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第二章 網路運算初探

 

第一節 . 網路基本觀念

一. 什麼是電腦網路

簡單的定義:電腦網路,就是將兩部以上的電腦連結,彼此之間相互通訊,共享資訊資源與設備。例如:檔案伺服器上的硬碟、資料檔、應用軟體程式、印表機等等。

電腦網路組成要素:

  1. 伺服器(Server):提供資源、服務的電腦。
  2. 工作站(Workstation):亦即客戶端(client),可以是一部個人電腦、或一台終端機。
  3. 網路作業系統(Network Operation System , Network OS)

 

二 . 電腦網路架構分類

(一). 依照資源分享方式區分

(1). 點對點網路(Peer-to-Peer Network)

    所有點對點網路上的電腦都是平等的,沒有主從區分。小規模,成長有限是其缺點。

    例如:Novell NetWare 3.X, Microsoft Windows 95, Windows NT workstation。

    [圖2-1-2a 點對點網路範例]

    g2-1-2a.gif (3596 bytes)

(2). 主從架構網路(Client-Server Network)

又稱為伺服器網路(Server-base Network);最少有一部電腦被設定成「伺服器」提供服務,伺服器可以是PC、高功能工作站等。
圖 2-1-2b 顯示此伺服器同時具備檔案及列印功能。

g2-1-2b.gif (3544 bytes)

(二). 依網路使用範圍區分

早期依據連線距離長短、傳輸快慢的區分方式,將電腦網路概分為所謂的區域網路(LAN)、都會網路(MAN)、及廣域網路(WAN)三種。但是,經過科技的進步、時間的演進,區域網路的傳輸速度近年來都已突破100Mbps的限制,如Fast Ethernet、ATM等技術的引進。

所以,上述的區分方式,其實已經不太具有意義。

目前,對於企業內部或者侷限於某一地理區域內者均概稱為「Intranet」亦即「區域網路」之意;而對於透過Modem 與全球資訊網互相連接者稱之為「Internet」;與子公司或下屬策略聯盟機構相連者謂之「Extranet」,此二者皆屬「廣域網路」的應用範例。

三 . 網路連線

屬於專業技術層面,非本論文範疇,僅列出常見網路卡如下:

網路卡種類 Ethernet Arcnet Token Ring
規格標準 IEEE 802.3 IEEE 802.4 IEEE 802.5
傳輸速度 10 Mb/sec 2.5 Mb/sec 16 Mb/sec
通訊協定 CSMA/CD Token Passing Bus Token Ring
網路架構 匯流式(BUS)與星狀(STAR) 匯流式與星狀 環狀(Ring)
傳輸媒介 雙絞線或同軸電纜(RG/58) 同軸電纜(RG/62) 同軸電纜
最大距離 900M-1500M 7000M 150M

表2-1-3 網路卡種類與規格

(資料來源:網路通訊,1997,3月號)

 

 

四 . 網路拓樸(Topology of the Network)

定義:實體的網路線互相連結的方式

方式:

1.星狀拓樸架構(Star Topology)

2.匯流排拓樸架構(Bus Topology)

3.環狀拓樸架構(Ring Topology)

目前比較常見的是星狀及匯流排方式,或者二者混合架構。本文僅列表,簡述如下:(表2-1-4)

 

 

表2-1-4網路拓樸(Topology of the Network)

定義:實體的網路線連結方式

方式

代表

開發廠商

匯流排拓樸Bus Topology 乙太網路Ethernet 由Digital Equipment、Intel、Xerox在1980年共同發展

型態特點

限制

  1. 將所有的節點連結至一條直線通道上,所有的資料都在此共用通道上流通。
  2. 任何一個節點傳遞資料時,網路上每一個節點都可收到其訊息,
  3. 會處理其資料。

 

方式

代表

開發廠商

星狀拓樸

Star Topology

Arcnet DataPoint公司

型態特點

限制

  1. 透過中央節點來設定各節點間的通訊路徑、擯制訊息的傳遞方式的接收對象。
  2. 任何節點(除中央節點外)發生故障時,並不會影響整個網路的運作。

 

所需線材較多。

方式

代表

開發廠商

環狀拓樸

Ring Topology

Token Ring IBM公司

型態特點

限制

  1. 由主集線器以放射狀方式連接。
  2. 檔案伺服器與所有的PC工作站串接在一個環狀的網路上。
  3. 網路上的所有節點,均以順時針或逆時針方向傳遞資料。

 

若有任一節點故障,整條網路將會呈現不穩定狀況或斷線

註:目前比較流行的是星狀與匯流排方式;或者兩種混合的架構

 

五.  通訊協定(Protocol)

    讓網路上的電腦互相能夠溝通的方式。通訊協定就宛如人類之語言、文字一般,必須講同樣的語言才能溝通。

    常見的網路通訊協定有IPX /SPX, NetBEUI, Apple Talk, TCP/IP等。目前,TCP/IP因為Internet的快速成長,幾乎已經成為國際上的標準通訊協定了。

六 . 電腦網路設計

根據網路通訊雜誌林錦星指出:網路設計沒有固定的答案,不同的情況會有不同的設計方法。所謂的網路設計,簡單的說:「在一定的成本預算內將網路的效能(Performance)發揮至最大」。

(一) .考慮因素有如下幾項:

  1. 硬體:效能及容錯(Fault Tolerance) 常見作法是以交換式集線器,分攤網路流量,提昇效能。
  2. 軟體(網路作業系統):常見的是Novell的Intranet Ware及 Microsoft的NT,兩者各有優劣。林錦星建議採用Intranet Ware來架構網路骨幹,再混合使用NT當作伺服器(Server);乃是採取Intranet Ware NDS階層式架構、物件繼承特性,以及其容錯、效率之優勢,並揉合了Windows的眾多軟體支援資源,以獲取較佳解決方案。
  3. 網路規模大小:所謂的「適型化」(right sizing)
  4. 其他:安全考量、管理難易度、網路流量、客戶端需求、預算多寡等等均是重要考量因素。
  5. 實務經驗最重要

網路通訊雜誌1997年6月號,記載一個實際的號稱全世界最大的暫時性網路國際性比賽,此一盛會係於1997年3月在挪威舉辦,由台灣的智邦電子公司的提案雀屏中選。

與會者超過2,500人,並以E1專線連上Internet,使用四台Intranet Ware Server,一台Proxy Server,及一台NT Server;以100 Base-TX交換器為骨幹,將網路切割成75個區域。網路設計的實務經驗豐富,才足以讓此一大型網路順利運作,完成任務。

(二). 未來網路設計趨勢:

林錦星指出:未來網路設計趨勢,有以下兩大趨勢:

  1. GigaBit交換器將成為企業網路的骨幹。
  2. 交換器價格大幅下降,將取代共享式集線器;以獲取更大頻寬。

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