文件伺服器網路基於什麼結構
1. 網路操作系統與網路結構
網路操作系統與網路結構
操作系統概述
單機操作系統l作為計算機和用戶之間的介面,是為用戶提供計算機資源的手段;由一些程序模塊組成,管理和控制計算機系統中的硬體及軟體資源;
合理地組織計算機工作流程,以便有效地利用這些資源為用戶提供一個功能強、使用方便的工作環境;
只為本地用戶服務,不能滿足網路環境的要求;網路操作系統l網路操作系統l屏蔽本地資源與網路資源的差異;
作為網路用戶和計算機網路的介面;
管理計算機的硬體和軟體資源,如網卡、網路列印機、大容量外存等;
為用戶提供文件共享、列印共享等各種網路服務;
完成網路的共享資源管理、網路的安全管理;
網路操作系統的定義:「利用區域網底層所提供的數據傳輸功能,為網路用戶提供區域網共享資源管理服務和其他網路服務功能的區域網系統軟體」;網路操作系統的特徵 l與硬體無關l廣域網連接l支持多客戶端和多用戶l網路管理l系統容錯l安全性和存取控制網路操作系統的服務功能l文件服務l列印服務l資料庫服務l通信服務
信息服務
目錄服務
網路管理服務Internet/Intranet服務網路系統的結構及相關概念
計算機網路有兩種基本的網路結構類型:對等網路;基於伺服器的網路;
從資源的分配和管理的角度來看,對等網路和基於伺服器的網路最大的差異就在於共享網路資源是分散到網路的所有計算機上,還是使用集中的網路伺服器。
l對等網路採用分散管理的結構;基於伺服器的網路採用集中管理的結構。對等網路 l網路上的計算機平等地進行通信。每一台計算機都負責提供自己的資源(文件、目錄、應用程序、列印機、數據機或傳真卡等),供網路上的其他計算機使用。
每一台計算機還負責維護自己資源的安全性。
對等網路的優點 l對等網路的結構簡單,網路中對硬體的需求比較低。由於對等網路中的資源被分布到許多計算機中,因此不需要高端伺服器,節省了網路成本。針對網路用戶較少的網路,對等網路很容易安裝和管理。
每一台機器都可以對本機的資源進行管理,如設置網路上其他用戶可以訪問的本地資源,以及設置訪問密碼等。管理網路的工作人員被分配給每台計算機的用戶。
對等網路並不需要使用網路操作系統,只要每台計算機安裝有支持對等連網功能的操作系統,就可以實現對等網路。
支持對等網路的操作系統有Windows 95/98、Windows NT Workstation/2000 Professional等。
對等網路的缺點
用戶計算機的性能會受影響
網路的安全性無法保證
備份困難基於伺服器的網路
使用一台高性能的計算機(伺服器)用於存儲共享資源,並向用戶計算機分發文件和信息。
網路資源由伺服器集中管理,伺服器控制數據、列印機以及客戶機需要訪問的其他資源,當客戶機或工作站需要使用共享資源時,可以向伺服器發出請求,要求伺服器提供服務。基於伺服器網路的優點
易於實現資源的管理和備份l具有良好的安全性
l具有較好的性能l可靠性較高網路伺服器的種類 l
文件伺服器l文件伺服器主要提供共享的硬碟來存儲數據和應用程序,以便向客戶機分發這些資源。當一台客戶機需要使用文件伺服器上的資源時,客戶機首先將所需的文件復制到客戶機本地,然後再對這些資源進行處理。在伺服器上,不進行應用程序的處理,所有任務都在客戶機本地進行。
應用伺服器l在客戶機和應用伺服器上都運行有應用程序。客戶機運行本地的程序,向伺服器發出服務請求,要求伺服器對某個數據進行處理,而伺服器會將處理後的信息返送給客戶機。通過這種方法,客戶機幾乎不處理信息,所有任務都由伺服器處理。
資料庫伺服器: 其他類型的伺服器;
郵件伺服器。
郵件伺服器專為處理客戶機的電子郵件需要而建立,為客戶機提供發送和接收電子郵件的環境。Web伺服器Web伺服器廣泛應用於Internet和Intranet,用戶通過客戶機上的瀏覽器應用程序,瀏覽Web伺服器上的信息。
通信伺服器
通信伺服器為處理遠程用戶撥號入網而建立。為安全起見,通信伺服器應用程序通常放置在單獨的伺服器上。
視頻伺服器l視頻伺服器可以提供視頻點播業務,同時支持多個視頻流的單播或廣播。伺服器技術
多處理器技術
匯流排能力
內存
磁碟介面技術
容錯技術
磁碟陣列技術
熱插撥技術
雙機熱備份
伺服器狀態監視多處理器技術
l中央處理器(CPU)是決定伺服器性能好壞的重要因素之一。雖然伺服器對其他組件的性能要求也很高,但處理器對於決定伺服器的性能仍然是很重要的。伺服器可以使用一個處理器或多個處理器運行l多處理器技術的類型l非對稱多處理器AMP;
對稱多處理器SMP;
對多處理器的選擇l根據使用的網路操作系統;l根據伺服器所完成的功能;lCPU的種類Intel、AMD、Cyrix等匯流排和內存l伺服器需要內部的高速匯流排來完成各種任務。l匯流排是計算機系統中的數據傳送的「主幹線路」,CPU、內存和其他的設備組件都連接到匯流排上。在某一時刻,伺服器可能將大量的數據從磁碟傳送到網卡、處理器、系統內存,並在處理完數據後將其傳送回磁碟。
內存分為三種l非奇偶校驗RAMl奇偶校驗RAMl帶有錯誤檢查和更正(ECC)的RAM 磁碟介面技術 l計算機系統基本上採用兩種硬碟介面,即EIDE(Enhanced Integrated Drive Electronics)和SCSI(Small Computer Systems Interface)。
SCSI系列標准:
SCSI-1
SCSI-1是最基本的SCSI技術規范,它使用8位的數據帶寬,以大約5Mbps的速度將數據讀出或寫入硬碟。由於SCSI技術的不斷發展,使得SCSI-1基本上不再使用了。
SCSI-2
SCSI-2擴展了SCSI技術規范,而且向SCSI添加了許多特性,還允許更快的SCSI連接。另外,SCSI-2 大大提高了不同SCSI設備製造商之間的SCSI兼容性。lFAST-SCSIlFAST-SCSI使用了基本的SCSI-2技術規范,將SCSI匯流排的數據傳輸速度從5Mbps增加到10Mbps。FAST-SCSI也被稱為「Fast NARROW-SCSI」。磁碟介面技術lSCSI系列標准lWIDE-SCSIlWIDE-SCSI也是基於SCSI-2的技術,WIDE-SCSI將SCSI-2從8位增加到16位或32位的數據帶寬。使用16位的WIDE-SCSI最高可以達到20Mbps。
Ultra-SCSIlUltra-SCSI也被稱為「SCSI-3」,它將SCSI匯流排的數據傳輸速度增加到20Mbps。使用8位的匯流排時,Ultra-SCSI可以達到20Mbps的速度。使用16位匯流排時,速度可以提高到40Mbps。
Ultra2-SCSI
Ultra2-SCSI是SCSI標準的另一個發展,Ultra2-SCSI 使Ultra-SCSI 性能再次提高。Ultra2-SCSI 系統使用16位的匯流排,速度可達到80Mbps。
Ultra3-SCSIlUltra3-SCSI使得Ultra2-SCSI 的性能再一次提高,達到了160Mbps的速度。SCSI系列標准l容錯是指在硬體或軟體出現故障時,仍能完成處理和運算,不降低系統性能,即用冗餘的資源使計算機具有容忍故障的能力,容錯技術可分為:
軟體容錯 採用多處理器和具有容錯功能的操作系統來實現容錯。
硬體容錯 由於硬體成本不斷下降,而軟體成本不斷升高,因此硬體容錯技術的應用越來越普遍。
硬體容錯系統應具有的特性為:
使用雙匯流排體系結構,確保系統的某一部分發生故障時仍能運行,不降低系統性能;l冗餘CPU、內存、通信子系統、磁碟、電源等,確保這些關鍵部件的可靠性;
自動故障檢測,以及故障部件的隔離和更換。磁碟陣列技術
磁碟陣列(Disk Array)是由一個硬碟控制器來控制多個硬碟的相互連接,使多個硬碟的讀寫同步,以減少錯誤,提高效率和可靠性的技術。
lRAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)表示的是廉價磁碟冗餘陣列,是磁碟陣列技術標准,RAID採用冗餘的硬碟來對信息進行冗餘保存,從而提高磁碟系統的可靠性。如果某個硬碟發生故障,則可以通過保存在其他硬碟上的冗餘信息恢復故障硬碟的信息。 RAID技術1.RAID 0 oRAID 0採用數據分割技術,將所有硬碟構成一個磁碟陣列,可以同時對多個硬碟進行讀寫操作;oRAID 0陣列將數據分成多個數據塊,並將數據分塊分布在兩個或更多的硬碟上。 oRAID 0陣列中的一個驅動器出錯將會導致所有硬碟上的數據全部丟失,因此可靠性最差。 RAID技術2.RAID 1 oRAID 1不採用將數據分塊存儲在多個硬碟上的方法,而是採用磁碟鏡像技術。o使用兩個硬碟,並且將一個硬碟的內容同步復制到另一個硬碟上。如果其中一個硬碟出現故障,另一個硬碟將繼續正常工作。 oRAID 1的可靠性較高,但硬碟的使用效率較低。 RAID技術3.RAID 3oRAID 3採用數據交錯存儲技術。RAID 3在多個數據磁碟上分塊分布數據,然後對各個數據磁碟上存儲的所有數據使用異或操作,以產生一個校驗數據(ECC數據),並將這個數據存儲到一個校驗硬碟(ECC硬碟)。如果其中一個存儲數據的硬碟發生故障,導致數據出錯或丟失,那麼RAID 3先讀出其餘硬碟上的數據,再讀出ECC硬碟上的校驗數據,就可以恢復出錯或丟失的數據。 RAID技術4.RAID 5oRAID 5對RAID3技術進行了改進,除了保持分塊存儲數據的功能外,RAID 5將校驗數據存放在所有的硬碟中。oRAID 5的優點是不必依賴一個ECC驅動器來進行所有寫操作,所有硬碟都共享ECC工作,因此RAlD 5的性能要比RAID 3稍高一些,如果任何一個硬碟出現故障,可以將其替換,且數據也能夠恢復。oRAID5能夠將三至三十二個硬碟組合到一個陣列中。其他伺服器技術
熱插撥技術
大多數伺服器都支持熱插撥技術的組件(熱插撥硬碟、熱插撥電源和熱插撥風扇等),它們可以在系統保持運行的同時被替換。l雙機熱備份l
雙機熱備份是指在系統使用兩台或多台伺服器,其中一台主用,另外一台備用,而且這些伺服器都處於正常運行狀態,如果主用伺服器發生故障,則可自動啟動備用伺服器。
伺服器狀態監視 l大多數伺服器可以監視內部組件,並預先發出可能會出現問題的警告。高端的伺服器通常可以監視以下情況:
風扇的轉動、系統電壓、內存錯誤、磁碟錯誤、內部溫度、機箱被打開等。典型的網路操作系統
早期的網路操作系統具有簡單的文件服務和某些安全性特性。隨著用戶要求的增加,現代網路操作系統提供了更為廣泛的服務。
目前,常用的網路操作系統有:Novell 公司的NetWare;
Microsoft的Windows NT/2000;l帶有網路功能的UNIX。
Windows NT和Windows 2000
1983年11月,Microsoft第一個Windows產品——Windows 1.0;l1987年12月,Windows 2.0,其在技術上已有了明顯的進步,允許同時執行多個程序,利用微處理器中的保護模式,突破了DOS中的640KB內存的限制 ;l1990年5月,Windows 3.0,對Windows 2.0進行了改進;
1992年5月,工作組網路Windows for Workgroup 3.1;Windows NT和Windows 2000l1993年5月,Windows NT 3.1,與DOS脫離,採用了很多新技術,但對硬體資源要求較高; l1994年9月,Windows NT 3.5,對NT 3.1進行了改進,降低了對硬體資源的要求,增加了與UNIX和NetWare等的連接和集成;
1996年7月,Windows NT 4.0,在性能、易用性與可管理性以及支持Internet/Intranet方面,有了重大的改進;
2000年,Windows 2000,適用於個人和企業對操作系統的各種需要;
2001年,Window XP。Windows NT的特性 l體系結構的獨立性;
多處理器支持;
多線程的多任務;
大量的內存空間;
集中化的用戶環境文件;
遠程訪問服務;
基於域和工作組的管理功能;
容錯與多驅動器陣列(RAID)支持;Windows 2000 產品系列 lWindows 2000 ProfessionallWindows 2000 Professional是Microsoft在Windows NT Workstation 4.0基礎上發展起來的客戶端的操作系統,不僅繼承了NT Workstation 4.0的穩定性和可靠性等優點,而且還擁有了更好的用戶界面、支持即插即用、管理起來也更加方便,而且具有更高級別的安全性和更好的性能。Windows 2000產品系列lWindows 2000 Serverl用來支持文件和列印、應用程序、Web以及通信服務功能的多任務操作系統。
提供可擴展、基於Internet標准、與操作系統緊密結合的活動目錄服務,方便了網路資源的管理和查找。
提供了Web和Internet服務,為客戶在商業上採用Web技術提供了便利條件,它能適應從簡單的Web站點到Web應用及視頻點播等流媒體服務的各種需要。l支持4GB的物理內存和兩路SMP對稱多處理系統,並包含了活動目錄、COM+、公共密鑰設施、智能鏡像(ntellimirror)和Terminal服務等特性,它適合於中小型規模企業作為應用分發、Web伺服器、工作組和分支辦公室的伺服器操作系統。Windows 2000產品系列lWindows 2000 Advanced Serverl部門和應用伺服器,比Windows 2000 Server提供了更多的網路功能和Internet服務;支持四路SMP和64GB物理內存;
集成了可伸縮集群服務,是資料庫應用、高可用集群和為大型系統和應用的可伸縮性提供負載平衡服務的理想平台。Windows 2000 Server產品系列lWindows 2000 Datacenter ServerlDatacenter Server是功能性最強的伺服器操作系統。l支持16路SMP和64GB的物理內存。lWindows 2000 Datacenter Server提供了集群和負載平衡服務兩個基本特徵服務,適合於大規模數據倉庫、計量經濟學分析、大規模科學和工程計算、事務處理、大規模的ISP等應用。 NetWare操作系統 lNetWare操作系統的發展起源於1981年,Novell公司首次提出了LAN文件伺服器的概念;
1983年,基於Motorola MC68000 (操作系統為CP/M)的網路操作系統Novell SHARE-NET。 1984年, NetWare 1.0,以MS-DOS為環境的網路操作系統。
1985年,Advanced NetWare 1.X,增加了多任務處理功能,完善了低層協議,並支持基於不同網卡的結點互連;
1986年,Advanced NetWare 2.0,擴充了虛擬內存工作方式,並且內存定址突破640KB;NetWare操作系統
1987年, NetWare 2.1,在Netware文件伺服器增加了系統容錯機制(SFT),包括熱修復、磁碟鏡像和磁碟雙工等特性;
1990年, NetWare 3.1,在網路整體性能、系統的可靠性、網路管理 和應用開發平台等方面予以增強;
1993年, NetWare 4.0,在3.11的基礎上,增加了目錄服務和磁碟文件壓縮功能,具有良好的可靠性、易用性、可縮放性和靈活性。
1998年9月,NetWare 5,更大程度地支持並加強了Internet/Intranet以及資料庫的應用與服務。
NetWare操作系統的結構 lIPX(Internet Packet eXchange)作為網路層的分組交換協議,提供分組定址和選擇路由功能,但不保證可靠到達,相當於數據報功能。IPX是Netware結構中關鍵部分,是工作站和文件伺服器相互通信的協議,是較高層SPX和NetBIOS的基礎。lSPX(Sequenced Packet eXchange)是NetWare的運輸層協議,它與TCP/IP協議組中的TCP協議類似,以面向連接的通信方式工作,向上提供簡單卻功能很強的服務。它可以保證信息流按序、可靠地傳送。NetWare操作系統的結構 oNetWare核心協議NCP(NetWare Core Protocol)在用戶發送請求給伺服器的遠端文件服務過程中執行。文件服務過程所產生的相應信息送回給用戶。在NCP的基礎上形成了文件和網路所有的服務。利用這些服務,可以構成各種功能的應用程序。NCP支持使用虛電路和數據報兩種網路應用接入介面。oNCP的主要功能是:服務連接維護、目錄維護、文件維護、數據訪問同步、保密庫維護、網路維護、列印維護、軟體拷貝保護、計費服務和隊列管理服務。
Netware的特點
具有多任務、多用戶的功能,工作站軟體所佔內存較小,支持多種區域網硬體,保護了已有硬體投資;NetWare使用開放性協議技術OPT(Open Protocol Technology),允許各種協議的結合,使各類工作站可與公共伺服器通信;NetWare高效的硬碟存取管理技術消除了伺服器的瓶頸。Netware文件伺服器具有五種安全性措施:注冊口令、受託者權、目錄權、文件屬性和文件伺服器安全性。這些安全性措施可以單獨使用,也可以混合使用。Netware的系統容錯技術
三級容錯l第一級針對硬碟表面介質出故障而設計,採用雙重目錄、文件夾、磁碟熱修復等;
第二級針對硬碟故障而設計,採用硬碟鏡像方法;
第三級提供文件伺服器鏡像的功能;
UNIX操作系統
UNIX不是網路操作系統,但由於它能支持通信功能,並提供一些大型伺服器的操作系統的功能,因此也可把它作為網路操作系統;
在20世紀80年代,UNIX是用於小型計算機的操作系統,以替代一些專用操作系統。在這些系統中,UNIX作為一種多用戶操作系統運行,應用軟體和數據集中在一起,經過不斷的發展,UNIX已成為可移植的操作系統,能運行在范圍廣闊的各種計算機上,包括大型主機和巨型計算機,從而大大擴大了應用范圍。 UNIX操作系統的結構
UNIX內核
UNIX內核的功能是完成底層與硬體相關的功能,控制著計算機的資源,並且將這些資源分配給正在計算機上運行的應用程序。
ShelllShell的作用是解釋來自用戶和應用的命令,使計算機資源的管理更加容易和高效。Shell程序與用戶進行交互,使用戶能夠運行程序、拷貝文件、登錄或退出系統以及完成一些其它的任務。Shell程序可以顯示簡單的命令行提示游標,或者顯示一個有圖標與窗口的圖形用戶界面(X-Windows)。Shell程序與在UNIX上運行的應用程序一起利用內核提供的服務,對文件與外圍設備進行管理。由於Shell程序與硬體無關,因此更容易移植,UNIX可具有多種 Shell。o實用程序與應用n實用程序處於Shell的外層,提供了大部分的可執行程序,而用戶的應用程序在實用程序之上。嚴格來講,實用程序和應用程序是屬於同一性質的,但實用程序大多是為了幫助操作系統執行作業以及幫助程序員開發軟體。由於UNIX具有很多的實用程序,使UNIX實際上成為和硬體獨立的操作系統,適用於開發范圍甚廣的各種應用。UNIX操作系統的結構 UNIX操作系統的功能特性
UNIX是一個多用戶、多任務操作系統;
UNIX具有良好的用戶界面;
UNIX的設備獨立性;l具有很好的可移植性;l可以直接支持網路功能;l可靠的系統安全。關於Linux操作系統
UNIX操作系統一個很大的缺點就是UNIX價格昂貴,Linux是一個自由軟體,它對各廠家的UNIX造成了巨大的沖擊。
Linux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統,它主要用於基於Intel x86系列CPU的計算機上。這個系統是由全世界各地的成千上萬的程序員設計和實現的。其目的是建立不受任何商品化軟體的版權制約的、全世界都能自由使用的UNIX兼容產品。
2. 什麼是網路的「拓撲結構」
網路的「拓撲結構」是指網路的幾何連接形狀,畫成圖就叫網路「拓撲圖」。目前應用最多的網路拓撲結構是星形結構,此外
還有匯流排形和環形等網路結構。
現在流行的網路布線拓撲結構是匯流排型和星型。
匯流排形網路: 是將所有電腦連接在一條線上,使用同軸電纜連接,就像一條線上栓著的幾只螞蚱,只適合使用在電腦不多的局域
網上,因為電纜中的一段出了問題,其他電腦也無法接通,會導致整個網路癱瘓。系統中要使用 BNC 介面網卡、BNC-T 型接頭
、終結器和同軸細纜。
星形網路: 使用雙絞線連接,結構上以集線器(HUB)為中心,呈放射狀態連接各台電腦。由於 HUB 上有許多指示燈,遇到故障時
很容易發現出故障的電腦,而且一台電腦或線路出現問題不影響其他電腦,這樣網路系統的可靠性大大增強。另外,如果要增加
一台電腦,只需連接到 HUB 上就可以,很方便擴充網路,所以星形結構的網路現在非常流行。
3. 客戶/伺服器模式與文件伺服器模式的區別
客戶機/伺服器模式又稱C/S結構,是軟體系統體系結構的一種。C/S模式簡單地講就是基於企業內部網路的應用系統。
從網路結構上來說,與普通文件伺服器模式相同,它們區別僅在於處理機制上,一般來說,它僅處理特定的有用的數據,不像文件伺服器一樣處理的是整個文件。
4. 文檔伺服器架構是什麼
文檔伺服器是用於政府、企業等機構安全共享文檔信息的整體解決方案,它依託書生 TESDI 數字許可權管理技術、 SEP 數字文檔技術,以集中管理的方式完整保存各單位日常產生的各類文檔,提供最大程度的共享機制,使文檔信息的價值得到最充分的利用,同時還能保證敏感文件不會被泄露 , 即使是對合法閱讀者也能進行拷貝、列印等許可權的管理和控制,從而徹底解決機構用戶的信息數字化率和信息使用率偏低的問題。
書生文檔伺服器是一個文檔集中存放,受限訪問的平台。系統採用了書生 SEPReader 作為文檔閱讀的終端,採用 SEPWriter 作為文檔轉換的工具。 SEP Writer 將不同格式不同應用程序生成的文檔轉換成統一的 SEP 格式,再通過客戶端將轉換後的文件提交給給安全文檔管理伺服器( SDP Server ),保存到專門的安全文檔資料庫中。伺服器統一控制每個文檔針對每個操作人員的瀏覽、復制、列印、傳播、摘錄等許可權,最大限度的保證電子文檔安全,而且又不妨礙合法和正常的閱讀以及操作。
書生文檔伺服器集成了多種主流的用戶身份機制,包括 Windows 域和活動目錄, Lotus 用戶集成, LDAP 用戶集成以及提供集成其他基於資料庫的應用系統用戶機制。可以和各種類型的應用系統無縫集成。系統提供 14 種不同粒度的訪問許可權,可以充分滿足復雜的管理需要。
傳統的文檔管理系統不同的是,書生文檔伺服器真正防止了非受限的傳播重要文檔,比如傳統的檔案系統,雖然有多級的用戶許可權管理機制,但文檔一旦被某個用戶訪問,用戶就可以不受限的將該文檔通過拷貝,郵寄等方式傳播給他人。而此系統採用的文檔的終生機制,文檔無論何時被訪問,除非管理員特別指定,文檔都受管理系統的控制。可以稱作是全程安全的文檔管理系統。
文檔伺服器可以與書生 Office 配合進行使用,會具有最佳的使用效果。用戶在用 Office 編輯定稿後輕松一鍵即可提交給文檔伺服器,便捷方便的操作最大程度地降低了使用者的負擔,使文檔集中共享的制度能得到最有效的貫徹執行。
5. 計算機網路的主要拓撲結構有哪些
拓撲結構科技名詞定義
中文名稱:拓撲結構 英文名稱:topological structure 定義:根據拓撲關系進行空間數據的組織方式。 所屬學科:地理學(一級學科);地理信息系統(二級學科) 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
網路名片
計算機網路拓撲結構是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式。現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星型拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環型拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了。
目錄
簡介
計算機網路拓撲1. 匯流排拓撲結構
2. 星型拓撲結構
3.環形拓撲結構
4. 樹型拓撲結構
5. 網狀拓撲結構
6.混合型拓撲結構
7.蜂窩拓撲結構
8.衛星通信拓撲結構
開關電源拓撲
優缺點對比
結構分類一、星型拓撲結構
二、環型拓撲結構
三、匯流排拓撲結構
四、樹型拓撲結構
六、網狀拓撲結構
結構特徵簡介
計算機網路拓撲 1. 匯流排拓撲結構
2. 星型拓撲結構
3.環形拓撲結構
4. 樹型拓撲結構
5. 網狀拓撲結構
6.混合型拓撲結構
7.蜂窩拓撲結構
8.衛星通信拓撲結構
開關電源拓撲
優缺點對比
結構分類 一、星型拓撲結構
二、環型拓撲結構
三、匯流排拓撲結構
四、樹型拓撲結構
六、網狀拓撲結構
結構特徵
展開 編輯本段簡介
計算機網路的最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。 計算機網路的拓撲結構是把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。 網路的拓撲結構:分為邏輯拓撲和物理拓撲結構這里講物理拓撲結構。 匯流排型拓撲:是一種基於多點連接的拓撲結構,所有的設備連接在共同的傳輸介質上。匯流排拓撲結構使用一條所有PC都可訪問的公共通道,每台PC只要連一條線纜即可但是它的缺點是所有的PC不得不共享線纜,優點是不會因為一條線路發生故障而使整個網路癱瘓。 環行拓撲:把每台PC連接起來,數據沿著環依次通過每台PC直接到達目的地,在環行結構中每台PC都與另兩台PC相連每台PC的介面適配器必須接收數據再傳往另一台一台出錯,整個網路會崩潰因為兩台PC之間都有電纜,所以能獲得好的性能。 樹型拓撲結構:把整個電纜連接成樹型,樹枝分層每個分至點都有一台計算機,數據依次往下傳優點是布局靈活但是故障檢測較為復雜,PC環不會影響全局。 星型拓撲結構:在中心放一台中心計算機,每個臂的端點放置一台PC,所有的數據包及報文通過中心計算機來通訊,除了中心機外每台PC僅有一條連接,這種結構需要大量的電纜,星型拓撲可以看成一層的樹型結構不需要多層PC的訪問權爭用。星型拓撲結構在網路布線中較為常見。
編輯本段計算機網路拓撲
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。 最基本的網路拓撲結構有:環形拓撲、星形拓撲、匯流排拓撲三個。
1. 匯流排拓撲結構
是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 拓撲結構
優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,節點的故障不會殃及系統,是區域網常採用的拓撲結構。 缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。另外,由於信道共享,連接的節點不宜過多,匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
2. 星型拓撲結構
是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。 缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
3.環形拓撲結構
各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸,信息在每台設備上的延時時間是固定的。特別適合實時控制的區域網系統。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。 缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)
4. 樹型拓撲結構
是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或 拓撲結構示意圖
同層結點之間一般不進行數據交換。 優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。 缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。
5. 網狀拓撲結構
又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。 優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
6.混合型拓撲結構
就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。 優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。 缺點:網路配置掛包那裡難度大。
7.蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。 在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。
8.衛星通信拓撲結構
優點: 缺點:
編輯本段開關電源拓撲
隨著PWM技術的不斷發展和完善,開關電源以其高的性價比得到了廣泛的應用。開關電源的電路拓撲結構很多,常用的電路拓撲有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。其中, 在半橋電路中,變壓器初級在整個周期中都流過電流,磁芯利用充分,且沒有偏磁的問題,所使用的功率開關管耐壓要求較低,開關管的飽和壓降減少到了最小,對輸入濾波電容使用電壓要求也較低。由於以上諸多原因,半橋式變換器在高頻開關電源設計中得到廣泛的應用。 開關電源常用的基本拓撲約有14種。 每種拓撲都有其自身的特點和適用場合。一些拓撲適用於離線式(電網供電的)AC/DC變換 網路拓撲
器。其中有些適合小功率輸出(<200W),有些適合大功率輸出;有些適合高壓輸入(≥220V AC),有些適合120V AC或者更低輸入的場合;有些在高壓直流輸出(>~200V)或者多組(4~5組以上)輸出場合有的優勢;有些在相同輸出功率下使用器件較少或是在器件數與可靠性之間有較好的折中。較小的輸入/輸出紋波和雜訊也是選擇拓撲經常考慮的因素。 一些拓撲更適用於DC/DC變換器。選擇時還要看是大功率還是小功率,高壓輸出還是低壓輸出,以及是否要求器件盡量少等。另外,有些拓撲自身有缺陷,需要附加復雜且難以定量分析的電路才能工作。 因此,要恰當選擇拓撲,熟悉各種不同拓撲的優缺點及適用范圍是非常重要的。錯誤的選擇會使電源設計一開始就註定失敗。 開關電源常用拓撲: buck開關型調整器拓撲 、boost開關調整器拓撲 、反極性開關調整器拓撲 、推挽拓撲 、正激變換器拓撲 、雙端正激變換器拓撲 、交錯正激變換器拓撲 、半橋變換器拓撲 、全橋變換器拓撲 、反激變換器 、電流模式拓撲和電流饋電拓撲 、SCR振諧拓撲 、CUK變換器拓撲 開關電源各種拓撲集錦先給出六種基本DC/DC變換器拓撲 依次為buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic變換器
編輯本段優缺點對比
1、星形拓撲 星形拓撲是由中央節點和通過點到到通信鏈路接到中央節點的各個站點組成。 比較圖
星形拓撲結構具有以下優點: (1)控制簡單。 (2)故障診斷和隔離容易。 (3)方便服務。 星形拓撲結構的缺點: (1)電纜長度和安裝工作量可觀。 (2)中央節點的負擔較重,形成瓶頸。 (3)各站點的分布處理能力較低。 2、匯流排拓撲 匯流排拓撲結構採用一個信道作為傳輸媒體,所有站點都通過相應的硬體介面直接連到這一公共傳輸媒體上,該公共傳輸媒體即稱為匯流排。 匯流排拓撲結構的優點: (1)匯流排結構所需要的電纜數量少。 (2)匯流排結構簡單,又是無源工作,有較高的可靠性。 (3)易於擴充,增加或減少用戶比較方便。 匯流排拓撲的缺點: (1)匯流排的傳輸距離有限,通信范圍受到限制。 (2)故障診斷和隔離較困難。 (3)分布式協議不能保證信息的及時傳送,不具有實時功能。 3、環形拓撲 環形拓撲網路由站點和連接站的鏈路組成一個閉合環。 環形拓撲的優點: (1)電纜長度短。 (2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連接操作。 (3)可使用光纖。 環形拓撲的缺點: (1)節點的故障會引起全網故障。 (2)故障檢測困難。 (3)環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳達室遞的方式,在負載很輕時,信道利用率相對來說就比較低。 4、樹形拓撲 樹形拓撲從匯流排拓撲演變而來,形狀像一棵倒置的樹,頂端是樹根,樹根以下帶分支,每個分支還可再帶子分支。 樹形拓撲的優點: (1)易於擴展。 (2)故障隔離較容易。 樹形拓撲的缺點: 各個節點對根的依賴性太大。
編輯本段結構分類
網路拓撲結構是指拋開網路電纜的物理連接來討論網路系統的連接形式,是指網路電纜構成的幾何形狀,它能從邏輯上表示出網路伺服器、工作站的網路配置和互相之間的連接。 網路拓撲結構按形狀可分為:星型、環型、匯流排型、樹型及匯流排/星型及網狀拓撲結構。
一、星型拓撲結構
星型布局是以中央結點為中心與各結點連接而組成的,各結點與中央結點通過點與點方式連接,中央結點執行集中式通信控制策略,因此中央結點相當復雜,負擔也重。 以星型拓撲結構組網,其中任何兩個站點要進行通信都要經過中央結點控制。中央結點主要功能有: 1、為需要通信的設備建立物理連接; 2、為兩台設備通信過程中維持這一通路; 拓撲示意圖
3、在完成通信或不成功時,拆除通道。 在文件伺服器/工作站(File Servers/Workstation )區域網模式中,中心點為文件伺服器,存放共享資源。由於這種拓撲結構,中心點與多台工作站相連,為便於集中連線,目前多採用集線器(HUB)。 星型拓撲結構優點:網路結構簡單,便於管理、集中控制,組網容易,網路延遲時間短,誤碼率低。缺點:網路共享能力較差,通信線路利用率不高,中央節點負擔過重,容易成為網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
二、環型拓撲結構
環形網中各結點通過環路介面連在一條首尾相連的閉合環形通信線路中,環路上任何結點均可以請求發送信息。請求一旦被批准,便可以向環路發送信息。環形網中的數據可以是單向也可是雙向傳輸。由於環線公用,一個結點發出的信息必須穿越環中所有的環路介面,信息流中目的地址與環上某結點地址相符時,信息被該結點的環路介面所接收,而後信息繼續流向下一環路介面,一直流回到發送該信息的環路介面結點為止。 環形網的優點:信息在網路中沿固定方向流動,兩個結點間僅有唯一的通路,大大簡化了路徑選擇的控制;某個結點發生故障時,可以自動旁路,可靠性較高。缺點:由於信息是串列穿過多個結點環路介面,當結點過多時,影響傳輸效率,使網路響應時間變長;由於環路封閉故擴充不方便。
三、匯流排拓撲結構
用一條稱為匯流排的中央主電纜,將相互之間以線性方式連接的工站連接起來的布局方式,稱為匯流排形拓撲。 在匯流排結構中,所有網上微機都通過相應的硬體介面直接連在匯流排上, 任何一個結點的信息都可以沿著匯流排向兩個方向傳輸擴散,並且能被匯流排中任何一個結點所接收。由於其信息向四周傳播,類似於廣播電台,故匯流排網路也被稱為廣播式網路。 電路拓撲
匯流排有一定的負載能力,因此,匯流排長度有一定限制,一條匯流排也只能連接一定數量的結點。 匯流排布局的特點:結構簡單靈活,非常便於擴充;可靠性高,網路響應速度快;設備量少、價格低、安裝使用方便;共享資源能力強,非常便於廣播式工作,即一個結點發送所有結點都可接收。 在匯流排兩端連接的器件稱為端結器(末端阻抗匹配器、或終止器)。主要與匯流排進行阻抗匹配,最大限度吸收傳送端部的能量,避免信號反射回匯流排產生不必要的干擾。 匯流排形網路結構是目前使用最廣泛的結構,也是最傳統的一種主流網路結構,適合於信息管理系統、辦公自動化系統領域的應用。
四、樹型拓撲結構
樹形結構是匯流排型結構的擴展,它是在匯流排網上加上分支形成的,其傳輸介質可有多條分支,但不形成閉合迴路,樹形網是一種分層網,其結構可以對稱,聯系固定,具有一定容錯能力,一般一個分支和結點的故障不影響另一分支結點的工作,任何一個結點送出的信息都可以傳遍整個傳輸介質,也是廣播式網路。一般樹形網上的鏈路相對具有一定的專用性,無須對原網做任何改動就可以擴充工作站。 五、匯流排/星型拓撲結構 用一條或多條匯流排把多組設備連接起來,相連的每組設備呈星型分布。採用這種拓撲結構,用戶很容易配置和重新配置網路設備。匯流排採用同軸電纜,星型配置可採用雙絞線。
六、網狀拓撲結構
將多個子網或多個區域網連接起來構成網際拓撲結構。在一個子網中,集線器、中繼器將多個設備連接起來,而橋接器、路由器及網關則將子網連接起來。根據組網硬體不同,主要有三種網際拓撲: 1、網狀網: 拓撲比較圖
在一個大的區域內,用無線電通信連路連接一個大型網路時,網狀網是最好的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網路選擇一條最快的路徑傳送數據。 2、主幹網: 通過橋接器與路由器把不同的子網或LAN連接起來形成單個匯流排或環型拓撲結構,這種網通常採用光纖做主幹線。 3、星狀相連網: 利用一些叫做超級集線器的設備將網路連接起來,由於星型結構的特點,網路中任一處的故障都可容易查找並修復。 應該指出,在實際組網中,為了符合不同的要求,拓撲結構不一定是單一的,往往都是幾種結構的混用。
編輯本段結構特徵
綜合以上所述,可總結出以下計算機網路拓撲結構: 1、匯流排拓撲結構是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。 2、星型拓撲結構每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。 3、環形拓撲結構各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring) 4、樹型拓撲結構是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。 5、 網狀拓撲結構又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。 6、混合型拓撲結構就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。缺點:網路配置掛包那裡難度大。 7、蜂窩拓撲結構蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。 8、衛星通信拓撲結構。
簡介計算機網路拓撲1. 匯流排拓撲結構2. 星型拓撲結構3.環形拓撲結構4. 樹型拓撲結構5. 網狀拓撲結構6.混合型拓撲結構7.蜂窩拓撲結構8.衛星通信拓撲結構開關電源拓撲優缺點對比結構分類一、星型拓撲結構二、環型拓撲結構三、匯流排拓撲結構四、樹型拓撲結構六、網狀拓撲結構結構特徵
6. 計算機網路的拓撲結構主要有哪些各有什麼特點
計算機網路的拓撲結構主要有:匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲、樹型拓撲和混合型拓撲。
匯流排型拓撲
匯流排型結構由一條高速公用主幹電纜即匯流排連接若干個結點構成網路。網路中所有的結點通過匯流排進行信息的傳輸。這種結構的特點是結構簡單靈活,建網容易,使用方便,性能好。其缺點是主幹匯流排對網路起決定性作用,匯流排故障將影響整個網路。
匯流排型拓撲是使用最普遍的一種網路。
星型拓撲
星型拓撲由中央結點集線器與各個結點連接組成。這種網路各結點必須通過中央結點才能實現通信。星型結構的特點是結構簡單、建網容易,便於控制和管理。其缺點是中央結點負擔較重,容易形成系統的「瓶頸」,線路的利用率也不高。
環型拓撲
環型拓撲由各結點首尾相連形成一個閉合環型線路。環型網路中的信息傳送是單向的,即沿一個方向從一個結點傳到另一個結點;每個結點需安裝中繼器,以接收、放大、發送信號。這種結構的特點是結構簡單,建網容易,便於管理。其缺點是當結點過多時,將影響傳輸效率,不利於擴充。
樹型拓撲
樹型拓撲是一種分級結構。在樹型結構的網路中,任意兩個結點之間不產生迴路,每條通路都支持雙向傳輸。這種結構的特點是擴充方便、靈活,成本低,易推廣,適合於分主次或分等級的層次型管理系統。
網型拓撲
主要用於廣域網,由於結點之間有多條線路相連,所以網路的可靠性較搞高。由於結構比較復雜,建設成本較高。
混合型拓撲
混合型拓撲可以是不規則型的網路,也可以是點-點相連結構的網路。
蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外等)點到點和多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網。
編輯本段區域網的結構
區域網中常見的結構為匯流排型或星型。
7. 我要網路
網路組建基礎的很容易很容易的,找個區域網組建的書看看, 從技術上講,計算機網路是計算機技術和通信技術相結合的產物,通過計算機來處理各種數據,再通過各種通信線路實現數據的傳輸。
從組成結構來講,計算機網路是通過外圍設備和連線,將分布在相同或不同地域的多台計算機連接在一起所形成的集合。
計算機網路的發展及特點
組成網路的基礎是計算機,自從1946年世界上第一台計算機問世以來,計算機的發展已經歷了電子管、晶體管、集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路幾個階段。伴隨計算機的發展,計算機網路也經歷了以下4個發展過程。
1) 第一代計算機網路的產生和發展:
使用線路控制器的計算機網路
使用前端處理機的計算機網路
使用集中器的計算機網路
2) 第二代計算機網路的產生和發展:
第二代計算機網路時,必須強調分組交換(Packet Switching)概念。分組交換也稱為包交換。
電路交換
分組交換
3) 第三代計算機網路的產生和發展:
第三代計算機網路的特點是制定了統一的不同計算機之間互連的標准,從而實際了不同廠家生產的計算機之間互連成網。
1977年,國際標准化組織成立了一個專門機構,提出了各種計算機能夠在世界范圍內互連成網的標准框架,即著名的開放系統互聯基本參考模型OSI/RM(Open System Interconnect/Reference Model),簡稱為OSI。OSI模型共分為七層,從下到上依次是物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
4) 第四代計算機網路的發生和發展
第四代計算機網路是進入90年代後,隨著數字通信的出現而產生的,其特點是綜合化和高速化。
計算機網路的分類
可以從不同的角度對計算機網路進行分類,目前多根據地域范圍的大小來劃分網路,根據地域范圍的大小可將計算機網路分為區域網和廣域網兩種。
區域網(LAN)
區域網(LAN,Local Area Network)也叫局部網路,一般是將一個相對較小區域內的計算機通過高速通信線路相連後所形成的網路。
按網路工作方式的不同,區域網一般分為令牌環網和乙太網兩種。
廣域網(WAN)
廣域網(WAN,Wide Area Network)也叫遠程網路,指作用范圍通常為幾十到幾千公里的網路。與區域網相比,廣域網只能利用相當有限的帶寬,數據傳輸速率要比區域網慢得多。
計算機網路的工作模式
根據計算機在網路中扮演角色的不同,目前的計算機網路主要分為對等式網路、基於伺服器的網路和混合網路3種類型。
1.)對等網
對等網(Peer-to-Peer)也稱為同級網路,就是在一個網路中不存在專用的伺服器,每一台接入網路的計算機即是伺服器,也是工作站,擁有絕對的自主權。
工作組是對等網的組織形式。在同一個對等網中一般只允許同一工作組中的用戶共享資源。目前廣泛使用的Windows95/98、WindowsNT Workstaion、Windows2000 Professional、Wimdows ME等單機操作系統,因為其內部分別內置了部分網路功能,所以都可以利用來組建對等網。
注意:在組建安全性能較高的對等網時,可以使用Windows NT Workstaion、Windows 2000 Professional、Windows XP Professional操作系統,因為與Windows 95/98/ME等操作系統相比,這些操作系統內置的網路功能更加強大。
對等網具有以下的優點:
組建和維護容易;
不需要專用的伺服器,網路投資較少;
可實現低價格組網,是建立小型網路的首選;
設置方便,使用簡單;
用戶可通過設定密碼對共享資源進行安全保護和控制。
對等網存在以下的缺點:
數據的保密性差;
由於資源共享,為網路中的計算機帶來了額外的負擔;
文件的存放分散,沒有一個統一的地方保存一些重要文件;
缺乏統一組織和管理。
2.)基於伺服器的網路
基於伺服器的網路也稱為基於「客戶機/伺服器」的網路。在基於伺服器的網路中必需有一台伺服器,這台伺服器提供了網路的安全保護和管理功能。
與對等網一樣,基於伺服器的網路也只是表示計算機之間的工作方式,與網路的實際結構沒有直接關系,也就是說基於伺服器的網路既可以是匯流排型結構,也可以是星型結構,還可以是星型匯流排結構,用戶可以根據組網的實際條件來確定其結構。
基於伺服器的網路具有以下優點:
統一的文件存儲,允許在相同的數據基礎上工作,並方便地備份關鍵的數據,數據的保密性很強。
可將軟硬體集中到一起來使用,降低了總體的費用。
可共享一些價格較為昂貴的設備,如彩色激光列印機等。
可以嚴格地對每一個用戶設置訪問許可權。
具有很高的安全性能。
用戶只需要輸入安全密碼登錄伺服器就可以共享網路中的所有可共享資源。
使用戶從對等網的共享資源管理工作中解脫出來。
易於管理大量的用戶。
集中管理,可避免數據分散在不同的計算機中。
基於伺服器網路的缺點:
需要一台較高配置的計算機作為伺服器,增加了網路的投資。
在伺服器上需要安裝所需的網路操作系統,與單機操作系統相比,網路操作系統的價格要高得多。
一般至少需要一台專職的網路管理人員。
3.)混合網路
混合網路是指網路中的計算機即能以客戶機的身份登錄伺服器,也可以不登錄伺服器,而與其他的客戶機組成對等網。這意味著盡管大多數的共享資源都位於伺服器,但網路用戶仍然有權訪問工作組里供對等網共享的任何資源。
網路的應用
建立網路的目的是為了應用,應用是通過各種網路功能來實現的,每種功能都要由相應的軟體來提供,每種網路功能也稱為服務。
1) 文件服務指使用文件伺服器提供數據文件、應用和磁碟空間共享的功能。
2) 列印服務指使用列印服務來共享網路上的列印機也會節省時間和資金。
3) 通信服務是藉助於網路通信服務,遠程用戶可以連接到網路。術語「遠程用戶」指在地理位置上與區域網伺服器不同的計算機用戶。
4) 郵件服務可以保證網路上的用戶間電子郵件的保存和發送。用戶藉助於電子郵件可以實現組織內外快捷方便的通信。
5) Internet服務是全球覆蓋面最廣的網路,Internet服務包括www伺服器和瀏覽器、文件傳輸功能、Internet編址模式、完全過濾,以及直接登錄到連接在Internet上其他計算機等。
6) 管理服務當網路規模較小時,網路管理員藉助於網路操作系統的內部功能就可以很容易地管理網路。
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網路基礎知識
一、區域網的特徵:
區域網分布范圍小,投資少,配置簡單等,具有如下特徵:
1.傳輸速率高:一般為1Mbps--20Mbps,光纖高速網可達100Mbps,1000MbpS
2.支持傳輸介質種類多。
3.通信處理一般由網卡完成。
4.傳輸質量好,誤碼率低。
5.有規則的拓撲結構。
二、區域網的組成:
區域網一般由伺服器,用戶工作站,傳輸介質,聯網設備四部分組成。
1.伺服器:
運行網路0S,提供硬碟、文件數據及列印機共享等服務功能,是網路控制的核心。
從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用於文件伺服器,但從提高網路的整體性能,尤其是從網路的系統穩定性來說,還是選用專用伺服器為宜。
目前常見的NOS主要有Netware,Unix和Windows NT三種。
Netware:
流行版本V3.12,V4.11,V5.0,對硬體要求低,應用環境與DOS相似,技術完善,可靠,支持多種工作站和協議,適於區域網操作系統,作為文件伺服器,列印伺服器性能好。
Unix:一種典型的32位多用戶的NOS,主要應用於超級小型機,大型機上,目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網路文件系統服務,提供數據等應用,功能強大,不易掌握,命令復雜,由AT&T和SCO公司推出。
Windows NT Server 4.0:
一種面向分布式圖形應用程序的完整平台系統,界面與Win95相似,易於安裝和管理,且集成了Internet網路管理工具,前景廣闊。
伺服器分為文件伺服器,列印伺服器,資料庫伺服器,在Internet網上,還有Web,FTP,E—mail等伺服器。
網路0S朝著能支持多種通信協議,多種網卡和工作站的方向發展。
2.工作站:可以有自己的0S,獨立工作;通過運行工作站網路軟體,訪問Server共享資源,常見有DOS工作站,Windows95工作站。
3.網卡:將工作站式伺服器連到網路上,實現資源共享和相互通信,數據轉換和電信號匹配。
網卡(NTC)的分類:
(1)速率:10Mbps,100Mbps
(2)匯流排類型:ISA/PCI
(3)傳輸介質介面:
單口:BNC(細纜)或RJ一45(雙絞線)
4.傳輸介質:目前常用的傳輸介質有雙絞線,同軸電纜,光纖等。
(1)雙絞線(TP):
將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中,為了降低干擾,每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP).區域網中UTP分為3類,4類,5類和超5類四種。
以AMP公司為例:
3類:10Mbps,皮薄,皮上注「cat3』,箱上注「3類」,305米/箱,400元/箱
4類:網路中用的不多
5類:(超5類)100Mbps,10Mbps,皮厚,匝密,皮上注「cat5」,箱上注5類,305米/箱,600—700元/箱(每段100米,接4個中繼器,最大500米)接線順序: 正常: 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕
1 2 3 4 5 6 7 8
集聯: 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍
1 2 3 4 5 6 7 8
STP:內部與UTP相同,外包鋁箔,Apple,IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線,速率高,價格貴。
(2)同軸電纜:
由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成,兩導體間用絕緣材料隔開。
按直徑分為粗纜和細纜。
粗纜:傳輸距離長,性能高但成本高,使用於大型區域網干線,連接時兩端需終接器。
A.粗纜與外部收發器相連。
B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。
C.網卡必須有AUI介面:每段500米,100個用戶,4個中繼器可達2500米,收發器之間最小2.5米,收發器電纜最大50米。
細纜:傳輸距離短,相對便宜,用T型頭,與BNC網卡相連,兩端安50歐終端電阻。
每段185米,4個中繼器,最大925米,每段30個用戶,T型頭之間最小0.5米。
按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。
基帶:數字信號,信號占整個信道,同一時間內能傳送一種信號。
寬頻:傳送的是不同頻率的信號。
(3)光纖:
應用光學原理,由光發送機產生光束,將電信號變為光信號,再把光信號導入光纖,在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號,並把它變為電信號,經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。
單模光纖:由激光作光源,僅有一條光通路,傳輸距離長,2公里以上。
多模光纖:由二極體發光,低速短距離,2公里以內。
三、計算機網路軟體體系:
四、區域網的幾種工作模式:
1.專用伺服器結構:(Server—Baseb)
又稱為「工作站/文件伺服器」結構,由若乾颱微機工作站與一台或多台文件伺服器通過通信線路連接起來組成工作站存取伺服器文件,共享存儲設備。
文件伺服器自然以共享磁碟文件為主要目的。
對於一般的數據傳遞來說已經夠用了,但是當資料庫系統和其它復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候,伺服器已經不能承擔這樣的任務了,因為隨著用戶的增多,為每個用戶服務的程序也增多,每個程序都是獨立運行的大文件,給用戶感覺極慢,因此產生了客戶機/伺服器模式。
2.客戶機/伺服器模式:(client/server)
其中一台或幾台較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取,稱為伺服器,而將其它的應用處理工作分散到網路中其它微機上去做,構成分布式的處理系統,伺服器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為資料庫管理方式,因此,C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器,注重於數據定義及存取安全後備及還原,並發控制及事務管理,執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能,它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網路傳送到客戶機去,減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。
3.對等式網路:(Peer—to—Peer)
在拓撲結構上與專用Server與C/S相同。在對等式網路結構中,沒有專用伺服器
每一個工作站既可以起客戶機作用也可以起伺服器作用。
8. 為什麼採用C/S體系結構
[注1]:應當說明,對於其他的架構的資料庫體系,同樣可以實現分布式的數據存儲與管理,但從本例實現的角度看,比起基於C/S架構的體系,要復雜和昂貴。 3.2 潛在和不確定的需求 在電腦應用定製開發的領域,要想真正令客戶滿意,就必須真正理解用戶的需求,尤其是那些潛在的需求。比如,上述對數據同步更新頻率的需求,是基於現在的業務方式與節奏的,一旦電腦系統投入應用,改變了整個作業的節奏,就可能提出更高的要求。此外,公司的業務量的不斷發展,客戶對於公司作出反映的時間的提高,都會導致對電腦系統需求的提高。 在這個案例中,用戶的應用方式和規則具有不確定性和不斷改變發展的特徵,但資料庫描述的基本對象卻具有相對穩定、有序擴充的特點,因而資料庫的結構相對穩定,也就是說,基於對實體的深入分析和抽象作出的數據表是相對穩定的,隨著未來的發展,多數的變化將是新表的增加及數據項的增加,而較少更改。 針對這個特徵最直接有效的策略,就是將易變的部分(應用和應用規則)和相對穩定的部分(數據和基本屬性、結構)分離,這正是C/S結構資料庫應用的典型模式。 從原理和經驗上看,對本案例或類似的應用,C/S結構是目前技術條件下,能較好適應不確定和變化的需求環境的比較現實的方案。它可以令我們以較低的投入,實現將易變與穩定的要素分離,快速地增添和替換「瘦小」而互相獨立的前台應用,保持數據的連續性和繼承性。 3.3 未來的需求 在這個案例中,用戶確認了這樣的應用發展策略:由點到面,由簡到繁逐步引進電腦化作業方法,穩步改進日常的業務模式,並期望於時機成熟的時候開展基於信息技術的業務流程重規劃。 具體應用的規劃是:先建立簡單有效的資料庫應用,進一步開發更多的,更具專業性、更深入的應用項目,進而在更大的范圍上應用,最終期望將客戶也納入到電腦系統的用戶中來,實現客戶與銷售人員的遠程在線查詢、下單。在指導性的發展規劃中,具體提出了企業內部的互連網(Intranet)和面向國際互連網(Internet)的應用遠景。 在這樣的應用策略下,對電腦應用的開發,將是一個逐步完善的過程,對這樣的開發環境,上一節中已經做了分析。 以目前的技術看,先建立C/S結構的區域網絡應用,再向Internet/Intranet模式下資料庫應用過渡,是比較現實,相對易於把握、成本較低的。即使是一次到位的開發,對於類似的環境和小型的應用而言,要想實現不同的人員,從不同的地點,以不同的接入方式(比如LAN, WAN, Internet/Intranet等)訪問和操作共同的資料庫,並有效地保證和管理數據的安全性、訪問許可權、完整性,採用C/S架構和支持C/S架構的數據平台,是必然選擇。 3.4 成本和資源的考慮 由於用戶已經建立並運行著LAN、文件伺服器,並運行著(並且以後也要繼續運行)一些基於PC或PC LAN的應用,現行的硬體設備基本上不用大的擴充,就可以運行基於文件伺服器的多用戶資料庫或基於應用伺服器的C/S應用。 採用C/S體系結構,客戶所支出的費用項目,將增加資料庫平台和對其維護的成本,和可能需要增加適合資料庫平台運行的應用伺服器操作系統。 這樣,從現有資源出發,不考慮開發的成本,最直接而經濟的實現方案,是建立基於文件伺服器的多用戶系統,其次才是C/S體系結構。相比之下,主機模式無論從軟硬體投資、開發成本上都是巨大的,沒有什麼理由替代前兩種模式。 3.5 發布、運行與維護的考慮 由於資料庫用戶的地理位置和數量增加的可能,需要考慮安裝上的因素。C/S結構的應用至少需要設置客戶和伺服器兩個項目,而基於文件伺服器的應用,通常只需要一次性的安裝和設置。現在的客戶伺服器開發技術,可以將客戶端作成簡單復制一個瘦小的執行文件就可以運行,客戶端通常沒有維護的要求,對伺服器的安裝設置則是一次性的。 對於非C/S架構的資料庫系統來說,維護方面的性能也是在應用程序的開發中決定的。這樣的系統,通常都需要原設計開發者才能比較好地維護。 C/S架構的資料庫系統,由於資料庫是建立在通用的平台之上,並且支持SQL這樣的通用技術,對資料庫的維護工作更加專業,但更為開放,這意味著維護和進一步開發對原設計開發者的依賴性可以降低。用戶可以更好地適應人員的流動或服務/供應商的變更。對體系規劃的合理性,和一些特殊技術的採用,例如後台伺服器上的存儲過程、觸發器等,會影響到這個特點。出於這個理由,在C/S應用設計時,應盡可能採用規范的模式,標准化的技術。同樣的努力,在其他架構中就相對難以實現或較少實際意義。 3.6 性能、開發與品質保證的考慮 非C/S結構應用的性能,更大程度取決於應用程序的設計與實現。基於文件伺服器運行的多用戶系統,當數據量、用戶數擴大時,性能就會嚴重下降,這包括巨大的網路傳輸量,以及難以有效地平衡工作站與伺服器的負荷。因此,大的數據容量和多用戶環境,通常是採納C/S結構的一個重要理由。主機-終端模式雖然可能更具能量,但高成本和封閉性,限制了它的應用領域。 從運行上來看,同樣設計良好的系統,C/S結構引入了更多的「銜接」環節,這意味著故障的機會和資源的耗費,然而,一旦系統處於開放的網路與應用環境中,這些開銷就變成是必須的。 對於具備良好的規劃能力的開發者而言,C/S結構給予規劃者更大的空間和更強的支持,易於實現不同應用間的合理分離,分別調試和投入應用。前台應用和後台資料庫的開發,被「強制」地分開;資料庫部分的邏輯與規則,一經調試完成,就可以在將來的應用中一直保證下去;在一個動態改進或逐步擴充的開發環境,或復雜的應用環境中,這些都是提高系統可靠性有利因素。對基於文件伺服器的系統而言,每次增加或修改功能,通常都意味著整個系統的升級,前後台的一體化,也就意味著每次變更都有更大的可能性造成對原有規則的破壞,並引起連鎖效應。 以目前的技術環境而言,在C/S結構下,有更多成熟的,適合不同規模應用的開發平台與資料庫平台可供選擇,並普遍遵循或採用SQL等標准或技術,相對較具開放性,有更多的技術支持、開發與維護人員的來源,並且——基於技術與行業發展的趨勢,將來也會有更多的發展和保障。 4 小結 總結以上的種種分析,可以發現,對於這個特定的案例,僅就當前已確定的和希望馬上實現的需求而言,可以用傳統的,基於LAN的文件伺服器的多用戶系統實現,但考慮到用戶真實需求的不確定性和不斷擴充的可能等等因素,有更多的理由支持採用C/S體系結構。作為一種權宜的方案,也可以考慮先採用基於文件伺服器的多用戶系統,在規劃和實現上,盡量為將適當時候來轉換成為C/S結構打下基礎。此外,如果採用C/S體系結構,還應當盡可能採用開放的,標準的技術。 在上面的分析中,支持採用C/S的理由主要有: 應用的不確定性,逐步開發和增加新應用的需要 適應將來開放的異種網路環境中應用的需要 用戶數、數據量增長的可能性 適應電腦開發、維護、供應商與相關技術人員變更的需要 有利於動態規劃與動態開發過程,對系統可靠性的保證 此外,從用戶的現有資源的延續利用與新增投入,及開發的成本和難度看,採用C/S結構,也是比較適中、現實的選擇。 讀者應當留意,這里僅僅是針對一個特定環境下小型應用案例開發策略的分析,而不是對資料庫體系結構的一個完整的分析比較,更不是對技術本身的評價。 發表日期:1999-03-05 更新日期:1999-03-14 對一些闡述不清楚或易於引起誤解的地方進行了修改,部分標明。作者:余彤鷹
9. 什麼是網路的「拓撲結構」
計算機網路拓撲結構是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式。現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星型拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環型拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了。
10. 請解釋NAS!
NAS是英文「Network Attached Storage」的縮寫, 中文意思是「網路附加存儲」。按字面簡單說就是連接在網路上, 具備資料存儲功能的裝置,因此也稱為「網路存儲器」或者「網路磁碟陣列」。
從結構上講,NAS是功能單一的精簡型電腦,因此在架構上不像個人電腦那麼復雜,在外觀上就像家電產品,只需電源與簡單的控制鈕,NAS是一種專業的網路文件存儲及文件備份設備,它是基於LAN(區域網)的,按照TCP/IP協議進行通信,以文件的I/O(輸入/輸出)方式進行數據傳輸。在LAN環境下,NAS已經完全可以實現異構平台之間的數據級共享,比如NT、UNIX等平台的共享。一個NAS系統包括處理器,文件服務管理模塊和多個硬碟驅動器(用於數據的存儲)。 NAS 可以應用在任何的網路環境當中。主伺服器和客戶端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件,包括SMB格式(Windows)NFS格式(Unix, Linux)和CIFS(Common Internet File System)格式等等。典型的NAS的網路結構