企业操作系统与网络技术全解析

# 企业操作系统与网络技术全解析 ## 1. 企业操作系统概述 企业操作系统是全球信息系统架构的支柱。现代操作系统是复杂而精密的程序，不仅仅提供共享用户、打印机服务或其他基本网络服务，还具备图形用户界面和广泛的集成技术服务，包括： - 进程和线程管理及多任务处理 - 异步队列服务 - 对称多处理 - 网络互联能力 - 嵌入式软件开发 API 及开发者支持 - 集成安全 - 本地和远程管理与配置功能 - 用户、组和目录管理功能 - 集成 Web 服务（嵌入式 FTP、HTTP 和万维网应用支持） 如今所有领先的操作系统都是全球性的，新的或新兴的操作系统也着眼于全球应用。现代全球操作系统的特点在于能为企业及其流程增值。IT 组织关注软硬件的低拥有成本，操作系统必须契合整体业务战略并提供业务价值，其与数据库和网络服务紧密集成的应用服务能力对开发过程至关重要，可提高生产力并降低运营和生产成本。 全球或企业操作系统需具备技术和业务竞争力，具体表现为： - 可靠、稳定且全球可用 - 提供简单高效的管理（如远程管理和远程安装） - 支持集群，使多个服务器协同工作 - 拥有简单的架构和支持策略 市场上知名的企业操作系统示例如下： | 操作系统 | 所属公司 | | --- | --- | | Microsoft Windows NT Server | 微软 | | IBM MVS | IBM | | Digital DEC VMS | Digital | | Novell Netware | Novell | | Unixware | Santa Cruz Operation | | Solaris | Sun | | Linux | Red Hat 等 | ### 1.1 Microsoft Windows NT Server Microsoft Windows NT Server 是微软的旗舰产品，相对 Unix 较新，但在计算机领域已成熟。目前约占 40%的市场份额，在企业领域发展良好。它是 Windows DNA 架构的基础，拥有较低的总体拥有成本，提供全面集成的企业解决方案。 由于微软在操作系统和集成应用服务方面的独特地位，许多公司选择 NT Server 和微软 BackOffice 产品，它们将网络、应用、消息、数据库、开发和互联网服务集成在一个包中，促进了统一的标准平台。 此外，还有专门为 Windows NT Server 设计的软件产品，如 Internet Explorer、Microsoft Outlook、Visual Studio、Microsoft Transaction Server 和 Microsoft Message Queue。 NT Server 提供广泛的服务： - 文件、打印机和用户管理服务 - 通过 Windows DNA 和 COM 协议实现高互操作性 - 统一的开发平台（建模、开发、分析和测试工具以及协同工作的应用编程接口 - API） - 集群服务 - 对称多处理 - 多平台支持 - 远程管理 - 多种数据库服务（ADO、RDO、ODBC、OLE DB 等） - 完整的 TCP/IP 原生支持 - 集成安全 基于 NT Server 的 Windows DNA 组件为操作系统及其服务增添了关键技术层，包括： - 全面支持 HTML、DHTML 和 XML - ActiveX DataObjects、ActiveX 技术、OLEDB 和 ODBC - 众多应用编程接口 - 多个脚本引擎 - 大量支持对象 有数千个应用程序是为该操作系统开发的，并且拥有庞大的应用开发者社区。 ### 1.2 Unixware（及其他 Unix 实现） Unixware 现归 Santa Cruz Operation（SCO）所有，此前曾归 Novell 所有，经过多次变更和与 SCO 其他产品的合并后得以转型。从技术角度看，其架构可能比 NT 更复杂，具有 64 位 API 和 NETBeui 协议。 Unixware 是可靠稳定的产品，是经过验证的商业解决方案和领先的操作系统。它属于 Unix 实现家族，包括 POSIX、AIX、XENIX、ULTRIX 等。 Unixware 提供的企业服务与 NT 类似，包括： - 基于 Web 的服务器管理 - 全面支持 CORBA 和 ORB（与微软的 COM/DCOM 相对） - 全面的安全和安全管理功能 - 嵌入式 Web 功能和对 HTTP 及 TCP/IP 的全面支持 - 内置 Netscape 服务，如消息传递、Communicator、目录服务器等 - 扩展的可移植性和对应用开发的全面支持 - 跨平台支持 Unixware 和 NT Server 在企业支持方面处于同一水平，两者的重要区别可能在于： - Unix 采用开源基础，而微软更倾向于专有方法 - 偏好基于 Java 的工作站 - 传统上针对高端硬件（如 RISC 处理器） 运行不同 Unix 实现所需的资源和机器功率因具体实现而异，通常比 NT Server 多。Unix 变体如 Unixware 可能是研发和工程组织的首选平台，这可能是由于 Unix 基于 C 和 C++，且持续参与开源，便于第三方定制和扩展。 ### 1.3 Sun Solaris Sun 是计算机产品的老牌制造商，在“Java 战争”中是微软的竞争对手。其旗舰企业产品是 Solaris 操作系统，这是一个高度可扩展的企业操作系统，运行在类似于 Unix 所需的架构上（几乎仅在 RISC 处理器上运行）。 在应用方面，Solaris 提供全面的开发产品，支持 Web，提供与 Unix 和 NT Server 类似的企业服务。 ### 1.4 Linux Linux 是基于开源的操作系统，几年前市场份额不到 2%，如今已飙升至约 17%，成为 Windows NT 的主要竞争对手。 与 Unix 一样，Linux 有多个版本和实现，Red Hat 软件版本最为知名。目前，Linux 提供可靠高效的操作系统服务，但安装并不容易。专业媒体报道显示，正在努力使 Linux 安装过程更用户友好。 虽然越来越多的领先软件制造商（如 IBM、Oracle、Sun 等）将应用程序移植到 Linux，但目前可用的应用程序和开发产品列表仍然较小，Red Hat Software 会维护可用应用程序列表。 ## 2. 全球内联网 互联网是全球技术的代名词，大规模分布式应用环境由基于组件的客户端/服务器技术主导。目前，约 4%的业务和工业系统运行在互联网或内联网上，预计到 2001 年这一比例将达到 20%，且未来可能呈几何增长。 随着企业将内部系统迁移到互联网，传统开发工具不断变化以适应新的业务需求和架构。自 1996 年以来，开发工具的变化速度加快，软件向基于接口和组件的系统发展。 企业意识到互联网通过使用 Web 服务器（集中业务逻辑）和浏览器作为客户端，可降低软硬件的总体拥有成本。Web 环境允许大量用户通过简单的浏览器从全球各地同时连接到 Web 服务器，访问分布式资源并轻松执行业务任务。浏览器以低成本方式为客户端提供必要的用户和图形服务，客户端所需的处理能力可根据需求选择。 然而，互联网存在用户匿名登录、安全漏洞、病毒等问题，企业 IT 组织因此转向内联网。内联网是互联网的安全版本，允许安全认证和访问服务器提供的全球资源，通常由防火墙进行控制。 内联网是互联网的私有安全版本，允许部署战略业务应用程序，让企业放心其安全性和可控性。与互联网相比，内联网的优势在于能实现更深入的工具和技术标准化。例如，互联网应用开发者需确保应用程序在不同浏览器上都能正常工作，而内联网开发者可选择单一浏览器平台和技术集。 开发内联网业务软件与其他开发环境有很大不同，互联网/内联网环境具有全球性和分布式特点，传统客户端/服务器环境的一些假设和实践在此不适用。主要区别如下： - 大量临时连接 - 客户端和服务器之间的异步通信 - 用户连接的非持久性 - 不同的对象模型和应用编程接口 - 以服务器为中心的信息处理 - 处理层的完全分离 这些差异导致与传统应用设计和开发实践的重大偏离，例如： - 由于对应用程序和服务器的访问频率增加，资源锁定和争用的可能性增大 - 客户端与应用程序和数据库的连接短暂，离开页面后连接消失 - 应用程序不能假设可以使用客户端资源 - 数据库、业务和用户服务可能不在同一服务器上，甚至可能不同时处于活动状态 这是内联网或互联网环境开发方法中不可避免的权衡。为了让服务器处理更多连接，可能允许任意数量的客户端连接，并断开闲置的客户端，因此应用程序不能依赖连接、数据或其他与服务器的链接的持久性。 作为对增加的设计复杂性的补偿，内联网平台为业务应用程序提供了一些主要优势，这些优势在其他环境中成本过高，主要集中在： - 独特的连接协议 HTTP - 全球互联网协议 TCP/IP - 通用的呈现和图形界面 - 通用客户端浏览器 - 集中的服务器服务 该环境也是平台独立的，客户端无需关心连接的服务器、位置或业务功能的执行方式。内联网开发者面临一些新问题： - 应用程序组件现在位置独立，可能位于中央机器或多个服务器上 - 至少有三个不同的应用层：业务、数据和用户，它们应完全分离且可能位于不同位置 - 引入多个分布式事务 - 资源使用和持久性的不可预测性（如业务对象、数据库连接、内存等） - 测试和调试应用程序的复杂性增加，开发工具可能在开发者工作站上，但被调试的组件可能在网络另一端的服务器上，测试可能需要对应用程序进行大量压力测试 - 客户端和服务器之间引入了更高层次的抽象 ## 3. 网络互联协议和技术 使全球应用开发环境成为标准的核心技术和支持工具如下： | 核心技术 | 支持工具 | | --- | --- | | 超文本标记语言及其变体 | 脚本语言和引擎（如 Javascript、VBScript 和 ASP） | | 超文本传输协议 | 标记语言（如 HTML、XML 和 DHTML） | | 网络互联协议（如 TCP/IP） | 进程协议（如 COM、DCOM 和 CORBA） | | | 中间件和事务引擎（如 ORB、Enterprise Java Beans 和 Microsoft Transaction Server） | | | 灵活的编程环境（如 C++、Visual Basic、Java、Delphi 等） | ### 3.1 超文本标记语言（HTML） HTML 由万维网联盟（W3C）指定，用于通过 HTTP 协议在 Web 服务器和客户端之间传输静态（或文档）内容。它是一种基于文本的简单语言，由标签组成，可将文档从原始格式转换为可在 Web 浏览器上显示的格式。 HTML 是标准和通用的，主要用于显示无需与服务器交互的静态内容。目前 HTML 版本为 4.0，还能提供基本的对象模型，应用开发者可用于开发基于 Web 的应用程序，该对象模型因浏览器而异。 示例 HTML 代码片段如下： ```html <HTM><HEAD><TITLE>Sample HTML Source File</TITLE> <H1>This is a sample HTML Source File</H1> <H2>Enter Information Below</H2> </HEAD> <BODY> <HR><B><Font Color="Maroon">Full Name</Font></B> <INPUT TYPE="Text" NAME="Full_Name"> <BR><Font Color="Blue">Address</Font> <INPUT TYPE="Text" NAME="Address"> <BR>Select State <SELECT NAME="State"> <OPTION VALUE="">&nbsp <OPTION VALUE="OH">Ohio <OPTION VALUE="NY">New York </SELECT><HR> </BODY></HTML> ``` ### 3.2 超文本传输协议 – HTTP Web 服务器和客户端之间通过 HTTP 协议交换文本流（或 ASCII 数据）。HTTP 管理浏览器与服务器之间的请求，以 HTML 文本流的形式传递数据。 HTTP 遵循“及时激活，尽快停用”的连接模型，拦截客户端对 HTML 的请求，服务请求后断开客户端与服务器的连接。大多数客户端与浏览器之间的交互是“无连接”的，这种行为可通过立即断开客户端来节约服务器资源，使服务器能够接受超过最大容量的客户端请求。 HTTP 不是唯一的互联网协议，还有 Gopher、FTP、NNTP、MailTo 等具有特定功能的协议。 ### 3.3 传输控制协议和网络互联协议 - TCP/IP HTTP 协议定义了互联网通信的规则，但本身无法为基于 Web 的应用程序提供跨网络通信的服务，需要 TCP/IP 传输协议。 TCP/IP 协议栈是当今互联网应用中最重要的网络协议，快速、高效且通用。HTTP 是基于 TCP/IP 的协议，完全依赖后者实现所有功能。 TCP/IP 协议由两部分组成： - TCP：管理计算机、组件或应用程序之间的数据传输 - IP：控制信息包的流动及其地址（信息的源和目的点） TCP/IP 协议依靠“地址”使设备通信，所有计算机和互联设备网络都有唯一的标识号码（地址），指定其在全球网络中的位置。该协议栈能够保存信息的源和目的地址，将信息打包并在多个地址点之间传输，可寻址数十亿个位置。IP 数据包在网络中从服务器到服务器、桥接到桥接、路由器到路由器、调制解调器到调制解调器，寻找目的地址直到到达。 ### 3.4 支持和开发工具 为了充分利用上述语言和协议提供的服务和资源，需要一组专业工具，可分为以下四类： - 脚本语言和引擎 - HTML 扩展 - 组件服务 - 事务和队列服务 #### 3.4.1 脚本语言 脚本语言使 HTML 能够在 HTTP 流中嵌入编程代码，从而与 Web 服务器、客户端和 HTML 代码本身进行交互。常用的脚本语言有： - VBScript：由微软开发，是 Visual Basic 编程语言的子集，由于大量 VB 和 VBA 开发者无需学习新语言即可使用，因此被广泛应用。 - JavaScript：由 Netscape 开发，是客户端脚本的标准，基于 Java 语言（Java 基于 C++），与两者共享语法元素，且与浏览器无关。 VBScript 和 JavaScript 都是在 HTML 块中引入编程接口的优秀工具，可以在同一源文件中混合使用。示例代码如下： ```html <script language="VBScript"> function Calculate(a,b) dim result Result = a + b Calculate = Result end function </script> <script language="javascript"> function abutton_onchange() { var AField = form.field.value; if (AField != "") { alert("Field Contains " + AField); } } </script> ``` #### 3.4.2 HTML 扩展 HTML 语言不断发展，HTML 4.0 标准增加了许多支持元素。其中最引人注目的两个变体是 DHTML 和 XML。 动态 HTML（DHTML）通过向 HTML 对象模型添加更多对象，增强了 HTML 规范的功能。它还添加了更复杂的事件、函数和特性，如级联样式表（CSS），使 HTML 更接近传统编程语言的特性和控件，让 Web 应用开发者能够像使用其他图形编程工具一样构建用户界面元素。示例 DHTML 片段如下： ```html </Script Language="JavaScript"> function EventParser() { switch(event.type) { case “click”: alert(“You clicked the mouse button”); break; case “change”: alert(“You changed the contents of the field”); break; case “keydown”: alert(“You pressed a key”); break; } } </Script> ``` 可扩展标记语言（XML）比 DHTML 更专业，主要由数据驱动，为开发者提供了根据应用需求定制 HTML 流的可能性（标签可以代表实体、对象、数据元素或事务）。其重要特性是能够将语言标签定制为与应用程序中的业务对象（或数据库元素）对应的特定对象。 ## 4. 技术对比与总结 ### 4.1 企业操作系统对比 | 操作系统 | 所属公司 | 特点 | 优势 | 劣势 | 适用场景 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Microsoft Windows NT Server | 微软 | 拥有 Windows DNA 架构，低总体拥有成本，集成多种服务 | 集成度高，有大量应用和开发者社区，提供广泛服务 | 相对更倾向于专有方法 | 企业级应用开发，追求集成解决方案和统一平台 | | Unixware | Santa Cruz Operation | 属于 Unix 实现家族，架构复杂，有 64 位 API 和 NETBeui 协议 | 可靠稳定，支持多种企业服务，开源基础利于定制 | 运行资源需求大 | 研发和工程组织，对开源和跨平台有需求 | | Sun Solaris | Sun | 高度可扩展，运行在类似 Unix 架构上，主要在 RISC 处理器运行 | 提供全面开发产品和企业服务 | 适用硬件范围相对窄 | 对 Java 技术依赖高，需要可扩展企业系统的场景 | | Linux | Red Hat 等 | 基于开源，发展迅速 | 成本低，可靠高效，开源利于定制 | 安装复杂，可用应用相对少 | 对成本敏感，追求开源和技术创新的场景 | ### 4.2 网络技术对比 | 技术 | 作用 | 特点 | 适用场景 | | --- | --- | --- | --- | | HTML | 传输静态内容 | 标准通用，简单文本语言，可转换文档格式 | 展示静态网页，无需与服务器交互的内容 | | HTTP | 管理浏览器与服务器请求 | 遵循“及时激活，尽快停用”模型，无连接交互，节约服务器资源 | 互联网和内联网的网页请求响应 | | TCP/IP | 提供跨网络通信服务 | 快速高效通用，是互联网应用核心协议 | 所有基于互联网的通信 | | 脚本语言（VBScript、JavaScript） | 在 HTML 中嵌入编程代码 | VBScript 基于 VB，JavaScript 与浏览器无关 | 为网页添加交互功能 | | DHTML | 增强 HTML 功能 | 增加对象、事件和特性，接近传统编程工具 | 构建复杂用户界面的网页 | | XML | 定制 HTML 流 | 数据驱动，可定制标签对应业务对象 | 处理和传输结构化数据 | ### 4.3 内联网与互联网开发对比 ```mermaid graph LR classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px A([互联网开发]):::startend --> B(考虑多种浏览器兼容性):::process A --> C(用户连接和安全问题复杂):::process A --> D(资源共享但安全性低):::process E([内联网开发]):::startend --> F(可选择单一浏览器和技术集):::process E --> G(用户连接和安全可控制):::process E --> H(资源共享且安全性高):::process ``` 互联网开发需要考虑多种浏览器的兼容性，用户连接和安全问题较为复杂，虽然资源共享方便但安全性较低。内联网开发则可以选择单一的浏览器和技术集，对用户连接和安全有更好的控制，在资源共享的同时能保证较高的安全性。 从开发角度来看，互联网应用开发者需要编写更多的兼容代码，以确保应用在不同浏览器上都能正常运行。而内联网开发者可以专注于单一平台的优化，提高开发效率。 在安全方面，互联网需要更复杂的安全机制来防止用户匿名登录、安全漏洞和病毒攻击。内联网通过防火墙等手段可以对用户访问进行严格控制，降低安全风险。 在资源利用上，互联网可以实现全球范围内的资源共享，但由于用户众多，资源竞争激烈。内联网则可以根据企业需求合理分配资源，提高资源利用效率。 综上所述，企业在选择开发环境时，需要根据自身的业务需求、安全要求和资源状况来决定是采用互联网还是内联网开发。如果业务需要面向全球用户，追求广泛的资源共享，那么互联网开发是更好的选择。如果企业注重安全和内部资源的有效管理，内联网开发则更为合适。同时，对于不同的操作系统和网络技术，也需要根据具体的应用场景进行合理选择和搭配，以实现最佳的开发效果和业务价值。