计算机网络中的各种硬件设备
学习目的
- 了解计算机网络中的硬件设备。
- 了解计算机设备、网络传输介质以及网络互连设备。
- 了解双绞线、同轴电缆、光纤的概念以及作用。
- 了解中继器、集线器、交换机以及路由器的概念。
计算机网络的硬件设备包括计算机设备、网络传输介质、网络互连设备等。每一个硬件设备都在计算机网络中发挥了各自的作用，没有它们作为物理实体，计算机网络就无法实现。
计算机设备
计算机设备包括服务器、工作站、网卡和网络共享设备等。
服务器
服务器通常是一台速度快、存储量大的专用或多用途计算机，它是网络的核心设备，负责网络资源管理和用户服务。在阿里云、华为云等这些云计算提供商购买的面向于个人使用的服务器速度和存储量都很一般，甚至都比不上个人电脑的性能。在因特网中，服务器之间互相通信，互相提供服务，每台服务器的地位都是同等的。根据所承担的任务与服务的不同，服务器可以分为文件服务器、远超访问服务器、数据库服务器和打印服务器等。这些服务器都可以在云计算提供商中以一定的价格购买使用。
网卡
网卡也叫网络适配器，它是安装在计算机主板上的电路板插卡。网卡的作用是将计算机与通信设施相连接，将计算机的数字信号转成通信线路能够传送的信号。
网卡按照与传输介质接口形式的不同可以分为连接双绞线的 RJ45 接口网卡和连接同轴电缆的 BNC 接口网卡等。按照连接速度的不同，可以分为 10 Mbit/s、100 Mbit/s 网卡等。按照与计算机接口的不同可以分为 ISA、PCI、PCMCIA 网卡等。
共享设备
共享设备是指为众多用户共享的高速打印机、大容量磁盘等公用设备。
网络传输介质
传输介质是数据传输系统中发送装置和接收装置的物理媒体，是决定网络传输速率、网络段最大长度、传输可靠性的重要因素。传输介质可以分为有线传输介质和无线传输介质。
有线传输介质
双绞线
双绞线（Twisted Pair Cable）是一种综合布线工程中最常用的传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。双绞线在传输距离，信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。
几乎每一个家庭的在装修前给房间布置一条双绞线连接到光纤入户信息箱，路由器在信息箱内连接电信商在单元楼提供的网络接口。用户用一条双绞线把笔记本与房间内的接口相连就可以上网。
同轴电缆
同轴电缆（Coaxial Cable）是一种电线及信号传输线，一般是由四层物料组成：最内里是一条导电铜线，线的外面有一层塑胶围拢，绝缘体外面又有一层薄的网状导电体，然后导电体外面是最外层的绝缘物料作为外皮。
同轴电缆可用于模拟信号和数字信号的传输，适用于各种各样的应用，其中最重要的有电视传播、长途电话传输、计算机系统之间的短距离连接以及局域网等。同轴电缆作为将电视信号传播到千家万户的一种手段发展迅速，这就是有线电视。一个有线电视系统可以负载几十个甚至上百个电视频道，其传播范围可以达几十千米。
光纤
光导纤维简称为光纤（Optical Fiber），它是发展最为迅速的传输介质。光纤通信是利用光纤传递光脉冲信号来实现的，由多条光纤组成的传输线就是光缆。光纤是用光信号而不是用电信号来传递信息的，一般不受外街电场和磁场的干扰，不受带宽的限制，光纤的传输距离可达上千米，几乎现在都在用光纤作为网络传输介质。
无线传输介质
无线传输介质有微波、卫星等。除此之外还有红外线、无线电、激光也常用于无线介质。无线介质和相关传输技术也是网络的重要发展方向之一。
网络互连设备
网络互连是指通过采用合适的技术和设备，将不同地理位置的计算机网络连接起来，行程一个范围、规模更大的网络系统，实现更大范围内的资源共享和数据通信。
计算机网络把许多计算机连接到一起，互联网把许多计算机网络连接到一起，互联网是覆盖范围更大、地理位置更广的计算机网络。
中继器
中继器是来扩大数据的传输距离的，它只有信号放大和再生的功能，只是将一段的信号转发到另一端，或者将来自一个端口的信号转发到多个端口。
集线器
多个用户通过双绞线与集线器连接，当一个用户发送数据到集线器中时，集线器会以广播的形式把数据转发出去。
交换机
交换机比集线器更加只能，交换机和集线器一样，都是把多个用户连接在一起，但是交换器能够自动寻址，能够将一个用户发出的数据转发到目的用户手中。
计算机网络仿真实验05：集线器和交换机的区别
路由器
路由器一般是用于转发计算机网络之间的数据，将多个计算机网络互连起来，使得一个网段内的用户可以通过 Internet 发送数据到其他网段内的用户手中。
集线器、交换机和路由器的工作原理和区别