第04章

null第 4 章　局域网技术 第 4 章　局域网技术 4.1 局域网概述　　 4.2 局域网传输介质技术　　　　 4.3 局域网体系结构　 4.4 局域网访问控制方式 4.5 以太网技术 　null4.6 网桥、交换机和交换以太网 4.7 高速以太网 4.8 虚拟局域网VLAN 4.9 无线局域网 4.10 校园网实例分析 4.1 局域网概述4.1 局域网概述4.1.1 局域网的定义 局域网（Local Area Network即Lan）实际上是指小范围内的有限计算机通过通信网络互连在一起的系统，它与广域网(Wide Area Network即Wan )相对，它们不仅仅在于覆盖的地理范围不同，而且实现的技术也基本不同。现在，局域网技术已成为计算机网络中的重要组成部分。null地理分布范较小，一般为数百米至数公里，可覆盖一幢大楼、一所校园或一个企业 数据传输速率高，一般为10-1000Mbps，目前已出现速率高达10Gbps的局域网。可交换各类数字和非数字(如语音、图象、视频等)信息。 误码率低，一般在10-11-10-8以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输，可以使用高质量的传输媒体，从而提高了数据传输质量。 以PC机为主体，包括终端及各种外设，网中一般不设中央主机系统。 null4.1.3局域网的分类 按拓扑结构分：局域网可分成总线型、树型、环型和星型。 按传输媒体分：可分为有线网和无线网两类。有线网中包括双绞线、同轴电缆和光纤网，而无线网指用红外、微波作为传输介质的局域网。 按媒体访问控制分：主要可分为以太网、令牌环网、FDDI光纤环网等。null4.1.4局域网的拓扑结构 1．采用总线型拓扑：网络规模小；网络不需频繁的重配置；要求费用最低的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ；网络的规模增长不快。 2．采用星型拓扑：必须易于添加和删除客户机计算机；必须易于故障诊断；网络的规模较大；预计网络在未来有大幅度的增加。 3．采用环型拓扑：网络必须在重负载下可靠地运行；要求架设一个高速的网络；经常都要对网络进行重配置。 null4.1.5局域网的工作模式 1．对等式网络： 图4-1对等式网络null 点对点对等式网络有许多优点，灵活性好，容易安装和维护，造价低，可直接共享所有站点的资源，负载均衡，它们允许数据库和处理机能分布在一个很大的范围里，还允许动态地安排计算机需求。当然它的缺点也是非常明显的，那就是提供较少的服务功能，每个站点既要承担通信处理，又要进行网络资源和服务管理，因此信息处理能力下降，并且难以确定文件的位置，网络数据分散，使得整个网络难以管理。null2．客户/服务器模式：（Client/Server），如图4-2（a），这是一种基于服务器的网络，在拓扑结构上于与对等网没有太大的区别，在这种模式中，其中一台或几台较大的计算机集中进行共享数据库的管理和存取，称为服务器（Server）；而将其它的应用处理工作分散到网络中其它客户机（Client）上去做，构成分布式的处理系统。null图4-2(a) 客户/服务器模式 null 图4-2（b）浏览器/服务器模式 null3．浏览器/服务器模式（Brower/Server） 这中模式又称为三层结构，其中三层是相互独立的，任何一层的改变都不影响其它各层的功能，浏览器/服务器模式结构减轻了客户端的负担，避免了不断要求提高客户端的性能，同时也使软件维护人员的维护变得容易。浏览器/服务器模式还避免了客户直接访问数据库，提高了数据库的安全性。4.2 局域网传输介质技术4.2 局域网传输介质技术4.2.1同轴电缆 同轴电缆因内部包含两条相互平行的导线而得名。如图4-3所示， nullnull 同轴电缆有几项优点：第一，它不必使甩中继器来还原信号，最大可传输距离粗同轴电缆为500米、细同轴电缆为185米，超过双绞线的100米；第二，同轴电缆比光纤便宜；第三，同轴电缆的技术己为人熟知，各种类型的数据通信都已经使用多年，可靠性较好。 建议增加一个粗、细同轴电缆指标对照 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ，方便读者理解和掌握这部分知识。 null4.2.2双绞线 双绞线是一种由四对导线组成的传输媒体，广泛用于网络中。 双绞线又分为屏蔽式和非屏蔽式两种。非屏蔽式双绞线（Unshielded Twisted Pair, UT由TIA(Telecommunication Industry Association)与EIA(Electronic Industry Association)这两个组织共同制定的商业电信缆线标准（Commercial Telecommunication Cabling Standard）称为TIA/EIA-568A。 null依据TIA/EIA-568A的水平布线标准，从集线器到任何工作站之间的非屏蔽式双绞线（(UTP)最远距离为100米。TIA/EIA-568A标准所规定的非屏蔽式双绞线五种类型分别为1类（(CAT I)到5类(CATS)，其中3类（CAT3）用于10BaseT以太网，5非屏蔽式双绞线通过RJ-45接头与计算机连接。双绞线与RJ-45接头连接的方式依其色码与脚位的关系，分为568A与568B两种。具体接法如下： nullT568A线序： 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 T568B线序：　橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 null4.2.3光纤 光在光导纤维中传输利用了光的全反射原理，光纤的包层比光纤的折射率低，当光从高折射率的光导纤维中射向低折射率的包层介质时，当入射角足够大时，就会出现全反射，即光线碰到包层就会完全折射回线芯，这个过程不断重复，光就会源沿光纤传输下去。 光纤分为多模光纤和单模光纤光纤。null图4-4多模光纤 null 图4-5单模光纤 null 光缆一般由许多光纤组成，根据光纤的数量不同，可以分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆，甚至有48芯、1000芯。图4-6所示的是四芯光缆的剖面图，由由4条分别以保护套包裹的光纤组成。null图4-6 四芯光缆null 光纤作为传输介质具有很多优点，如：光纤的数据速率高，频带宽、通信容量大、损耗低、体积小、重量轻、传输距离源；并不受电磁干扰或雷电和其他噪声的影响，安全保密性好，数据不易被窃取，尤其适合工作在有大电流磁场干扰的场所。缺点就是价格较高，连接技术较复杂。null4.2.4无线信号 无线信号属于电磁波，它可以穿越外太空的真空发送，也可以通过像空气一类媒体发送。由于无线信号并不需要物理的媒体，因此无线通信常用作有线连接的后备，或用于物理布线有困难的地方，比如跨越校区时，挖马路埋管线价格太高，或一时无法动工，使用无线通信便成为最佳选择。null无线数据通信适用于需要网络数据通信的任何人和任何物体，而不必依赖铜制电线，或受光纤缆线的羁绊，最常见的应用是移动中的用户，包括：汽车或飞机中的人、卫星、遥控的太空探测、宇宙飞船和船舶等交通工具。 无线通信的形式包括：调幅（AM）与调频（FM）无线电、微波（Microwave）、红外线（(IR)和激光等。最近新兴的蓝牙（Bluetooth）技术，便是无线通信的例子。4.3局域网体系结构4.3局域网体系结构4.3.1EEE802标准 IEEE：电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）是世界上最大的专业技术团体，由计算机和工程学专业人士组成。它创办了许多刊物，定期举行研讨会。 IEEE分成一些标准委员会（或工作组），每个工作组负责标准的一个领域。nullIEEE802.1：局域网络和城域网络标准：综述和体系结构。 IEEE 802.2：逻辑数据链路控制标准。（停用） IEEE 802.3：有关CSMA/CD标准。主要包括以下几个标准： IEEE802.3 10M以太网规范 IEEE802.3u 100M以太网规范，现已并入IEEE802.3 IEEE802.3z 光纤介质千兆以太网规范 IEEE802.3ab传输距离为100m的5类双绞线介质 IEEE 802.4：令牌总线（Token Bus）标准。（停用）nullIEEE 802.5：令牌环网（Token Ring）标准。 IEEE 802.6工作组：城域网标准 IEEE 802.7：宽带局域网络标准。（停用） IEEE 802.8：光纤局域网络标准。（停用） IEEE 802.9：综合话音数据局域网络标准。（停用） IEEE 802.10：可互操作的局域网络的安全和加密。（停用） IEEE 802.11：无线局域网络标准。nullIEEE 802.12：新型高速局域网络（100VG-AnyLAN）标准。（停用） IEEE 802.14：有线调制解调。（停用） IEEE 802.15：个人区域网络（蓝牙技术）； IEEE 802.16：宽带无线。 现在IEEE802.1－802.6已成为ISO的国际标准ISO8802.1－8802.6。null4.3.2局域网的参考模型（IEEE802） 该模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和链路层）的功能。从图中可见，OSI/RM的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（Medium Access Control）和逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）两个子层。null图4-7局域网参考模型与OSI模型的关系null由下面简单介绍局域网各层的功能。 1．物理层 物理层的主要作用是确保二进制信号的正确传输，包括位流的正确传送与正确接收。 2．MAC子层（介质访问控制层） MAC子层是数据链路层的一个功能子层，是数据链路层的下半部分，它直接与物理层相邻。MAC子层位不同的物理介质定义了介质访问控制标准。 null3．LLC子层（逻辑链路控制层） LLC子层在数据链路层的上半部分，在MAC层的支持下向网络层提供服务。可运行与所有802局域网和城域网 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 之上。LLC子层的与传输介质无关。它独立与介质访问控制方法。隐蔽了各种802网络之间的差别，并向网络层提供一个统一的格式和接口。4.4 局域网访问控制方式4.4 局域网访问控制方式媒体共享技术一般分为两大类： 1．静态划分信道：按一定的规则划分通信信道，用户只要得到信道就不会和别的用户发生冲突，前面已经介绍的频分复用、时分复用、波分复用和码分复用都属于静态划分。这种划分的方法可以保证用户间不发生冲突，但这种划分方法的代价较高，不适用于局域网。null2．动态划分信道：与静态划分信道相对应，这种方法的特点是用户通信时没有固定的通信信道。具体又可以分为两大类： 随机接入： 受控接入：null4.4.1载波监听多路访问/冲突 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 （CSMA/CD） 1． “载波监听”。CSMA“载波监听”也俗称为“先听后说”。即需要传输数据的站点首先对媒体上有无载波进行监听，以确定是否有别的站点在传输数据。如果媒体空闲，该站点便可传输数据；否则，该站点将避让一段时间后再做尝试。这就需要有一种退避算法来决定避让的时间，常用的退避算法有非坚持、1－坚持、P－坚持三种。null2．“冲突检测”。在CSMA中，由于信道有一定的长度，信号在上面传输一定存在时延，即使总线上两个站点没有监听到载波信号而发送帧时，仍可能会发生冲突。由于CSMA算法没有冲突检测功能，即使冲突已发和，仍然将已破坏的帧发送完，使总线的利用率降低。 nullCSMA/CD工作过程可以通过图4-8来描述： 图4-8CSMA/CD流程图null如果两个站都检测到冲突，就停止发送数据，为了下此次发送减少冲突的可能性，并不是立即重新发送，因为这样再次发生冲突，而是推迟一个随机时间在来侦听总线。这个时间采用的是截取二进制指数退避算法来确定 。null图4-8传播时延时对冲突检测的影响null4.4.2令牌环访问控制方式（Token-Ring） 令牌环访问控制方式其主要原理是如图4-9所示： 图4-9令牌环控制方式工作原理null 令牌环控制方式的优点是它能提供优先权服务，有很强的实时性，在重负载环路中，“令牌 ”以循环方式工作，效率较高，不会象CSMA/CD一样，随着网络上站点的增加，网络性能不会受大的影响。其缺点是控制电路较复杂，令牌容易丢失，网络的价格较贵，同时环路断开影响整个网络，可靠性不高 null4.4.3令牌总线访问控制方式(Token-Bus) 图 4-10 令牌总线控制方式工作原理null 这种控制方式的优点是各工作站对介质的共享权力是均等的，可以设置优先级，也可以不设 ；有较好的吞吐能力，吞吐量随数据传输速率增高而加大，连网距离较CSMA/CD方式大。缺点是控制电路较复杂、成本高，轻负载时，线路传输效率低。 4.5　以态网技术 4.5　以态网技术 4.5.1以太态网（Ethernet）和IEEE802.3 IEEE802.3和以态太网（Ethernet）都是使用CSMA/CD协议的局域网标准。图 4-11 以太网null 今天的以太网和802.3可以认为是同义词。 以太网标准和IEEE802.3标准的主要区别是： 1．以太网标准只描述了使用50W 同轴电缆、数据传输率为10Mbps 的的总线局域网，而且以太网标准包括ISO 数据链路层和物理层的全部内容；而IEEE802.3标准描述了运行在各种介质上的、数据传输率从1Mbps～10Mbps 的所有采用CSMA /CD 协议的局域网。null2．IEEE802.3标准只定义了ISO 参考模型中的数据链路层的一个子层（即介质访问控制M A C 子层）和物理层，而数据链路层的逻辑链路控制LLC子层由IEEE802.2 描述。 3．以太网和IEEE802.3在帧格式上有所不同。 null4.5.2以态网的MAC地址 物理地址或MAC地址（这个地址用在MAC帧中）。这种地址被嵌入到以太网卡中，网卡在生产时，唯一地址被固化在ROM中。网卡一旦插入计算机，计算机通信时需要的硬件地址便是网卡地址。null IEEE802规定网卡地址为6字节，即48bit，一般以16进制表示，如：00-05-5D-6B-29-F5。在windows操作系统中可以用Ipconfig/all命令查看MAC地址， null图 4-12 Ipconfig命令查看MAC地址null4.5.3以太网的MAC帧格式 DIX Ethernet V2的MAC帧结构，如图4-13。null图4-13 Ethernet V2 MAC帧格式null 目的地址：6字节，为目的计算机的MAC 地址。 源地址：6字节，本计算机的 MAC地址。 数据: 46-1500之间，上层协议传下来的数据，由于DIX Ethernet V2没有单独定义LLC子层。如果上层使用TCP/IP协议，Data就是IP数据报的数据，长度在0-1500之间。46字节是最小字节减去前后的固定字段的字节数18得到的。 null 填充字段，保证帧长不少于64字节，即Data+pad长度在46-1500之间，当上层数据小于46字节时，会自动添加字节。当某个对方收到MAC数据帧时，会丢掉填充数据，还原为IP数据报，传递给上层协议。 FCS : 帧校验序列，这是一个32位的循环容余码（ CRC-32 ） 前同步码：MAC数据帧传给物理层时，还会加上同步码，10101010序列，保证接收方与发送方同步。null4.5.4以太网的组网技术 早期的以太网有四种标准：即10Base5、10Base2、10BaseT、10BaseF， “10”在这里代表传输速率10M，“Base-”代表电缆上的信号式是基带信号，“5”和“2”代表网络中每段电缆的最大长度为500m 和200m，“T”代表了传输介质为双绞线，“F”代表传输介质为了光纤。下面分别加以介绍： 1．10Base5null图 4-14 10Base5接线图null2．10Base2图4-14 10Base2的接线图null3．10BaseT 图4-15单集器的10BaseT接线null10BaseT以太网的主要规则如下： 各工作站均通过双绞线（UTP）连接到集线器，最低采用3类UTP，特性阻抗为100欧姆，使用了两对线，一对线发送数据，另一对线接收数据。null图4-16 细缆连接多集线器null4.5.5冲突域（碰撞域）和以太网的性能 这样在同一个网络中，同一时间只能一台计算机发送数据。具体的哪台计算机发数据，何时发都是由CSMA/CD协议来规范的，CSMA/CD就象公路上的交通规则。 在一个以太网或者叫一个冲突域中，随着计算机数量的增加，发生碰撞的可能性越来越大，一台计算机成功发送数据的机会就越小，换句话说，就是网络的速度越来越慢。null4.5.6以太网物理层网络设备 1、中继器（Repeater） 中继器是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互联设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。如图4-17。null图4- 17中继器图 null4-18中继器延伸网络 null2、集线器（HuB） 集线器使10BaseT以太网的一个重要设备，它主要功能是接收、再生广播信号；检测冲突；自动隔离故障。使以太网便于维护和管理，增强网络的稳定性和可靠性。null图4-20集线器（HuB） null3.用集线器扩展以太网图4-21 用集线器扩展以太网null一起来分析一下连接前后网络发生的变化： 1．使不同实验室的计算机可以相互访问， 2．连接前每个实验室是一个冲突域，都各自共享10M带宽。 显然，靠物理层的设备集线器来连接计算机的数量是有限的，现在基本已不在使用集线器，而是交换机来组成以太网，这种以太网叫交换以太网。 4.6 网桥、交换机和交换以太网4.6 网桥、交换机和交换以太网4.6.1网桥的工作原理。 网桥（bridge）是工作在数据链路层的一种网络互连设备，它在互连的LAN之间实现帧的存储和转发。null图4-22网桥工作原理null因此，网桥的工作有以下特点： 1．在混杂模式下工作。 2．有一个将全局唯一地址映射到网桥端口的地址表。 3．根据所接收帧的目的地址作出转发决定。 4．根据所接收帧的源地址建立和更新地址表。null5．当遇到未知的目的地址时，向每个端口(除接收此帧的端口外)转发该帧。 6．当遇到广播目的地址时，向每个端口(除接收此帧的端口外)转发该帧。 7．对端点透明null用网桥连接以太网有以下优点： 1．分割冲突域，过滤通信量：这是使用网桥最大的优越性。网桥工作在链路层的MAC子层，可以使局域网各个网段成为隔离开的冲突域，从而减轻每个局域网的负荷。如果把图4-21 中的主干集线器换成多端口网桥，那么在扩大了物理范围的同时，三个实验室局的域网仍然是三个独立的冲突域，每个网端都独享10M的带宽，总带宽将是30M。null2．扩大物理范围，也增加了整个局域网上工作站的最大数目，这与中继器的功能相似。 3．可互连不同类型的局域网。使用不同的MAC协议，可以连接不同的局域网。 4．具有缓冲功能，当两个连接端口所连接的网段，他们的传输速率不同时，网桥可以作为转发的缓冲区，使它们正常通信。的例如10Mbps网络与100Mbps网络的互连。 5．提高了可靠性，当网络出现故障时，一般只影响个别网段。null6．改善网络性能，如果把大些的局域网分割成若干较小的局域网，并且每个小的局域网内部的通信量明显高于网间的通信量，那么整个互连网络的性能就变得更好。 网桥由于它的工作特点，同样也存在一些缺点，主要表现在以下几个方面： 1．由于网桥对接收的帧要先存储和查找站表，然后才转发，增加了数据传输过程的时延。null2．在MAC子层并没有流量控制功能，当网络上的负荷很重时，网桥中的缓冲区的存储空间可能不够而发出溢出，以致产生帧丢失的现象。 3.具有不同MAC子层的网段桥接在一起时，网桥在转发一个帧之前，必须修改帧的某些字段的内容，适合另一个MAC子层的要求。这也需要耗费时间。null4.网桥连接的局域网任然为一广播域，只适合于用户数不太多和通信量不太大的局域网，否则有时还会产生较大的广播风暴。 尽管如此，网桥仍获得了很广泛的应用，因为它的优点还是主要的。null4.6.2生成树协议 为了提高系统的稳定性，以防某个设备发生故障时整个网络仍然正常工作，采用设备冗余经常是必须的，但这样会在网络中会形成回路，经过上面的分析，回路会产生以下三个主要问题： 1．单播帧的重复接收； 2．地址项的错误更新； 3．网络产生广播风暴； 其解决方法就是下面要讲的生成树STP协议（spanning-tree protocol）null图4-23 网桥的冗余循环nullnull构建网络生成树的三个阶段： 1．选择根网桥 每个网桥通过端口发送BPDU帧，STP协议根据唯一的序列号BID（该序列号由厂家设置并保证全球唯一），选定最小网桥ID的网桥被选作根网桥，根网桥中的所有端口处在转发状态。其余的网桥称为非根网桥。null2．在其它所有网桥上选择根端口 在非根网桥选一个根端口，这应该是最适合与根网桥通信的端口。通过计算各个端口到根网桥的花费（最低路径成本），取最小者作为根端口。根端口一般处于转发状态。 3.　选择每个网段的“指定端口”和“指定网桥”null 在每个网段上STP协议都会建立一个指定端口。一般将到根网桥花费最小的被选为该该网段的指定端口，指定端口处于转发状态。包含某一网段指定端口的网桥称为“指定网桥”。null4.6.3以太网交换机与交换以太网 交换机以（Switch）与网桥同样是第二层设备，交换技术常用于以太网。 图4-25 TP-LINK TL-SL1428null 以太网交换机又叫做交换式集线器或第二层交换机（表明工作在数据链路路层，区别于与后交换以太网存在以下优点： 1．系统升级容易： 2．隔离冲突：null3．扩展距离限制：交换机可以扩展L A N 的距离。每个交换机端口就是不同的L A N ，因此每个端口都可以达到不同L A N 技术所要求的最大距离。这就是网桥延长L A N 距离一贯采用的方法。 4．可以使用全双工模式通信。 5．增加总容量： 6．数据率灵活：null4.6.4广播域和广播风暴 前面讨论过，为了让网络中的每一台主机都收到某个帧，主机必须使发出帧中的目的MAC地址为全“1”，这个帧为广播帧，广播帧能到达的范围，称为广播域。 交换机（网桥）是对单播帧进行地址判断再转发，对广播帧是无条件转发，所以交换机是隔离冲突域，不能隔离广播。一个共享以太网是一个冲突域，同时也是一个广播域。而一个交换以太网是由多个冲突域构成，但是是一个广播域。null图 4-26广播域null4.6.5以太网交换机的转发方式 以太网交换机的工作本质就是根据地址转发数据帧，主要采用以下三种转发方式： 直通式传送(Cut-Throuth)， 存储转发(Store-Forward) 改进型直通传送方式（Modified Cut-Throuth）4.7高速以态太网4.7高速以态太网4.7.1快速以太网 快速以太网具有以下特点： 1．协议采用与10BaseT相似的层次结构，其中LLC子层完全相同，但在MAC子层之间了介质无关接口（MII）？ 2．数据帧格式与10BaseT相同，包括最小帧长为64字节，最大帧长为1518字节。null3．介质访问控制协议仍然为CSMA/CD。 4．传输介质采用UTP和光纤，传输速率为100Mb/s。 5．拓扑结构为星型结构，网络节点间的最大距离为205m。 6．增加了对全双工通信的支持。 7．增加了对10Mb/s和100Mb/s，半双工和全双工的自动协商功能。null图4-27快速以太网接线规则 null4.7.2千兆以太网（吉比特以太网） 1. IEEE802.3z 　　IEEE802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base--X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。 IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准： null (1) 1000Base--SX　　 (2) 1000Base--LX (3) 1000Base--CX采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离为25m。 2. IEEE802.3ab IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。　null4.7.3万兆以太网（10吉比特以太网） 万兆以太网技术始于2002年6月802.3ae标准的正式发布。它除了速率比千兆以太网提高了10倍外，与以前的以太网存在较大的差别，主要有以下几点： 万兆以太网只使用光纤，不在再支持其他的介质 只在全双工模式下运行null4.7.4以太网的 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 以太网之所以具有如此强大的生命力，最主要的理由可能使它的简单和灵活性，实际实施中可靠、廉价以及易于维护等特性。当插入式分接头被BNC连接器取代后，就很少出现失败了。以太网的造价非常低廉，远远低于FDDI和ATM。以太网非常易于维护不需要安装特殊的软件，也不需要维护管理配置表，增加新机器时，只要将它们介接入进来就可以了。null 另一点，利用TCP/IP以太网很容易互连，并且TCP/IP已经在实践中占了主导地位，IP和以太网协议一样都是个无连接的协议，非常适合于以太网。IP不适合ATM，ATM是面向连接的。4.8虚拟局域网VLAN4.8虚拟局域网VLAN4.8.1虚拟局域网的概念 虚拟局域网是一个网络设备或用户的逻辑分组，不受物理交换机区段的限制。不管他们的物理区段位置如何，在虚拟局域网上的设备或用户可以根据功能、部门、应用程序等来重新分组。虚拟局域网的设置是在交换机中通过软件来完成，它建立了一个不受物理区段限制且被视为子网的单一广播域，广播帧只会在相同的虚拟局域网内的连接端口之间交换。 null图4-30 显示了虚拟局域网拓扑的一个例子。 null4.8.2虚拟局域网的特点 在使用带宽、灵活性、性能等方面，虚拟局域网（VLAN）都显示出很大优势。虚拟局域网的使用能够方便地进行用户的增加、删除、移动等工作，提高网络管理的效率。他具有以下特点： null1．灵活的、软定义的、边界独立于物理媒质的设备群 2．广播流量被限制在软定义的边界内、提高了网络的安全性。 3．在同一个虚拟局域网成员之间提供低延迟、线速的通信。 4．当用户移动时增加解决方案的结构灵活性。如图4-31所示。null图4-31移动灵活null4.8.3虚拟局域网的划分方式 虚拟局域网是一种软技术，如何分类，将决定此技术在网络中能否发挥到预期作用，常见的虚拟局域网分类有三种：基于端口、基于硬件MAC地址、基于网络层。 　　 1、  基于端口null图4-32基于端口划分VLANnull2．基于硬件MAC地址层 基于硬件MAC地址层地址的虚拟局域网具有不同的优点和缺点。基于硬件地址层地址的的虚拟局域网使网络管理者能够把网络上的工作站移动到不同的实际位置，而且可以让这台工作站自动地保持它原有的虚拟局域网成员资格。按照这种方式，由硬件地址层地址定义的虚拟局域网可以被视为基于用户的虚拟局域网。 null3．基于网络层 基于网络层的虚拟局域网划分也叫做基于策略（POLICY）的划分，是这几种划分方式中最高级也是最为复杂的。基于网络层的虚拟局域网使用协议（如果网络中存在多协议的话）或网络层地址（如TCP/IP中的子网段地址）来确定网络成员。利用网络层定义虚拟网有以下几点优势。第一，这种方式可以按传输协议划分网段。 null 其次，用户可以在网络内部自由移动而不用重新配置自己的工作站。第三，这种类型的虚拟网可以减少由于协议转换而造成的网络延迟。这种方式看起来是最为理想的方式，但是在采用这种划分之前，要明确两件事情：一是IP盗用，二是对设备要求较高，不是所有设备都支持这种方式。 4.9　无线局域网4.9　无线局域网4.9.1无线局域网标准 1. IEEE 802.11 IEEE 802.11a和 IEEE 802.116b。 1)物理层 IEEE 802.11在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方法，整个协议栈如图4-33所示。null图4-33 IEEE 802.11的协议栈null2)介质访问控制（MAC）子层图4-34隐蔽站问题 null 图4-35暴露站问题 null2. HomeRF HomeRF是专门为家庭用户设计的一种WLAN技术标准。HomeRF利用跳频扩频方式， 既可以通过时分复用支持语音通信，又能通过载波监听多重访问肿冲突避免（(CSMA/CA)协议提供数据通信服务。同时，HomeRF提供了与TCP/IP良好的集成，支持广播、多播和48位IP（？只有32位IP地址）地址。目前，HomeRF标准工作在2.4 GHz的频段上，跳频带宽为I MHz，最大传输速率为2 Mb/s，传输范围超过100 m。null3．蓝牙技术（Bluetooth） 蓝牙技术是一种用于各种固定与移动的数字化硬件设备之间的低成本、近距离的无线 通信连接技术。这种连接是稳定的、无缝的，其程序写在一个9 mmx9 mm的微型芯片上，可以方便地嵌入设备之中。这项技术能够非常广泛地应用于日常生活中，蓝牙的最初想法只是要去掉设备之间的电缆，但现在页也扩大了范围，成为了是无线局域网IEEE802.11的最主要的竞争对手，但它们各有优劣，各有自己擅长的应用领域，它和无线局域网的使用范围可从下面的图4-36中很容易看出。null图4-36篮牙技术和无线局域网比较null4、红外线数据标准协会IrDA IrDA提出一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都己比较成熟。它的主要优点是： 体积小、功率低，适合设备移动的需要 传输速率高，可达16 Mb/s 成本低null 总的来讲，IEEE 802.11系列标准比较适于办公室中的企业无线网络，HomeRF较适用于家庭中移动数据／语音设备之间的通信，而蓝牙技术则可以应用于任何可以用无线方式替代线缆的场合。目前这些技术还处于并存状态，从长远看，随着产品与市场的不断发展，它们将走向融合。null4.9.2无线局域网的应用 无线局域网具有以下特点： 可移动性，不受布线接点位置的限制； 数据传输速率高，大于1 Mb/s； 抗干扰性强，能实现很低的误码率；null保密性较强，可使用户进行有效的数据提取，又不至于泄密； 高可靠性，数据传输几乎没有丢包现象产生； 兼容性好，采用载波侦听多路访问／冲突避免（(CSMA/CA)介质访问协议，遵从IEEE802.3以太网协议。与标准以太网及目前的主流网络操作系统完全兼容，用户己有的网络软件可以不做任何修改在无线网上运行；null快速安装，无线局域网的安装工作非常简单，它无需施工许可证，无需布线或开挖沟槽，安装时间比安装有线网络的时间少得多。 总之，在无线局域网用户和运营商的双重推动下，未来机年内，无线网络的应用将会成为未来网络的技术主流。　　4.10　校园网实例分析　　4.10　校园网实例分析 核心层节点配置1台带有3层模块的Cisco Catalyst6509交换机，可以支持最多178个千兆链路和万兆交换模块，能够为学院提供充足的带宽性能，确保了中心节点高性能、高可靠性，同时满足了今后拓展的发展。以Catalyst6509为星型拓扑结构的中心节点，向校园各处辐射。到东西校区采用千兆链路，各楼层交换机采用堆栈堆叠技术，采用100M的双绞线到桌面计算机。null 核心层的Cat6509上定义多个VLAN，VLAN的设计是根据区域和功能进行划分，并且在Cat6509的3层交换模块上根据需要，启动相应VLAN的3层接口(Interface)，来为不同VLAN之间提供路由。null 在中心机房中采用代理服务器接入Internet和Cernet，在对外的邮件和Web服务器前面安装了防火墙。机房中还设有数据服务器、DNS服务器、域控制器和电子图书馆等。null 校园中一些有线网络没有覆盖的区域、不方便布线的区域、用户需要移动的区域，采用了无线覆盖。无线网络以校园有线网络为依托，利用成熟先进的无线网络技术，实现这些区域与校园网络及Internet高速联接，为广大师生提供更完善和方便的网络接入服务。null 学院无线网络属于无线局域网，符合国际电工协会IEEE802 .11b 标准（Wi-Fi标准）,采用国家公开使用的2.4GHz频段，最大连接速率可达到11Mbps；使用Cisco公司无线AP(Access Point) 21台，无线网桥3台。IP地址采用DHCP协议进行动态分配，可以容纳1000多台计算机同时使用无线网络。null