1.1.3 計算機網絡的組成
計算機網絡是由兩個或多個計算機通過特定通信模式連接起來的復雜系統,盡管計算機網絡系統的組成各不相同,但一個完整的計算機網絡系統是由網絡硬件系統和網絡軟件系統組成的。我們把網絡硬件連接起來,再安裝專門用來支持網絡運行的軟件,包括系統軟件和應用軟件,那么這個計算機網絡就能夠滿足工作或生活的需求。
1.硬件系統組成
組成計算機網絡的硬件有網絡服務器、網絡工作站、網絡適配器(又稱為網絡接口卡或網卡)、傳輸介質(或稱傳輸媒體)。如果要擴展局域網的規模,就需要增加通信連接設備,如調制解調器、集線器、網橋和路由器等。
(1)網絡服務器
網絡服務器(Server)是一臺高性能計算機,用于網絡管理、運行應用程序、處理各網絡工作站成員的信息請示等,并連接一些外圍設備,如打印機、CD-ROM、調制解調器等。根據其作用的不同分為文件服務器、應用程序服務器和數據庫服務器等。文件服務器是網絡中最重要的硬件設備,其中裝有NOS(網絡操作系統)、系統管理工具和各種應用程序等,是組建一個客戶機/服務器局域網所必需的基本配置。對于對等網,每臺計算機則既是服務器也是工作站。
(2)網絡工作站
網絡工作站(Workstation)也稱客戶機,由服務器進行管理和提供服務的、連入網絡的任何計算機都屬于工作站,其性能一般低于服務器。個人計算機接入Internet后,在獲取Internet服務的同時,其本身就成為一臺Internet上的工作站。網絡工作站需要運行網絡操作系統的客戶端軟件。
(3)網絡適配器
網絡適配器也稱網卡或網絡接口卡(Network Interface Card,NIC),在局域網中將用戶計算機與網絡相連,大多數局域網采用以太(Ethernet)網卡,如NE 2000網卡、PCMCIA卡等。網卡的工作原理與調制解調器的工作原理類似,只不過在網卡中輸入和輸出的都是數字信號,傳送速度比調制解調器快得多。它按總線類型可分為ISA網卡、EISA網卡、PCI網卡、PCI-X網卡和PCMCIA總線網卡等。其中,ISA網卡的數據傳輸速度較慢,目前已很少使用。EISA網卡和PCI網卡的數據傳輸速度較快。PCI-X網卡是目前最新的一種在服務器開始使用的網卡類型,它與原來的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍。PCMCIA總線網卡是筆記本式計算機專用的。按網絡接口分類常見的有RJ-45網卡和光纖網卡。RJ-45網卡是最為常見的一種網卡,也是應用最廣的一種接口類型網卡。光纖網卡指的就是光纖通道網絡里的HBA卡,傳輸協議為光纖通道協議,一般通過光纖線纜與光纖通道交換機連接。
(4)調制解調器
調制解調器(Modem)俗稱“貓”。它是一個通過電話撥號接入Internet必備的硬件設備。通常計算機內部使用的是“數字信號”,而通過電話線路傳輸的信號是“模擬信號”。調制解調器的作用就是當計算機發送信息時,將計算機內部使用的數字信號轉換成可以用電話線傳輸的模擬信號,通過電話線發送出去;接收信息時,把電話線上傳來的模擬信號轉換成數字信號傳送給計算機,供其接收和處理。
(5)網絡設備
計算機與計算機或工作站與服務器進行連接時,除了使用連接介質外,還需要一些中介設備。這些中介設備就是網絡設備,或稱之為網絡連接設備。
我們把常用的連接設備劃分為以下兩種類型:
①介質連接設備,如T型連接器、收發器、RJ-45連接器等,主要用于系統設備、網絡設備和傳輸介質的連接。網卡、調制解調器也可看作是介質連接設備。
②網絡互連設備,包括中繼器(Repeater)、集線器(Hub)、網橋(Bridge)、交換機(Switch)、路由器(Router)、網關(NetGate)等,主要用于多個網絡系統的連接。
(6)傳輸介質
傳輸介質用于網絡設備之間的通信連接,常用的有雙絞線、細同軸電纜、粗同軸電纜、光纖等。此外,計算機網絡還使用無線傳輸媒體(包括微波、紅外線和激光)、衛星線路等傳輸媒體。
2.軟件系統組成
組成計算機網絡系統的軟件包括網絡系統軟件和網絡應用軟件兩大類。
(1)網絡系統軟件
網絡系統軟件包括網絡操作系統、網絡協議軟件、通信控制軟件和管理軟件等。網絡操作系統(NOS)是網絡的心臟和靈魂,是向網絡計算機提供服務的特殊操作系統,它在計算機操作系統下工作,使計算機操作系統增加了網絡操作所需要的能力。現在常用的NOS有Novell NetWare、Windows、UNIX和Linux等。
網絡協議軟件是網絡設備之間進行互相通信的語言和規范。它是網絡軟件中最重要的核心部分,任何網絡軟件都要通過網絡協議才能起作用。常用的網絡協議有:IPX、TCP/IP、NetBEUI和NWLink等。其中,TCP/IP是Internet使用的協議。
(2)網絡應用軟件
網絡應用軟件是指為某一應用目的而開發的網絡軟件,為用戶提供訪問網絡的手段及網絡服務、資源共享和信息傳輸。目前,常用的應用軟件有:數據庫管理系統、遠程教育軟件、辦公自動化、財務管理軟件、Internet信息服務軟件等。