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計算機網路由硬體系統和軟體系統組成

發布時間: 2024-05-15 16:30:22

計算機網路軟體的組成

不得不說,樓主的這個標題足夠寫一篇20多頁的學科論文了。。。。

⑵ 計算機網路主要由什麼系統構成

網路的構成
計算機網路的構成

計算機網路系統是由網路硬體和網路軟體組成的。在網路系統中,硬體的選擇對網路起著決定的作用,而網路軟體則是挖掘網路潛力的工具。

網路硬體

網路硬體是計算機網路系統的物質基礎。要構成一個計算機網路系統,首先要將計算機及其附屬硬體設備與網路中的其他計算機系統連接起來,實現物理連接。不同的計算機網路系統,在硬體方面是有差別的。隨著計算機技術和網路技術的發展,網路硬體日趨多樣化,且功能更強,更復雜。常見的網路硬體有伺服器、工作站、網路介面卡、集中器、數據機、終端及傳輸介質等。

伺服器

在計算機網路中,分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機被稱為伺服器。伺服器是網路運行、管理和提供服務的中樞,它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器,可以保證網路的可靠性。對於網點不多、網路通信量不大、數據的安全可靠性要求不高的網路,可以選用高檔微機作網路伺服器。

工作站

在計算機區域網中,網路工作站是通過網卡連接到網路上的一台個人計算機,它仍保持原有計算機的功能,作為獨立的個人計算機為用戶服務,同時它又可以按照被授予的一定許可權訪問伺服器。工作站之間可以進行通信,可以共享網路的其他資源。

網路介面卡

網路介面卡也稱為網卡或網板,是計算機與傳輸介質進行數據交互的中間部件,主要進行編碼轉換。在接收傳輸介質上傳送的信息時,網卡把傳來的信息按照網路上信號編碼要求和幀的格式接受並交給主機處理。在主機向網路發送信息時,網卡把發送的信息按照網路傳送的要求裝配成幀的格式,然後採用網路編碼信號向網路發送出去。

數據機

數據機(MODEM)是調制器和解調器的簡稱,是實現計算機通信的外部設備。數據機是一種進行數字信號與模擬信號轉換的設備。計算機處理的是數字信號,而電話線傳輸的是模擬信號,在計算機和電話線之間需要一個連接設備,將計算機輸出的數字信號變換為適合電話線傳輸的模擬信號,在接收端再將接收到的模擬信號變換為數字信號由計算機處理。因此,數據機成對使用。

終端

終端設備是用戶進行網路操作所使用的設備,它的種類很多,可以是具有鍵盤及顯示功能的一般終端,也可以是一台計算機。

傳輸介質

傳輸介質是傳送信號的載體,在計算機網路中通常使用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、光纖、微波及衛星通信等。它們可以支持不同的網路類型,具有不同的傳輸速率和傳輸距離。

網路軟體

在網路系統中,網路中的每個用戶都可享用系統中的各種資源,所以系統必須對用戶進行控制,否則就會造成系統混亂,造成信息數據的破壞和丟失。為了協調系統資源,系統需要通過軟體工具對網路資源進行全面的管理,進行合理的調度和分配,並採取一系列的保密安全措施,防止用戶不合理的對數據和信息的訪問,防止數據和信息的破壞與丟失。

網路軟體是實現網路功能所不可缺少的軟環境。通常網路軟體包括網路協議軟體、網路通信軟體和網路操作系統。

網路結構

在不同的網路系統中,網路結構及所選擇使用的網路軟體是有差別的。對於實用的網路系統來說,選擇什麼硬體和軟體是根據系統的規模、系統的結構決定的。比如Novell區域網,如果網路系統所涉及的地理范圍小,同時系統所擁有的數據量和通信數據量不大,那麼只要一台網路伺服器,並具備系統所規定的工作站數,選擇適當的通信介質和相匹配的網路介面卡、網路軟體、網路操作系統就可以建立起一個完整的網路系統。

在一個遠程網路系統中所需要的設備和技術更為復雜。在遠程通信網中,伺服器與工作站、伺服器通過集中器與工作站直接通信的部分是短程通信;而伺服器與各工作站通信需要經過數據機或前端處理機的通信部分屬於遠程通信。

計算機網路結構通常有星型結構、匯流排型結構、環型結構、樹型結構和網狀結構。

星型結構

星型結構是以一個節點為中心的處理系統,各種類型的入網機器均與該中心處理機有物理鏈路直接相連,與其他節點間不能直接通信,與其他節點通信時需要通過該中心處理機轉發,因此中心節點必須有較強的功能和較高的可靠性。

星型結構的優點是結構簡單、建網容易、控制相對簡單。其缺點是屬集中控制,主機負載過重,可靠性低,通信線路利用率低。

匯流排結構

將所有的入網計算機均接入到一條通信傳輸線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終結器匹配線路阻抗。匯流排結構的優點是信道利用率較高,結構簡單,價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網路節點在相互通信,網路延伸距離有限,網路容納節點數有限。在匯流排上只要有一個節點連接出現問題,會影響整個網路的正常運行。目前在區域網中多採用此種結構。

環型結構

環型結構將各個連網的計算機由通信線路連接成一個閉合的環。在環型結構的網路中,信息按固定方向流動,或順時針方向,或逆時針方向。其傳輸控制機制較為簡單,實時性強,但可靠性較差,網路擴充復雜。

樹型結構

樹型結構實際上星型結構的一種變形,它將原來用單獨鏈路直接連接的節點通過多級處理主機進行分級連接。這種結構與星型結構相比降低了通信線路的成本,但增加了網路復雜性。網路中除最低層節點及其連線外,任一節點或連線的故障均影響其所在支路網路的正常工作。

網狀結構

網狀結構其優點是節點間路徑多,碰撞和阻塞可大大減少,局部的故障不會影響整個網路的正常工作,可靠性高;網路擴充和主機入網比較靈活、簡單。但這種網路關系復雜,建網不易,網路控制機制復雜。廣域網中一般用網狀結構。

網路拓撲結構圖

常用的網路拓撲結構圖如下,在組建區域網時常採用星型、環型、匯流排型和樹型結構。樹型和網狀結構在廣域網中比較常見。但是在一個實際的網路中,可能是上述幾種網路構型的混合。

星型結構圖 匯流排型結構圖

環型結構圖 樹型結構圖

網狀結構圖

http://210.41.4.20/course/53/53/whjc/computer/information/DOC/1-3-2.HTM#

⑶ 計算機網路由哪兩部分組成,各自的作用是什麼

1、計算機網路分成通信子網和資源子網兩部分。

通信子網的功能:負責全網的數據通信;

資源子網的功能:提供各種網路資源和網路服務,實現網路的資源共享。

2、網路硬體系統和網路軟體系統。

網路硬體系統:主要包括有:網路伺服器、網路工作站、網路適配器、傳輸介質等。

網路軟體系統:主要包括有:網路操作系統軟體、網路通信協議、網路工具軟體、網路應用軟體等。

(3)計算機網路由硬體系統和軟體系統組成擴展閱讀:

一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。

但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。

從用戶角度看,計算機網路是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。

一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。

從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。

最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。

⑷ 計算機網路軟體主要包含哪幾個部分

計算機網路軟體主要由計算機系統、數據通信系統、網路軟體及協議三大部分組成。

計算機系統是由硬體系統和軟體系統兩大部分組成的。

由硬體系統和軟體系統所組成,沒有安裝任何軟體的計算機稱為裸機。可分為超級計算機、工業控制計算機、網路計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類,較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。

計算機的組成

計算機是由硬體系統(hardwaresystem)和軟體系統(softwaresystem)兩部分組成的。傳統電腦系統的硬體單元一般可分為輸入單元、輸出單元、算術邏輯單元、控制單元及記憶單元,其中算術邏輯單元和控制單元合稱中央處理單元(CenterProcessingUnit,CPU)。

(4)計算機網路由硬體系統和軟體系統組成擴展閱讀:

計算機的主要特點

一、沖茄運算速度快:計算機內部電路組成,可以高速准確地完成各種算術運算。當今計算機系統的運算速度已達到

每秒萬億次,微機也可達每秒億次以上,使大量復雜的科學計算問題得以解決。例如:衛星軌道物前的計算、大型水壩的計算、24小時天氣算需要幾年甚至幾十年,而在現代社會里,用計算機只需幾分鍾就可完成。

二、計算精確度高:科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展,需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能准確地擊中預定的目標,是與計算機的精確計算分不開的。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制)有效數字,計算精度可由千分之幾到百萬分之幾,是任何計算工具所望塵莫及的。

三、邏輯運算能力強:計算機不僅能進行精確計算,還具有邏輯運算功能,能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數據、程序以及中間結果和最後結果保存起來,並能根據判斷的結果自動執行下一條指令以供用戶隨時調用。

四、存儲容量大:計算機內部的存儲器具有記憶特性,可以存儲大量的信息,這些信息,不僅包括各類數據信息,還包括加工這些數據的程散螞察序。

⑸ 計算機網路的組成和體系結構

一、計算機網路的基本組成

計算機網路是一個很復雜的系統,它由許多計算機軟體、硬體和通信設備組合而成。下面對一個計算機網路所需的主要部分,即伺服器、工作站、外圍設備、網路軟體作簡要介紹。

1.伺服器(Server)

在計算機網路中,伺服器是整個網路系統的核心,一般是指分散在不同地點擔負一定數據處理任務和提供資源的計算機,它為網路用戶提供服務並管理整個網路,它影響著網路的整體性能。一般在大型網路中採用大型機、中型機和小型機作為網路伺服器,可保證網路的可靠性。對於網點不多,網路通信量不大,數據安全性要求不太高的網路,可以選用高檔微機作網路伺服器。根據伺服器在網路中擔負的網路功能的不同,又可分為文件伺服器、通信伺服器和列印伺服器等。在小型區域網中,最常用的是文件伺服器。一般來說網路越大、用戶越多、伺服器負荷越大,對伺服器性能要求越高。

2.工作站(Workstation)

工作站有時也稱為「節點」或「客戶機(Client)」,是指通過網路適配器和線纜連接到網路上的計算機,是網路用戶進行信息處理的個人計算機。它和伺服器不同,伺服器是為整個網路提供服務並管理整個網路,而工作站只是一個接入網路的設備,它保持原有計算機的功能,作為獨立的計算機為用戶服務,同時又可按一定的許可權訪問伺服器,享用網路資源。

工作站通常都是普通的個人計算機,有時為了節約經費,不配軟、硬碟,稱為「無盤工作站」。

3.網路外圍設備

是指連接伺服器和工作站的一些連線或連接設備,如同軸電纜、雙絞線、光纖等傳輸介質,網卡(NIC)、中繼器(Repeater)、集線器(Hub)、交換機(Switch)、網橋(Bridge)等,又如用於廣域網的設備:數據機(Modem)、路由器(Router)、網關(Gateway)等,介面設備:T型頭、BNC連接器、終端匹配器、RJ45頭、ST頭、SC頭、FC頭等。

4.網路軟體

前面介紹的都是網路硬體設備。要想網路能很好地運行,還必須有網路軟體。

通常網路軟體包括網路操作系統(NOS)、網路協議軟體和網路通信軟體等。其中,網路操作系統是為了使計算機具備正常運行和連接上網的能力,常見的網路操作系統有UNIX、Linux、Novell Netware、Windows NT、Windows 2000 Server、Windows XP等;網路協議軟體是為了各台計算能使用統一的協議,可以看成是計算機之間相互會話使用的語言;而運用協議進行實際的通信則是由通信軟體完成的。

網路軟體功能的強弱直接影響到網路的性能,因為網路中的資源共享、相互通信、訪問控制和文件管理等都是通過網路軟體實現的。

二、計算機網路的拓撲結構

所謂計算機網路的拓撲結構是指網路中各結點(包括連接到網路中的設備、計算機)的地理分布和互連關系的幾何構形,即網路中結點的互連模式。

網路的拓撲結構影響著整個網路的設計、功能、可靠性和通信費用等指標,常見的網路拓撲結構有匯流排型、星型、環型等,通過使用路由器和交換機等互連設備,可在此基礎上構建一個更大網路。

1.匯流排型

在匯流排型結構中,將所有的入網計算機接入到一條通信傳輸線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終端匹配器如圖6-1(a)。匯流排型結構的優點是信道利用率高,可擴充性好,結構簡單,價格便宜。當數據在匯流排上傳遞時,會不斷地「廣播」,第一節點均可收到此信息,各節點會對比數據送達的地址與自己的地址是否相同,若相同,則接收該數據,否則不必理會該數據。缺點是同一時刻只能有兩個網路結點在相互通信,網路延伸距離有限,網路容納的節點數有限。在匯流排上只要有一個結點連接出現問題,會影響整個網路運行,且不易找到故障點。

圖6-1 網路拓撲結構

2.星型

在星型結構中,以中央結點為中心,其他結點都與中央結點相連。每台計算機通過單獨的通信線路連接到中央結點,由該中央結點向目的結點傳送信息,如圖6-1(b),因此,中央結點必須有較強的功能和較高的可靠性。

在已實現的網路拓撲結構中,這是最流行的一種。跟匯流排型拓撲結構相比,它的主要的優勢是一旦某一個電纜線段被損壞了,只有連接到那個電纜段的主機才會受到影響,結構簡單,建網容易,便於管理。缺點是該拓撲是以點對點方式布線的,故所需線材較多,成本相對較高,此外中央結點易成為系統的「瓶頸」,且一旦發生故障,將導致全網癱瘓。

3.環型

在環型結構中,如圖6-1(c)所示,各網路結點連成封閉環路,數據只能是單向傳遞,每個收到數據包的結點都向它的下一結點轉發該數據包,環游一圈後由發送結點回收。當數據包經過目標結點時,目標結點根據數據包中的目標地址判斷出是自己接收,並把該數據包拷貝到自己的接收緩沖中。

環型拓撲結構的優點是:結構簡單,網路管理比較簡單,實時性強。缺點是:成本較高,可靠性差,網路擴充復雜,網路中若有任一結點發生故障都會使整個網路癱瘓。

三、計算機網路的體系結構

要弄清網路的體系結構,需先弄清網路協議是什麼。

網路協議是兩台網路上的計算機進行通信時使用的語言,是通信的規則和約定。為了在網路上傳輸數據,網路協議定義了數據應該如何被打成包、並且定義了在接收數據時接收計算機如何解包。在同一網路中的兩台計算機為了相互通信,必須運行同一協議,就如同兩個人交談時,必須採用對方聽得懂的語言和語速。

由於網路結點之間的連接可能是很復雜的,因此,為了減少協議設計的復雜性,在制定協議時,一般把復雜成分分解成一些簡單成分,再將它們復合起來,而大多數網路都按層來組織,並且規定:(1)一般是將用戶應用程序作為最高層,把物理通信線路作為最低層,將其間再分為若干層,規定每層處理的任務,也規定每層的介面標准;(2)每一層向上一層提供服務,而與再上一層不發生關系;(3)每一層可以調用下一層的服務傳輸信息,而與再下一層不發生關系。(4)相鄰兩層有明顯的介面。

除最低層可水平通信外,其他層只能垂直通信。

層和協議的集合被稱為網路的體系結構。為了幫助大家理解,我們從現實生活中的一個例子來理解網路的層次關系。假如一個只懂得法語的法國文學家和一個只懂得中文的中國文學家要進行學術交流,那麼他們可將論文翻譯成英語或某一種中間語言,然後交給各自的秘書選一種通信方式發給對方,如圖6-2所示。

圖6-2 中法文學家學術交流方式

下面介紹兩個重要的網路體系結構:OSI參考模型和TCP/IP參考模型。

1.OSI參考模型

由於世界各大型計算機廠商推出各自的網路體系結構,不同計算機廠商的設備相互通信困難。為建立更大范圍內的計算機網路,必然要解決異構網路的互連,因而國際標准化組織ISO於1977年提出「開放系統互連參考模型」,即著名的OSI(Open system interconnection/Reference Model)。它將計算機網路規定為物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層等七層,受到計算機界和通信界的極大關注。

2.TCP/IP參考模型

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet protocol)協議是Internet使用的通信協議,由ARPANET研究中心開發。TCP/IP是一組協議集(Internet protocol suite),而TCP、IP是該協議中最重要最普遍使用的兩個協議,所以用TCP/IP來泛指該組協議。

TCP/IP協議的體系結構被分為四層:

(1)網路介面層 是該模型的最低層,其作用是負責接收IP數據報,並通過網路發送出去,或者從網路上接收網路幀,分離IP數據報。

(2)網路層 IP協議被定義駐留在這一層中,它負責將信息從一台主機傳到指定接收的另一台主機。主要功能是:定址、打包和路由選擇。

(3)傳輸層 提供了兩個協議用於數據傳輸,即傳輸控制協議TCP和通用數據協議UDP,負責提供准確可靠和高效的數據傳送服務。

(4)應用層 位於TCP/IP最高層,為用戶提供一組常用的應用程序協議。例如:簡單郵件傳輸協議SMTP、文件傳協議FTP、遠程登錄協議Telnet、超文本傳輸協議HTTP(該協議是後來擴充的)等。隨著Internet的發展,又開發了許多實用的應用層協議。

圖6-3是TCP/IP模型和OSI模型的簡單比較:

圖6-3 TCP/IP模型和OSI模型的對比

⑹ 計算機網路系統由哪幾個部分組成每個部分的主要作用是什麼

計算機網路系統是由計算機系統、數據通信和網路系統軟體組成的,從硬體來看主則哪尺要有下列組成部分:
(1)終端:用戶進入網路所用的設備,如電傳打字機、鍵盤顯示器、計算機等。在區域網中,終端一般由微機擔任,叫工作站,用戶通過工作站共享網上資源。
(2)主機:有於進行數據分析處理和網路控制的計算機系統,其中包括外部設備、操作系統及其它軟體。在區域網中,主機一般由較高檔的計算機緩腔(如486和586機)擔任,叫伺服器,它應具有豐富的資源,如大容量硬碟、足夠的內存和各種軟體等。
(3)通信處理機:在接有終端的通信線路和主機之間設置的通信控制處理機器,分擔數據孫高交換和各種通信的控制和管理。在區域網中,一般不設通訊處理機,直接由主機承擔通信的控制和管理任務。
(4)本地線路:指把終端與節點蔌主機連接起來的線路,其中包括集中器或多路器等。它是一種低速線路,費用和效率均較低。

⑺ 計算機網路系統由什麼組成

早期的計算機網路是由計算機——通信路線——終端組成系統。

第一代計算機網路---遠程終端聯機階段。

第二代計算機網路---計算機網路階段。

第三代計算機網路---計算機網路互聯階段。

第四代計算機網路---國際互聯網與信息高速公路階段。

(7)計算機網路由硬體系統和軟體系統組成擴展閱讀:

三個階段的演進:

1、從單個網路ARPAnet向互聯網發展:1969年美國國防部創建了第一個分組交換網ARPAnet只是一個單個的分組交換網,所有想連接在它上的主機都直接與就近的結點交換機相連,它規模增長很快,到70年代中期,人們認識到僅使用一個單獨的網路無法滿足所有的通信問題。

於是ARPA開始研究很多網路互聯的技術,這就導致後來的互聯網的出現。1983年TCP/IP協議稱為ARPAnet的標准協議。同年,ARPAnet分解成兩個網路,一個進行試驗研究用的科研網ARPAnet,另一個是軍用的計算機網路MILnet。1990,ARPAnet因試驗任務完成正式宣布關閉。

2、建立三級結構的網際網路:1985年起,美國國家科學基金會NSF就認識到計算機網路對科學研究的重要性,1986年,NSF圍繞六個大型計算機中心建設計算機網路NSFnet,它是個三級網路,分主幹網、地區網、校園網。它代替ARPAnet成為internet的主要部分。

1991年,NSF和美國政府認識到網際網路不會限於大學和研究機構,於是支持地方網路接入,許多公司的紛紛加入,使網路的信息量急劇增加,美國政府就決定將網際網路的主幹網轉交給私人公司經營,並開始對接入網際網路的單位收費。

3、多級結構網際網路的形成:1993年開始,美國政府資助的NSFnet就逐漸被若干個商用的網際網路主幹網替代。

這種主幹網也叫網際網路服務提供者ISP,考慮到網際網路商用化後可能出現很多的ISP,為了使不同ISP經營的網路能夠互通,在1994創建了4個網路接入點NAP分別由4個電信公司經營,本世紀初,美國的NAP達到了十幾個。

NAP是最高級的接入點,它主要是向不同的ISP提供交換設備,使它們相互通信。網際網路已經很難對其網路結構給出很精細的描述,但大致可分為五個接入級:網路接入點NAP,多個公司經營的國家主幹網,地區ISP,本地ISP,校園網、企業或家庭PC機上網用戶。