「深入浅出」服务器知识体系，全面掌握服务器的构成、工作原理、网络优化等关键领域！ (服务器知识体系)

随着互联网的发展，服务器已经成为了我们日常生活的重要组成部分。服务器的主要作用是为客户端提供各种服务，例如网站托管、邮件服务、视频流等。为了更好地了解服务器的运作方式，本篇文章将从服务器的构成、工作原理、网络优化等关键领域入手，为大家带来一次深入浅出的服务器知识体系的认识。

一、服务器的构成

服务器由多个硬件和软件组成，硬件包括主机、存储器、处理器、网卡等，软件包括操作系统、数据库、应用程序等。以下是服务器的主要构成部分：

1.主机

主机是服务器的重要组成部分，它是服务器的中央控制台。主机可以是塔式服务器、机架式服务器、刀片式服务器等，其主要作用是集成硬件资源以及管理软件程序的运行。

2.存储器

服务器的存储器可分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘）。主存储器可以读写数据并且是服务器的核心资源，而辅助存储器则是保存数据的重要设备。

3.处理器

处理器是服务器的核心，负责处理所有计算、运算和通信任务。处理器的速度和性能对服务器非常重要，它直接影响到服务器的整体性能和执行速度。

4.网卡

网卡是安装在服务器上的网络适配器，通过网卡，服务器可以接入网络并进行数据传输和交换。

二、服务器的工作原理

服务器的工作原理可以分为以下几个关键阶段：开机启动、操作系统启动、应用软件启动以及网络通信。

1.开机启动

服务器的开机启动是启动程序初始化的之一步。服务器开机时会检测硬件的状态，包括RAM、处理器、硬盘以及其他外设是否正常工作。一旦硬件组件经过自检并且认为是正常工作时，开机程序将开始启动。

2.操作系统启动

当服务器启动后，它会加载操作系统。操作系统负责管理硬件和软件，协调服务器各个组件的工作，以及提供应用程序和网络通信服务。常见的服务器操作系统有Linux、Windows Server等。

3.应用软件启动

一旦操作系统加载完毕，服务器将开始启动各种应用程序，例如Web服务器、数据库服务器和邮件服务器等。这些应用程序可以提供各种服务，用于支持网站托管、数据库托管、邮件服务等。

4.网络通信

服务器是整个网络体系中的一个核心节点，它需要通过网络进行通信和传输数据。网络通信可以通过网络适配器（网卡）实现，服务器将使用TCP/IP协议来管理网络通信。

三、服务器的网络优化

服务器的网络优化旨在提高服务器的响应速度和性能。以下是一些关键的网络优化技术：

1.减少网络延迟

服务器在进行网络通信时，网络延迟是一个非常重要的问题。如果网络延迟高，则服务器响应速度会变慢，而且容易出现数据丢失和丢包。为了减少网络延迟，可以采取以下措施：

a.使用高效的网络适配器

b.优化网络链路带宽

c.设置数据缓冲区以提高数据请求和响应的效率

2.提高数据传输速度

服务器的数据传输速度对于性能和响应速度至关重要。网络数据传输可以通过升级服务器硬件或改进传输协议进行优化，例如：

a.使用千兆以太网卡将网络吞吐量提高到更高水平

b.使用TCP/IP协议替代UDP协议，从而支持更高效的数据传输

3.增强网络安全性

服务器的安全性非常重要，因为它们存储和保护着重要的数据。为了增强服务器的网络安全性，可以采取以下措施：

a.更新操作系统和应用程序以修补安全漏洞和错误

b.使用高强度的加密来保护对数据的访问

c.对服务器进行定期的安全扫描和更新，以确保最新的安全防御技术得以应用

：

本篇文章深入浅出地介绍了服务器的构成、工作原理、网络优化等关键领域，通过对这些概念的了解，读者可以更好地理解服务器的运作方式以及如何进行服务器管理和优化。服务器是现代计算机网络体系的关键部分，深入了解它的运行方式和优化技巧是计算机科学从业人员不可或缺的知识点。

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　　服务器操作系统

　　本单元概览

　　一、网络操作系统的特点。

　　二、网络操作系统的类型与功能。

　　三、windows网络操作系统。

　　四、unix网络操作系统。

　　五、linux网络操作系统。

　　一、网络操作系统的特点

　　1、操作系统定义

　　最靠近硬件的一层系统软件，是计算机与用户之间的接口。

　　分为单机操作系统和网络操作系统。

　　从两个方面说明操作系统：

　　为应用程序提供运行环境，为用户提供简单方便的工作界面。

　　管理计算机资源，使资源利用率更高，使上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。

　　操作系统的管理功能：进程管理、内存管理、文件系统、设备I/O。

　　进程管理：进程是指将执行的程序。操作系统提供了一种启动进程的机制。在DOS中用EXEC函数。在Windows和OS/2中乱消用Createprocess，该代码存储在操作系统的内核KERNEL32.DLL文件中。

　　内存管理：为每一个应用程序分配所必须的内存空间，而不占用其他应用程序的内存。DOS运行于实模式下。只有1MB的内存编址。Windows运行于保护模式下，可以使用扩展内存，如果实内存不够，还要提供虚拟内存。并能采取某些步骤阻止应用程序访问不属于它的内存。

　　文件系统：在DOS中，称作文件表(FAT);在Windows里，称作虚拟文件表(VFAT);在OS/2中称作高性能文件系统(HPFS)。

　　设备I/O　来源:考试大网

　　操作系统的组件：

　　• 驱动程序：是更底层的，直接控制和监视各类硬件的部分

　　• 内核：核心部分，负责提供基础性、结构性功能

　　• 接口库：一系列特殊程序库，职责是将系统提供的服务包装成应用程序能够使用的应用编程接口(API)

　　• 外围组件：以上3类外的其他部分，用于提供特定高级服务的组件。

　　这些组配陪槐件在操作系统中的不同布局形成了操作系统的几种结构。

　　• 简单结构：如MS-DOS

　　• 内核结构：分为单内核、微内核、外核等。如：unix、linux、windows等为单内核。

　　网络操作系统除具有单机操作系统功能(进程、文件、内存、I/O设备)外，还具有网络通信，并提供网络服务功能的操作系统。

　　二、网络操作系统的类型与功能

　　1、网络操作系统的基本任务：屏蔽本地资源与网络资源的差异，为用户提供各种基本的网络服务功能，完成网络共享系统资源的管理，并提供网络系统的安全。

　　2、典型的网络操作系统具有硬件独立的特征，为此，Microsoft公司提出了HAL(硬件抽象层)的概念。

　　3、网络操作系统的分类：专用型NOS，通用型NOS。通用型NOS分为变形级系统、基础级系统。

　　专用的NOS:为某种特定网络应用要求培友而设计的

　　通用NOS：提供基本的网络服务功能，满足用户各个领域的需要。

　　通用型NOS分为：

　　• 变形级系统：在单机OS基础上，通过增加网络功能构成的

　　• 基础级系统：以硬件为基础的，根据网络服务的要求，专门设计的网络OS。

　　4、NOS结构的发展：对等结构网络操作系统、非对等结构网络操作系统、文件服务器。

　　5、网络操作系统的基本服务、功能

　　• 文件服务：以集中方式管理共享文件

　　• 打印服务：网络打印服务，本着“先到先服务”的原则。

　　• 数据库服务：依照C/S工作模式，客户端通过SQL语言向数据库服务器发送查找请求。

　　• 通信服务：客户机与客户机之间的对等通信、客户机与服务器之间的通信服务。

　　• 信息服务：局域网可以通过存储转发或对等方式完成电子邮件服务。

　　• 分布式服务：将分布在不同地理位置的网络中的资源，组织在全局性的、可复制的分布数据库中。

　　• 网络管理服务：提供网络性能分析、网络状态监控、存储管理等。

　　• Internet/Intranet服务：企业内部网与Internet之间的访问。

　　三、Windows网络操作系统

　　1、Windows发展：1985 年 Windows1.0～2.0、3.0、NT、95、98、2023、XP、vista

　　2、Windows NT：

　　Windows NT分为两部分：Windows NT Server服务器端，Windows NT Workstation客户端。

　　Windows NT从应用角度的两个概念：域模型和工作组模型。

　　Windows NT中域的概念：Windows NT Server 以域为单位实现网络资源的集中管理。在NT 域中，只能有一个主域控制器(运行WindowsNT server的计算机)，还有备份域控制器与普通控制器，都是运行NT SERVER的计算机。

　　3、Windows NT的特点：

　　• 内存与任务管理：采用32位体系结构，内存空间可达4G，线程管理，应用程序更有效运行。

　　• 开放体系结构：允许使用不同网络协议。NT内置4种标准网络协议：TCP/IP、MWlink

　　协议、NetBIOS的扩展用户接口(NetBEUI)、数据链路控制协议。

　　• 内置管理：可以为每个文件规定不同的访问权限与用户审计。

　　• 集中式管理：通过域与域信任关系实现对大型网络的管理。

　　• 用户工作站管理：通过用户描述文件，对工作站用户的优先级、网络连接、程序组与

　　用户注册进行管理。

　　优点：兼容性与可靠性，便于安装使用，优良的安全性，自动检测计算机配置。

　　缺点：管理比较复杂，开发环境不尽人意。

　　4、Windows 2023 Server

　　Windows 2023 Server由运行服务器端的Windows 2023 Server和运行于客户端的Windows 2023 Professional 。

　　特点：

　　• 活动目录管理。包含两部分：目录(数据库，用来存放网络对象的物理容器)和目录服务(网络服务，提供命名、描述、查找、访问以及保护实体信息一致的方法)

　　• 基本管理单位是域。域之间通过可传递的信任关系建立起树状连接。管理员只能管理域内部。

　　• 所有域之间是平等的，不再区分主域控制器与备份域控制器。

　　• 不再划分全局组与本地组，组内可以包含任务用户和其他账户。

　　5、Windows Server 2023 操作系统

　　依据.NET架构对NT技术做了实质性的改进，构筑了.NET的最基础的一环。

　　Windows Server 2023的版本： Windows Server 2023 Web版， Windows Server 2023标准板， Windows Server 2023 数据中心版， Windows Server 2023 企业版

　　不同版本的Windows Server 2023的适应范围不同，所要求的硬件支持都有所不同。

　　Windows Server 2023应用服务平台：通过IIS(Internet Informationg services),Asp.NET，NET Framework等技术以及Microsoft的visual studio 2023工具集结合，可为各类企业提供所需要的、运行在Web应用平台上的应用服务器。

　　在Windows Server 2023 R2版中还增加了UNIX/Windows互操作性，降低了存储管理成本等功能

　　6、Windows Server 2023 操作系统(动态IT系统)

　　Windows Server 2023有4个方面的创新性能：

　　• 虚拟化技术：在操作系统与硬件之间，以一个角色的身份添加一个Hypervisor软件层，负责直接管理虚拟机的工作。可以将资源划分为父分区(主操作系统)和子分区(虚拟机所在分区)。

　　• 增强平台的可靠性：通过服务器内核、外壳、Windows Deployment Services以及增强的联网与集群技术，为应用要求和工作负荷提供可靠的Windows Server 平台。

　　• 提高安全性：为网络、数据和业务提供网络接入保护、联合权限管理以及只读的域控制器等，增加了操作系统的安全性。

　　• 广泛适合的网络解决方案：能够高效地提供丰富的Web体验和最新的网络解决方案。

　　7、Visual Studio 2023的改进：对编程语言、设计器、我器、数据访问功能进行了全面的提升。

　　8、SQL Server 2023的改进：通过Resource Governor管理并发工作负载;通过Policy Based Management在企业范围内加强策略的兼容性，通过数据压缩及稀疏阵列来降低存储需求，提升查询性能等。还具有商务智能(BI)。

　　四、NetWare网络操作系统

　　NetWare是Novell公司推出的操作系统，在上个世纪80年代曾风靡一时。

　　1. NetWare操作系统的组成：文件服务器内核(*核心设备*)、工作站外壳、低层通信协议。

　　2. NetWare操作系统的特点:

　　NetWare文件系统所有的目录与文件都建立在服务器硬盘上。NetWare文件系统实现了:多路硬盘处理和高速缓冲算法，加快了硬盘通道的访问速度。高效硬盘访问机制有目录Cache、目录Hash、文件Cache、后台写盘、电梯升降查找法与多硬盘通道等。

　　NetWare通过目录文件结构组织文件。文件系统的结构为：文件服务器、卷、目录、子目录、文件的层次结构。

　　因而访问一个文件的路径为：文件服务器名\卷名:目录名\子目录名\文件名

　　NetWare的网络用户类型:网络管理员、组管理员、网络操作员、普通用户。

　　NetWare的四级安全保密机制:

　　1) 注册安全性

　　2) 用户信任者权限

　　3) 更大信任者权限屏蔽

　　4) 目录与文件属性

　　NetWare的系统的容错技术:

　　1)三级容错机制

　　SFT Ⅰ主要针对硬盘表面磁介质可能出现的故障而设计。 SFTⅠ采用双重目录与文件分配表、磁盘热修复与写后读验证等措施。

　　SFT Ⅱ主要针对硬盘或硬盘通道故障而设计，SFT Ⅱ采用硬盘镜像与硬盘双工。

　　SFT Ⅲ 提供文件服务器镜像功能。

　　2)事务跟踪系统: 一个事务要么全部完成，要么返回初始状态。防止在写数据库记录的过程中因系统故障而造成的数据丢失。

　　3)UPS监控:为了防止因供电系统电压或突然中断而影响文件服务器及关键网络设备工作

　　NetWare的优点:强大的文件及打印功服务能力;良好的兼容性及系统容错能力;比较完备的安全措施。

　　NetWare的缺点：工作站资源无法直接共享、安装及维护管理比较复杂

　　Intranet Ware操作系统管理核心是Novell目录服务。其特点：能建立功能强大的企业内部网络;能保护用户现有的投资;能方便的管理网络与保证网络安全;能集成企业的全部网络资源;能大大减少网络管理的开支。

　　四、UNIX网络操作系统(免费，C语言编写可移植性好，最侧重于客户机/服务器网络环境)

　　1、UNIX特点：

　　1) UNIX系统是一个多用户、多任务的分时操作系统。

　　2) UNIX系统结构分两大部分：操作系统内核和外壳。内核分为文件子系统和进程控制子系统。内核部分的操作原语可以直接对硬件起作用。内核提供服务：网络监控、内核进程管理、服务器/工作站连接管理。

　　3) UNIX大部分C语言编写，使得系统易读、易修改、易移植

　　4) UNIX提供了丰富的、经过精心挑选的系统调用。

　　5) UNIX提供了功能强大的外壳语言可编程shell语言，作为用户界面。

　　6) UNIX采用树状目录结构具有良好的安全性、保密性和可维护性。

　　7) UNIX提供多种通信机制，如管道，软中断通信等

　　8) UNIX采用进程对换的内存管理机制和请求调页的存储管理方式。实现虚拟存储管理。

　　2、计算机厂家在UNIX标准上分类为以AT&T的Sum公司为首的“UNIX国际”与以IBM、HP、DEC公司为首的“开放系统基金会”。两大阵营1993年共同成立了“公共开放软件环境”。

　　3、常用的UNIX系统有：

　　1)SUN公司的solaris,

　　2)IBM公司AIX，利用虚拟技术实现了逻辑分区、动态逻辑分区、微分区。

　　3)HP公司的HP-UX，良好的开放性、互操作性和出色的软件功能在金融领域广泛应用。

　　4)SCO公司的OpenServer基于Intel平台;UNIXWare用户可以访问NetWare服务器文件。

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