书城童书青少年应知的100个高科技知识
338500000005

第5章 计算机网络的分类

第一章第四节计算机网络的分类

 从小到大——局域网、城域网、广域网、因特网

网络中计算机设备之间的距离可近可远,即网络覆盖地域面积可大可小。按照联网的计算机

之间的距离和网络覆盖面的不同,一般分为局域网(LAN,即Local Area Network)、城域

网(MAN,即Metropolitan Area Network)、广域网(WAN,即Wide Area Network)和因特

网(Internet)。LAN相当于某厂、某校的内部电话网,MAN犹如某地只能拨通市话的电话网

,WAN好像国内直拨电话网,因特网则类似于国际长途电话网。 

局域网(LAN)是由某种类型的电缆把计算机直接连在一起的网络。把局域网连在一起则组

成了广域网(WAN)。大多数的广域网是通过电话线路连接的,少数的也采用其他类型的技

术,如卫星通讯。Internet中大多数广域网连接是通过电话系统。 

下面就是一个很典型的网络例子。设想你坐在一所大学的计算中心房间里,里面放满了计算

机。你的计算机在这一局域网中,与房间中其创建的计算机相连,也与整栋建筑内的办公室

的计算机相连。在一个学校,有很多的局域网。例如,电信系有自己的计算机网络,管理系

、计算机科学系等也有。这些局域网中的每一台机器都连在一个作为主干的高速通路上,构

成一个校园的广域网。 

 地位不同——基于服务器的网络和对等网络

在计算机网络中,倘若每台计算机的地位平等,都可以平等地使用其他计算机内部的资源,

每台机器磁盘上的空间和文件都成为公共财产,这种网就称之为对等局域网(Peer to Peer

LAN),简称对等网。对等网这种资源共享方式将会导致计算机的速度比平时慢,但对等网

非常适合于小型的、任务轻的局域网,例如在普通办公室、家庭、游戏厅、学生宿舍内建个

小LAN。 

如果网络所连接的计算机较多,在10台以上且共享资源较多时,就需要考虑专门设立一

个计算机来存储和管理需要共享的资源,这台计算机被称为文件服务器,其他的计算机称为

工作站,工作站里硬盘的资源就不必与他人共享。如果想与某人共享一份文件,就必须先把

文件从工作站拷贝到文件服务器上,或者一开始就把文件安装在服务器上,这样其他工作站

上的用户才能访问到这份文件。这种网络称为客户机/服务器(Client/Server)网络。 

计算机网络是由两个或多个计算机通过特定通信模式连接起来的一组计算机,完整的计算机

网络系统是由网络硬件系统和网络软件系统组成的。 

组成一般计算机网络的硬件有哪些?一是网络服务器;二是网络工作站;三是网络适配

器,又称为网络接口卡或网卡;四是连接线,学名“传输介质”或“传输媒体”,主要是电

缆或双绞线,还有不常用的光纤。如果要扩展局域网的规模,就需要增加通信连接设备,如

调制解调器、集线器、网桥和路由器等。我们把这些硬件连接起来,再安装上专门用来支持

网络运行的软件,包括系统软件和应用软件,那么一个能够满足工作或生活需求的计算机网

络也就建成了。

 服务提供者——服务器

服务器(Server)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

成员的信息请示等,并连接一些外部设备如打印机、CD-ROM、调制解调器等。根据其作用

的不同分为文件服务器、应用程序服务器和数据库服务器等。

广义上的Server(服务器)是指向运行在别的计算机上的客户端程序提供某种特定服务

的计算机或是软件包。这一名称可能指某种特定的程序,例如WWW服务器,也可能指用于运

行程序的计算机,例如,“我们的邮件服务器今天崩溃了”,这就是电子邮件不能被发送出

去的原因。一台单独的服务器计算机上可以同时有多个服务器软件包在运行,也就是说,它

们可以向网络上的客户提供多种不同的服务。 

网络服务器是不是就是所说的文件服务器?一般意义上的网络服务器确也是指文件服务

器。文件服务器是网络中最重要的硬件设备,其中装有NOS(网络操作系统)、系统管理工

具和各种应用程序等,是组建一个客户机/服务器局域网所必需的基本配置;对于对等网,

每台计算机则既是服务器也是工作站。 

采用什么样的微机用作服务器最为合适?若有条件购置专门的文件服务器则更好。因为服务

器的硬盘存取速度对网络的影响很大,所以专用的服务器就对数据的存储、速度、可靠性都

会加以考虑,诸如硬盘镜像、双工等容错技术一般都会得到应用。不过一般的小型LAN,采

用PII级的微机,配备一个或数个GB的大容量硬盘和一个32位的网卡就可以满足需求。

 坐享其成者——工作站

工作站(Workstation)也称客户机,由服务器进行管理和提供服务的、连入网络的任

何计算机都属于工作站,其性能一般低于服务器。个人计算机接入Internet后,在获取Inte

rnet的服务的同时,其本身就成为一台Internet网上的工作站。网络工作站需要运行网络操

作系统的客户端软件。

 计算机的哨卡——网卡

网卡也称网络适配器、网络接口卡(NIC,Network Interface Card),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(Ethernet)网卡,如NE2000网卡、PC

MCIA卡等。 

何谓网卡?网卡是一块插入微机I/O槽中,发出和接收不同的信息帧、计算帧检验序列、执

行编码译码转换等以实现微机通讯的集成电路卡。它主要完成如下功能:

(1)读入由其他网络设备(路由器、交换机、集线器或其他NIC)传输过来的数据包(一般

是帧的形式),经过拆包,将其变成客户机或服务器可以识别的数据,通过主板上的总线将

数据传输到所需PC设备中(CPU、内存或硬盘)。

(2)将PC设备发送的数据,打包后输送至其他网络设备中。它按总线类型可分为ISA网卡、

EISA网卡、PCI网卡等。其中ISA网卡的数据传送以16位进行,EISA和PCI网卡的数据传送量

为32位,速度较快。 

网卡有16位与32位之分,16位网卡的代表产品是NE2000,市面上非常流行其兼容产品,

有些就叫不出来名字,一般用于工作站;32位网卡的代表产品是NE3200,一般用于服务器,

市面上也有兼容产品出售。 

网卡的接口大小不一,其旁边还有红、绿两个小灯,它起什么作用呢?网卡的接口有三种

规格:粗同轴电缆接口(AUI接口);细同轴电缆接口(BNC接口);无屏蔽双绞线接口(RJ

-45接口)。一般的网卡仅一种接口,但也有两种甚至三种接口的,称为二合一或三合一卡

。红、绿小灯是网卡的工作指示灯,红灯亮时表示正在发送或接收数据,绿灯亮则表示网络

连接正常,否则就不正常。值得说明的是,倘若连接两台计算机线路的长度大于规定长度(

双绞线为100米,细电缆是185米),即使连接正常,绿灯也不会亮。

 勤快的“猫”——调制解调器Modem

调制解调器也叫Modem,俗称“猫”。它是一个通过电话拨号接入Internet的必备的硬

件设备。通常计算机内部使用的是“数字信号”,而通过电话线路传输的信号是“模拟信号

”。调制解调器的作用就是当计算机发送信息时,将计算机内部使用的数字信号转换成可以

用电话线传输的模拟信号,通过电话线发送出去;接收信息时,把电话线上传来的模拟信号

转换成数字信号传送给计算机,供其接收和处理。 

按调制解调器与计算机的连接方式可分为内置式与外置式。内置式调制解调器体积小,使

用时插入主机板的插槽,不能单独携带;外置式调制解调器体积大,使用时与计算机的通信

接口(COM1或COM2)相连,有通信工作状态指示,可以单独携带、能方便地与其他计算机连

接使用。 

按调制解调器的传输能力不同有低速和高速之分,常见的调制解调器速率有144Kbps、28

8Kbps、336Kbps、56Kbps等。“bps”为每秒钟传输的数据量(字节数),工作速度越

快,上网效果越好,价格越高,但电话线路的通信能力会制约调制解调器的整体工作效率。

 信号的加油站——中继器和集线器

要扩展局域网的规模,就需要用通信线缆连接更远的计算机设备,但当信号在线缆中传

输时会受到干扰,产生衰减。如果信号衰减到一定的程度,信号将不能识别,计算机之间不

能通信。因此,必须使信号保持原样继续传播才有意义。 

中继器(Repeater),用于连接同类型的两个局域网或延伸一个局域网。当我们安装一

个局域网而物理距离又超过了线路的规定长度时,就可以用它进行延伸;中继器也可以收到

一个网络的信号后将其放大发送到另一网络,从而起到连接两个局域网的作用。 

集线器称为HUB,是一种集中完成多台设备连接的专用设备,具备检错能力和网络管理等有

关功能。HUB有三种类型:对被传送数据不做任何添加的Passive HUB,被称为被动集线器;

能再生信号,监测数据通讯的Active HUB,被称为主动集线器;能提供网络管理功能的Inte

lligent HUB,被称为智能集线器。

 网络间的关卡——网桥、路由器和网关

网桥(Bridge)也连接网络分支,但网桥多了一个“过滤帧”的功能。一个网络的物理

连线距离虽然在规定范围内,但由于负荷很重,可以用网桥把一个网络分割成两个网络。这

是因为网桥会检查帧的发送和目的地址,如果这两个地址都在网桥的这一半,那么这个帧就

不会发送到网桥的另一半,这就可以降低整个网的通讯负荷,这个功能就叫“过滤帧”。

假如需要连接两种不同类型的局域网,那就得用路由器(Router),它可以连接遵守不同网

络协议的网络。路由器能识别数据的目的地地址所在的网络,并能从多条路径中选择最佳的

路径发送数据。如果两个网络不仅网络协议不一样,而且硬件和数据结构都大相径庭,那么

就得用网关(Gateway)。不过,这两个东西在一般的局域网中几乎是派不上用场的。