網路設備

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網路設備(Network Equipment)

目錄

什麼是網路設備

  網路設備是指路由器、防火牆等負載均衡設備,它們可將網路有效地保護起來。

網路設備的內容

  網路設備及部件是連接到網路中的物理實體。網路設備的種類繁多,且與日俱增。基本的網路設備有:電腦(無論其為個人電腦或伺服器)、集線器、交換機、網橋路由器網關網路介面卡NIC)、無線接入點WAP)、印表機數據機、光纖收發器、光纜等。

  伺服器是電腦網路上最重要的設備。伺服器指的是在網路環境下運行相應的應用軟體,為網路中的用戶提供共用信息資源服務的設備。伺服器的構成與微機基本相似,有處理器、硬碟、記憶體、系統匯流排等,但伺服器是針對具體的網路應用特別制定的,因而伺服器與微機在處理能力、穩定性可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在很大的差異。通常情況下,伺服器比客戶機擁有更強的處理能力、更多的記憶體和硬碟空間。伺服器上的網路操作系統不僅可以管理網路上的數據,還可以管理用戶、用戶組、安全和應用程式

  伺服器是網路的中樞和信息化的核心,具有高性能、高可靠性、高可用性、I/O吞吐能力強、存儲容量大、聯網和網路管理能力強等特點。伺服器可以適應各種不同功能、不同環境,分類標準也變得多樣化:按應用層次進行劃分(入門級、工作組級、部門級、企業級)、按處理器架構進行劃分(X86\IA64\RISC)、按伺服器的處理器所採用的指令系統劃分(CISC\RISC\VLIW)、按用途進行劃分(通用型、專用型)、按伺服器的機箱架構進行劃分(台式伺服器、機架式伺服器、機櫃式伺服器、刀片式伺服器)等。

  • 中繼器

  中繼器是區域網互連的最簡單設備,它工作在OSI體系結構的物理層,它接收並識別網路信號,然後再生信號並將其發送到網路的其他分支上。要保證中繼器能夠正確工作,首先要保證每一個分支中的數據包和邏輯鏈路協議是相同的。例如,在802.3以太區域網和802.5令牌環區域網之間,中繼器是無法使它們通信的。

  但是,中繼器可以用來連接不同的物理介質,併在各種物理介質中傳輸數據包。某些多埠的中繼器很像多埠的集線器,它可以連接不同類型的介質。

  中繼器是擴展網路的最廉價的方法。當擴展網路的目的是要突破距離和結點的限制時,並且連接的網路分支都不會產生太多的數據流量,成本又不能太高時,就可以考慮選擇中繼器。採用中繼器連接網路分支的數目要受具體的網路體繫結構限制。

  中繼器沒有隔離和過濾功能,它不能阻擋含有異常的數據包從一個分支傳到另一個分支。這意味著,一個分支出現故障可能影響到其它的每一個網路分支。 集線器是有多個埠的中繼器。簡稱HUB

  網橋工作於OSI體系的數據鏈路層。所以OSI模型數據鏈路層以上各層的信息網橋來說是毫無作用的。所以協議的理解依賴於各自的電腦

  網橋包含了中繼器的功能和特性,不僅可以連接多種介質,還能連接不同的物理分支,如乙太網令牌網,能將數據包在更大的範圍內傳送。網橋的典型應用是將區域網分段成子網,從而降低數據傳輸瓶頸,這樣的網橋叫“本地”橋。用於廣域網上的網橋叫做“遠地”橋。兩種類型的橋執行同樣的功能,只是所用的網路介面不同。 生活中的交換機就是網橋

  路由器工作在OSI體繫結構中的網路層,這意味著它可以在多個網路上交換和路由數據數據包。路由器通過在相對獨立的網路中交換具體協議的信息來實現這個目標。比起網橋,路由器不但能過濾和分隔網路信息流、連接網路分支,還能訪問數據包中更多的信息。並且用來提高數據包的傳輸效率。路由表包含有網路地址、連接信息、路徑信息和發送代價等。路由器比網橋慢,主要用於廣域網或廣域網與區域網的互連。

  網關能互連異類的網路,網關從一個環境中讀取數據,剝去數據的老協議,然後用目標網路的協議進行重新包裝。網關的一個較為常見的用途是在區域網的微機和小型機或大型機之間作翻譯。網關的典型應用是網路專用伺服器。

  • 防火牆(Firewall)

  在網路設備中,是指硬體防火牆硬體防火牆是指把防火牆程式做到晶元裡面,由硬體執行這些功能,能減少CPU的負擔,使路由更穩定。硬體防火牆是保障內部網路安全的一道重要屏障。它的安全和穩定,直接關係到整個內部網路的安全。因此,日常例行的檢查對於保證硬體防火牆的安全是非常重要的。系統中存在的很多隱患和故障在暴發前都會出現這樣或那樣的苗頭,例行檢查的任務就是要發現這些安全隱患,並儘可能將問題定位,方便問題的解決。

  • 交換機

  是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。

  廣義的交換機(switch)就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。 在電腦網路系統中,交換概念的提出是對於共用工作模式的改進。我們以前介紹過的HUB集線器就是一種共用設備,HUB本身不能識別目的地址,當同一區域網內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以HUB為架構的網路上是以廣播方式傳輸的,由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時刻網路上只能傳輸一組數據幀的通訊,如果發生碰撞還得重試。交換機擁有一條很高帶寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上,控制電路收到數據包以後,處理埠會查找記憶體中的地址對照表以確定目的MAC網卡硬體地址)的NIC網卡)掛接在哪個埠上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的埠,目的MAC若不存在才廣播到所有的埠,接收埠回應後交換機會“學習”新的地址,並把它添加入內部MAC地址表中。 使用交換機也可以把網路“分段”,通過對照MAC地址表,交換機只允許必要的網路流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發,可以有效的隔離廣播風暴,減少誤包和錯包的出現,避免共用衝突

  總之,交換機是一種基於MAC地址識別,能完成封裝轉發數據包功能的網路設備。交換機可以“學習”MAC地址,並把其存放在內部地址表中,通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。

  • 其他

  個人電腦:典型的個人電腦就是個體用戶所擁有的桌面電腦、工作站或筆記本電腦。微型電腦的最常見的類型就是個人電腦,應用於大多數的組織機構之中。

  網卡:網路介面卡(NIC)是電腦或其它網路設備所附帶的適配器,用於電腦和網路間的連接。每一種類型的網路介面卡都是分別針對特定類型的網路設計的,例如乙太網、令牌網、FDDI或者無線區域網網路介面卡NIC)使用物理層(第一層)和數據鏈路層(第二層)的協議標準進行運作。網路介面卡(NIC)主要定義了與網路線進行連接的物理方式和在網路上傳輸二進位數據流的組幀方式。它還定義了控制信號,為數據在網路上進行傳輸提供時間選擇的方法。

  集線器集線器是最簡單的網路設備。電腦通過一段雙絞線連接到集線器。在集線器中,數據被轉送到所有埠,無論與埠相連的系統是否按計劃好要接收這些數據。除了與電腦相連的埠之外,即使在一個非常廉價的集線器中,也會有一個埠被指定為上行埠,用來將該集線器連接到其它的集線器以便形成更大的網路。

  數據機:數據機是一種接入設備,將電腦的數字信號轉譯成能夠在常規電話線中傳輸的模擬信號。數據機在發送端調製信號併在接收端解調信號。許多接入方式都離不開數據機,如56k的數據機、ISDN、DSL等。它們可以為內部設備,插在系統的

  擴展槽中;或外部設備,插在串口或USB埠中;或膝上電腦所用的PCMCIA板;或專為諸如手提電腦等系統中使用而設計的設備。另外,許多膝上電腦都配備了集成數據機。還提供了機架式數據機供大範圍地使用數據機,如ISP

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