1.1.3 计算机网络的组成

计算机网络是由两个或多个计算机通过特定通信模式连接起来的复杂系统,尽管计算机网络系统的组成各不相同,但一个完整的计算机网络系统是由网络硬件系统和网络软件系统组成的。我们把网络硬件连接起来,再安装专门用来支持网络运行的软件,包括系统软件和应用软件,那么这个计算机网络就能够满足工作或生活的需求。

1.硬件系统组成

组成计算机网络的硬件有网络服务器、网络工作站、网络适配器(又称为网络接口卡或网卡)、传输介质(或称传输媒体)。如果要扩展局域网的规模,就需要增加通信连接设备,如调制解调器、集线器、网桥和路由器等。

(1)网络服务器

网络服务器(Server)是一台高性能计算机,用于网络管理、运行应用程序、处理各网络工作站成员的信息请示等,并连接一些外围设备,如打印机、CD-ROM、调制解调器等。根据其作用的不同分为文件服务器、应用程序服务器和数据库服务器等。文件服务器是网络中最重要的硬件设备,其中装有NOS(网络操作系统)、系统管理工具和各种应用程序等,是组建一个客户机/服务器局域网所必需的基本配置。对于对等网,每台计算机则既是服务器也是工作站。

(2)网络工作站

网络工作站(Workstation)也称客户机,由服务器进行管理和提供服务的、连入网络的任何计算机都属于工作站,其性能一般低于服务器。个人计算机接入Internet后,在获取Internet服务的同时,其本身就成为一台Internet上的工作站。网络工作站需要运行网络操作系统的客户端软件。

(3)网络适配器

网络适配器也称网卡或网络接口卡(Network Interface Card,NIC),在局域网中将用户计算机与网络相连,大多数局域网采用以太(Ethernet)网卡,如NE 2000网卡、PCMCIA卡等。网卡的工作原理与调制解调器的工作原理类似,只不过在网卡中输入和输出的都是数字信号,传送速度比调制解调器快得多。它按总线类型可分为ISA网卡、EISA网卡、PCI网卡、PCI-X网卡和PCMCIA总线网卡等。其中,ISA网卡的数据传输速度较慢,目前已很少使用。EISA网卡和PCI网卡的数据传输速度较快。PCI-X网卡是目前最新的一种在服务器开始使用的网卡类型,它与原来的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍。PCMCIA总线网卡是笔记本式计算机专用的。按网络接口分类常见的有RJ-45网卡和光纤网卡。RJ-45网卡是最为常见的一种网卡,也是应用最广的一种接口类型网卡。光纤网卡指的就是光纤通道网络里的HBA卡,传输协议为光纤通道协议,一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。

(4)调制解调器

调制解调器(Modem)俗称“猫”。它是一个通过电话拨号接入Internet必备的硬件设备。通常计算机内部使用的是“数字信号”,而通过电话线路传输的信号是“模拟信号”。调制解调器的作用就是当计算机发送信息时,将计算机内部使用的数字信号转换成可以用电话线传输的模拟信号,通过电话线发送出去;接收信息时,把电话线上传来的模拟信号转换成数字信号传送给计算机,供其接收和处理。

(5)网络设备

计算机与计算机或工作站与服务器进行连接时,除了使用连接介质外,还需要一些中介设备。这些中介设备就是网络设备,或称之为网络连接设备。

我们把常用的连接设备划分为以下两种类型:

①介质连接设备,如T型连接器、收发器、RJ-45连接器等,主要用于系统设备、网络设备和传输介质的连接。网卡、调制解调器也可看作是介质连接设备。

②网络互连设备,包括中继器(Repeater)、集线器(Hub)、网桥(Bridge)、交换机(Switch)、路由器(Router)、网关(NetGate)等,主要用于多个网络系统的连接。

(6)传输介质

传输介质用于网络设备之间的通信连接,常用的有双绞线、细同轴电缆、粗同轴电缆、光纤等。此外,计算机网络还使用无线传输媒体(包括微波、红外线和激光)、卫星线路等传输媒体。

2.软件系统组成

组成计算机网络系统的软件包括网络系统软件和网络应用软件两大类。

(1)网络系统软件

网络系统软件包括网络操作系统、网络协议软件、通信控制软件和管理软件等。网络操作系统(NOS)是网络的心脏和灵魂,是向网络计算机提供服务的特殊操作系统,它在计算机操作系统下工作,使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。现在常用的NOS有Novell NetWare、Windows、UNIX和Linux等。

网络协议软件是网络设备之间进行互相通信的语言和规范。它是网络软件中最重要的核心部分,任何网络软件都要通过网络协议才能起作用。常用的网络协议有:IPX、TCP/IP、NetBEUI和NWLink等。其中,TCP/IP是Internet使用的协议。

(2)网络应用软件

网络应用软件是指为某一应用目的而开发的网络软件,为用户提供访问网络的手段及网络服务、资源共享和信息传输。目前,常用的应用软件有:数据库管理系统、远程教育软件、办公自动化、财务管理软件、Internet信息服务软件等。