网络硬件介绍及功能-计算机网络技术及应用

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：网卡插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其他设备能够识别的格式，通过网络介质传输。网卡的接口根据传输介质的不同，网卡分别有AUI（粗缆）、BNC（细缆）和RJ-45（双绞线）三种不同类型的接口。

1.网络服务器

如图3-3所示，网络服务器是一种高性能的计算机，它作为网络的节点，存储、处理网络上80%的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。

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图3-3　网络服务器

打一个形象的比喻：服务器就像是邮局的交换机，而计算机、笔记本、PDA、手机等固定或移动的网络终端，就如散落在家庭、各种办公场所、公共场所等处的电话机，我们与外界日常的生活、工作中的电话交流、沟通，都必须经过交换机，才能到达目标电话。同样，网络终端设备如家庭、企业中的计算机要上网获取资讯，与外界沟通、娱乐等，也必须经过服务器，因此也可以说是服务器在“组织”和“领导”这些设备。

（1）服务器硬件

服务器的构成与普通计算机基本相似，有处理器、硬盘、内存、系统总线等，它们是针对具体的网络应用特别定制的，因而服务器与普通计算机在处理能力、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差异。

服务器大都采用部件冗余技术、RAID技术、内存纠错技术和管理软件。高端的服务器采用多处理器、支持双CPU以上的对称处理器结构。在选择服务器硬件时，除了考虑档次和具体功能定位外，还需要重点了解服务器的主要参数和特性，包括处理器构架、可扩展性、服务器结构、I/O能力和故障恢复能力等。

（2）服务器软件

服务器的软件工作在“客户端/服务器”模式或“浏览器/服务器”模式，有很多种形式的服务器软件，常用的如下。

1）文件服务器。如Novell的NetWare。

2）数据库服务器。如Oracle数据库服务器，通常包括MySQL、PostgreSQL和Microsoft SQL Server等软件。

3）邮件服务器。包括Sendmail、Postfix、Qmail、Microsoft Exchange和Lotus Domino等。

4）网页服务器。包括Apache、thttpd和Microsoft的IIS等。

5）FTP服务器。包括Pureftpd、Proftpd、WU-ftpd、Serv-U和VSFTP等。

6）应用服务器。包括Bea公司的Web Logic.、JBoss和Sun的GlassFish。

7）代理服务器。包括Squid cache等。

8）计算机名称转换服务器。包括Microsoft的WINS服务器。

2.网络工作站

在传统的网络中，工作站就好比网络服务器延伸出来的手臂，提供给用户人机对话的窗口和输入控制的手段。在工作站中输入设备键盘和输出设备显示器是最基本的配置，程序主要在远端的服务器端中运行，程序运行的结果通过工作站显示设备显示出来，展现给用户。

而如今的客户机/服务器模式构建的计算机网络中，工作站也是微型计算机，但其配置可以不必像服务器那样要求太高，只需运行客户端程序和常用的软件即可。

在对等式网络中，每台微型计算机既可以充当服务器的角色，又可以充当工作站的角色。当网络中的一台计算机作为服务器角色使用时，该计算机必须提供共享资源和相应的服务功能，以方便网络中其他计算机访问和使用；而当该计算机作为工作站使用时，它又可以根据自身用户的权限访问其他作为服务器角色使用的计算机中的共享资源。

3.网卡

（1）什么是网卡

网卡又称为网络适配器（Network Interface Card，NIC），如图3-4所示。

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图3-4　网卡

网卡是使计算机联网的设备，也就是将计算机和局域网相连接。网卡插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其他设备能够识别的格式，通过网络介质传输。

网卡是计算机网络中最基本的元素。在局域网中，如果有一台计算机中没有网卡，那么这台计算机根本不能和其他计算机通信，也就是说，这台计算机和局域网是孤立的。

网卡的主要作用：充当主机与传输介质间的桥梁设备，实现主机与介质之间的电信号匹配，具有数据缓冲能力，控制数据传送（一方面负责接收从网络上传送过来的数据包，经过解包后，再将数据通过总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据进行打包后送入网络上进行传输）。

网卡的主要技术参数有网络带宽、总线方式、电气接口方式等。

（2）网卡的分类

网卡按所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡和1000M网卡等几种类型。

网卡按照总线接口的不同，又分为ISA接口网卡、EISA接口网卡、PCI接口网卡、PCIX接口网卡、PCMCIA接口网卡、USB接口网卡和PCI-E接口网卡七大类。但就目前的应用情况而言，PCI接口的网卡应用较为普遍。

ISA接口的网卡支持的带宽为10Mb/s，这种接口的网卡已随着计算机技术的发展而逐渐淘汰；PCI接口的网卡是ISA接口网卡的升级换代产品，其带宽为10M～1000M。

（3）网卡的接口

根据传输介质的不同，网卡分别有AUI（粗缆）、BNC（细缆）和RJ-45（双绞线）三种不同类型的接口。

市面上常见的10M带宽的网卡主要有单口（RJ-45接口或BNC接口）和双口（RJ-45和BNC两种接口）两种类型，带有AUI粗缆接口的网卡则相对较少。而带宽为100M和1000M的网卡一般为单口（RJ-45接口）。

（4）选用原则

以太网网卡支持10Mb/s、100Mb/s、10M/100Mb/s及1000Mb/s等几种不同的带宽。对于大数据量的网络来说，服务器应该采用千兆以太网网卡，这种网卡多用于服务器与交换机之间的连接，以提高整体系统的响应速率。而10Mb/s、100Mb/s和10M/100Mb/s自适应网卡则属于人们经常购买的产品，这三种产品的价格相差不大。

所谓10M/100Mb/s自适应是指网卡可以与远端网络设备（集线器或交换机）自动协商，确定当前的可用速率是10Mb/s还是100Mb/s。

对于通常的文件共享等应用来说，10M网卡就已经足够了，但对于语音和视频等应用来说，100Mb/s网卡则是基本要求，它将更利于实时应用的传输。

如果我们的网络中使用了较早以前推出的设备（如支持10Mb/s带宽的集线器和交换机等），在购买网卡时，建议购买10M/100Mb/s自适应网卡，这样既有利于保护已有的投资，又有利于网络的进一步升级扩展。

就整体价格和技术发展而言，千兆以太网卡应用于桌面机尚需时日，但10Mb/s以太网卡的时代已经逐渐远去。因而对于中小型企业来说，100M/1000Mb/s自适应网卡应该是采购时的首选。

除了关心网卡所支持的带宽外，我们在选购时还要注意网卡是否支持无盘启动，必要时还要考虑网卡是否支持光纤连接。

4.网络互联设备

网络互联设备包括集线器、中继器、交换机、路由器、网关等设备，在这里，我们先介绍一下集线器，本项目后续部分还会向大家介绍其他网络互联设备。

集线器可分为共享型和智能型。早期集线器属于共享型，仅在物理层上起到集结站点和再生信号的作用。现在所指的集线器也通常为共享型集线器，它工作在OSI模型的第1层，即物理层。它的作用与中继器类似，是中继器的另一种形式，因此也被称为多端口中继器。由于集线器与中继器以相同的方式进行工作，因此具有同样的基本功能，遵循同样的规则。

在使用集线器连接的网络中，集线器是网络的中心连接点，它的多个端口可用来连接多台计算机和服务器。通信时，一个以太网的数据包先从源节点发送到集线器上，然后再被广播到集线器中的其他所有端口上。因而，基于集线器互联的网络，其物理拓扑结构为星型结构，而其逻辑拓扑结构则是总线型，即用集线器组成的网络是一个共享型的总线局域网。

目前，集线器的端口数目可以从4个到几百个不等。

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