：網(wǎng)絡互聯(lián)的橋梁。一條電話線只能支持一個用戶接入。 ADSL 調(diào)制解調(diào)器不但具有調(diào)制解調(diào)功能，還具有網(wǎng)橋和路由的功能。 三、 IP協(xié)議與互聯(lián)層服務 IP互聯(lián)網(wǎng)的工作原理 Inter 是將提供不同服務的、使用不同技術的、具有不同功能的 網(wǎng)絡互聯(lián)起來形成的。只有系統(tǒng)資源用盡，接收數(shù)據(jù)錯誤或網(wǎng)絡發(fā)生故障時， IP才被迫丟棄報文。 屏蔽各種物理地址的差異，使用 IP協(xié)議規(guī)定的地址（ IP地址）。 A類地址允許有 27― 2=126 個網(wǎng)絡（網(wǎng)絡地址的 0和 127 保留用于特殊目的），每個網(wǎng)絡有 224― 2=16777214 個主機。每個數(shù)值小于 255,中間用” .”間隔開。 子網(wǎng)編址 為克服 IP 地址的浪費，可以采用子網(wǎng)編址的方法。 是以以太網(wǎng)經(jīng)常使用的映射方法，它充分利用了以太網(wǎng)的廣播 能力，將 IP 地址與物理地址進行動態(tài)綁定。該字段為數(shù)據(jù)包分配一個轉發(fā)優(yōu)先級，要求中途轉發(fā)器路由器盡量使用低延遲、高吞吐或高可靠性的線路投遞。 IP 封裝、分片與重組 當 IP 分組在網(wǎng)上傳輸時，可能跨越多個網(wǎng)絡，但每個網(wǎng)絡都規(guī)定了一個幀最多攜帶的數(shù)據(jù)量（此限制稱為最大傳輸單元或 MTU） ,當長度超過 MTU 時，就需要將數(shù)據(jù)分成若干個較小的部分（分片），然后獨立發(fā)送； 目的主機收到分片后的數(shù)據(jù)報后，對分片再重新組裝（重組）。既然是選項，
。 地址：源地址和目的地址表示發(fā)送與接收的地址。 長度：分為報頭長度和總長度。 例如： B類地址 如果子網(wǎng)掩碼為 ，按位求與后，確定的子網(wǎng)號為 1 地址解析協(xié)議 (ARP) IP 地址屏蔽了物理網(wǎng)絡地址的差異，但不會對物理地址做任何修改。 回送地址： A類網(wǎng)絡中 是一個保留地址，用于網(wǎng)絡軟件測試以及本地機器進程間通信。C類地址允許有 221=2097152 個網(wǎng)絡，每個網(wǎng)絡有 28― 2=254 個主機。 IP 地址分類 IP 地址 32 位，為適應不同的網(wǎng)絡規(guī)模，將 IP 地址分成 5類：A、 B、 C、 D、 E A 類地址的前一個字節(jié)表示網(wǎng)絡地址，且最前端 1個二進制位固定是“ 0”。 統(tǒng)一物理地址的方法不現(xiàn)實的。 面向無連接的傳輸服務：從源結點到目的結點的數(shù)據(jù)報可能經(jīng)過不同的傳輸路徑，而且在傳輸過程中數(shù)據(jù)報有可能丟失，也有可能正確到達。種類有： DDN， ATM,幀中繼等，用戶可以租用。下行通道的數(shù)據(jù)傳輸速率遠遠大于上行的數(shù)據(jù)傳輸速率（非對稱）。 二、 Inter 的接入 通過電話網(wǎng)接入 接入 Inter 的方法有很多種，但必須借助 ISP 將自己的計算機接入 Inter。 六、路由器與路由選擇。 五、 Linux 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) Linux 的特點 1) Linux 操作系統(tǒng)是自由軟件，具有開放性 2) Linux 操作系統(tǒng)支持多用戶、多任 務。 ? 廣泛適合的網(wǎng)絡解決方案：能夠高效地提供豐富的 Web 體驗和最新的網(wǎng)絡解決方案。 Ｗ indows 2020 Server 是 Windows NT 的升級版本。 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)除具有單機操作系統(tǒng)功能（進程、文件、內(nèi)存、I/O 設備）外，還具有網(wǎng)絡通信，并提供網(wǎng)絡服務功能的操作系統(tǒng)。 DOS運行于實模式下。 分為單機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。 網(wǎng)橋一般采用接收、存儲、地址過濾與幀轉發(fā) 交換機完成幀的轉發(fā) 交換機可以直接與計算機連接 網(wǎng)橋不是直接連接計算機而是連接局域網(wǎng) 由于交換機負責完成幀一級的交換，并工作在鏈路層，因此又被稱為第二層交換機。傳送過程中 每個發(fā)現(xiàn)幀記錄路由，到達目的地后，沿著各自的路由返回源結點。 注意： ? 網(wǎng)橋不更改接收幀的內(nèi)容與格式，要求在 MAC 子層以上使用相同協(xié)議 ? 衡量網(wǎng)橋性能指標是每秒鐘接收與轉發(fā)的幀數(shù) ? 網(wǎng)橋必須具有尋址能力和路由選擇能力 ? 網(wǎng)橋連接的兩個局域網(wǎng)的 MAC 子層和物理層的協(xié)議可不相同 網(wǎng)橋的路由選擇策略 網(wǎng)橋通過路由表來實現(xiàn)不同網(wǎng)段之間的幀轉發(fā)。 MAC 層的主要功能是對無線環(huán)境的訪問控制、提供多個接入點的漫游支持，同時提供數(shù)據(jù)驗證與保密服務。 ? 特殊無線網(wǎng)絡的結構：無線自組網(wǎng)采用一種 不需要基站的“對等結構”移動通信模式，網(wǎng)絡中的所有用戶都可能移動，每個系統(tǒng)都具備動態(tài)搜索、定位和恢復連接的能力。它們只是特定時間內(nèi)特定廣播組成員。 （ 2）組網(wǎng)方法：（ 4種） ? 利用交換機端口號定義虛擬局域網(wǎng)：邏輯上將交換機端口劃分為不同的虛擬子網(wǎng)，當某一端口屬于一個虛擬網(wǎng)時，就不能屬于另外一個虛擬子網(wǎng)。優(yōu)點：交換延遲短；缺點：缺乏檢錯，不支持不同速率端口之間的幀轉發(fā)。交換機通常針對某種局域網(wǎng)設計，交換式局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機。支持多種傳輸介質(zhì)。 （ 2） 100baseT4：支持 4 對 3 類非屏蔽雙絞線，其中 3對用于數(shù)據(jù)傳輸， 1 對用于沖突檢測。 優(yōu)點：每個子網(wǎng)作為小型局域網(wǎng)，隔離子網(wǎng)間的通信量，提高網(wǎng)絡的安全性。 —— MAC地址（物理地址） MAC 地址為 6字節(jié)（ 48位）。 一個結點接收幀，首先判斷幀的長度。典型的 CSMA/CD采用二進制指數(shù)退避算法，退避延遲時間計算為： t=2k R a 其中： a 是沖突窗口大小， R 是隨機數(shù)， k 為沖突次數(shù)，定義 k 的最大值，一旦 k 是最大值時是最后一次發(fā)送。 沖突信號的延遲時間 =2*D/V 其中： D 是結點到最遠結點的距離， V 表示信號傳輸速度，信號往返的時間為延遲時間。 如下圖： （ a）載波偵聽 結點利用總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先偵聽總線是否空閑，以太網(wǎng)規(guī)定發(fā)送數(shù)據(jù)采用曼徹斯特編碼。 ? 定義不同介質(zhì)訪問控制技術的相關標準。研究者只需要面對 OSI模型中數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，網(wǎng)絡層及以上高層不屬于局域網(wǎng)協(xié)議的研究范圍。 優(yōu)點：結構簡單、容易實現(xiàn)、易于擴展、可靠性好。 標準 標準以微波、激光與紅外線等作為傳輸介質(zhì)，實現(xiàn)移動計算機網(wǎng)絡中的移動結點的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的功能。 搜索引擎是運行在 WEB上的應用系統(tǒng)軟件，是對網(wǎng)絡上大量資源建立索引并提供檢索服務的應用軟件。 TCP/IP 參考模型與層次 主機 網(wǎng)絡層、互聯(lián)層、傳輸層和應用層。 網(wǎng)絡層：通過路由選擇算法，為分組的通過選擇最適當路徑。通過接口提供給更高一層。 四、網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念 1. 網(wǎng)絡體系結構的基本概念 網(wǎng)絡協(xié)議：為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則，約定與標準。 具體步驟： 源主機將報文分成若干個分組，發(fā)送給直接相連的處理機，收到的處理機 存儲分組； 每個收到分組的處理機都進行差錯檢驗，然后收到分組的處理機向發(fā)送處理機返還確認信息。 線路交換的缺點：對突發(fā)性通信 不適應，系統(tǒng)效率低，不具備存儲數(shù)據(jù)能力，不具備差錯控制能力。 實際的傳輸系統(tǒng)，如果不是傳輸二進制碼元，需要折合成二進制碼元計算。單位 bir/s 或 bps。 城域網(wǎng)：介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的高速計算機網(wǎng)絡。 5. 寬帶城域網(wǎng)的發(fā)展 寬帶城域網(wǎng)與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡在概念 和技術上發(fā)生了很大的變化，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 傳統(tǒng)局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)在技術上的界限模糊 傳統(tǒng)的電信傳輸技術與計算機網(wǎng)絡技術的界限越來越模糊 傳統(tǒng)的電信服務與互聯(lián)網(wǎng)應用的界限越來越模糊 電信傳輸網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡與廣播電視網(wǎng)絡技術的界限越來越模糊 寬帶城域網(wǎng)的核心技術是：核心交換網(wǎng)和接入網(wǎng)。迫切需要統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結構和統(tǒng)一的網(wǎng)絡協(xié)議。國際標準化組織（ ISO）制定了開放系統(tǒng)參考模型（ OSI）。 三、分組交換的基本概念。 流媒體：流式媒體。需要考慮音頻視頻同步。 ：去除相鄰像素之間的相關性和冗余性，只對新的信息進行編碼。分為傳播信息的載體和存儲信息的載體。 （ 10）支持多重處理，多 CPU，支持并行處理技術中最常用的體系結構。 （ 4）雙高速緩存的哈佛結構：指令與數(shù)據(jù)分開。 容 量 ： 內(nèi) 存 和 外 存 之 分 。 筆記本：便攜機或移動 PC 機。 一、計算機概述 高速自動進行信息處理的電子設備，它能按照人們預先編寫的程序對輸入的數(shù)據(jù)進行處理、存儲、傳送，從而輸出有用的信息或知識， 計算機發(fā)展的 5 個階段： （ 1）大型主機階段： 主要電子管時代 （ 2）小型計算機階段：晶體管時代 （ 3）微型計算機階段：大規(guī)模集成電路時代 （ 4）客戶機 /服務器階段： 網(wǎng) 絡階段 （ 5） Inter 階段：從 APPANET 開始到 Inter 階段 （ 1）科學計算 （ 2）事務處理 （ 3）過程控制 （ 4）輔助工程 （ 5）人工智能 （ 6）多媒體應用 二、計算機硬件系統(tǒng) 服務器：提供服務的計算機。 四、多媒體技術基礎。 臺式機：微型計算機（或個人計算機）。運算速度與施工頻率有關，有時用主頻衡量 CPU 的速度。 （ 3）分支預測 通過設置分支目標緩沖器，動態(tài)預測分支轉移情況，使得流水線的吞吐率能保持較高水平。 （ 9）內(nèi)置能源效率技術，系統(tǒng)不工作時進入睡眠模式，在幾個毫秒時間內(nèi)可進入全速運行狀態(tài)。 四、多媒體技術基礎 （ 1）多媒體概念 媒體是信息的載體，是信息傳遞與存儲的基本手段和工具。典型的方法有哈夫曼 編碼、游程編碼、算術編碼等。通常包括三部分 MPEG 視頻， MPEG 音頻， MPEG 系統(tǒng)。結點：表達信息的基本單位；鏈接：建立結點之間的信息聯(lián)系指針。 二、計算機網(wǎng)絡的基本概念。 （ 3）各種廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和公用分組交換網(wǎng)絡的發(fā)展，網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議的標準化。 3. 網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議標準化 在計算機網(wǎng)絡發(fā)展的第三階段，出現(xiàn)了很多不同的網(wǎng)絡， 導致網(wǎng)絡之間的通信困難。 （ 5）網(wǎng)絡安全技術的發(fā)展 計算機網(wǎng)絡犯罪，使得網(wǎng)絡必須具備足夠的安全機制，防止信息被非法竊取、破壞與泄露。局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法來看可分為共享式介質(zhì)和交換式局域網(wǎng)。 3. 計算機網(wǎng)絡傳輸特性的參數(shù) （ 1）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率 每秒鐘傳輸二進制的比特數(shù)。 對于實際的傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好，要根據(jù)實際情況衡量。 線路交換的優(yōu)點：實時性強，適應于交互式會話通信。 3. 數(shù)據(jù)報方式與虛電路方式 （ 1）數(shù)據(jù)報方式 分組傳輸前不需要預先在源與目的之間建立連接，源主機發(fā)送的每一個分組都可以獨立選擇一條傳輸路徑，每個分組可以在通信子網(wǎng)中通過不同的路徑傳輸?shù)竭_目的地。 虛電路與線路交換的區(qū)別：虛電路在傳輸分組時建立虛連接，這種電路不是專用的；而電路交換的連接是物理連接，是獨占的。 服務定義：詳細說明了各層所提供的服務。 數(shù)據(jù)鏈路層：在物理提供比特流傳輸服務的基礎上，在通信的實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，并具有差錯控制和流量控制功能。 TCP/IP 的協(xié)議特點： 開放的協(xié)議標準，獨立于特定的計算機硬件和操作系統(tǒng) 獨立于特定的網(wǎng)絡硬件，可以在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中 統(tǒng)一的地址分配方案，使得每臺網(wǎng)絡中計算機具有