《网络操作系统》教学大纲.docx
《《网络操作系统》教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《网络操作系统》教学大纲.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
《网络操作系统》教学大纲
天津广播电视大学《网络操作系统》课程教学大纲
第一部分大纲说明
一、课程的性质和任务
《网络操作系统》是天津广播电视大学工科计算机科学与技术专业开放教育本科省开选修课程之一，学生在学习本课程之前应当具有计算机网络和计算机操作系统的预备知识。
本课程的任务是：
1．使学生对网络操作系统从整体上有一个较清晰的了解。
2．对当前网络操作系统的主要种类和网络资源共享与网络安全有较清晰的理解。
3．学会一种网络操作系统的最基本使用方法，并能举一反三，掌握其它网络操作系统的基本操作。
4．初步掌握以TCP/IP协议族为基础的网络资源共享。
5．初步培养网络操作中的安全意识。
6．了解网络操作系统技术的新发展。
二、课程的特点和教学基本要求
本课程特点和教学基本要求如下：
1．网络操作系统基于计算机操作系统，但有别于计算机操作系统，对主机资源如进程、CPU、内存、文件、设备等不作介绍，突出介绍网络资源管理的共享和安全两个方面。
2．本课程操作性很强，教学中应加强实际操作练习，以操作理解资源共享和网络安全是本课程的两个方面之主题。
三、课程教学要求的层次
1．掌握：
要求学生能够全面掌握所学内容，并能够用其分析、解答与网络操作系统相关的问题，能够举一反三。
2．理解：
要求学生能够较好地理解与网络操作系统相关的问题，，并且能够进行简单分析和判断。
3．了解：
要求学生能够一般地了解的所学内容。
第二部分教学媒体与教学过程建设
一、课程教学总学时数、学分数
课程教学总学时72学时，4学分。
其中授课34学时（含录像），实验38学时。
二、文字教材与其它媒体的配合
1．本课程文字教材包括主教材和实验教材两部分，文字教材作为学习的主要媒体，着重反映课程知识的系统性和完整性，在形式上要便于自学。
2．VCD光盘配合文字教材，讲授课程的重点、难点内容。
3．录像教材配合文字教材的讲授，内容重点在于复习指导。
4．CAI网络课件作为新的网络教学媒体，可以在互连网上使用也可以直接以光盘从微机中使用（待条件成熟时建设）。
三、主要教学媒体的使用与学时分配
建议学时分配如下：
序号 教学内容 授课 实验
1 第一章 网络操作系统导言 9
2 第二章 WindowsNT操作系统及使用 12 26
3 第三章 Unix操作系统及使用 6 10
4 第四章 NetWare网络操作及使用 4 2
5 第五章 网络操作系统的新技术 3
总计 34 38
四．课程总成绩的记分方法
形成性考核成绩占总成绩的50%。
终结性考试成绩占总成绩的50%。
课程总成绩按百分制记分，60分为合格。
五．学生评价考核的形式及要求：
（一）考核方式
课程考核成绩由过程性测试和终结性考核组成，各占综合成绩的50%。
1.过程性测试
（1）由5次章节或单元学习效果的在线测评组成，5次成绩的平均分作为最终过程性测评成绩；
（2）当学生在线学习满足登录平台4次、浏览或下载资源4次、在线时间40分钟以上时，方可参加过程性测试；
（3）每次测评题量不少于20道，试卷提交后自动显示成绩，不足80分者系统不记录成绩，需重新测试；
（4）考核采取递进方式，只有第一次测试合格后才能进行第二次测试，依此类推。
（5）学生学习所需资料可到各栏目查找，遇到的问题可通过参加教师在教学讨论区安排的实时与非实时师生交互活动交流解决。
2.终结性考核
（1）终结性考核与过程性测试采用同样的考核系统进行；
（2）当学生在线学习满足登录平台20次以上、浏览或下载资源20次以上、在线时间3小时以上，且5次过程性测试都合格后，方可参加终结性测试；
（3）试卷提交后系统自动显示成绩，不足60分者不记录成绩，须重新考核。
（二）组织要求
过程性测试由学生自行完成，终结性考核须由教学单位按照学校公布的时间段集中组织，并按照要求上报考试时间安排。
六．终结性考试的形式及要求：
终结性考试为网上终结性考核。
利用电大在线平台考核系统进行，由分校、工作站按照教务处公布的时间段组织集中考核，考核成绩满分50分，考核完成提交系统自动显示成绩，不足30分须重新学习重新考核。
终结性考核将于第18周进行，具体时间安排另行通知。
测试完成后平台自动关闭，成绩由市校教务处导出并录入。
考试时限为60分钟。
第三部分教学内容和教学要求
第一章网络操作系统导言 （9学时，含录像）
教学内容：
（１）什么是网络操作系统
（２）网络操作系统的体系结构
（３）网络操作系统的功能
（４）网络操作系统的工作模式
（５）各种现存网络操作系统中的比较
教学要求：
掌握：
网络操作系统的基本功能，网络操作系统中的资源共享和安全管理的基本原理及概念。
理解：
网络操作系统各种工作模式、文件系统格式和体系结构，
了解：
操作系统与网络操作系统的关系与区别，网络操作系统的最新技术和发展方向。
教学建议：
一、什么是网络操作系统
计算机操作系统是用户与计算机之间的接口。
不同的使用者，对操作系统的理解是不一样的。
对于一个普通用户来说，一个操作系统就是能够运行自己应用软件的平台。
对于一个软件开发人员来说，操作系统是提供一系列的功能、接口等工具来编写和调试程序的裸机。
对系统管理员而言，操作系统则是一个资源管理者，包括对使用者的管理、CPU和存储器等计算机资源的管理、打印机绘图仪等外部设备的管理。
对于网络用户，操作系统应能够提供资源的共享、数据的传输，同时操作系统能够提供对资源的排他访问。
因此，操作系统是一个网络用户实现数据传输和安全保证的计算机环境。
网络操作系统可以理解为网络用户与计算机网络之间的接口，是专门为网络用户提供操作接口的系统软件。
二、网络操作系统的体系结构
Unix网络操作系统内核的组成。
低层是硬件。
第二层是Unix操作系统的核心，包括靠近低层的各类驱动程序，中间是网络的主要协议以及公用的文件系统驱动程序，核心层的最顶层是抽象网络服务以及其他资源管理器。
最高层是直接面向用户的用户级程序。
在WindowsNT中，操作系统内核称为WindowsNTExecutive。
在WindowsNTExecutive中包含了一个微内核，但它不是纯的微内核结构，微软将这一结构称为“改造的微内核”。
NT不是一个纯的微内核结构，NT的许多微内核之外的系统功能也运行在内核模式。
WindowsNTExecutive的大部分组件通过以下的层次而获得底层硬件的服务支持：
硬件抽象层（HAL）。
微内核：
由最常用的、最基本的操作系统组件构成，管理线程的调度、进程的切换、异常和中断处理以及多处理器的协同等等。
由于该内核代码不以线程的形式运行。
因此，这是操作系统中唯一不可抢占和不可分页的部分。
执行服务。
系统服务。
用户模式环境。
Novell的NetWare网络操作系统与前面两者有很大差别。
Novell不是一家计算机操作系统开发商，所以NetWare网络操作系统必须寄生于某操作系统之上，我们可以称NetWare需要有一个宿主操作系统。
综上所述，网络操作系统最主要的作用就是来处理一对矛盾：
资源的最大共享及资源共享的受限性。
一方面网络操作系统能够提供用户想得到的所有资源的操作、使用，对用户要能够提供在整个网络范围内透明网络的存在。
另一方面网络操作系统对网络资源要有一个完善的管理，对各个等级的用户授予不同的操作使用权限，保证在一个开放的、无序的网络里数据的有效、可靠、安全地被用户使用。
三、以网络操作系统为基础的高层应用和服务
基于网络操作系统之上的面向用户的应用可以涵盖以下几个方面。
资源共享。
信息传输。
信息检索和发布。
远程交互通信。
计算机网络计算。
网络控制。
网络交易。
四、网络操作系统的功能
网络操作系统具有处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理以及网络管理等功能。
处理机、存储、设备、文件、作业的管理只要是操作系统就应该提供这些服务，只是管理的模式有些区别。
网络操作系统的网络管理功能是网络操作系统所特有的。
它主要体现在以下几个方面：
支持不同的网络硬件环境。
支持多个服务器，实现服务器之间透明地进行管理信息地传递。
支持多个用户，具备多道程序的处理能力，在多用户环境下支持多用户对网络的使用。
桥接能力：
在同一个网络操作系统下，同时支持具有多种不同硬件和低层通信协议的网络工作。
网络管理：
支持系统备份、安全性管理、容错和性能控制。
安全性和接入性控制：
通过对用户和资源的控制来保证网络的安全性。
用户接口：
为用户提供与网络的交互接口，如菜单、命令等手段。
五、网络操作系统的工作模式
网络操作系统主要有两种工作模式：
文件服务器模式和Client/Server模式。
在文件服务器模式中，网络中至少需要一台计算机来提供共享的硬盘和控制一些资源的共享。
这样的计算机就称为服务器（Server）。
在这种模式下，数据的共享大多是以文件形式通过对文件的加锁、解锁来实施控制的。
对于来自用户计算机（通常称为工作站）有关文件的存取服务，都是由服务器来提供的。
因此这种服务器常称为文件服务器。
Client/Server简称C/S模式，并不是一种特定的硬件产品或服务器技术，它是一种体系结构。
Server是一个向请求进程提供服务的逻辑进程。
它可以是一个进程，也可以由多个分布进程所组成。
向一个Server请求服务的进程称为该服务的Client。
通信事务是由Client对Server进行的。
Server应请求的要求执行服务并返回结果。
Client和Server也可以在同一机器上。
此外，一个Server可以同时又是另一个Server的Client，并向后者请求服务。
通常，若一台机器的主要任务是支持一个特定的Server进程，那么这个具体的机器就称为服务器（Server）。
Server既可指Server进程（软件），也可以指一个具体的机器（硬件）。
Client也是如此。
Client/Server模式将处理功能分为两部分，一部分（前端）由Client处理，另一部分（后端）由Server处理。
在这种分布式的环境下，任务由运行client程序和Server程序的机器共同承担，这样做有利于全面发挥各自的计算能力，可以分别对client端和Server端进行优化。
目前在Internet上出现的模式包括C/S结构和B/S结构（Browser/Server）。
六、各种网络操作系统的一般特点和适应性
目前常用的网络操作系统主要有：
Unix、WindowsNT（Windows2000）、Netware等。
Unix提供了非常好的命令解释器，利用命令解释器以及一些小的工具程序可以实现许多复杂的功能，如shell等。
Unix具有良好的系统资源管理能力，对系统资源分配比较经济。
WindowsNT操作系统适宜于个人计算机（微机），但也有一些工作站支持WindowsNT操作系统。
WindowsNT内核中内置了图形界面，所以用户界面非常友好，操作方便。
但是正是由于这些图形函数处于内核而能够访问底层的系统服务，因此减低了系统的可靠性。
WindowsNT倡导了CopyRight，而Linux却提出了自由软体CopyLeft的思想，两者都具有非常丰富的应用软件。
但Linux上运行的软件，任何人均可以非常容易地获取这些软件地源代码。
Unix上的一切系统信息几乎都以文本文件的方式存在，有了文本编辑器，使用者可以控制一切，这一思想与WindowsNT的注册表机制非常不同。
对网络的支持，由于Unix的发展本身与网络密不可分，本身内核中就内置了TCP/IP协议，Unix对网络的支持是最值得称道的，WindowsNT对TCP/IP这一事实上的工业标准协议支持不完整，而且需要许多第三方软件的支持。
对于软件开发，因为软件开发的复杂性和效率是影响用户对操作系统接受能力的一个重要因素。
WindowsNT上以VisualStudio为代表的一系列软件开发集成环境，为应用软件的开发提供了强大的后盾。
相对来说Unix的开发环境没有WindowsNT来得直观、方便。
至于Novell的NetWare，它是一个非完全的操作系统。
它在网络中是以文件服务器模式进行网络服务，它必须要有一个宿主操作系统。
而前两者都是独立的一个完整网络操作系统，它们的工作模式都是Client/Server模式。
Novell的Netware主要优点是由于其功能的单一性，网络操作系统相对比较稳定、管理功能也比较简单。
适合于做一些文件服务器、例如数据库、无盘工作站的服务器等。
第二章WindowsNT操作系统及使用 （1２学时，含录像）
教学内容：
概述
WindowsNT的用户、组和域的管理和概念
域之间的委托关系
NT后台服务
WindowsNT的磁盘管理
TCP/IP的配置
WindowsNT的引导
教学要求：
掌握：
WindowsNT的用户、组及一般资源的管理。
理解：
域的概念及域之间的委托关系。
TCP/IP的配置
了解：
WindowsNT的各种后台服务，使用schedule进行将来程序的运行等。
教学建议：
一、WindowsNTServer概述
MicrosoftWindowsNTServer操作系统被设计用于局域网（LAN）的服务器。
在服务器平台上WindowsNT提供了强大的功能、易使用性及可伸缩能力，集中式安全管理和强有力的容错管理等特点优势使它成为用于网络服务器的理想操作系统。
WindowsNTServer既是一个个人计算机操作系统，又是一个网络操作系统。
通过将网络功能嵌入操作系统，WindowsNTServer将网络管理和基本操作系统结合起来，并且使网络易于使用和管理。
WindowsNTServer支持网络驱动器接口规范（NDIS）和传输驱动器接口（TDI标准）。
1、内嵌的安全性
WindowsNTServer已将安全性内嵌入操作系统。
2、配置Registry
WindowsNTServer和WindowsNTWorkstation维护一个叫Registry的数据库，该数据库包括了与操作系统、计算机以及过去在此机器上登录的用户有关信息。
管理用户工作站。
网络打印管理。
磁带备份。
性能监测。
跟踪网络活动。
远程管理。
WindowsNTServer可与其它网络软件协同工作。
WindowsNTWorkstation是网络上高级客户的理想操作系统。
选择WindowsNTServer做为网络的操作系统是一个很好的选择。
二、WindowsNTServer的工作模型
WindowsNTServer是一个与平台无关的，可伸缩的服务器操作系统。
它可运行在Intelx86系统，精简指令集计算机（RISC）和DECAlpha处理机上。
它可以扩展到对称多处理系统上，使得当需要更高性能时还可以加上额外的处理器。
WindowsNTServer内部完全是32位体系结构。
它在运行时有多个线索，从而可以支持功能更为强大的应用程序，同时通过向操作系统和应用程序提供分离的内存空间以防止数据冲突，又确保了系统的稳定性。
它的抢占多任务方式使操作系统能为每个应用程序分配足够的处理时间。
WindowsNT融合了分层操作系统和客户/服务器或微内核操作系统的特点。
WindowsNT的核心态组件同样体现了基本的面向对象设计原则。
三、WindowsNT具有如下特点
支持对等式和客户机-服务器网络。
增加网络的软件和硬件变得十分简便。
与现有网络较强的交互操作能力。
支持分布式应用程序。
四、WindowsNT网络模型
WindowsNT的网络体系是分层建立的。
这种方式有利于随时添加和扩展其他功能和服务。
（1）、与NDIS兼容的网络适配卡驱动程序
（2）、传输协议
（3）、传输协议和Streams
（4）、传输驱动程序接口
（5）、WindowsNT工作站与服务器
五、WindowsNT中的一些重要概念
（1）、WindowsNT转发程序
（2）、WindowsNT服务器
（3）、供应者和供应者接口层
（4）、分布式应用程序与WindowsNT
（5）、命名管道和邮槽
（6）、NetBIOS和WindowsSockets
（7）、远程过程调用
（8）、WindowsNT客户机的远程访问
（9）、RAS客户机和服务器
第三章Unix操作系统及使用 （6学时，含录像）
教学内容：
Unix网络操作系统综述
Unix的用户管理
Unix的组管理
守护神和日志
Unix的磁盘管理
TCP/IP的配置
Unix的引导
Linux操作系统的介绍
教学要求：
掌握：
主要Unix的用户、组及一般资源的管理。
理解：
守护神和日志文件的使用，TCP/IP协议的配置
了解：
Unix的引导文件及其用户使用环境和脚本设置，进程调度。
教学建议：
一、WindowsNT工作组与域
（一）目录数据库
WindowsNT提供目录服务功能NTDS（WindowsNTDirectoryService），它包含了用户帐号、密码、访问权限、组帐号等系统的安全策略设置信息，建立在一个安全的目录数据库下，又称为帐号和安全策略数据库。
在WindowsNT中有两种类型的网络配置：
工作组和域。
在工作组模式下，WindowsNT的目录服务功能为本地的目录数据库。
它仅包括本地计算机上创建的帐号和组的信息，而且这些帐号和组也只能在本地使用，由本地的目录数据库所验证。
在域模式下，WindowsNTServer的主域控制器上有一个全域集中的目录数据库，它包含了所有的域用户帐号和组的信息，而且能被域中其他计算机使用。
因此，只要是一个合法的域用户，就可以在域中的任何一台计算机上登录，并由主域控制器或备份域控制器上的目录数据库进行验证。
（二）工作组（WorkGroup）
工作组是以共享资源为主要目的的一组计算机和用户。
在工作组模式下，网络中的每一台计算机都可以扮演“NT服务器”或“NT工作站”的角色，属于对等式结构。
工作组模式的特点：
采用分布式的管理方式，资源和用户帐号分散在各个计算机上；
每个计算机上都有一套目录数据库，用以验证在该计算机上创建的本地用户；
用户只能在为他创建了帐号的计算机上登录，并由这台计算机上的目录数据库对他进行身份验证；
由于每台计算机都有自己的目录数据库，这些目录数据库也必须各自分别管理。
工作组对安全性没有任何特殊的要求，它的基本任务就是浏览提供一个逻辑上的计算机组。
（三）域（Domain）
在WindowsNT中，共享目录数据库的所有计算机的组合称为域。
域由一个主域控制器、备份域控制器、服务器和工作站组成。
每个域中可以包含一个或多个WindowsNT服务器，其中必须有一台计算机充当“中央控制”的角色，称之为“主域控制器”（PDC）。
域中安装WindowsNTServer的计算机有三类，分别为主域控制器（PDC）、备份域控制器（BDC）和成员服务器。
1、主域控制器：
维护域的目录数据库的服务器，简称PDC（PrimaryDomainController）。
PDC主要用于创建域用户、维护域的安全策略，并用于验证用户的登录。
每个域中只允许一个PDC，任何关于用户、组帐号信息的改变及安全策略的改变都应反映到PDC上才能生效。
2、备份域控制器：
域中其他存有目录数据库的服务器称为，简称BDC（BackupDomainController）。
BDC持有目录数据库的拷贝，拷贝内容会定期根据PDC的变化而更新。
PDC和BDC都能验证用户登录上网的要求，同一个域中可以有多个BDC，一旦PDC出现故障，BDC可以承担起PDC的责任继续工作。
在BDC中不允许对目录数据库进行任何修改。
3、成员服务器不参与用户的管理工作，它们不持有目录数据库，不能验证域用户。
成员服务器只有重新安装WindowsNTServer，才能提升为PDC或BDC。
域模式的特点：
1、帐户的集中管理。
2、资源的集中管理。
3、用户的配置文件（UserProfile）能跟随用户。
WindowsNT网络的组织模式一般选择域模式，一个WindowsNT网络可以由一个或多个域组成。
二、用户帐号与用户组
（一）用户帐号（UserAccount）
在WindowsNT中，用户帐号中包含着用户的名称与密码、用户所属的组、用户的权利和用户的权限等相关数据。
用户帐号分为全局帐号和本地帐号两种。
一般使用的都是全局帐号，在WindowsNT中添加的用户帐号的预设值是属于全局帐号。
安装WindowsNTServer后，系统会自动建立两个全局帐号，一个是Administrator，另一个是Guest。
Administrator：
系统管理员，负责整个域内的内建帐号，对网络系统操作及安全规则有完全的控制权；
Guest：
供来宾访问域中资源的内建帐号，任何人都可以通过这个帐号访问有限制的资源。
（二）组（Group）
1、组和组的特点
将相同性质的帐号归类成一个组。
Microsoft建议不要将权限赋予用户，而将权限赋予组，使用组来管理帐号有下列优点：
（1）组中的所有用户都拥有相同的权限；
（2）只要对组帐号进行权限的设置，组帐号的权限自动应用于组内的每个用户帐号；
（3）可以将添加的用户帐号加入到组中，用户帐号加入到某个组后，就自动拥有这个组帐号的权限；
（4）可以随时将用户帐号从一个组中删除，这个用户帐号所拥有的这个组帐号的权限随之取消。
WindowsNT支持许多标准用户组，每个用户组均被赋予特定的访问优先等级。
这些用户组分别是：
administrators（管理员）；
powerusers（特权用户）；
users（用户）：
；
guests（客串用户）；
replicators（复制员）；
backupoperators（备份操作员）。
除了上述标准用户组外，还有下列域用户组：
domainadmins（域管理员）、domainusers（域用户）、domainguests（域客串用户）、accountoperators（帐号操作员）、printoperators（打印操作员）、serveroperators（服务器操作员）。
2、组的类型
在WindowsNT中，组可以分为全局组、本地组和特殊组。
（1）全局组
全局组不仅可以使用本域的资源，还可以使用其他域中的资源。
全局组是由本域的域用户组成的，不能包含任何组，也不能包含其他域的用户，全局组只能在域控制器（PDC或BDC）上创建。
利用全局组，系统管理员能有效地将用户按他们的需要进行分类。
所有加入本地组的全局组就自动拥有了该本地组的权限。
WindowsNT提供了两类具有特定的许可权和权限的全局组，他们是：
域管理员组和域用户组。
（2）本地组
升级会员 