網路計算機

網路計算機是受客戶計算模式下的一種互動式信息設備,其上的典型應用程式行為分析對於處理器設計、系統開發有著重要意義。網路計算機用來在網路上使用的計算機，但去掉了傳統的硬碟、軟碟等部件，屬於瘦形PC，由伺服器提供網路上的程式或存儲。網路計算機具有自己的處理能力，但除核心軟體之外，其他軟體都需從網路伺服器下載，節省了頻繁的軟體升級和維護，也降低了成本。

基本介紹

• 中文名：網路計算機
• 外文名：Network Computer
• 問世：1996年
• 性質：客戶端設備
• 適用：政府辦公網路
• 縮寫：NC

產生

1995年被認為是網際網路年。1996年，網路計算機這種新裝置問世的時機已到。這種樸實無華的裝置用的是廉價的晶片，沒有硬碟，能夠在網際網路上存入或提取內容，售價低於500美元。這種新的機器代表了計算機工業界思想的根本改變。在理論上，網路計算機的所有者將用這種裝置收發電子郵件，進行文字處理，並瀏覽資料庫和環球網的網址。為存取電子數據表和電子遊戲節目，用戶會把專業性很強的應用程式從網際網路上卸載下來，計算稅款和玩遊戲，然後再把程式送回網路。

發展

由於網路計算機的概念已確定，製造這一裝置的競賽正在展開。蘋果、澳拉克爾和太陽微系統等計算機公司正在研製網路計算機的原型，計算機將產生一個新的家族，它們對作業系統和快速微處理晶片的依靠減少，但卻更多地依靠網際網路上的資料庫和伺服器。

開發網路計算機的公司對這種機器的看法有很大不同。一些企業將把網路計算機做成在家用市場上出售的娛樂裝置，看上去像盒式錄影機。另外一些公司計畫生產外觀較傳統的商業工具。太陽微系統公司說，它的網路計算機將是一種為公司客戶設計的使用方便的環球網衝浪裝置。奧拉克爾公司著眼於既能用於辦公室，又能用於家庭的網路計算機。這家公司正在與計算機硬體商合作設計一種攜帶型筆記本型的網路計算機。蘋果電腦公司已把一種網路計算機設計專利許可賣給了日本萬代公司。從1996年起，萬代公司將向日本的環球網用戶推銷這種產品。英國阿科恩計算機公司推出一種類似的裝置，叫作“網路衝浪器”。LSI邏輯公司生產一種微晶片，可起網路計算機作業系統的作用。

網路計算機是在一定套用領域中和網路環境下，應用程式運行和數據存儲都在伺服器上，本身沒有硬碟、軟碟機、光碟機，並具有PC功能的一種低成本、免升級、免維護、便操作、權管理、強安全、高可靠的終端客戶機。它能滿足管理者和大眾對信息處理和信息訪問的需求，是各行業信息化套用細分的必然產物。

分類

伺服器

專指某些高性能計算機，能通過網路，對外提供服務。相對於普通電腦來說，穩定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、晶片組、記憶體、磁碟系統、網路等硬體和普通電腦有所不同。伺服器是網路的節點，存儲、處理網路上80%的數據、信息，在網路中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機，其高性能主要表現在高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。伺服器的構成與普通電腦類似，也有處理器、硬碟、記憶體、系統匯流排等，但因為它是針對具體的網路套用特別制定的，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差異很大。伺服器主要有網路伺服器（DNS、DHCP）、列印伺服器、終端伺服器、磁碟伺服器、郵件伺服器、檔案伺服器等。

工作站

工作站 ( Workstation )是一種以個人計算機和分散式網路計算為基礎，主要面向專業套用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫製作、科學研究、軟體開發、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業領域而設計開發的高性能計算機。它屬於一種高檔的電腦，一般擁有較大螢幕顯示器和大容量的記憶體和硬碟，也擁有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能以及聯網功能。

無盤工作站是指無軟碟、無硬碟、無光碟機連入區域網路的計算機。在網路系統中,把工作站端使用的作業系統和套用軟體被全部放在伺服器上，系統管理員只要完成伺服器上的管理和維護,軟體的升級和安裝也只需要配置一次後,則整個網路中的所有計算機就都可以使用新軟體。所以無盤工作站具有節省費用、系統的安全性高、易管理性和易維護性等優點，這對網路管理員來說具有很大的吸引力。

無盤工作站的工作原理是由網卡的啟動晶片（Boot ROM）以不同的形式向伺服器發出啟動請求號，伺服器收到後，根據不同的機制，向工作站傳送啟動數據，工作站下載完啟動數據後，系統控制權由Boot ROM轉到記憶體中的某些特定區域，並引導作業系統。

根據不同的啟動機制，目前比較常用無盤工作站可分為RPL 和PXE。RPL 為Remote Initial Program Load 的縮寫，此技術常用於Windows95 中。PXE 是RPL 的升級品，它是Preboot Execution Environment的縮寫。兩者不同之處在於RPL 是靜態路由，而PXE 是動態路由，其通信協定採用TCP/IP，實現了與Internet 連線高效而可靠，它常用於Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP 中 。

集線器

集線器(HUB)是一種共享介質的網路設備，它的作用可以簡單的理解為將一些機器連線起來組成一個區域網路，HUB 本身不能識別目的地址。集線器上的所有連線埠爭用一個共享信道的頻寬，因此隨著網路節點數量的增加，數據傳輸量的增大，每節點的可用頻寬將隨之減少。另外，集線器採用廣播的形式傳輸數據，即向所有連線埠傳送數據。如當同一區域網路內的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，對網路上所有節點同時傳送同一信息，然後再由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。其實接收數據的一般來說只有一個終端節點，而現在對所有節點都傳送，在這種方式下，很容易造成網路堵塞，而且絕大部分數據流量是無效的，這樣就造成整個網路數據傳輸效率相當低。另一方面由於所傳送的數據包每個節點都能偵聽到，容易給網路帶來一些不安全隱患。

交換機

交換機(Switch)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。廣義的交換機就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它是集線器的升級換代產品，外觀上與集線器非常相似，其作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別：集線器採用的是共享頻寬的工作方式，而交換機採用的是獨享頻寬方式。即交換機上的所有連線埠均有獨享的信道頻寬，以保證每個連線埠上數據的快速有效傳輸，交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連線，數據包只被傳送到目的連線埠，而不會向所有連線埠傳送，其它節點很難偵聽到所傳送的信息，這樣在機器很多或數據量很大時，不容易造成網路堵塞，也確保了數據傳輸安全，同時大大的提高了傳輸效率，兩者的差別就比較明顯了。

路由器

路由器(Router)是一種負責尋徑的網路設備，它在網際網路中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網路路徑提供給用戶通信。路由器用於連線多個邏輯上分開的網路，為用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數據傳輸選擇路徑，路由表包含網路地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數據包從當前位置到目的地址的正確路徑，路由器使用最少時間算法或最優路徑算法來調整信息傳遞的路徑。路由器是產生於交換機之後，就像交換機產生於集線器之後，所以路由器與交換機也有一定聯繫，並不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能向路由轉發數據包的不足。

交換機、路由器是一台特殊的網路計算機，它的硬體基礎CPU、存儲器和接口，軟體基礎是網路互聯作業系統IOS。

交換機、路由器和PC機一樣，有中央處理單元CPU，而且不同的交換機、路由器，其CPU一般也不相同，CPU是交換機、路由器的處理中心。

記憶體是交換機、路由器存儲信息和數據的地方，CISCO交換機、路由器有以下幾種記憶體組件：

ROM（Read Only Memory）存儲交換機、路由器加電自檢（POST：Power-On Self-Test）、啟動程式（Bootstrap Program）和部分或全部的IOS。交換機、路由器中的ROM是可擦寫的，所以IOS是可以升級的。

RAM（Random Access Memory）與PC機上的隨機存儲器相似，提供臨時信息的存儲，同時保存著當前的路由表和配置信息。

NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory)存儲交換機、路由器的啟動配置檔案。NVRAM是可擦寫的，可將交換機、路由器的配置信息拷貝到NVRAM中。

FLASH快閃記憶體，是可擦寫的，也可程式，用於存儲CISCO IOS的其它版本，用於對交換機、路由器的IOS進行升級。

接口用作將交換機、路由器連線到網路，可以分為區域網路接口和廣域網接口兩種。由於交換機、路由器型號的不同，接口數目和類型也不盡一樣。常見的接口主要有以下幾種：

高速同步串口，可連線DDN，幀中繼（Frame Relay），X.25，PSTN（模擬電話線路）。

同步/異步串口，可用軟體將連線埠設定為同步工作方式。

AUI連線埠，即粗纜口。一般需要外接轉換器（AUI-RJ45），連線10/100Base-T乙太網絡。

ISDN連線埠，可以連線ISDN網路(2B+D)，可作為區域網路接入Internet 之用。

AUX連線埠，該連線埠為異步連線埠，主要用於遠程配置，也可用於拔號備份，可與MODEM連線。支持硬體流控制（Hardware Flow Control）。

Console連線埠，該連線埠為異步連線埠，主要連線終端或運行終端仿真程式的計算機，在本地配置交換機、路由器。不支持硬體流控制。

套用

廣泛套用於政府電子政務、軍隊專網、銀行、企事業單位和大、中、國小校以及家庭、居住小區等。

網路計算機是一種專用於網路計算環境下的終端設備。與PC相比沒有硬碟、軟碟機、光碟機等存儲設備.它通過網路獲取資源，套用軟體和數據也都存放在伺服器上。

原理

網路計算機是一種通過遠程顯示協定運行多用戶Windows2000Server系統的客戶端設備。它的工作原理是：終端和伺服器通過TCP/IP協定和標準的區域網路聯結，網路計算機作為客戶端將其滑鼠、鍵盤的輸入傳遞到終端伺服器處理，伺服器再把處理結果傳遞迴客戶端顯示。眾多的客戶端可以同時登錄到伺服器上，仿佛同時在伺服器上工作一樣，它們之間的工作是相互隔離的。

網路計算機適用範圍

網路計算機適用於行業用戶使用，如：政府辦公網路、稅收徵收系統、電力系統、醫遼領域等等。我公司網路計算機產品已成功的套用於首鋼醫院門診收費系統、北京市勞動局綜合業務系統、河南許繼電器生產系統。

網路計算機運行架構

Thin-Client/Server體系

Thin-Client/Server體系是與多用戶Windows系統應運而生的，一種全新的Client/Server體系。這種計算體系的特徵是所有的軟體運行、配置、存儲都在伺服器端完成，終端作為輸入、輸出的設備，這種情況下對終端的硬體配置要求比較低，因此被戲稱為“Thin-Client”。 Windows終端就是這樣的多用戶Window NT系統下的一種客戶端設備。

Thin-Client/Server體系主要由三部分組成：多用戶的Windows 2000伺服器、Thin-Client 設備（Windows終端）、網路聯接。

當然，這一體系是整個網路中的一部分，與網路中其他部分怎樣聯接，要根據不同的情況和要求進行設計配置。可以通過區域網路將桌面瘦客戶機設備同伺服器連線起來，對於遠端的設備，則可以通過Internet或是專用網路將其連線到伺服器上。這樣，瘦客戶機伺服器體系就可以為不同通訊環境下的用戶提供完整的解決方案。

主要特點

1零管理、零維護，與傳統的PC、無盤站構建的網路系統相比，極大地減輕了維護人員的工作量，幾乎所有的問題均可通過遠端的伺服器端進行。
2支持跨平台、跨系統（如Window、Linux系統間）運行。
3強安全性保護，與傳統的PC、無盤站構建的網路系統相比，系統整體安全性得到大大的提高，NC端幾乎不存在任何被攻破的地方，也無法被病毒感染。

4大大降低了總體擁有（TCO）成本，升級換代的代價遠遠低於PC或無盤站，只需伺服器端適當升級即可，終端本身不再需要任何升級。
5安全、高效的數據保護機制，用戶所有數據全部保存在伺服器端，即使遇到掉電這樣的惡性事件，用戶數據也不會受到任何損失，來電後可完全恢復到掉電前的工作狀態。
6組網模式靈活多樣，既可以在本地區域網路環境使用，也可以在遠程廣域網模式下使用。與傳統PC機可以靈活搭配，組成一個實用、經濟、高效、安全的套用網路。
7有效地減少軟體成本投入，套用軟體只要在伺服器端安裝一次，整個系統便可以使用了，大大降低了軟體的初始購置成本。
8整體系統安裝、調試快捷，NC端只要一次配置即可，以後幾乎無需再配置，使用簡便，幾乎不需要培訓即可掌握和正常使用。

系統架構

NC（網路計算機）在本質上只是一種精簡化的PC，宗旨就是採用儘量少的軟硬體來構建NC系統，降低用戶的“總體擁有成本”(Total Cost of Ownership)，最大的區別在NC採用經裁減後Mini-Linux系統，通常該系統保存在DOC或DOM（Disk On Module）上，在TCP/IP協定基礎上，通過RDP（Remote Desktop Protocol）/ ICA(Independent Computer Architecture)協定，與遠端伺服器系統協調通訊工作。1997年，Microsoft從Citrix公司獲得授權多用戶NT技術，同時正式認可並接受了瘦客戶機/伺服器體系的表示層協定ICA，並支持瘦客戶機/伺服器體系，兩家公司將合作開發NT4.0、NT5.0及以後的多用戶的WindowsNT版本。在此之前Citrix公司開發成功了多用戶的NT，即WinFrame。到了1998年6月，微軟公司便推出了一個英文正式版的Windows NT Server 4.0 Terminal Server Edition。(在Windows 2000里終端伺服器已經成為一個標準的服務)。微軟聲稱：“這一新技術將帶給企業客戶一個關於Windows計算環境的全新擴展，其中包括更低的總擁有成本，熟悉的32位Windows用戶界面，強大而多樣的Windows作業系統系列產品。”
基於NC瘦客戶機/伺服器體系，這種新的網路架構代表了世界網路技術發展的新水平、新趨勢。而無盤Win95這種舊有的架構已經落後，微軟公司現在已經完全放棄了這種舊有的架構，微軟公司已經用新興的WinNT終端伺服器來取代了無盤Win95的位置。在中國現有的條件下，二者應該各得其所，在很長一段時間內二者都還將共同存在。在有發展需要、有條件的地方，如銀行、稅務、政府部門等，完全可以採納WinNT終端伺服器這種新興的網路架構。而在條件有限的地方，如學校、偏遠地區等，或者在只需要運行DOS程式的地方，則還可以繼續使用基於NOVELL或NT的DOS無盤站和Win95無盤站網路。
多用戶的NT伺服器
多用戶的NT伺服器系統目前有兩種方式：
一是在NT4.0伺服器上，安裝WinFrame或MetaFrame(CDS：Citrix Device Service)等終端服務軟體。WinFrame軟體有兩種：
二是直接使用WTS(Windows NT4.0 Server Terminal Server Edition)或Windows 2000 Server / Windows 2003 Server。
這種網路體系對伺服器硬體有較高的要求。除了要儘量使用高性能的CPU、硬碟、網卡等之外，對伺服器的記憶體還有特殊的要求。終端伺服器本身運行需要32MB記憶體，還要為每個客戶附加額外的記憶體，每個客戶一般需要占用4-8兆的伺服器記憶體。