组成网络所需的硬件设备有哪些?

组成网络所需的硬件设备有哪些?,第1张

局域网的硬件系统由以下四个基本部分组成:网络服务器工作站、网络适配器、传输介质。

一般是方圆几千米以内局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。

局域网将一定区域内的各种计算机、外部设备和数据库连接起来形成计算机通信网,通过专用数据线路与其他地方的局域网或数据库连接,形成更大范围的信息处理系统。

扩展资料:

局域网分布在一个有限地理范围内的网络系统,一般所涉及的地理范围只有几公里。局域网专用性非常强,具有比较稳定和规范的拓扑结构。

局域网用户在使用网络进行数据传输时,有时会使用到外部存储设备,但是用户没有对外部设备安全检测的习惯,而是直接连接网络进行使用。

导致外部数据和病毒一起进入到局域网当中,通过局域网中信息的传播,使得病毒在局域网中进行扩散,从而造成了局域网病毒入侵的情况

一、网络硬件概述
1、服务器和工作站
大多数时候服务器是网络的核心(当然对等网也可以没有服务器)。作为普通的办公、教学等应用服务器可以采用一般配置较高的普通电脑,注意内存和硬盘的容量应适当大一点,主板、机箱等配件也应选购名牌的产品,保证质量稳定可,而在显卡、显示器、多媒体等方面则不必过多花费。如果资金不存在问题,或应用要求高(如证券交易),则最好采用专用的服务器。
专用网络服务器与普通电脑的主要区别在于:专用服务器具有更好的安全性和可性、更加注重系统的I/O吞吐能力,一般采用了双电源、热拔插、SCSI RAID硬盘等技术。当然专用网络服务器的价格也不菲。
工作站实际上就是普通的电脑,386以上档次的电脑都可作为组网的工作站。一般根据资金、应用等具体情况使用当时流行配置的电脑作为工作站。网络工作站可以不配置软驱和光驱,而且硬盘可以选择容量较小的,这样不仅可以充分利用服务器的资源,节省资金,还可防止病毒感染,保证网络安全。
2、网络适配器(网卡)
网卡的主要作用是将计算机数据转换为能够通过介质传输的信号。当网络适配器传输数据时,它首先接收来自计算机的数据。为数据附加自己的包含校验及网卡地址报头,然后将数据转换为可通过传输介质发送的信号。
ISA接口的网卡,左边那块EPROM用于无盘站启动
笔记本网卡和接细缆的BNC接口
从总线结构看,ISA接口的网卡现在已基本被淘汰,普遍采用了PCI接口,另外还有PCMIA接口的笔记本电脑专用网卡。网卡的端口方面,以前BNC头(T形连接器,用于连接同轴电缆)和AVI(粗缆连接器)曾被广泛使用,目前已基本被淘汰。现在网卡主要采用RJ-45连接器,类似普通的电话电缆连接器(RJ-11),但要大一些,它使用具有四对导线的双绞线电缆。从数据传输方式看,现在网卡都支持全双工模式,所谓“全双工”,简单说就是指当A传送数据给B时,B同时也可以传送数据给A。而网卡与主机之间的数据传输方式,采用了BusMaster方式;可以不占用CPU资源,因此速度很快。
网卡上的RJ45接口和指示灯
3、传输介质(网线)
常见的网线分细同轴线缆、粗同轴线缆和双绞线、光缆等。以前同轴线缆采用较多,主要是因为同轴电缆组成的总线形结构网络成本较低,但单条电缆的损坏可能导致整个网络瘫痪,维护也难,这已经是一种将近淘汰的网络形式。
以下重点介绍双绞线。根据最大传输速度的不同,双绞线分为不同的类别: 3类、5类及超5类。3类双绞线的速率为10Mb/S, 5类双绞线的速率可达100Mb/S,超5类更可达155Mb/s以上,可以适合未来多媒体数据传输的需求。双绞线还分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP),STP双绞线内部包了一层皱纹状的屏蔽金属物质,并且多了一条接地用的金属铜丝线,因此它的抗干扰性比UTP双绞线强,但价格也要贵很多。对于UTP双绞线,阻抗值在1MHZ时通常为100欧姆,中心芯线24AMG(直径为05mm), 每条双绞线最大传输距离为100米。 由于网线布线大多涉及到建筑结构与内部装修,因此在布线完成后,如果想重新布线是非常困难的, 所以即使网卡等设备还是10Base-T的,但是在规划网络时,应该考虑到未来的需求,所以应采用5类甚至超5类的双绞线。
双绞线
和双绞线配套使用的还有RJ45水晶头,用于制作双绞线与网卡RJ45接口间的接头,其质量好坏直接关系整个网络的稳定性,不可忽视。
水晶头
光纤是新一代的传输介质,与铜质介质相比,光纤具有一些明显的优势。因为光纤不会向外界辐射电子信号,所以使用光纤介质的网络无论是在安全性,可性还是网络性能方面都有了很大的提高。光纤传输的带宽大大超出铜质线缆,而且光纤支持的最大连接距离达两公里以上,是组建较大规模网络的必然选择。现在有两种不同类型的光纤,分别是单模光纤和多模光纤。(所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线)。多模光纤使用发光二极管(LED)作为发光设备,而单模光纤使用的则是激光二极管(LD)。 多模光纤允许多束光线穿过光纤。因为不同光线进入光纤的角度不同,所以到达光纤末端的时间也不同。这就是我们通常所说的模色散。色散从一定程度上限制了多模光纤所能实现的带宽和传输距离。正是基于这种原因,多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。单模光纤只允许一束光线穿过光纤。因为只有一种模态,所以不会发生色散。使用单模光纤传递数据的质量更高,传输距离更长。单模光纤通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。
如果使用光纤作为传输介质,还需增加光端收发器等设备。价格比较昂贵,在一般的应用中并不采用。
光纤和光端设备
4、中继器和桥接器
大家知道无论采用何种传输介质其传输距离都是有限的。(粗同轴电缆每一网段的最大距离为500米,细同轴电缆为180米,双绞线为100米),超过这些距离,就需要利用中继器来扩展距离,中继器的功能就是将经过衰减而变得不完整的信号,经过整理后,重新产生出完整的信号再继续传送,虽然中继器可以延长传输距离,但传输带宽不会变化。
至于桥接器:传统的桥接器只有两个端口,用于连接不同的网段。(网段可以由中继器分离,可以由桥接器分离也可以由路由器分离),桥接器具有信号过滤的功能,此外,桥接器上的每一个端口是专用带宽,而传统的共享式集线器的带宽是由该集线器上的所有端口平均分配的。
5、交换机、集线器
集线器可以看成是一种多端口的中继器,是共享带宽式的,其带宽由它的端口平均分配,如总带宽为10Mb/s的集线器,连接4台工作站同时上网时,每台工作站平均带宽仅为10/4=25Mb/s。交换机又叫交换式集线器:可以想象成一台多端口的桥接器,每一端口都有其专用的带宽,如10Mb/s的交换式集线器,每个端口都有10Mb/s的带宽。交换机和集线器都遵循IEEE8023或IEEE8023u,其介质存取方式均为CSMA/CD。它们之间的区别为:
集线器为共享方式,既同一网段的机器共享固有的带宽,传输通过碰撞检测进行,同一网段计算机越多,传输碰撞也越多,传输速率会变慢;交换机每个端口为固定带宽,有独特的传输方式,传输速率不受计算机增加影响,其独特的NWAY、全双工功能增加了交换机的使用范围和传输速度。
集线器
现在交换机和集线器普遍采用了自适应(Auto-sense 或 Auto-Negotiation)技术。可以自动适应100M和10M速率。这类交换机和集线器按照以下顺序适应工作速率:100M 全双工,100M半双工,10M全双工10M半双工。Auto-Negotiation在IEEE 8023u 中已有规定。其好处是在不需用户参与设定的情况下,自动以最高速率连接。
另外集线器上一般都有Collision灯。由于以太网络采用了CSMA/CD协议。在传输过程中可能发生冲突,此时,Collision要闪烁。如果Collision闪烁过分频繁,说明网络负载已经很重了,需要对网络进行调整或者升级
6、路由器
路由器是网络中进行网间连接的关键设备。作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互连网络 Internet 的主体脉络,也可以说,路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可性则直接影响着网络互连的质量。因此,在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中,路由器技术始终处于核心地位 。路由器之所以在互连网络中处于关键地位,是因为它处于网络层,一方面能够跨越不同的物理网络类型(DDN、FDDI、以太网等等),另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位,使网络具有一定的逻辑结构。
路由器的基本功能是把数据(IP 包)传送到正确的网络,具体包括:IP 数据包的转发,包括数据包的寻径和传送;子网隔离,抑制广播风暴;维护路由表,并与其它路由器交换路由信息,这是 IP 包转发的基础;IP 数据包的差错处理及简单的拥塞控制;实现对 IP 数据包的过滤和记忆等功能。

局域网的硬件主要包括:网络服务器、网络工作站、网络适配器和必要的通信介质等。

服务器服务器是为局域网提供共享资源并对这些资源进行管理的电脑,一般由性能较高的电脑担任。服务器根据具体功能的不同,可分为文件服务器、数据库服务器、打印服务器等。一个网络中需要安装多少台服务器,是由网络的规模和所提供的服务而定的,其中文件服务器是最基本的服务器。

文件服务器通常具有大容量的硬盘、充足的内存和比较高的运算处理速度。文件服务器将网络需要共享的软件和数据放在大容量的硬盘中,并安装有网络 *** 作系统来对全网进行统一的管理,对网络工作站提供的完整数据、文件与目录实现共享。

打印服务器是指安装了打印服务程序的专用电脑或由文件服务器兼任。共享的打印机可以接在文件服务器或专门的打印服务器上。网络中各工作站上的用户可直接将要打印的数据送到打印服务器的打印从列中,依次在共享的打印机上完成打印作业。

工作站工作站是直接面向网络用户的电脑。用户通过工作站来访问服务器。

在传统的局域网系统中,共享的数据与程序基本上都存放在文件服务器里,因而网络工作站既可以是有盘工作站也可以是无盘工作站。在这种服务器/工作站的模式下,网络工作站要完成数据处理的全部工作,而文件服务器仅仅只是完成共享文件的管理工作。

现在的局域网大多采用客户机/服务器(Client/Server)的工作模式。在这种计算模式中,客户机(即运行客户程序的工作站)通过网络来提出需要服务的请求,由最合适完成该项任务的服务器来完成数据处理与服务任务。

网络适配器网络适配器又称为网络接口板或网卡,也称为NIC(NetworkInterfaceCard)。网卡通常是一块电路板,插在计算机主板的扩展槽中,服务器与工作站都需要通过网卡与传输介质相连接。

网卡的种类繁多、性能各异。用户必须根据实际情况加以选配使用。

网络传输介质传输介质在很大程度上决定了网络的传输速率、网段的最大长度、传输的可靠性等。局域网使用的传输介质有同轴电缆、双绞线和光纤等。光纤也越来越多地在局域网中得到使用。

个人认为个人计算机、工作站、服务器的主要区别在于设计目标。

个人计算机。从体积、重量、功耗、性能、人机界面等方面,都以满足个人需求为设计目标。近些年的主流是两极分化,主流机型以小型化、轻量化、低功耗、多媒体发展趋势,少量高档机型,在条件允许的范畴内以性能为优先考虑对象。

工作站。以满足专业需求为优先考虑因素,分为两类。一类以高速、高容量、高稳定性为主,如图形工作站,另一类以满足专一需求为主,如瘦客户机。人们说的工作站一般多指前者。为了满足高性能计算的需要,此类工作站通常配置(多个)多核心高性能处理器、大容量高速纠错内存、(多个)高性能图形处理器、多个显示设备、大容量高速磁盘(阵列)、高速数据接口、大功率电源,运行经兼容性验证、优化的软件。为了提高性能,有些还配有协处理器或通用图形处理器。工作站通常是单机作业,由用户直接 *** 作,实际上就是一台高性能计算机。

服务器。更强调网络服务质量,特别是对大量并发连接的处理能力,以及长期工作的稳定性、可靠性与可维护性。此外,服务器的用户是网络终端,作业与管理一般都是通过网络进行的,因此服务器本身无需配备高性能图形处理器。

然而,工作站与服务器并非泾渭分明,有相互渗透之处。例如,一些公司推出了虚拟工作站,用户通过网络终端远程登录工作站、提交任务、下载结果,有利于提高(集群)性能与集中管理,同时方便了数据的访问与集中存储。这样的虚拟工作站,从概念上,与服务器无异。相似地,一些计算服务器(又称为超级计算机)开始装载通用图形处理器,以提高并行计算能力,此种类型的服务器又具备部分工作站的特征。
个人觉得,从某种意义上,可以按照主要应用来区分工作站与服务器,以提供高性能数值及图形/图像计算服务为主的单机,可称作工作站;以提供网络服务为主的单机或集群,称作服务器更恰当一些。

服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件,为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机,英文名称叫做SERVER。服务器既然是一种高性能的计算机,它的构成肯定就与我们平常所用的电脑(PC)有很多相似之处,诸如有CPU(中央处理器)、内存、硬盘、各种总线等等,只不过它是能够提供各种共享服务(网络、Web应用、数据库、文件、打印等)以及其他方面的高性能应用。 \x0d\\x0d\服务器的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面,是网络的中枢和信息化的核心。由于服务器是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器又与微机(普通PC)在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大的区别。\x0d\\x0d\服务器和PC最大的差异就是在多用户多任务环境下的可靠性上。用PC机当作服务器的用户一定都曾经历过突然的停机、意外的网络中断、不时的丢失存储数据等事件,这都是因为PC机的设计制造从来没有保证过多用户多任务环境下的可靠性,而一旦发生严重故障,其所带来的经济损失将是难以预料的。\x0d\\x0d\一台服务器所面对的是整个网络的用户,需要7X24小时不间断工作,所以它必须具有极高的稳定性,另一方面,为了实现高速以满足众多用户的需求,服务器通过采用对称多处理器(SMP)安装、插入大量的高速内存来保证工作。它的主板可以同时安装几个甚至几十、上百个CPU(服务器所用CPU也不是普通的CPU,是厂商专门为服务器开发生产的)。\x0d\\x0d\内存方面当然也不一样,无论在内存容量,还是性能、技术等方面都有根本的不同。另外,服务器为了保证足够的安全性,还采用了大量普通电脑没有的技术,如冗余技术、系统备份、在线诊断技术、故障预报警技术、内存纠错技术、热插拔技术和远程诊断技术等等,使绝大多数故障能够在不停机的情况下得到及时的修复,具有极强的可管理性(manability)。\x0d\\x0d\工作站 \x0d\\x0d\工作站,英文名称为Workstation,是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础,主要面向专业应用领域,具备强大的数据运算与图形、图像处理能力,为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。\x0d\\x0d\一般来讲,工作站主要应用在以下领域:\x0d\\x0d\(1)计算机辅助设计及制造CAD/CAM:这一领域被视为工作站的传统领域。采用CAD/CAM技术可大大缩短产品开发周期,同时又降低了高技术产品的开发难度,提高产品的设计质量。在CAD领域,大到一幢楼房小到一个零部件,图形工作站都以其直观化、高精度、高效率显示出强有力的竞争优势。\x0d\\x0d\(2)动画设计:用户群主要是电视台、广告公司、影视制作公司、游戏软件开发公司、室内装饰公司。电视台利用图形工作站进行各个电视栏目的片头动画制作;而广告公司则用它制作广告节目的动画场面;影视制作公司将其用于电脑特技制作;游戏软件公司将其作为开发平台;室内装饰公司不仅利用图形工作站进行设计,而且可以让用户在装修之前就能看到其装修后的三维仿真效果图。\x0d\\x0d\(3) GIS地理信息系统:它所面向的客户群主要是城市规划单位、环保部门、地理地质勘测院、研究所等。他们通常是用图形工作站来运行GIS软件。它使用户可以实时的、直观的了解项目地点及周围设施的详情,如路灯柱、地下排水管线等。这些大数据量的作业也只有在具有专业图形处理能力的工作站上才能高效率地运行。\x0d\\x0d\(4)平面图像处理:它是应用普及程度较高的行业。用户通常是以图形工作站为硬件平台,以PhotoShop、CorelDraw等软件为 *** 作工具,致力于影像处理、广告及宣传彩页设计、包装设计、纺织品图案设计等。\x0d\\x0d\(5)模拟仿真:在军事领域,模拟仿真技术是训练战斗机驾驶员、坦克驾驶员以及模拟海上航行的有效手段;在科研开发领域,它使设计者在制作样机之前,就可以在图形工作站上进行仿真运行,及时发现问题,对设计进行修改。


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