计算机网络系统的组成及功能

一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现，一般指网络的计算机、传输介质和网络连接设备等。网络软件是网络系统中的技术支持，一般指网络操作系统、网络通信协议等。两者相互作用，共同使网络功能发挥作用。

（一）计算机网络硬件

组成网络的硬件可分为四类：服务器、工作站、网络交换互联设备和外设。

1.网络服务器

网络服务器是用来提供各种服务的，按照提供的服务不同，可把服务器分为文件服务器、打印服务器、邮件服务器、数据库服务器、通信服务器、视频服务器等。服务器可以是一个单纯的文件服务器，或一个单纯的打印机服务器，邮件服务器等，也可以是提供多种服务的综合服务器，或提供几乎所有服务的服务器。服务器可以是专用的（只作为网络服务器），也可以是共享的（即作为网络服务器，又作为网络工作站）。

2.网络工作站

网络工作站是用来访问资源的，是能使用户在网络环境下进行工作的计算机系统。网络工作站现在经常被称为客户机。在局域网上，一般都采用微型机作为网络工作站，如HP PC系列微机，Apple公司的系列微机等，终端也可以用作网络工作站，但微型机可能更好。因为微型机除了可在网络上工作外，还可以不依赖于网络单独工作，并且还可以对其功能、配置等进行扩展，而终端只能在网络上工作，而且不具备更大的扩展性能。另外，终端运行的操作系统通常是UNIX或LINUX等字符操作系统，与WINDOWS系统不兼容，所以终端一般用于金融、科研等专用部门。

3.网络交换互联设备

网络传输介质分为有线传输介质和无线传输介质，有线传输介质通常包括同轴缆、双绞线、光纤。同轴电缆所受的干扰较小，但布线技术要求较高，成本较贵，目前在网络连接中较少使用。在局域网中双绞线是常用的传输介质。光纤在传输过程中不受干扰，光信号在传输很远的距离后不会降低强度，而且光缆的通信带宽很宽，因此光缆可以携带数据长距离高速传输。虽然光缆比较昂贵，但今后互联网络链路的高速率传输主要靠光纤来实现。无线传输的介质有：无线电波、微波、卫星、红外线和激光。无线传输介质通常用于移动通信、广域互联网的广域链路的连接和近距离的笔记本电脑互联等应用中。无线传输的优点在于安装、移动以及变更都比较容易，不会受到环境的限制。但信号在传输过程中容易受到干扰和被窃取。

网络适配器俗称网卡，或网络接口卡，用于将计算机同网线连接起来，并通过网线在计算机之间进行高速数据传输，因此需要为每一台联网的计算机装上一块网卡。

网络交换设备常用的有：

（1）中继器（repeater）：中继器是网络物理层的连接设备。适用于完全相同的两个网络的互联，主要功能是通过对数字信号的重新发送或者转发，来增加网络传输的距离。中继器是对信号进行再生和还原的网络设备，是OSI模型的物理层设备。(www.xing528.com)

（2）网桥（bridge）：网桥能对不同类型的局域网实现桥接，实现不同类型网络之间的相互通信，又能有效地阻止各自网内的通信不会流到别的网络。网桥有时也在同类型的网络内用于隔离不同网段的信息通信，把不需要越出网段的通信限制在段内，避免网络传输的过重负担。网桥是工作在OSI模型的数据链路层的设备。

（3）交换机（switch）：交换机是一个中心控制点，将需要联网的计算机都通过网卡、网线等与交换机相连，就可以把计算机互连在一起组成局域网。交换机是工作在OSI模型的数据链路层的设备。

（4）路由器（router）：大量微机通过局域网连入广域网与网络互连可以通过路由器来实现。路由器通常是一台专用设备或者就是一台计算机，能识别各种网络协议。路由器可以在复杂网络中为网络数据的传输自动进行通信线路的选择，在网络节点之间对通信信息进行存储转发，是互联网的关键设备。路由器是工作在OSI模型的网络层的设备。

（5）网关（gateway）：网关又称为协议转换器，是异构型网络互联设备。主要功能是进行协议转换和数据重新分组，主要工作在高层（如传输层和应用层），实现不同类型且相差较大的异种网络的互联。

4.网络外部设备

建立网络的目的之一是共享网络资源，网络资源分为硬件资源和软件资源，网络外设属于可被网络用户共享的、常用的硬件资源。通常情况下，共享网络资源一般是一些大型的、昂贵的外部设备：如大型激光打印机、绘图设备、大容量存储系统等。

（二）计算机网络软件

网络软件是一种在网络环境下使用、运行，控制和管理网络工作的计算机软件，根据网络软件的作用和功能，可把网络软件分为网络系统软件和网络应用软件。网络系统软件是控制及管理网络运行和网络资源使用的网络软件，它为用户提供了访问网络和操作网络的人机接口。网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件。网络软件通常包括网络操作系统、网络通信协议、网络应用软件和防火墙等。

网络操作系统是网络软件中最主要的软件，用于实现不同主机之间的用户通信，以及全网硬件和软件资源的共享，并向用户提供统一、方便的网络接口，便于用户使用网络，常见的网络操作系统有Unix、Linux、Windows等。防火墙是在局域网和互联网之间构筑的一道屏障，它是在内外有别及在需要区分处设置有条件的隔离设备和软件，用以保护局域网中的信息、资源等不受来自互联网中非法用户的侵犯。需要指出的是还有其他防火墙，如病毒防火墙、邮件防火墙等，与网络防火墙不是一个概念。

在网络上的各台计算机之间如果要通信，它们之间必须使用相同的语言才能进行，这种语言就是网络协议。网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

随着移动互联网的普及，各种智能移动终端设备由于其便捷、高效等特点被广泛应用，以Android及iOS为主的智能操作系统在近几年飞速发展，智能平台已经为大多数网络用户所接受。