1.计算机网络的逻辑功能组成
由于计算机网络要完成资源共享与数据通信两大基本功能,因此从逻辑功能上,一个计算机网络分为两部分:负责资源共享的计算机与终端;负责数据通信的通信控制处理机与通信链路。
从计算机网络系统组成的角度来看,典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为资源子网和通信子网两部分。
从计算机网络功能的角度来看,资源子网是负责资源共享的子网,通信子网是负责数据传输的子网。一个典型的计算机网络组成如图1.7所示。
图1.7 计算机网络的组成
(1)资源子网。资源子网由主机、终端、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网的主要任务是:提供资源共享所需的硬件、软件及数据等资源,提供访问计算机网络和处理数据的能力。
网络中的主机可以是大型机、小型机、工作站或微型机。主机是资源子网的主要组成单元,它通过高速通信线路与通信子网的控制处理机相连接。普通的用户终端通过主机接入网络内,主机要为本地用户访问网络其他主机设备与资源提供服务,同时要为网络中远程用户共享本地资源提供服务。随着微型机的广泛应用,接入计算机网络的微型机数量日益增多,它可以作为主机的一种类型直接通过通信控制处理机接入网内,也可以通过联网的大、小型计算机系统间接接入网内。
终端控制器连接一组终端,负责这些终端和主机的信息通信,或直接作为网络节点。终端是直接面向用户的交互设备,可以是由键盘和显示器组成的简单终端,也可以是微型计算机系统。
计算机外设主要是网络中的一些共享设备,如大型的硬盘机、高速打印机、大型绘图仪等。
(2)通信子网。通信子网由通信控制处理机、通信线路、信号变换设备及其他通信设备组成,以完成数据的传输、交换以及通信控制,为计算机网络的通信功能提供服务。
通信控制处理机在通信子网中又被称为网络节点。它一方面作为与资源子网的主机、终端连接的接口,将主机和终端接入网内;另一方面它又作为通信子网中的分组存储转发节点,完成分组的接收、校验、存储和转发等功能,实现将源主机报文准确发送到目的主机。
通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。计算机网络采用了多种通信线路,如电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等。一般在大型网络、相距较远的两节点之间的通信链路中都利用现有的公共数据通信线路。
信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体的要求。这些设备一般有:将计算机输出的数字信号变换为电话线上传送的模拟信号的调制解调器,无线通信接收器和发送器,用于光纤通信的编码解码器等。
另外,计算机网络还应具有功能完善的软件系统,以支持数据处理和资源共享功能。同时为了在网络各个单元之间能够进行正确数据通信,通信双方必须遵守一致的规则或约定。例如,数据传输格式、传输速度、传输标志、正确性验证、错误纠正等的规则或约定称为网络协议。不同的网络具有不同的网络协议,同一网络根据不同的功能又有若干协议,这些协议组成该网络的协议组。(www.xing528.com)
2.网络中的物理组成
从物理组成的角度来看,计算机网络由若干计算机(服务器、客户机)及各种通信设备通过电缆、电话线等通信线路连接组成。
(1)服务器。服务器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求等,并连接一些外部设备,如打印机、CD-ROM、调制解调器等。根据作用的不同,服务器分为文件服务器、应用程序服务器、通信服务器和数据库服务器等。
(2)客户机。客户机也称工作站,连入网络中的由服务器进行管理和提供服务的任何计算机都属于客户机,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 网上的客户机。
(3)网络适配器。网络适配器也称网卡,在局域网中用于将用户计算机与网络相连,大多数局域网采用以太网(Ethernet)网卡,如NE2000 网卡、PEMCIA 网卡等。
(4)网络电缆。网络电缆用于网络设备之间的通信连接,常用的网络电缆有双绞线、细同轴电缆、粗同轴电缆、光缆等。
(5)网络操作系统。网络操作系统(NOS)是用于管理的核心软件。在目前网络系统软件市场上,常用的网络系统软件有:UNIX 系列(如IBM AIX、Sun Solaris、HPUX 等)、PC UNIX 系统(SCO UNIX、Solaris X86 等)、Novell NetWare、Windows NT、Apple、Macintosh、Linux 等。
UNIX 因其悠久的历史、强大的通信和管理功能以及可靠的安全性等特性得到较为普遍的认可。Windows NT 则因其价格优势、友好的用户界面、简易的操作方式和丰富的应用软件等特性,在短短几年的时间内就在小型网络系统市场竞争中脱颖而出。由于Windows NT 有较好的扩展性、优良的兼容性、易于管理和维护,因此通常被小型网络系统平台用户选用。
(6)协议。协议是网络设备之间进行互相通信的语言和规范。常用的网络协议有:
① TCP/IP。TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和IP(Internet Protocol,网间协议)是当今最通用的协议之一,是网络中使用的基本通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,但它实际上是一组协议,包括了上百种功能的协议,如远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP 和IP 是保证数据完整传输的两种最基本协议。通常说TCP/IP 是指Internet 协议族,而不单单是指TCP 和IP。
② IPX/SPX 网络协议:是指IPX(Internetwork Packet Exchange,网间数据包交换)协议和SPX(Sequenced Packet Exchange,顺序包交换)协议,IPX 协议负责数据包的传送,SPX负责数据包传输的完整性。
③ NetBEUI 协议:是指NetBIOS 扩展用户接口(NetBIOS Extended User Interface),NetBEUI 对网络基本输入/输出系统(Network Basic Input/Output System)的一种扩展。NetBEUI 协议主要用于本地局域网中,一般不能用于与其他网络的计算机进行连通。
④ 万维网(WWW)协议:WWW 是World Wide Web(环球信息网)的缩写,也可以简称为Web,又称为万维网。把万维网(Web)页面传送给浏览器的协议是超文本传送协议(Hyper Text Transport Protocol,HTTP)。从技术角度上说,环球信息网是Internet 上那些支持WWW协议和HTTP 的客户机与服务器的集合,用户通过它可以存取世界各地的超媒体文件,内容包括文字、图形、声音、动画、资料库以及各式各样的软件。
(7)客户软件和服务软件。客户机(网络工作站)上使用的应用软件称为客户软件,它用于应用和获取网络上的共享资源。用在服务器上的服务软件使网络用户可以获取服务器上的各种服务,如共享和打印服务等。
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