网络硬件

第一章网络基础知识网络硬件——网络服务器网络服务器是连在网络上的一台专用计算机，其特殊功能是为网络用户提供各种网络服务和共享资源。服务器按提供的服务可分为：文件服务器、异步通信服务器、打印服务器、数据库服务器、视频服务器、邮件服务器、目录服务器等。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——网络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靠性、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及RAID硬盘等技术。当然专用网络服务器的价格也不菲。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——网络工作站网络工作站是指用户能够在网络环境中工作、访问网络、共享资源的计算机系统，通常被称为客户机（Client）。在网络工作站上，必须安装一块网络接口卡工作站实际上就是普通的电脑（当网络工作站不在网上操作时就可作为一台独立的计算机使用）。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——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。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——网线网线有细同轴线缆、粗同轴线缆和双绞线、光缆等。双绞线分为不同的类别：3类、5类及超5类，还有最新的6类。3类双绞线的速率为10Mbps，5类双绞线的速率可达100Mbps，超5类更可达155Mbps以上，6类双绞线速率为1000Mbps。超5类和六类均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。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。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——网线光纤是新一代的传输介质，与铜质介质相比，光纤具有明显的优势。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、可靠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。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。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——路由器路由器是网络中进行网间连接的关键设备。路由器的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，其可靠性则直接影响着网络互连的质量。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。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——中继器、集线器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。虽然中继器可以延长传输距离，但传输带宽不会变化。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100Mbps、24口的集线器，连接24台工作站同时上网时，每台工作站平均带宽仅为100/24=4.2Mbps。交换机又叫交换式集线器，可以想像成一台多端口的桥接器，每一端口都有其专用的带宽，如100Mbps的交换式集线器，每个端口都有100Mbps的带宽。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络硬件——交换机、桥接器交换机和集线器之间的区别为：集线器为共享方式，即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。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。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构常见的网络拓扑结构有：…………………………1、总线型NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构1．总线型结构总线型拓扑结构采用一条单根的通信线路（总线）作为公共的传输通道，所有的节点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。总线型拓扑结构特点：1、结构简单灵活，易于扩展。2、共享能力强，便于广播式传输。3、网络响应速度快，但负荷重时则性能迅速下降。4、局部站点故障不影响整体，可靠性较高。但总线出现故障将影响整个网络。5、易于安装，费用低。6、网络效率和带宽利用率低。7、采用分布控制方式，各节点通过总线直接通信。8、各工作站点平等，都有权占用总线，不受某站点仲裁。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构2、环型拓扑结构是各个网络节点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环形通信线路中。环中数据信息沿一个方向逐站传送。环型拓扑结构的特点：1、在环型网络中，各工作站间无主从关系，结构简单。2、信息流在网路中沿环单向传递，延时固定，实时性较好。3、两个节点之间仅有唯一的路径，简化了路径选择。4、可靠性差，环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。5、可扩充性差，环中节点的加入和撤出过程都比较复杂。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构环型拓扑结构NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构3．星型结构其每一个节点都由一条点到点链路与中心节点（中心交换设备）相连，信息的传输是通过中心节点的存储转发技术实现的。星型拓扑结构的主要特点：1、星型拓扑结构简单，便于管理和维护。2、易实现结构化布线。3、控制和诊断方便。由于每个工作站都连到中央节点，因此网络出现故障时很容易检测和隔离故障站点。4、访问协议简单。在星型结构中，任何两个工作站要通信，仅涉及这两个工作站和中央节点。因此，介质的访问控制方法十分简单，致使访问协议也十分简单。5、星型结构易扩充，易升级。6、过分依赖中央节点。易成为信息传输的瓶颈，且对中央节点的可靠性要求极高，一旦出现故障会使整个网络瘫痪。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构星型结构NetworkTechnologyHUB第一章网络基础知识网络的拓扑结构4、树型拓扑结构可以看成是星型、总线型拓扑的扩展。在树型结构的顶端有一个根节点，它带有分支，每个分支还可以再带子分支，整个网络的形状像一颗倒置的树，故而得名树形结构。树型结构的主要特点：1、这种结构是天然的分级结构。2、易于扩展。3、易故障隔离，可靠性高。4、电缆成本高。5、对根节点的依赖性大，一旦根节点出现故障，将导致全网不能工作。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构星型结构NetworkTechnologyHUBHUBHUBHUBHUB……第一章网络基础知识网络的拓扑结构网状型拓扑结构网络节点与通信线路的互联呈不规则形状，每个节点至少与其它两个节点相连，或者说每个节点至少有两条链路与其它节点相连。网状拓扑的主要优点是系统可靠性高，但是结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制方法。国际互联网的主干一般都采用这种结构。网状结构的主要特点：1、每个节点都有冗余链路，可靠性高。2、因为有多条路径，所以可以选择最佳路径，减少延时，改善流量分配，提高网络性能，但路径选择比较复杂。3、结构复杂，不易管理和维护。4、适用于大型广域网。5、线路成本高。NetworkTechnology第一章网络基础知识网络的拓扑结构网状型拓扑结构NetworkTechnology