基于Linux的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

耿少輝

摘 要：作為一種早期的源代碼開放操作系統(tǒng)，Linux本身就具有開放源代碼的特性和一定的優(yōu)勢，在很多大型企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)中都得到了廣泛的應(yīng)用，其市場份額也在不斷擴(kuò)大。本文對基于Linux的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡要的分析，通過分析網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)以及在Linux上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的主要技術(shù)需求，梳理了當(dāng)前NC服務(wù)器的主流實(shí)現(xiàn)技術(shù)，對以Linux為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器NCS體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器；Linux

中圖分類號： TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）16-164-2

0 引言

在個(gè)人電腦和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程中，信息系統(tǒng)的主要終端形式就是PC，因此需要對硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行更新，這樣不僅會(huì)增加總體擁有的成本，也會(huì)帶來比較繁瑣的維護(hù)工作。與此同時(shí)以服務(wù)為中心的計(jì)算模式對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源共享性提出了更高的要求，我國的網(wǎng)絡(luò)帶寬提高幅度也非常迅速，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)加高性能用服務(wù)器成為了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向。

1 NC（網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)）及其技術(shù)要求

1.1 NC（網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)）

作為一種瘦客戶端，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)能夠運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)來提供大多數(shù)的資源，因此網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是獲取網(wǎng)絡(luò)計(jì)算用服務(wù)的主要來源。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的相應(yīng)性能和基本概念，當(dāng)前的NC主要有以下3個(gè)方面的內(nèi)容：①NetPC，其基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的增加，通過集中式管理的方式對計(jì)算機(jī)進(jìn)行簡化。②類NC，就是以X終端和無盤工作站的改進(jìn)為基礎(chǔ)的windows終端。③真NC，真NC的主要技術(shù)是Java，符合NC-1規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對資源具有較少的要求。

對比個(gè)人電腦可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)具有較強(qiáng)的管理性，而且價(jià)格相對較低，其系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的應(yīng)用服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)3個(gè)層面[1]。

1.2 在Linux上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的技術(shù)要求

作為世界上使用范圍最廣的操作系統(tǒng)，Linux系統(tǒng)在各種嵌入式設(shè)備、桌面PC、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中都得到了廣泛的應(yīng)用。我國的很多高校、企業(yè)和電子政務(wù)中也開始應(yīng)用Linux，這就需要在Linux上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器。

X窗口平臺是Linux系統(tǒng)在桌面上的主要應(yīng)用形式，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠在遠(yuǎn)端設(shè)備上顯示應(yīng)用程序的用戶界面，但是其也存在一些問題，與NC架構(gòu)不適應(yīng)：

①NC的物理屬性不同，導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和NC之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬具有一定的可變性。

②NC具有多個(gè)可供選擇的安全級別，局域網(wǎng)的安全級別要求較低，只需對用戶密碼信息進(jìn)行加密傳輸，但是廣域網(wǎng)具有較高的安全級別要求，輸出和輸入的信息都必須進(jìn)行加密。

③作為一種多用戶操作系統(tǒng)，Linux要求用戶要在Linux服務(wù)器上使用各自的身份進(jìn)行登錄，每次要對服務(wù)器進(jìn)行登錄都要用到ASP作為一次用戶會(huì)話，NCS會(huì)對每一次會(huì)話的狀態(tài)進(jìn)行保存。

④用戶界面的輸出信息會(huì)被傳輸至NC，然后ASP也會(huì)接收NC的鼠標(biāo)和鍵盤發(fā)送的信息，X客戶程序是Linux上的主要ASP形式，必須獲得X服務(wù)器的支持[2]。

2 NC服務(wù)器的主流實(shí)現(xiàn)技術(shù)

2.1 VNC

無狀態(tài)極瘦客戶端并應(yīng)用于VNC架構(gòu)中，使用RFB協(xié)議可以向客戶端發(fā)送服務(wù)器的幀緩沖，并對該客戶端發(fā)送的輸入信息進(jìn)行接收，然后轉(zhuǎn)發(fā)給別的應(yīng)用服務(wù)。VNC服務(wù)器在Linux上的實(shí)現(xiàn)是由X服務(wù)器完成的，通過X協(xié)議，X客戶程序可以和服務(wù)器進(jìn)行交互。同時(shí)在對顯示請求進(jìn)行處理時(shí)，也可以通過VNC服務(wù)器的RFB協(xié)議向瘦客戶端傳送X客戶程序的顯示信息。VNC系統(tǒng)的被動(dòng)式適應(yīng)能力較強(qiáng)，以客戶端的需求來驅(qū)動(dòng)桌面的更新，其對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和客戶端物理屬性均無主動(dòng)適應(yīng)能力[3]。

2.2 Tarantella

Tarantella服務(wù)器能夠向瘦客戶端同時(shí)提供不同平臺類型的服務(wù)，因此在企業(yè)的集中管理中應(yīng)用的比較廣泛。X、SSH、Telnet、ICA、RDP等協(xié)議都可以使用Tarantella服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并向瘦客戶端傳送。Tarantella能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)木€路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并對網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。

2.3 Terminal Server

通過對Windows NT功能進(jìn)行擴(kuò)充和修改，產(chǎn)生了Terminal Server。其能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)的windows，應(yīng)用服務(wù)提供給，windows終端，通過修改windows的虛擬內(nèi)存管理構(gòu)建，能夠使用戶對系統(tǒng)資源進(jìn)行共享。Terminal Server的安全策略共有3種，而且其應(yīng)用服務(wù)器也具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，能夠與負(fù)載均衡策略和用戶會(huì)話目錄相結(jié)合，形成集群系統(tǒng)。

3 以Linux為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器NCS體系結(jié)構(gòu)

為了使網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器，NCS得到實(shí)現(xiàn)需要兩種進(jìn)程。網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)NC的請求主要由主進(jìn)程，行監(jiān)聽，而本次網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)NC鏈接的傳遞則由另一進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)，本次會(huì)話服務(wù)的進(jìn)行也由該進(jìn)程負(fù)責(zé)。以Linux為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器，NCS體系包括以下幾個(gè)方面。

3.1 用戶登錄

NCSD會(huì)守在固定端口，通過NC用戶可以發(fā)起請求，從而使其生成NCSD進(jìn)程，然后該端口會(huì)由NCSD父進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)聽，通過NC，SM會(huì)收到NCSD子進(jìn)程發(fā)出的請求，主要是請求獲得空閑會(huì)話服務(wù)進(jìn)程iss。在完成登錄之后，會(huì)話切換進(jìn)程就會(huì)啟動(dòng)，從而對與之相關(guān)的會(huì)話服務(wù)進(jìn)行查找，并將其提供給用戶，以供用戶進(jìn)行選擇。若用戶原有斷連會(huì)話服務(wù)不存在于服務(wù)器中，那么xinit就會(huì)對桌面進(jìn)行初始化，并將其向SM申請的空閑會(huì)話服務(wù)進(jìn)程iss作為用戶的會(huì)話服務(wù)。SM能夠管理SS的狀態(tài)信息，其中主要包括會(huì)話斷開時(shí)間、會(huì)話建立時(shí)間、會(huì)話狀態(tài)、會(huì)話色彩深度、會(huì)話桌面高度、會(huì)話桌面寬度、顯示標(biāo)識符、會(huì)話用戶名等?？梢詫?huì)話服務(wù)狀態(tài)分為3種，分別為斷連狀態(tài)、忙狀態(tài)和空閑狀態(tài)。可以將系統(tǒng)的安全級別分為兩種模式：非安全模式和安全模式，這主要是為了使用戶能夠自由的選擇安全模式，同時(shí)也對傳輸信息的安全進(jìn)行有效的保障。在局域網(wǎng)中應(yīng)用NC，可以使用非安全模式，也就是圖像、鼠標(biāo)、鍵盤等輸入輸出的信息在NCS和NC之間傳輸不會(huì)經(jīng)過加密。如果要選擇安全模式，那么要由SSH對NCS和NC之間傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密，對傳輸信息的安全進(jìn)行保障[4]。

3.2 用戶的斷連

在對網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)NC進(jìn)行關(guān)閉之后，用戶就會(huì)退出，但用戶的會(huì)話服務(wù)并不會(huì)被注銷。即時(shí)會(huì)話服務(wù)可以獲取鏈接斷開事件，然后再關(guān)閉當(dāng)前的鏈接，向SM會(huì)話管理發(fā)出相應(yīng)的請求。此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)NC就會(huì)呈現(xiàn)出斷連的狀態(tài)。在輪詢模式下，會(huì)話服務(wù)可以等待下一次的用戶連接請求。

3.3 用戶注銷

在用戶對會(huì)話進(jìn)行主動(dòng)注銷時(shí)，用戶主要是對注銷進(jìn)程進(jìn)行啟動(dòng)。注銷進(jìn)程以顯示標(biāo)識為依據(jù)，發(fā)出相應(yīng)的請求。SM收到注銷進(jìn)程發(fā)出的請求之后，就會(huì)將其傳送的注銷信息發(fā)送到會(huì)話服務(wù)上。以輪詢模式為基礎(chǔ)，在消息列隊(duì)中找到這個(gè)會(huì)話服務(wù)，并對該事件進(jìn)行刪除。與此同時(shí)，還要做好相應(yīng)的繪畫后續(xù)結(jié)尾工作，完成整個(gè)工作之后，本次會(huì)話記錄刪除的請求就會(huì)被發(fā)送到SM上，這樣一來用戶就能夠退出和注銷。

4 結(jié)語

Linux是一種源代碼開放操作系統(tǒng)，出現(xiàn)的時(shí)間較早，對未來的軟件利用和開發(fā)具有一定的引導(dǎo)作用，在未來的發(fā)展中，其應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣。通過分析NC（網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)）及其技術(shù)要求，以及3種當(dāng)前有比較廣泛的NC服務(wù)器的主流實(shí)現(xiàn)技術(shù)，本文探討了以Linux為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器NCS體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在未來的研究中還要對以Linux為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的傳輸效率、相關(guān)環(huán)境特征進(jìn)行進(jìn)一步的研究，使網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可行性得到提高，繼續(xù)推動(dòng)基于Linux的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 白靜.嵌入式LINUX在信息家電軟件開發(fā)中的與應(yīng)用與前景[J].硅谷，2011（20）.

[2] 殷曉輝.基于Linux操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編程方法研究[J].科技傳播，2011（13）.

[3] 熊曉強(qiáng).淺析Linux操作系統(tǒng)的發(fā)展[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2011（09）.

[4] 蘇金玲，韓伯凱.淺談網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的概況及其應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（11）.