一、网络硬件的种类
通用服务器：运行Window、Linux等操作系统的通用服务器及该服务器上安装的网络服务。
专用设备：用于特定目的操作系统、软件、硬件组成的专用设备。
二、网络设备的分类
路由器、交换机、无线AP、无线LAN控制器、网络安全设备（防火墙、代理器件、UTM统一威胁管理，即安全网关、URL过滤器件）、负载均衡器、服务器设备
三、网络设备的硬件组成
CPU负责解释和执行计算机指令以及处理软件中的数据。它通过读取内存中程序来控制软件的执行，并对数据进行运算。它解析程序指令也称为解码，解析指令完成，就从内存中读取数据或者通过外围设备完成输入输了出。
CPU字长，指单位时间内CPU能够并行处理最大二进行位数，可以分为16位、32位、64位的CPU。
一般情况下，当说CPU字长是32位，大多数情况认为该CPU是32位，即在单个指令周期操作32位（4字节）的数据。也就是说，当我们说一个CPU是32位或64时，主要指其数据总线的宽度，即CPU字长（一般情况下指明CPU位数或CPU字长的位数，都是指数据总线的宽度）。
注意：CPU的位数除除与字节有关外，还与其他特性有关，比如指令集架构（64位CPU可能会在兼容模式下运行32位代码，但并不会改变其字长，而是指其指令集架构支持多种模式）。
CPU主要由运算器、控制器和寄存器以及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。
总线（地址总线、控制总线或数据总线）是主板上的一条或多条物理线路，它们一般在主板的设计和制造过程中被嵌入在多层电路板中，并通过铜箔或其他导电材料制成。在计算机系统中，它们作为通信线路用于连接CPU、内存和I/O设备等部件。地址总线、控制总线和数据总线分别传输不同的信息，以确保CPU、内存和I/O等部件之间可以正确地进行通信和数据传输。
- 并行总线：数据同时通过多条并行通道传输，每个信号线对应一个数据位。例如，一个8位的并行总线可以同时传输8位数据。
- 串行总线：数据逐位或逐字节地传输，只需一条信号线传输数据。串行总线传输速度较慢，但结构简单，常用于长距离传输。
- 地址总线：用于传输CPU发出的地址信息，这些地址信息指定了CPU要访问的内存、外部存储器（机械或固态硬盘）或I/O设备（输入/输出）的地址范围，也就是所说的寻址能力。它是单向传输总线，只能从CPU传向外部存储器或I/O端口。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小。
- 数据总线：用于在CPU、内存和I/O设备之间传输数据和指令信息，是双向传输总线。用于在CPU与I/O设备之间的传输数据，以实现输入和输出操作。数据总线的宽度决定每次可以传输的数据位数。
- 控制总线：用于传输控制信号（读写命令、中断信号、时钟信号、复位信号、总线请求/允许等），这些信号可以协调CPU、内存和I/O设备之间的数据传输和操作。如当CPU需要读取内存中的数据时，它会通过控制总线发送一个指令到内存，内存接收到指令后会将数据发送到数据总线上，以供CPU读取。
说明：当CPU需要读取或写入某个内存单元、外部存储器或I/O设备时，它会通过地址总线发送一个或多个地址信号（二进制代码组成，且唯一标识内存单元、外部存储器或I/O设备的地址）。一旦地址信号被发送目标设备，该设备就会根据地址信息定位到相应的位置，并准备进行数据的读取或写入操作。此时数据 总线将用于被传输实际的数据信息，而控制总线用于传输控制信号，协调整个的数据传输过程。
- 内部总线：又称系统总线或板级总线。用于在计算机内部各个组件之间传输数据，例如内存总线、扩展总线等。
- 外部总线：又称通信总线。用于连接计算机和外部设备，例如USB总线、PCI总线等。
- 高速总线：用于高速数据传输，例如PCI Express总线，它提供了比传统PCI总线更高的传输速率。
- 低速总线：用于低速数据传输，例如串口总线，它通常用于与慢速设备（如打印机）进行通信。
- 标准总线：符合某种通信标准或协议的总线，例如USB总线、Ethernet总线等。这些总线具有广泛的兼容性和通用性。
- 定制总线：根据特定需求设计的专用总线，例如某些嵌入式系统中使用的特定总线。这些总线通常具有更高的性能和定制性。
- 片总线：又称器件总线，CPU内部的总线，用于CPU芯片内部各寄存器之间以及寄存器与ALU之间的连接。
- 系统总线：计算机系统内部各功能部件（CPU、主存、I/O接口）之间相互连接的总线。
地址总线宽度（即它包含的位数）并不直接决定可以访问的I/O设备数量。然而，它确实对系统可以访问的内存地址范围（即内存容量）有直接影响，并间接影响I/O设备的寻址。
总之，地址总线的宽度对系统可以访问的内存地址范围有直接影响，并间接影响通过MMO方式访问的I/O设备的数量。但是它并不能直接决定系统可以访问的I/O设备数量。
注：内存映射I/O（即MMIO）和端口映射I/O（PMIO）是2种不同的I/O访问方式（CPU与I/O之间），它们在外设寄存器的访问方法上有所区别。
在传统的计算机体系中，I/O设备和CPU的内存空间是分开的。CPU专门通过专门的I/O指令（x86架构中in和out指令）来访问I/O设备，这些指令在物理上对应一个独立的I/O地址空间。在x86架构中，这个I/O地址空间通常是64KB（编号从0到0xFFFF），用于映射各种I/O设备的寄存器。
MMIO技术的引入改变了这种传统的访问方式。它允许I/O设备的控制寄存器和数据缓冲区被映射到CPU的内存地址空间中。这意味着CPU可以像访问RAM一样，使用常规内存访问指令（如读和写）来与I/O设备进行通信。
主频（时钟频率）：单位MHz/GHz。通常主频频率越高，CPU处理数据的速度就越快。
外频（基准频率）：单位MHz/GHz。CPU的外频决定整块主板的运行速度（指指令执行和数据上理方面）。对于服务器CPU是绝不允许超频。因为服务器CPU超频就会改变了外频，会产生异步运行，这样会导致整个服务器系统的不稳定（台式机超频，都是超CPU外频。台式机很多主板都支持异步运行）。
总线频率：前端总线FSB是将CPU连接到北桥芯片的总线。它的速度能够直接影响CPU与内存直接数据交换速度。数据传输最大带度取决于所有同时传输的数据数据的宽度和传输频率。
倍频系数：是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同外频下，倍频越高，CPU的频率就越高。但实际上，在相同外频下，高倍频的CPU本身意义不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高主频而得到高倍频时，CPU就会出现明显瓶颈，即CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。
缓存：缓存的结构和大小对CPU速度也非常大。CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。在实际工作时，CPU需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或硬盘上寻找，以此提高系统性能。但由于CPU芯片面积和成本因素来考虑，缓存都很小。
CPU字长：影响数据表示范围和运算效率。较大的字长可以表示更大范围的数据，避免数据溢出或精度损失的问题；较大的字长在数据大数据或高精度计算的程序时，较大的字长能显著提高计算效率和性能。
总线宽度：影响CPU与主存/外存/IO部件之间的数据传输速度、吞吐量。更宽的数据总线能够支持更高的吞吐量，满足高性能计算和数据传输的需求。
除此之外，CPU制造工艺、核心数量、线程数等也会影响其性能。
主板供电，负责为整个主板及其上所有组件提供稳定的电力。包括CPU、内存、显卡等关键部件。当主板供电不足时，它可能会限制CPU的功耗，导致CPU无法以最高频率运行。频率的降低会直接导致CPU性能下降，以及系统不稳定、重启或黑屏等问题。
CPU供电特指为CPU提供电力。CPU虽然有自己的供电设计，但它仍依赖于主板供电系统的稳定性。如果CPU供电不足或不稳定，可能导致CPU无法正常工作、损坏（CPU供电模块不会直接限制CPU的频率，但会影响CPU稳定性）
机械硬盘、闪存、固态硬盘、移动U盘、移动硬盘等。若个人PC或服务器PC发生故障，需要更换硬盘时，由于硬盘常存放IP等保密数据，因此替换硬件时，可以委托厂商删除数据，并要求厂商开具硬盘已破坏证明。
在桌面类型的交换机或路由器中，一般使用闪存来启动应用程序，随后从硬盘（即闪存）上读取必要的数据。在程序中处理数据又存储至比硬盘速度更快的读写主存中。为了使主存储器进行对应的数据运算，还需要将数据传送至CPU处。
- 可读写RAM、只读ROM：用于存放需要执行或处理程序及数据。RAM一般使用动态随机存储器DRAM、同步动态随机存储器SDRAM、SRAM静态随机存储器实现。
- NVRAM和闪存：用于存放操作系统或配置文件。NVRAM即使关闭电源或重新启动时数据也不会丢失，因此一般用于保存设置文件。
ASIC（LSI）和FPGA（HDL）在主板上的具体应用并不直接对应主板组成部件（CPU插槽、内存插槽等）。它们可以作为主板上某些功能模块的核心组件，或者与主板上的其他部件协同工作以实现特定的功能。
网络处理器是使用LSI技术将CPU和分组处理硬件储存成于一处，可以用NP或NPU来表示。用于处理网络通信任务的处理器或处理单元（加速网络设备和系统中的数据包处理）。
网络处理器结合ASIC的高性能和CPU的可编程性，使得网络设备制造商能够灵活地实现各种网络协议和功能，同时保持较高的处理性能。在网络设备中，网络处理器通常负责以下任务：
- 数据包转发：根据路由表或转发信息库FIB中的规则，将数据包从一个网络接口转发到另一个网络接口。
- 数据包处理：对数据包进行解析、修改、封装等操作，以实现各种网络协议和功能。
- 流量控制：根据网络状态（拥塞、带宽利用率等）调整数据包的转发速率。
- 安全性处理：加密、解密、防火墙等功能。
- 质量控制：OoS处理，确认关键应用的数据包得到优先处理。
网络处理器的集成方式并不是固定，它需要根据设备厂商具体的设计、规格和应用需求来决定集成方式。一般设备制造厂商会考虑性能需求、成本预算、散热等因素来选择最佳的集成方式。
- 直接集成在主板上的电路板内：网络处理器芯片可以直接焊接或嵌入在主板的电路板上，与其他组件（如CPU、内存、存储器等）一起构成完整的计算机系统。这种方式常见于高端服务器或网络设备中，因为可以提高更高的集成度和性能。
- 集成在主板上的芯片组内：在高端的网络设备或服务器上，网络处理器可能集成在主板上的芯片组中。这样可以减小设备体积，提高集成度，同时也助于降低功耗和提高性能。但升级维护困难，需要更换整个主板或芯片组。
- 集成在网卡插槽：网络处理器芯片可能被集成一个可插拔的网卡模块中，该模块通过网卡插槽与订板相连。这种设计允许用户根据需求更换或升级网卡模块，以获取不同性能或功能的网络处理器。
- 集成在网卡内：网络处理器芯片也可以被直接集成在网卡内部的电路板上，与网卡的其他组件（phy芯片、mac控制器等）紧密集成。这种集成方式常见于嵌入系统或专用设备中，因为这种方式可以提代更紧凑的设计和更低的成本。
- 当网络处理器作为一个独立模块时，其具体包含位置通常与设备厂商的设计和分发策略有关。当网络处理器模块作为网卡的核心组件，其驱动程序和相关软件通常会与网卡驱动程序一同打包发布。用户下载设备厂商提供的网卡驱动程序安装包后，安装过程中会包含网络处理器模块的驱动程序。这种方式允许设备厂商对网络处理器模块进行专门的优化和定制，以满足特定设备或应用场景的需求。
注意：以上分类并不是绝对的，在实际应用中可能存在其他集成方式或混合使用的情况。此外，具体的集成方式还可能受到设备类型、厂商的实现方式、设备尺寸、成本、功耗等因素的限制。
控制端口，也称串行端口。用于对网络硬件的初始设置、管理、调试等。一般使用DB9、RJ45【交叉和直连】、RJ48标准。注意，有些低端路由或交换机是提代控制端口，而将某个私有IP地址设定为以太网接口的初始值，然后通过以太网的WebUI进行初始设备。比如家用无线路由器，背部标记的默认IP地址。
全反线缆：一端采用DB9端口，另一端采用RJ45端口。
- 板载端口，无法拆卸，是硬件主体内部的接口。
- 接口模块：可选模块、可折卸载。接口标签使用【接口类别+模块号/接口号】，如eth1/1、fa1/1、fa1/2（第1个接口模块的第2个接口）等。
- 接口线卡：一般在机框式路由器和交换机中提供线卡的接口卡，在线卡内部可以插入我个接口模块，接口标签使用【线卡号/模块号/接口号】。比如Gi1/2/3插入1号线卡的第2个接口模块上的第4个万兆以太网接口。
信号转换器，常见接头LC接头，或SC接头。LC接头是一种小型的光纤跳线接口类型，主要应用在数据中心、电信网络、企业领域等。而SC接头是一种常见的光纤跳线接口类型，适用于单模和多模块光缆。主要应用在数据中心、服务器间或网络设备间传输高速数据信号。
以思科公司的网络设备为例：
不同厂商及型号的设备对应不同的操作系统，具体取决于设备厂商和应用场景。
个人、小型企业一般使用AC电源。在大型数据中心中大型设备可能使用DC电源。
- 内部电源：中型网络硬件一般使用内置电源模块。该电源种类又分类单相（机架式网络设备）、三相（超大型路由器的可选电源）。
- 通过外接AC电源适配器的外部供电（外部电源）：小型设备一般使用AC电源适配器【单相100V的AC电源适配器，桌面小型网络设备】。
DC直流电源：大型网络设备的可选电源。
UPS不间断电源供应系统，电力持续一般在30分钟内。如果需求应对更长时间的停电，则需要自备发电机。
3.10
CPU与内存
CPU与外存储器
CPU与I/O设备
内存与外部设备
3.11
选择适合的主板时，需要考虑CPU插槽、板型、供电、内存频率、扩展性。CPU插槽直接决定所需CPU能否顺利安装到该主板；板型决定主板能否与自己所选机箱匹配，不会偏大或偏小；供电决定对应主板能否发挥该CPU的全部性能；内存频率决定该内存的性能；扩展性决定了规格和接口数量，根据当前自己所需要接入的扩展。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_20018925/article/details/139549202?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522171828119816777224491459%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=171828119816777224491459&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~times_rank-1-139549202-null-null.nonecase&utm_term=%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%99%A8%E3%80%81%E4%B8%87%E5%85%86
