CCNA Discovery40家庭和小型企业工作第二章操作系统.docx
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CCNADiscovery40家庭和小型企业工作第二章操作系统
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2.1.1操作系统的用途
系统组件和外围设备本身只不过是一堆电子和机械零件。
要让这些零件相互配合执行具体任务，需要一类特殊的计算机程序，称为操作系统（OS）。
假设用户想要撰写报告并通过连接的打印机将其打印出来，就需要字处理应用程序才能完成这项任务。
信息通过键盘输入，显示于监视器上并保存到磁盘驱动器中，最终传送到打印机。
为了完成这一切，字处理程序必须与控制输入和输出功能的操作系统相互配合。
此外，输入的数据也要在计算机内部进行调度、存入RAM中并由CPU处理。
这种内部操作和处理也由操作系统控制。
所有计算机设备，如服务器、台式机、笔记本或手持设备等，都需要操作系统才能发挥作用。
操作系统的作用就相当于用户应用程序与硬件之间的转换器。
用户通过字处理程序、电子表格、计算机游戏或即时消息程序等应用程序与计算机系统进行交互。
应用程序为具体用途（如进行字处理）而设计，对底层的电子元件一无所知。
例如：
应用程序根本不涉及如何将信息从键盘输入应用程序中。
应用程序和硬件之间的通信由操作系统负责。
当计算机打开后，会将通常位于磁盘驱动器中的操作系统加载到RAM中。
操作系统代码中直接与计算机硬件交互的部分称为内核。
与应用程序和用户连接的部分则称为外壳。
用户可以使用命令行界面（CLI）或图形用户界面（GUI）与外壳交互。
使用CLI时，用户在命令行提示符下用键盘输入命令，从而在基于文本的环境中与系统直接交互。
系统则执行命令，通常提供文本输出。
GUI界面允许用户在使用图形图像、多媒体和文字的环境中与系统交互。
操作是通过与屏幕上的图像进行交互来执行的。
GUI比CLI的用户友好性更高，而且用户只需较少的命令结构知识就能使用系统。
出于这个原因，许多个人用户都依赖于GUI环境。
大部分操作系统既提供GUI也提供CLI。
操作系统对本机硬件资源具有完全的控制。
其设计目的是一次供一位用户使用。
用户能够进行多任务操作。
操作系统会跟踪每个应用程序使用的资源。
要使用不直接与计算机系统连接的资源，必须添加一种特殊的软件，设备才能通过网络发送和接收数据。
这种软件称为重定向器，它可以是操作系统的组成部分，也可能需要作为网络客户端单独安装。
如果安装了重定向器，操作系统就成为网络操作系统（NOS）。
NOS提供复杂的调度和用户管理软件，可以让设备资源在许多用户之间共享，并将网络资源当作直接连接的资源一样处理。
2.1.2操作系统要求
市面上有许多不同的操作系统。
此处列举了主要的类别及其代表。
●MicrosoftWindows：
XP、Vista、2003Server
●基于UNIX的操作系统：
IBMAIX、HewlettPackardHPUX和SunSolaris
●BSD-FreeBSD
●基于Linux（许多变体）
●MacintoshOSX
●非Unix的专用操作系统：
IBMOS/400、z/OS
尽管这些操作系统大部分都需要用户购买某种商业许可证并同意其许可条款，但也有几种操作系统依照另外一种许可方案发布，这种特殊方案称为GNU通用公共许可证（GPL）。
商业许可证通常不允许最终用户以任何方式修改程序。
WindowsXP、MacOSX和UNIX都属于商业化操作系统软件。
与此相对，GPL允许最终用户按照他们的意愿修改代码和增强功能，以便更适于用户环境。
依照GPL发布的一些常用操作系统包括Linux和BSD。
操作系统需要一定数量的硬件资源。
这些资源由制造商指定，例如：
●内存大小
●所需的硬盘空间
●处理器类型和速度
●视频分辨率
制造商通常会给出操作系统的最低硬件配置和推荐硬件配置两类要求。
运行在规定的最低硬件配置下，系统性能通常不佳，而且只够支持操作系统而基本无法实现其它功能。
通常将操作系统运行在推荐硬件配置可能是更好的选择，这样更有可能支持标准的附加应用程序和资源。
要充分利用操作系统提供的所有功能，通常还需要声卡、网卡、调制解调器、麦克风和扬声器等其它硬件资源。
许多操作系统开发人员会对各种硬件设备进行测试并认证其与操作系统是否兼容。
在购买和安装硬件前，请务必确定其已经通过认证，能够与对应的操作系统配合使用。
2.1.3操作系统选择
挑选操作系统时需要考虑许多因素，然后才能决定在特定环境中合适的操作系统。
选择操作系统的第一步是确保操作系统能完全支持最终用户的要求。
该操作系统是否支持要运行的应用程序？
安全性和功能是否足以满足用户的需求？
第二步是进行调查，确保有充足的硬件资源可以支持操作系统。
这既包括内存、处理器和磁盘空间等基本项目，也包括扫描仪、声卡、网卡和移动存储等外围设备。
另一个考虑事项是该操作系统所需的人力资源支持水平。
在企业环境中，公司可能仅会支持一种或两种操作系统，而反对甚至禁止安装任何其它操作系统。
在家庭环境中，是否能随时获得操作系统的技术支持可能会成为决定性因素。
在考虑操作系统的选择时，必须在决策过程中考虑到操作系统的总拥有成本（TCO）。
这不仅包括购买和安装操作系统的成本，还包括与支持该操作系统相关的所有成本。
在决策过程中起作用的另一个因素是操作系统的可得性。
有些国家和（或）企业决策支持特定类型的操作系统或者制定了某些限制，禁止个人用户获得某种类型的技术。
在此类环境中，可能无法根据是否适合于任务来考虑操作系统的选择。
选择操作系统时，必须将上述所有因素都纳入考虑范围。
2.2.1操作系统的安装方法
操作系统安装于硬盘分区中，分区是硬盘中的某一指定部分。
操作系统的安装有多种不同方法。
安装的方法要根据系统硬件、要安装的操作系统和用户要求来选择。
安装新的操作系统有四种基本选择：
全新安装
新系统必须进行全新安装；在当前系统无法升级为现有系统的情况下，也必须进行全新安装。
全新安装会删除原有操作系统所在分区的所有数据，并要求重新安装应用程序软件。
新的计算机系统需要进行全新安装。
当已安装的操作系统发生某种损坏时，也要执行全新安装。
升级
如果仍然沿用相同的操作系统平台，则通常可以进行升级。
升级时，系统配置设置、应用程序和数据都能得到保留。
升级只是以新的操作系统文件替换旧的操作系统文件。
多重引导
在计算机上安装多个操作系统以创建多重引导系统是一种可行的做法。
每个操作系统包含于各自的分区中，有各自的文件和配置设置。
在启动时，用户会看到一个用于选择所需操作系统的菜单。
每次只能运行一个操作系统，而且选定的操作系统对硬件具有完全控制。
虚拟化
虚拟化是通常部署在服务器上的一种技术，它使一套硬件可以运行操作系统的多个副本，从而创建多台虚拟计算机。
每台虚拟机都可以视为独立的计算机，这就使一套物理资源能够发挥多套逻辑资源的作用。
练习
2.2.2准备安装操作系统
安装准备核对表有助于确保安装过程的成功。
1.验证所有硬件是否均已获得认可，能够用于所选的操作系统。
2.验证硬件资源是否达到或超过公布的最低要求。
3.确认有可用的适当安装介质。
目前的操作系统出于文件大小的考虑，通常都以CD或DVD介质提供。
4.如果要在已经包含数据的系统上安装操作系统：
（a）使用系统诊断工具和实用程序查行检查，确保已安装的操作系统不包含恶意或损坏的文件和代码；（b）完成所有重要文件的完整备份。
5.如果要进行全新安装，则需确认是否准备好了所有应用软件的安装程序。
在开始安装前，需确定最符合用户要求的分区结构。
将硬盘划分为多个分区是有助于保护数据的一种技巧。
在全新安装情况下，许多技术人员都倾向于为数据和操作系统分别创建独立的分区。
这样就能在升级操作系统时杜绝数据丢失的风险。
它也简化了数据文件的备份和恢复。
另外，还需要确定要使用的文件系统。
文件系统是操作系统用于跟踪文件的方法。
目前存在许多不同的文件系统类型。
常用的文件系统包括FAT16/32、NTFS、HPFS、ext2和ext3。
每种操作系统都设计为使用一种或多种文件系统，而且每种文件系统类型都有自己的优点。
因此，应该慎重考虑所选操作系统支持的文件系统类型及其各自的优点。
尽管有一些工具可以在安装后用于修改硬盘的分区结构和文件系统，但仍应尽量避免使用这些工具。
无论是修改硬盘中的文件系统还是分区结构，都有可能导致数据丢失。
慎重规划有助于保持数据的完整性。
Ext2:
第二扩展文件系统。
适用于Linux内核的文件系统，其设计用途是通过将空间划分成许多块，从而减少内部碎片并最大限度地降低搜索量。
Ext3:
第三扩展文件系统。
Linux操作系统的日志式文件系统。
2.2.3对计算机进行网络配置
安装操作系统后，就可以配置计算机加入网络中。
网络是为了共享信息和资源而相互连接的一组设备（如计算机）。
共享的资源包括打印机、文档和Internet接入连接。
计算机必须具有网络接口卡（NIC，简称网卡），才能与网络进行物理连接。
网卡是能够将计算机连接到网络介质的一种硬件。
它既可集成于计算机主板中，也可以是单独安装的卡。
除了物理连接外，还需要对操作系统进行一些配置才能使计算机加入网络。
大多数现代网络都连接到Internet并使用Internet交换信息。
这些网络中的每台计算机都需要以Internet协议（IP）地址和其它信息来标识自身。
计算机要通过网络发送和接收信息，IP配置中有三个部分必须正确无误。
这三个部分是：
●IP地址-标识网络中的计算机。
●子网掩码-用于标识计算机连接的网络。
●默认网关-标识计算机用于访问Internet或其它网络的设备。
计算机IP地址既可手动配置，也可由另一台设备自动分配。
手动IP配置
在手动配置时，一般由网络管理员通过键盘将所需的值输入计算机。
输入的IP地址被称为静态地址，并且是固定分配给该计算机。
动态IP配置
计算机也可设置为动态地接受网络配置。
如此配置后，计算机可从网络中另一设备指派的地址池中请求一个地址。
当计算机不再需要该地址后，地址将返回池中并可供其它计算机使用。
2.2.4计算机命名
除IP地址外，某些网络操作系统还使用名称。
在此类环境下，必须为每个独立的系统分配唯一的名称。
计算机名对用户更友好，可以让用户更轻松地连接到共享资源，如其它计算机上的文件夹和打印机。
网络管理员应该制定有助于识别设备类型和（或）其位置的合理命名方案。
例如：
可以使用PRT-CL-Eng-01代表工程部的第一台彩色激光打印机。
尽管有些工具可以实现自动命名，但一般应手动命名每台设备。
分配名称时，还可以为计算机输入说明，以便提供有关设备位置或功能的详细信息。
2.2.5网络名称和地址规划
随着网络规模和复杂程度的增长，精心规划、合理组织和妥善记录变得日益重要。
许多组织都制定了计算机命名和地址分配的规范。
从而为网络支持人员执行此类工作提供了依据和指导。
计算机名必须是唯一的，而且应该采用统一格式传达有意义的信息。
这有助于根据设备名称确定设备的类型、功能、位置和序列号。
每台设备的IP地址也必须是唯一的。
使用合理的设备命名和地址分配约定并进行妥善记录可以显著简化培训和网络管理工作，而且还有助于在发生问题时进行故障排除。
2.3.1应用补丁的时间和原因
操作系统或应用程序安装后，通过最新补丁保持其更新是一项重要的维护操作。
补丁是可以更正应用程序或操作系统的问题或增强其功能的程序代码段。
它们通常由制造商提供，用于修复已知的漏洞或报告的问题。
除非有充分的正当理由不这样做，否则计算机应该不断使用最新的补丁进行更新。
有时候，补丁可能会对另一项系统功能的运行带来负面影响。
在应用补丁前，应该清楚地了解其影响。
在软件制造商的网站上通常可以找到此类信息。
2.3.2应用操作系统补丁
安装操作系统补丁的方式不尽相同，具体取决于操作系统和用户的需求。
下载和安装更新的选择包括：
自动安装
操作系统可以配置为在无需用户干预的情况下，自动连接到厂商网站、下载并安装次要更新。
可以将更新安排在计算机开机但并未使用的时间内进行。
提示输入指令
某些用户希望自行决定应用哪些补丁。
通常，选择此方式的用户应了解补丁可能对系统性能造成的影响。
系统可配置为在有可用补丁时通知最终用户。
然后，必须由用户决定是否应下载和安装该补丁。
手动
如果更新需要替换系统中的主要代码段，则应手动运行。
此类重大更新通常称为服务包，旨在更正应用程序或操作系统的问题，有时则是为了添加一些功能。
这些服务包一般需要最终用户手动连接到网站，下载更新并安装。
此外，也可以用厂商提供的CD进行安装。
2.3.3应用程序的补丁和更新
应用程序也需要补丁和更新。
补丁通常由制造商发布，用于修复应用程序中检测到的漏洞，这些漏洞可能导致不希望发生的行为。
浏览器、字处理程序和电子表格之类办公软件以及数据库应用程序等常常是网络攻击的目标。
如果应用程序存在可能无法成功防御攻击的代码，就需要安装更新。
制造商也会开发出可以改进产品功能的更新并免费提供。
操作系统和应用程序的补丁一般都可通过制造商的网站获取。
安装过程可能需要安装更新的权限并需要确认存在必要的支持软件。
此外，安装过程中可能还会安装所需的配套程序。
Web更新可以自动通过Internet下载到系统中并进行安装。
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