网络 *** 作系统与网络结构

网络 *** 作系统与网络结构

*** 作系统概述

单机 *** 作系统l作为计算机和用户之间的接口，是为用户提供计算机资源的手段；由一些程序模块组成，管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源；

合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境；

只为本地用户服务，不能满足网络环境的要求；网络 *** 作系统l网络 *** 作系统l屏蔽本地资源与网络资源的差异；

作为网络用户和计算机网络的接口；

管理计算机的硬件和软件资源，如网卡、网络打印机、大容量外存等；

为用户提供文件共享、打印共享等各种网络服务；

完成网络的共享资源管理、网络的安全管理；

网络 *** 作系统的定义：“利用局域网底层所提供的数据传输功能，为网络用户提供局域网共享资源管理服务和其他网络服务功能的局域网系统软件”；网络 *** 作系统的特征 l与硬件无关l广域网连接l支持多客户端和多用户l网络管理l系统容错l安全性和存取控制网络 *** 作系统的服务功能l文件服务l打印服务l数据库服务l通信服务

信息服务

目录服务

网络管理服务Internet/Intranet服务网络系统的结构及相关概念

计算机网络有两种基本的网络结构类型：对等网络；基于服务器的网络；

从资源的分配和管理的角度来看，对等网络和基于服务器的网络最大的差异就在于共享网络资源是分散到网络的所有计算机上，还是使用集中的网络服务器。

l对等网络采用分散管理的结构；基于服务器的网络采用集中管理的结构。对等网络 l网络上的计算机平等地进行通信。每一台计算机都负责提供自己的资源（文件、目录、应用程序、打印机、调制解调器或传真卡等），供网络上的其他计算机使用。

每一台计算机还负责维护自己资源的安全性。

对等网络的优点 l对等网络的结构简单，网络中对硬件的需求比较低。由于对等网络中的资源被分布到许多计算机中，因此不需要高端服务器，节省了网络成本。针对网络用户较少的网络，对等网络很容易安装和管理。

每一台机器都可以对本机的资源进行管理，如设置网络上其他用户可以访问的本地资源，以及设置访问密码等。管理网络的工作人员被分配给每台计算机的用户。

对等网络并不需要使用网络 *** 作系统，只要每台计算机安装有支持对等连网功能的 *** 作系统，就可以实现对等网络。

支持对等网络的 *** 作系统有Windows 95/98、Windows NT Workstation/2000 Professional等。

对等网络的缺点

用户计算机的性能会受影响

网络的安全性无法保证

备份困难基于服务器的网络

使用一台高性能的计算机（服务器）用于存储共享资源，并向用户计算机分发文件和信息。

网络资源由服务器集中管理，服务器控制数据、打印机以及客户机需要访问的其他资源，当客户机或工作站需要使用共享资源时，可以向服务器发出请求，要求服务器提供服务。基于服务器网络的优点

易于实现资源的管理和备份l具有良好的安全性

l具有较好的性能l可靠性较高网络服务器的种类 l

文件服务器l文件服务器主要提供共享的硬盘来存储数据和应用程序，以便向客户机分发这些资源。当一台客户机需要使用文件服务器上的资源时，客户机首先将所需的文件复制到客户机本地，然后再对这些资源进行处理。在服务器上，不进行应用程序的处理，所有任务都在客户机本地进行。

应用服务器l在客户机和应用服务器上都运行有应用程序。客户机运行本地的程序，向服务器发出服务请求，要求服务器对某个数据进行处理，而服务器会将处理后的信息返送给客户机。通过这种方法，客户机几乎不处理信息，所有任务都由服务器处理。

数据库服务器： 其他类型的服务器；

邮件服务器。

邮件服务器专为处理客户机的电子邮件需要而建立，为客户机提供发送和接收电子邮件的环境。Web服务器Web服务器广泛应用于Internet和Intranet，用户通过客户机上的浏览器应用程序，浏览Web服务器上的信息。

通信服务器

通信服务器为处理远程用户拨号入网而建立。为安全起见，通信服务器应用程序通常放置在单独的服务器上。

视频服务器l视频服务器可以提供视频点播业务，同时支持多个视频流的单播或广播。服务器技术

多处理器技术

总线能力

内存

磁盘接口技术

容错技术

磁盘阵列技术

热插拨技术

双机热备份

服务器状态监视多处理器技术

l中央处理器（CPU）是决定服务器性能好坏的重要因素之一。虽然服务器对其他组件的性能要求也很高，但处理器对于决定服务器的性能仍然是很重要的。服务器可以使用一个处理器或多个处理器运行l多处理器技术的类型l非对称多处理器AMP；

对称多处理器SMP；

对多处理器的选择l根据使用的网络 *** 作系统；l根据服务器所完成的功能；lCPU的种类Intel、AMD、Cyrix等总线和内存l服务器需要内部的高速总线来完成各种任务。l总线是计算机系统中的数据传送的“主干线路”，CPU、内存和其他的设备组件都连接到总线上。在某一时刻，服务器可能将大量的数据从磁盘传送到网卡、处理器、系统内存，并在处理完数据后将其传送回磁盘。

内存分为三种l非奇偶校验RAMl奇偶校验RAMl带有错误检查和更正（ECC）的RAM 磁盘接口技术 l计算机系统基本上采用两种硬盘接口，即EIDE（Enhanced Integrated Drive Electronics）和SCSI（Small Computer Systems Interface）。

SCSI系列标准：

SCSI-1

SCSI-1是最基本的SCSI技术规范，它使用8位的数据带宽，以大约5Mbps的速度将数据读出或写入硬盘。由于SCSI技术的不断发展，使得SCSI-1基本上不再使用了。

SCSI-2

SCSI-2扩展了SCSI技术规范，而且向SCSI添加了许多特性，还允许更快的SCSI连接。另外，SCSI-2 大大提高了不同SCSI设备制造商之间的SCSI兼容性。lFAST-SCSIlFAST-SCSI使用了基本的SCSI-2技术规范，将SCSI总线的数据传输速度从5Mbps增加到10Mbps。FAST-SCSI也被称为“Fast NARROW-SCSI”。磁盘接口技术lSCSI系列标准lWIDE-SCSIlWIDE-SCSI也是基于SCSI-2的技术，WIDE-SCSI将SCSI-2从8位增加到16位或32位的数据带宽。使用16位的WIDE-SCSI最高可以达到20Mbps。

Ultra-SCSIlUltra-SCSI也被称为“SCSI-3”，它将SCSI总线的数据传输速度增加到20Mbps。使用8位的总线时，Ultra-SCSI可以达到20Mbps的速度。使用16位总线时，速度可以提高到40Mbps。

Ultra2-SCSI

Ultra2-SCSI是SCSI标准的另一个发展，Ultra2-SCSI 使Ultra-SCSI 性能再次提高。Ultra2-SCSI 系统使用16位的总线，速度可达到80Mbps。

Ultra3-SCSIlUltra3-SCSI使得Ultra2-SCSI 的性能再一次提高，达到了160Mbps的速度。SCSI系列标准l容错是指在硬件或软件出现故障时，仍能完成处理和运算，不降低系统性能，即用冗余的资源使计算机具有容忍故障的能力，容错技术可分为：

软件容错 采用多处理器和具有容错功能的 *** 作系统来实现容错。

硬件容错 由于硬件成本不断下降，而软件成本不断升高，因此硬件容错技术的应用越来越普遍。

硬件容错系统应具有的特性为：

使用双总线体系结构，确保系统的某一部分发生故障时仍能运行，不降低系统性能；l冗余CPU、内存、通信子系统、磁盘、电源等，确保这些关键部件的可靠性；

自动故障检测，以及故障部件的隔离和更换。磁盘阵列技术

磁盘阵列（Disk Array）是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，以减少错误，提高效率和可靠性的技术。

lRAID（Redundant Array of Inexpensive Disks）表示的是廉价磁盘冗余阵列，是磁盘阵列技术标准，RAID采用冗余的硬盘来对信息进行冗余保存，从而提高磁盘系统的可靠性。如果某个硬盘发生故障，则可以通过保存在其他硬盘上的冗余信息恢复故障硬盘的信息。 RAID技术1RAID 0 oRAID 0采用数据分割技术，将所有硬盘构成一个磁盘阵列，可以同时对多个硬盘进行读写 *** 作；oRAID 0阵列将数据分成多个数据块，并将数据分块分布在两个或更多的硬盘上。 oRAID 0阵列中的一个驱动器出错将会导致所有硬盘上的数据全部丢失，因此可靠性最差。 RAID技术2RAID 1 oRAID 1不采用将数据分块存储在多个硬盘上的方法，而是采用磁盘镜像技术。o使用两个硬盘，并且将一个硬盘的内容同步复制到另一个硬盘上。如果其中一个硬盘出现故障，另一个硬盘将继续正常工作。 oRAID 1的可靠性较高，但硬盘的使用效率较低。 RAID技术3RAID 3oRAID 3采用数据交错存储技术。RAID 3在多个数据磁盘上分块分布数据，然后对各个数据磁盘上存储的所有数据使用异或 *** 作，以产生一个校验数据（ECC数据），并将这个数据存储到一个校验硬盘（ECC硬盘）。如果其中一个存储数据的硬盘发生故障，导致数据出错或丢失，那么RAID 3先读出其余硬盘上的数据，再读出ECC硬盘上的校验数据，就可以恢复出错或丢失的数据。 RAID技术4RAID 5oRAID 5对RAID3技术进行了改进，除了保持分块存储数据的功能外，RAID 5将校验数据存放在所有的硬盘中。oRAID 5的优点是不必依赖一个ECC驱动器来进行所有写 *** 作，所有硬盘都共享ECC工作，因此RAlD 5的性能要比RAID 3稍高一些，如果任何一个硬盘出现故障，可以将其替换，且数据也能够恢复。oRAID5能够将三至三十二个硬盘组合到一个阵列中。其他服务器技术

热插拨技术

大多数服务器都支持热插拨技术的组件（热插拨硬盘、热插拨电源和热插拨风扇等），它们可以在系统保持运行的同时被替换。l双机热备份l

双机热备份是指在系统使用两台或多台服务器，其中一台主用，另外一台备用，而且这些服务器都处于正常运行状态，如果主用服务器发生故障，则可自动启动备用服务器。

服务器状态监视 l大多数服务器可以监视内部组件，并预先发出可能会出现问题的警告。高端的服务器通常可以监视以下情况：

风扇的转动、系统电压、内存错误、磁盘错误、内部温度、机箱被打开等。典型的网络 *** 作系统

早期的网络 *** 作系统具有简单的文件服务和某些安全性特性。随着用户要求的增加，现代网络 *** 作系统提供了更为广泛的服务。

目前，常用的网络 *** 作系统有：Novell 公司的NetWare；

Microsoft的Windows NT/2000；l带有网络功能的UNIX。

Windows NT和Windows 2000

1983年11月，Microsoft第一个Windows产品——Windows 10；l1987年12月，Windows 20，其在技术上已有了明显的进步，允许同时执行多个程序，利用微处理器中的保护模式，突破了DOS中的640KB内存的限制 ；l1990年5月，Windows 30，对Windows 20进行了改进；

1992年5月，工作组网络Windows for Workgroup 31；Windows NT和Windows 2000l1993年5月，Windows NT 31，与DOS脱离，采用了很多新技术，但对硬件资源要求较高； l1994年9月，Windows NT 35，对NT 31进行了改进，降低了对硬件资源的要求，增加了与UNIX和NetWare等的连接和集成；

1996年7月，Windows NT 40，在性能、易用性与可管理性以及支持Internet/Intranet方面，有了重大的改进；

2000年，Windows 2000，适用于个人和企业对 *** 作系统的各种需要；

2001年，Window XP。Windows NT的特性 l体系结构的独立性；

多处理器支持；

多线程的多任务；

大量的内存空间；

集中化的用户环境文件；

远程访问服务；

基于域和工作组的管理功能；

容错与多驱动器阵列(RAID)支持；Windows 2000 产品系列 lWindows 2000 ProfessionallWindows 2000 Professional是Microsoft在Windows NT Workstation 40基础上发展起来的客户端的 *** 作系统，不仅继承了NT Workstation 40的稳定性和可靠性等优点，而且还拥有了更好的用户界面、支持即插即用、管理起来也更加方便，而且具有更高级别的安全性和更好的性能。Windows 2000产品系列lWindows 2000 Serverl用来支持文件和打印、应用程序、Web以及通信服务功能的多任务 *** 作系统。

提供可扩展、基于Internet标准、与 *** 作系统紧密结合的活动目录服务，方便了网络资源的管理和查找。

提供了Web和Internet服务，为客户在商业上采用Web技术提供了便利条件，它能适应从简单的Web站点到Web应用及视频点播等流媒体服务的各种需要。l支持4GB的物理内存和两路SMP对称多处理系统，并包含了活动目录、COM+、公共密钥设施、智能镜像(ntellimirror)和Terminal服务等特性，它适合于中小型规模企业作为应用分发、Web服务器、工作组和分支办公室的服务器 *** 作系统。Windows 2000产品系列lWindows 2000 Advanced Serverl部门和应用服务器，比Windows 2000 Server提供了更多的网络功能和Internet服务；支持四路SMP和64GB物理内存；

集成了可伸缩集群服务，是数据库应用、高可用集群和为大型系统和应用的可伸缩性提供负载平衡服务的理想平台。Windows 2000 Server产品系列lWindows 2000 Datacenter ServerlDatacenter Server是功能性最强的服务器 *** 作系统。l支持16路SMP和64GB的物理内存。lWindows 2000 Datacenter Server提供了集群和负载平衡服务两个基本特征服务，适合于大规模数据仓库、计量经济学分析、大规模科学和工程计算、事务处理、大规模的ISP等应用。 NetWare *** 作系统 lNetWare *** 作系统的发展起源于1981年，Novell公司首次提出了LAN文件服务器的概念；

1983年，基于Motorola MC68000 ( *** 作系统为CP/M)的网络 *** 作系统Novell SHARE-NET。 1984年， NetWare 10，以MS-DOS为环境的网络 *** 作系统。

1985年，Advanced NetWare 1X，增加了多任务处理功能，完善了低层协议，并支持基于不同网卡的结点互连；

1986年，Advanced NetWare 20，扩充了虚拟内存工作方式，并且内存寻址突破640KB；NetWare *** 作系统

1987年， NetWare 21，在Netware文件服务器增加了系统容错机制(SFT)，包括热修复、磁盘镜像和磁盘双工等特性；

1990年， NetWare 31，在网络整体性能、系统的可靠性、网络管理 和应用开发平台等方面予以增强；

1993年， NetWare 40，在311的基础上，增加了目录服务和磁盘文件压缩功能，具有良好的可靠性、易用性、可缩放性和灵活性。

1998年9月，NetWare 5，更大程度地支持并加强了Internet/Intranet以及数据库的应用与服务。

NetWare *** 作系统的结构 lIPX（Internet Packet eXchange）作为网络层的分组交换协议，提供分组寻址和选择路由功能，但不保证可靠到达，相当于数据报功能。IPX是Netware结构中关键部分，是工作站和文件服务器相互通信的协议，是较高层SPX和NetBIOS的基础。lSPX（Sequenced Packet eXchange）是NetWare的运输层协议，它与TCP/IP协议组中的TCP协议类似，以面向连接的通信方式工作，向上提供简单却功能很强的服务。它可以保证信息流按序、可靠地传送。NetWare *** 作系统的结构 oNetWare核心协议NCP（NetWare Core Protocol）在用户发送请求给服务器的远端文件服务过程中执行。文件服务过程所产生的相应信息送回给用户。在NCP的基础上形成了文件和网络所有的服务。利用这些服务，可以构成各种功能的应用程序。NCP支持使用虚电路和数据报两种网络应用接入接口。oNCP的主要功能是：服务连接维护、目录维护、文件维护、数据访问同步、保密库维护、网络维护、打印维护、软件拷贝保护、计费服务和队列管理服务。

Netware的特点

具有多任务、多用户的功能，工作站软件所占内存较小，支持多种局域网硬件，保护了已有硬件投资；NetWare使用开放性协议技术OPT(Open Protocol Technology)，允许各种协议的结合，使各类工作站可与公共服务器通信；NetWare高效的硬盘存取管理技术消除了服务器的瓶颈。Netware文件服务器具有五种安全性措施：注册口令、受托者权、目录权、文件属性和文件服务器安全性。这些安全性措施可以单独使用，也可以混合使用。Netware的系统容错技术

三级容错l第一级针对硬盘表面介质出故障而设计，采用双重目录、文件夹、磁盘热修复等；

第二级针对硬盘故障而设计，采用硬盘镜像方法；

第三级提供文件服务器镜像的功能；

UNIX *** 作系统

UNIX不是网络 *** 作系统，但由于它能支持通信功能，并提供一些大型服务器的 *** 作系统的功能，因此也可把它作为网络 *** 作系统；

在20世纪80年代，UNIX是用于小型计算机的 *** 作系统，以替代一些专用 *** 作系统。在这些系统中，UNIX作为一种多用户 *** 作系统运行，应用软件和数据集中在一起，经过不断的发展，UNIX已成为可移植的 *** 作系统，能运行在范围广阔的各种计算机上，包括大型主机和巨型计算机，从而大大扩大了应用范围。 UNIX *** 作系统的结构
UNIX内核

UNIX内核的功能是完成底层与硬件相关的功能，控制着计算机的资源，并且将这些资源分配给正在计算机上运行的应用程序。

ShelllShell的作用是解释来自用户和应用的命令，使计算机资源的管理更加容易和高效。Shell程序与用户进行交互，使用户能够运行程序、拷贝文件、登录或退出系统以及完成一些其它的任务。Shell程序可以显示简单的命令行提示光标，或者显示一个有图标与窗口的图形用户界面（X-Windows）。Shell程序与在UNIX上运行的应用程序一起利用内核提供的服务，对文件与外围设备进行管理。由于Shell程序与硬件无关，因此更容易移植，UNIX可具有多种 Shell。o实用程序与应用n实用程序处于Shell的外层，提供了大部分的可执行程序，而用户的应用程序在实用程序之上。严格来讲，实用程序和应用程序是属于同一性质的，但实用程序大多是为了帮助 *** 作系统执行作业以及帮助程序员开发软件。由于UNIX具有很多的实用程序，使UNIX实际上成为和硬件独立的 *** 作系统，适用于开发范围甚广的各种应用。UNIX *** 作系统的结构 UNIX *** 作系统的功能特性

UNIX是一个多用户、多任务 *** 作系统；

UNIX具有良好的用户界面；

UNIX的设备独立性；l具有很好的可移植性；l可以直接支持网络功能；l可靠的系统安全。关于Linux *** 作系统

UNIX *** 作系统一个很大的缺点就是UNIX价格昂贵，Linux是一个自由软件，它对各厂家的UNIX造成了巨大的冲击。

Linux是一套免费使用和自由传播的类UNIX *** 作系统，它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的UNIX兼容产品。

TCP/IP参考模型是ARPANET及其后继的因特网使用的参考模型。其将协议分为：网络接入层、网际互连层、传输层以及应用层。

1应用层：对应OSI参考模型的上层，为用户提供所需的各种服务，如FTP，Telnet，DNS，SMTP等。

2传输层：传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端通信功能，确保数据包的顺序传输和数据的完整性。该层定义了两个主要协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。

TCP协议提供可靠的，面向连接的数据传输服务;而UDP协议提供不可靠的无连接数据传输服务。

3互联网互联层：互联网互联层对应OSI参考模型的网络层，主要解决从主机到主机的通信问题。它包含通过网络逻辑传输的协议设计数据包。重点是重新给主机一个IP地址来完成主机的寻址，它还负责在各种网络中路由数据包。

该层有三个主要协议：Internet协议（IP），Internet组管理协议（IGMP）和Internet控制消息协议（ICMP）。 IP协议是Internetworking层中最重要的协议。它提供可靠的无连接数据报传送服务。

4网络接入层：网络接入层（即主机 - 网络层）对应于OSI参考模型中的物理层和数据链路层。它负责监视主机和网络之间的数据交换。

实际上，TCP / IP本身并没有定义该层的协议，但参与互连的每个网络都使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP / IP的网络接入层连接。地址解析协议（ARP）在此层（OSI参考模型的数据链路层）上工作。

扩展资料：

OSI参考模型与TCP/IP参考模型的异同点：

1 OSI参考模型和TCP / IP参考模型都使用分层结构，但OSI使用的七层模型和TCP / IP是四层结构。

2 TCP / IP参考模型的网络接口层实际上没有真正的定义，但是是概念性描述。 OSI参考模型不仅分为两层，而且每层的功能都非常详细。即使在数据链路层，也分离媒体访问子层以解决局域网中共享媒体的问题。

3 TCP / IP的网络互连层等同于OSI参考模型的网络层中的无连接网络服务。

4 OSI参考模型基本上类似于TCP / IP参考模型的传输层功能。它负责为用户提供真正的端到端通信服务，并且还从高层屏蔽底层网络的实现细节。

不同之处在于TCP / IP参考模型的传输层基于网络互连层，网络互连层仅提供无连接网络服务，因此面向连接的功能完全在TCP协议中实现，当然， TCP / IP的传输层还提供UDP等无连接服务;

相反，OSI参考模型的传输层基于网络层，它提供面向连接和无连接的服务，但传输层仅提供面向连接的服务。

5在TCP / IP参考模型中，没有会话层和表示层。事实证明，这两层的功能可以完全包含在应用层中。

6 OSI参考模型具有高抽象能力，适用于描述各种网络。 TCP / IP是首先开发TCP / IP模型的协议。

7 OSI参考模型的概念明显不同，但它过于复杂;虽然TCP / IP参考模型在服务，接口和协议之间的区别中不清楚，但功能描述和实现细节是混合的。

8 TCP / IP参考模型的网络接口层不是真实层; OSI参考模型的缺点是层数太多，划分意义不大但增加了复杂性。

9尽管OSI参考模型是乐观的，但由于缺乏时间安排，该技术尚不成熟且难以实施;相反，虽然TCP / IP参考模型有许多令人不满意的地方，但它非常成功。

参考资料：

百度百科-TCP/IP参考模型

不知道你指什么网络哦
那有服务器，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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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533MB/S或4267Mbit/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。
52 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04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25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。
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