整个网络有多少个硬件组成?

-回复 -浏览
楼主 2021-10-26 23:10:30
举报 只看此人 收藏本贴 楼主

有服务器,路由,交换机,工作站,客户端,还有网线

1、网络硬件组成

服务器:为客户机提供服务,用于网络管理、运行应用程序、处理客户机请求、连接外部设备等。
客户机:直接面对用户,提出服务请求,完成用户任务。
传输介质:传输网络数据。按传输方式可划分为有线和无线两种,常用有线传输介质分双绞线和光缆。
通信连接设备:引导网络信息准确到达目标节点。主要有网卡、中继器与接线器、网桥与交换机、路由器等。

2、网络软件系统

网络操作系统:常用的有WINdows NT、Windows 2000、Windows 2003、Unix、Linux

网络应用软件:网络媒体播放器、文件上传与下载工具、企业网络信息管理系统等P42~43和教材P13~15或者知识拓展栏目中的文章。

更详细的如下:
一个基本的计算机网络由下列硬件组成:服务器,工作站,网络接口卡,电缆系统,共享的资源与外围设备。

一、服务器

为网上用户提供服务的结点称为服务器(Server),在服务器上装有网络操作系统和网络驱动器,它能处理分组的发送和接收以及网络接口的处理。而使用这个服务器的称为该服务器的客户(Clients)或用户。

常见的服务器类型有以下几种。

(1)文件服务器

文件服务器给用户提供了操作系统中文件系统的各种功能,例如生成文件、删除文件、共享文件等。文件服务器涉及的很多问题和操作系统、数据库设计涉及的问题是类似的。所不同的是,这些问题要在网络环境下处理。

一般的文件服务器除了文件管理外还包括用户管理、安全管理、网络管理、系统管理等功能。

(2)打印服务器

打印服务器上接有打印机,网上其他结点和该服务器通信,并使用与其相连的打印机打印文件。

(3)终端服务器

终端服务器又称为终端集中器,终端通过终端集中器再接到网上,终端到其他结点之间的通信都通过终端集中器。

二、工作站

使用服务器提供的功能的网络结点就是工作站。工作站可以是基于DOS、Windows 95/98的PC机,Apple Macintosh系统、运行OS/2的系统以及无盘工作站。无盘工作站没有软驱和硬驱,而是使用网络接口卡上固化在引导芯片中的特殊引导程序直接从服务器上引导。

络接口卡的后部。

三、网络接口卡

(1) 网卡驱动程序

驱动程序文件包含有卡的配置与诊断、其电缆访问法及其通信特点的信息。

(2)网卡线速度

网卡线速度表示能够多快地产生物理信号,例如:10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mbit/s。如果想使网卡的适应性更广,也可以考虑10/100M等多速自适应的网卡。

(3)网卡总线类型

10M以太网卡的总线体系结构仍是工业标准体系结构(ISA)。ISA总线的特点是:总线只有16位宽;工作时钟频率只有8MHz;不允许猝发式数据传输;大多数ISA总线为I/O映射型,从而降低了数据传输速度。

ISA总线的理论带宽是5.33MB/S或42.67Mbit/s。网卡实际可用的ISA总线带宽大约只是1/4的理论带宽值,即约为11Mbit/s,刚够覆盖10Mbit/s的信道。

外部设备互连(PCI)总线可提供132MB/S的理论带宽和具有真正的即插即用(PnP)的特点,极像SUN的S-BUS。

PCI总线是得到计算机厂家广泛支持的高性能的与处理器无关的总线。

四、传输介质

常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆和光导纤维,另外,还有通过大气的各种形式的电磁传播,如微波、红外线和激光等。

1、双绞线

双绞线是把两根绝缘铜线拧成有规则的螺旋形。双绞线的抗干扰性较差,易受各种电信号的干扰,可靠性差。若把若干对双绞线集成一束,并用结实的保护外皮包住,就形成了典型的双绞线电缆。把多个线对扭在一块可以使各线对之间或其他电子噪声源的电磁干扰最小。

用于网络的双绞线和用于电话系统的双绞线是有差别的。

双绞线主要分为两类,即非屏蔽双绞线(UTP,Unshielded Twisted-Pair)和屏蔽双绞线(STP,Shielded Twisted-Pair)。

EIA/TIA为非屏蔽双绞线制定了布线标准,该标准包括5类UTP。

1类线:可用于电话传输,但不适合数据传输,这一级电缆没有固定的性能要求。

2类线:可用于电话传输和最高为4Mbit/s的数据传输,包括4对双绞线。

3类线:可用于最高为10Mbit/s的数据传输,包括4对双绞线,常用于10BaseT以太网。

4类线:可用于16Mbit/s的令牌环网和大型10BaseT以太网,包括4对双绞线。其测试速度可达20Mbit/s。

5类线:可用于100Mbit/s的快速以太网,包括4对双绞线。

双绞线使用RJ-45接头连接计算机的网卡或集线器等通信设备。 

2、同轴电缆

同轴电缆是由一根空心的外圆柱形的导体围绕着单根内导体构成的。内导体为实芯或多芯硬质铜线电缆,外导体为硬金属或金属网。内外导体之间有绝缘材料隔离,外导体外还有外皮套或屏蔽物。

同轴电缆可以用于长距离的电话网络,有线电视信号的传输通道以及计算机局域网络。50Ω的同轴电缆可用于数字信号发送,称为基带;75Ω的同轴电缆可用于频分多路转换的模拟信号发送,称为宽带。在抗干扰性方面,对于较高的频率,同轴电缆优于双绞线。

有5种不同的同轴电缆可用于计算机网络。

3、光导纤维

它是采用超纯的熔凝石英玻璃拉成的比人头发丝还细的芯线。一般的做法是在给定的频率下以光的出现和消失分别代表两个二进制数字,就像在电路中以通电和不通电表示二进制数一样。光纤通信就是 通过光导纤维传递光脉冲进行通信的。

A、光导纤维

光导纤维导芯外包一层玻璃同心层构成圆柱体,包层比导芯的折射率低,使光线全反射至导芯内,经过多次反射,达到传导光波的目的。

每根光纤只能单向传送信号,因此光缆中至少包括两条独立的导芯,一条发送,另一条接收。一根光缆可以包括二至数百根光纤,并用加强芯和填充物来提高机械强度。

光导纤维可以分为多模和单模两种。

只要到达光纤表面的光线入射角大于临界角,便产生全反射,因此可以由多条入射角度不同的光线同时在一条光纤中传播,这种光纤称为多模光纤。

如果光纤导芯的直径小到只有一个光的波长,光纤就成了一种波导管,光线则不必经过多次反射式的传播,而是一直向前传播,这种光纤称为单模光纤。

在使用光导纤维的通信系统中采用两种不同的光源:发光二极管(LED)和注入式激光二极管(ILD)。

发光二极管当电流通过时产生可见光,价格便宜,多模光纤采用这种光源。

注入式激光二极管产生的激光定向性好,用于单模光纤,价格昂贵很多。

B、光纤的特点

光纤的很多优点使得它在远距离通信中起着重要作用。光纤与同轴电缆相比有如下优点:

(a)光纤有较大的带宽,通信容量大。

(b)光纤的传输速率高,能超过千兆位/秒。

(c)光纤的传输衰减小,连接的范围更广。

(d)光纤不受外界电磁波的干扰,因而电磁绝缘性能好,适宜在电气干扰严重的环境中应用。

(e)光纤无串音干扰,不易被窃听和截取数据,因而安全保密性好。

目前,光缆通常用高速的主干网络。 

4、无线传输介质

通过大气传输电磁波的三种主要技术是:微波、红外线和激光。这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线通路。

由于这些设备工作在高频范围内(微波工作在109-1010Hz,激光工作在1014-1015Hz),因此有可能实现很高的数据的传输率。

在几公里范围内,无线传输有几Mbit/s的数据传输率。

红外线和激光都对环境干扰特别敏感,对环境干扰不敏感的要算微波。微波的方向性要求不强,因此存在着窃听、插入和干扰等一系列不安全问题。

第二节、网络互连设备

一、网络互连设备的分类

网络互连设备通常分成如下4种:

1、中继器:在物理层上透明地复制二进制位,以补偿信号的衰减。它不与更高层次的协议交互作用。

2、网桥:在不同或相同类型的局域网之间存储并转发帧,必要时进行链路层上的协议转换。可连接两个或多个网络,在其中传送信息包。

3、路由器:工作在网络层,在不同的网络间存储并转发分组,根据信息包的地址将信息包发送到目的地,必要时进行网络层上的协议转换。

4、网关(协议转换器):指对高层协议(包括传输层及更高层次)进行转换的网间连接器。

5.2 10Base5网络

10Base5网络也采用总线拓扑和基带传输,速率为10Mbit/s,也称为标准

5、中继器

中继器主要用于扩充局域网电缆线段的距离限制。值得注意的是,中继器不具备检查错误和纠正错误的功能,中继器还会引入延时,一些中继器可以滤除噪声。

1)、中继器的特性

(A)中继器主要用于线性电缆系统,如以太网。

(B)中继器工作在协议层次的最低层,即物理层。两段必须使用同种的介质访问法。

(C)中继器通常在一栋楼中使用。

(D)扩展段上的结点地址不能与现行段上的结点地址相同。

2)、注意事项:

使用中继器时应注意以下两点:

(A)用中继器连接的以太网不能形成环。

(B)必须遵守MAC协议定时特性,即不能用中继器将电缆段无限连接下去。

6、网桥

多个局域网可以通过一种工作在数据链路层的设备连接起来,这种设备叫做网桥。它并不对网络层的头部进行检查,因此,可以同等地复制IP,IPX或OSI分组。

网桥的基本特点

(A)网桥工作在数据链路层

它可以实现不同类型的局域网的互连。

(B)网桥独立于网络层协议

对互不兼容的网络层协议,如IP,IPX,DECnet或Apple talk等都能以无意义的数据封装在帧内经网桥运行。所以网桥各端口分别连接的各网段属于同一个逻辑网络号/子网号。例如,所有网段都应有同一个IP网络号/子网号。

网桥是一个存储转发设备

网桥是一个有源的帧存储转发设备,这使网桥能具有如下功能:

①能匹配不同端口的速度

②对帧具有检测和过滤的作用

③网桥能扩大网络地理范围

④提升网络带宽

7、路由器

随着网络的扩大,网桥在路由选择、拥塞控制、容错及网络管理等方面远远不能满足要求。路由器则加强了这方面的功能。

由器工作在网络层,因而能获得更多的网络信息,为来到的信息包找到最佳路径。路由器与协议有关,利用互连网协议,它可以为网络管理员提供整个网络的信息以便于管理网络。1.路由器与网桥的区别

路由器和网桥的一个重要区别是:网桥独立于高层协议,它把几个物理网络连接起来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络,用户根本不知道有网桥存在;路由器则利用互连网协议将网络分成几个逻辑子网。

使用了路由器,便开始进入广域网和远程通信链路的范畴。

如果存在以下原因,可考虑使用路由器来代替网桥。

(A)需要高级的信息包筛选。

(B)互连网络具有多重协议,且需要使用特殊的协议将业务筛选到特殊的区域。

(C)需要智能路由选择来改进性能。

(D)当使用速度慢、造价高的远程通信线路时,带有高级过滤功能的路由器很重要。

有协议专用的路由器,也有运用多重协议的路由器。

路由器允许网络分割成易于管理的逻辑网络。分段可以用来防止网络“广播风暴”的事故。当结点连接不当,而使网络中的广播信息达到饱和时,就会引起广播风暴。这种情况最初发生在TCP/IP网络上。

购置路由器时,要保证路由器之间的路由选择方法和协议相适合。在所有位置使用相同的路由器可以避免麻烦,尽管路由选择方法一般是标准化的,但失配仍会妨碍局域网之间的连接。

8、交换机

随着客户/服务器结构的兴起,网络应用越来越复杂,局域网上的信息量迅猛增长,要求速率高、延迟小、有服务质量保证的业务大量出现,对主干网带来了巨大的压力。

路由器解决方法成为网络通信不可逾越的瓶颈。

(A)第二层交换

交换机通常将多协议路由嵌入到了硬件中,因此速度相当高,一般只限几十微秒。此类交换机称为第二层交换机。第二层交换机是真正的多端口网桥。

第二层交换机的弱点是处理广播包的方法不太有效,当一个交换机收到一个广播包时,便会把它传到所有其他端口去,可能形成广播风暴,降低整个网络的有效利用率。

对局域网来说,路由器速度慢,并且价格昂贵。局域网中使用路由器的局限性,促进了交换技术的发展,并最终导致了局域网中交换机代替路由器。

(B)第三层交换

路由器是工作在第三层的,它通过软件交换信息包。它将网络分为几个管理方便的广播域,在工作组中设置独立的广播域,减少了广播流量并保证了网络的安全。但是路由器的配置和管理技术复杂,成本昂贵,而且它的接入增加了数据传输的时间延迟,在一定程度上降低了网络的性能。

第三层交换机是实现路由功能的基于硬件的设备。它能够根据网络层信息,对包含有网络目的地址和信息类型的数据进行更好地转发,还可选择优先权工作,交换MAC地址,从而解决网络瓶颈问题。

第三交换机的运行速度通常要比路由器快得多,它还可以运行像RIP这类传统的路由协议。

目前,尽管第三层交换机通常仅支持IP或IPX,但第三层路由交换机要比传统的基于软件的多协议路由器快一个数量级。

路由器的地位:现在路由器的应用已经被挤到网络的边缘上去了,在广域网中需要使用路由器。在局域网中尽量使用交换机,必要时才使用路由器。

第三节、以太网组网配置

以太网。10Base5网络并不是将结点直接连接到网络公用电缆上,而是使用短电缆从结点连接到公用电缆。这些短电缆称为附加装置接口(AUI)电缆或收发电缆。收发电缆通过一个线路分接头(AUI或

1、10Base5网络的组成部件

(1)网卡:网卡背面应带有DIX(AUI)型插座,以连接收发电缆。

(2)收发器:收发器是粗以太网电缆上的接线盒,工作站可与之连接。

(3)收发电缆:收发电缆通常与收发器在一起。

(4)粗以太网电缆:用于粗以太网的电缆是50Ω,直径0.4英寸的RG-8或RG-11型的较粗的同轴电缆。

(5)N系列插头:这种插头连接在所有粗缆段的端头上,用于将粗缆与收发器相连。

(6)N系列桶型插头:它用来将两段电缆连接在一起。

(7)N系列终端连接器:每个电缆段都必须使用50Ω的N系列终端连接器接在两个端头上。每个电缆段都需要一个接地终端连接器和一个不接地终端连接器。

(8)中继器:可选。中继器通过收发电缆与每条电缆中继线上的收发器相连。

2、10Base5网络的一些物理限制

(1)一个网段(中继线段)的最大长度为500米。

(2)收发电缆最大长度为50米。

(3)两站收发器之间的最小距离为2.5米。

(4)可使用4个中继器连接5段中继线。只有3段允许连有工作站,其余用于扩展距离的远程连接。

(5)网络最大长度为2500(500x5)米。

(6)每个网段上最多可有100个结点。中继器也算作一个结点。

(7)每个网段的一端必须装有终端连接器,另一端的终端连接器必须接地。

3、10BaseT网络

10BaseT网络不采用总线拓扑,而是采用星状拓扑。10BaseT网络也采用基带传输,速率为10Mbit/s,T表示使用双绞线作为传输介质。

4、10BaseT网络的部分组成部件

(1)网卡:网卡背面应带有双绞线接口(RJ-45接口),以连接双绞线。

(2)集线器:集线器(HUB)实际上起着中继器的作用。它可有多个RJ-45端口,如8、12、16、24个端口,用于连接双绞线,还可以有一个用于连接同轴电缆或光纤的端口。

(3)双绞线电缆:10BaseT网络可使用屏蔽双绞线(STP)或非屏蔽双绞线(UTP)电缆作为传输介质。

(4)RJ-45接头:用于连接在一段双绞线的两个端头。要使用专门的压接工具才能将RJ-45接头接在双绞线上。

5、10BaseT网络的一些物理限制

(1)工作站到集线器和集线器之间双绞线的最大长度为100米。

(2)一般使用RJ-45连接器。引线1、2用于传送,引线3、6用于接收。

(3)集线器相互级连时,最多只允许有4级。

(4)不使用网桥,网络总共可有1024个工作站。 

6、100BaseX网络

100BaseX网络也称为快速以太网,采用星状拓扑,使用CSMA/CD介质访问控制方法,为基带传输,速率为100Mbit/s,采用集线器连接,和10BaseT网络一样。在物理层上,100BaseX网络的安装可以使用3种不同介质标准中的任何一种,即100BaseTX,100BaseT4和100BaseFX。

(1)站点数量小于30,速率不超过10M,但每个站点要求独享10M带宽,只是将HUB换成10M的交换机即可。

(2)站点数量大于30,速率不超过10M的共享网络

(1)使用细缆加中继器。

(2)使用双绞线加HUB,只是要多级连几个HUB。

(3)混用细缆和双绞线,利用HUB背面的BNC插座,用细缆将各HUB串联起来,在细缆上的每一个HUB算细缆上的一个结点。

(4)速率不超过100M的共享网络

使用5类双绞线加100M或10/100M的HUB,参见图4-12,只是要多级连几个HUB或使用可堆叠的HUB。

(5)速率不超过100M,各端口独享100M带宽的网络

使用5类双绞线加100M或10/100M的交换机,也可使用可堆叠的交换机。

交换式以太网是在结点之间沿指定路径转发报文。

交换式以太网是个并行系统。

交换式局域网是高度可扩充的,其带宽随着用户的增加而扩张。

交换技术适用于升级任何共享型局域网。

我要推荐
转发到