计算机网络基本组成-计算机应用基础

2023-11-26 理论教育版权反馈

【摘要】：不同的计算机网络系统，在硬件方面是有差别的。对于计算机网络来说，路由器是广域网的主要互联设备，路由器性能的好坏，对于广域网上的传输性能有极大的影响。

计算机网络通俗地讲就是由多台计算机通过传输介质和软件连接在一起的，总的来说计算机网络的组成包括：网络硬件系统和网络软件系统。在网络系统中，硬件对网络的选择起着决定性作用，而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。

6.2.1 计算机网络的硬件

网络硬件是计算机网络系统的物质基础。要构成一个计算机网络系统，首先要将计算机及其附属硬件设备与网络中的其他计算机系统连接起来。不同的计算机网络系统，在硬件方面是有差别的。随着计算机技术和网络技术的发展，网络硬件日趋多样化，功能更加强大，更加复杂。

1.网络服务器

网络服务器为网络上其他计算机提供服务和共享的资源。对于小型网络，可以只有一台服务器，这台服务器既负责网络的管理功能，也负责网络的通信功能，提供各种网络服务。对于大型网络，可以有多台服务器，分别完成各种网络功能，例如网络服务器、网络打印服务器、网络数据库服务器、电子邮件服务器、WWW服务器和FTP服务器。

2.网络工作站

网络工作站是使用网络服务器所提供服务的计算机，是网络中个人使用的计算机，也称网络客户机。网络中的工作站和独立的计算机是有区别的，它们是网络的一部分，可以和网络中其他工作站和服务器通信。它的主要作用是为网络用户提供一个平台，访问网络服务器、共享网络资源。

3.传输介质

传输介质是网络中发送方与接受方之间的物理通道，它对网络数据通信质量有很大的影响。网络中使用的传输介质有有线介质和无线介质。有线介质有双绞线、同轴电缆、光纤等。无线传输介质有无线电波、微波、蓝牙和红外线等。

（1）双绞线

双绞线类似于普通电话线，它具有一定的传输频率和抗干扰能力，线路简单，价格低廉。双绞线是由两根绝缘铜导线相互扭绞而成的一种通用配线，为目前局域网最常用的一种传输介质。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。一般的局域网，传输速率可达到100Mb/s，双绞线用RJ-45连接器连接计算机和集线器。双绞线常见的有3类线，5类线和超5类线，以及最新的6类线。

（2）同轴电缆

同轴电缆由于其导线外面包有屏蔽层，抗于扰能力强，连接简单，传送速度可达到每秒几百兆，因此被中、高档局域网广泛采用。同轴电缆分为基带方式和宽带方式两种。在传送图像、声音、数字等多种信息的局域网中，往往采用宽带同轴电缆。

（3）光纤

光纤是光导纤维的简写，光纤不受外界电磁场的影响，是一种十分理想的传输介质。在大型网络系统的主干或多媒体网络应用系统中，几乎都采用光纤作为网络传输介质。相对于其他传输介质，光纤的主要优点是通信容量大、中继距离长、保密性能好、适应能力强、体积小、重量轻、原材料来源价格低廉。随着成本的不断降低，目前在国内东部大城市已广泛使用，在宽带互联网接入方面的应用将非常广泛。

（4）无线传输介质

最常用的无线传输介质有无线电波、微波、蓝牙和红外线等。无线传输介质和相关传输技术是网络的重要发展方向之一，它的优点是受地理限制较小，缺点是容易受到障碍物和天气的影响。

4.网络连接设备

（1）调制解调器

调制解调器（Modem）是PC机通过电话线接入因特网的必备设备，它具有调制和解调两大功能。目前，国内大部分地区家庭用户上网最常用的方法是通过使用调制解调器经过电话线与Internet服务供应商（ISP）相连接。调制解调器将计算机输出的数字信号调制成模拟信号，又能将模拟信号解调成数字信号。现在常用的调制解调器的最大传输速率为56kb/s，但是实际使用中由于受到线路的影响，实际传输速率为40kb/s左右。(www.chuimin.cn)

（2）网络适配器

网络适配器（Network Interface Adapter，NIA）简称网卡，是将计算机连接到网络的硬件设备。网卡通过总线与微机相连，再通过电缆接口与网络传输媒体相连接。网卡插在计算机或者服务器的扩展槽中，通过传输介质与网络连接。网卡是局域网的通信设备，选择网卡时，要考虑网络的拓扑结构。

（3）集线器

集线器（Hub）是局域网的一种连接设备，双绞线通过集线器将网络中的计算机连接在一起，完成网络的通信功能。在传统的局域网中，联网的节点通过双绞线与集线器连接，构成物理拓扑结构。在一台计算机从一个端口将信息发送到集线器后，集线器就将信息广播到其他的端口，其他端口上的计算机根据信息包含的接受地址来决定是否接受这个信息，通过集线器完成了发送和接受的过程。

（4）路由器

路由器（Router）是实现局域网和广域网互联的主要设备，是处于不同地理位置的局域网通过广域网进行互联的一种常见的方式。在广域网中从一个节点传输到另外一个节点时要经过许多的网络，可以经过许多不同的路径。路由器就在从一个网络传输到另一个网络时进行路径的选择，使信息的传输能经过一条最佳的通道。对于计算机网络来说，路由器是广域网的主要互联设备，路由器性能的好坏，对于广域网上的传输性能有极大的影响。

6.2.2 计算机网络的软件

在网络系统中，每个用户都可共享系统中的各种资源，系统必须对用户进行控制，否则就会造成系统混乱、信息数据的破坏和丢失。为了协调系统资源，系统需要通过软件工具对网络资源进行全面的管理、调度和分配，并采取一系列的安全保密措施，防止用户对数据和信息的不合理访问，防止数据和信息的破坏与丢失。网络软件是实现网络功能不可缺少的软件环境。计算机网络的软件可以分为网络系统软件和网络应用软件，网络系统软件主要包括网络操作系统和网络协议软件。

1.网络操作系统

网络操作系统（Network Operating System，NOS）是指能够对局域网范围内的资源进行统一调度和管理的程序。它是计算机网络软件的核心程序，是网络软件系统的基础。一个计算机网络拥有丰富的软硬件资源，为了能使用户共享网络资源，实现通信，需要网络操作系统对网络资源和用户通信过程进行有效的管理。常见的网络操作系统有源代码开放的Linux，Novel公司的Netware，Microsoft公司的Windows和SUN公司的UNIX等。

2.网络协议软件

网络中的计算机如果要进行通信，必须使用一种标准的语言。协议是网络通信的约定语言，为了使网络中的计算机之间相互通信，必须遵守一些约定好的规则。从计算机网络问世以来，就存在网络的通信协议，而且不同的网络使用不同的通信协议。

目前常见的网络通信协议有以下几种：

（1）TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议），TCP/IP协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由网络底层的IP协议和TCP协议组成的，所有接入Internet的计算机都必须使用TCP/IP协议。计算机通过安装IP协议，从而保证了计算机之间可以发送和接收数据，但IP协议还不能解决数据分组在传输过程中可能出现的问题。因此，若要解决可能出现的问题，连上Internet的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。

（2）HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议），是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效工作，同时使网络传输减少。HTTP协议采用了请求/响应模型，客户端向服务器发送一个请求，服务器以一个状态行作为响应。

（3）SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议），SMTP是一种提供可靠且有效电子邮件传输的协议。

3.网络应用软件

随着网络使用的普及，网络应用软件发展也很快。有的网络应用软件是用于提高网络本身的性能，改善网络的管理能力，在网络操作系统中集成了许多这样的应用软件，而更多的网络应用软件是为了给用户更多的网络应用，这种网络应用软件往往也称为网络客户软件，例如电子邮件、BBS、Internet信息服务、远程教学、远程医疗、视频点播等。

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