組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理（第二版） 第4章 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 本章要點(diǎn)： 局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn) 局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)模式 虛擬局域網(wǎng)技術(shù) 無線局域網(wǎng)技術(shù) 第 4章 局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 域網(wǎng)簡介 要構(gòu)建局域網(wǎng)，首先要有其基本組成部件。 然少不了計(jì)算機(jī)，包括大型機(jī)、小型機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī) (要將計(jì)算機(jī)互聯(lián)在一起，當(dāng)然也不可能沒有傳輸介質(zhì)，這種介質(zhì)可以是同軸電纜、雙絞線、光纜或輻射性媒體等。 還有一個(gè)部件是任何一臺(tái)獨(dú)立計(jì)算機(jī)通常都不配備的網(wǎng)卡，也稱為網(wǎng)絡(luò)適配器，但在構(gòu)建 是不可少的部件。 最后一個(gè)部件是將計(jì)算機(jī)與傳輸媒體相連的各種連接設(shè)備，例如： 局域網(wǎng)的基本組成 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 域網(wǎng)簡介 局域網(wǎng)的基本組成 P C P 工 作 站服 務(wù) 器具備了上述 4種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件后，即可構(gòu)建一個(gè)基本的 下圖所示： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 組成局域網(wǎng)必不可少的 5個(gè)組成要素如下： 域網(wǎng)簡介 局域網(wǎng)的基本組成 計(jì)算機(jī) (特別是 傳輸媒體 網(wǎng)絡(luò)適配器 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 范圍有限 ， 用戶個(gè)數(shù)有限 ， 僅用于作為辦公室 、 工廠 、 學(xué)校等的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)；通信距離通常為 25 高傳輸速率 ， 一般為 1100光纖高速網(wǎng)的傳輸速率可高達(dá)100010 傳輸質(zhì)量好 ， 誤碼率低 ， 一般可達(dá) 1010 傳輸介質(zhì)較多 ， 既可使用通信線路 (如電話線 )， 又可使用專門的線路(例如同軸電纜 、 光纖 、 雙絞線等 )。 局域網(wǎng)側(cè)重于共享信息的處理 ， 而廣域網(wǎng)側(cè)重于共享位置準(zhǔn)確無誤及傳輸?shù)陌踩?。 易于安裝和維護(hù) 。 局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn) 域網(wǎng)簡介 局域網(wǎng)是短距離工作的網(wǎng)絡(luò) ， 其主要特點(diǎn)包括如下幾個(gè)方面： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 局域網(wǎng)的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢獲得更充分地發(fā)揮，在很短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就深入到各個(gè)領(lǐng)域。因此，局域網(wǎng)技術(shù)是目前非?；钴S的技術(shù)領(lǐng)域，各種局域網(wǎng)層出不窮，并得到廣泛地應(yīng)用，極大地推進(jìn)了信息化社會(huì)的發(fā)展。 盡管局域網(wǎng)是最簡單的網(wǎng)絡(luò)，但這并不意味著它們必定是小型的或簡單的，局域網(wǎng)可以變得相當(dāng)龐大或復(fù)雜，具有成百上千個(gè)用戶的局域網(wǎng)也是很常見的。 域網(wǎng)簡介 局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到傳輸介質(zhì)或總線上。任何一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)都可以沿著傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳播，而且能被其他所有站點(diǎn)接收 。 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：電纜長度短，易于布線和維護(hù)；結(jié)構(gòu)簡單，傳輸介質(zhì)又是無源元件，從硬件的角度看，十分可靠?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：由于所有節(jié)點(diǎn)都在同一線路上進(jìn)行通信，因此任何一處故障都會(huì)導(dǎo)致所有的節(jié)點(diǎn)無法完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收；這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)不是集中控制的，所以需要在網(wǎng)上的各個(gè)站點(diǎn)上進(jìn)行故障檢測；另一個(gè)缺點(diǎn)是，網(wǎng)絡(luò)信息流通量使得總線異常擁擠，因此需要添加網(wǎng)橋和其他設(shè)備來控制信息流量。 總線拓?fù)鋱D如下圖所示： 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由連接成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的 ， 每一個(gè)節(jié)點(diǎn)與它左右相鄰的節(jié)點(diǎn)相連接 。 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)通常使用令牌環(huán)來決定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)可以訪問通信系統(tǒng) 。 在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中信息流向?yàn)閱蜗?， 每個(gè)收到信息包的站點(diǎn)都要向它的下游站點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該信息包 。 信息包在環(huán)網(wǎng)中 “ 旅行 ” 一圈 ， 最后由發(fā)送站進(jìn)行回收 。 當(dāng)信息包經(jīng)過目標(biāo)站時(shí) ， 目標(biāo)站根據(jù)信息包中的目標(biāo)地址判斷出自己是接收站后 ， 把該信息包復(fù)制到自己的接收緩沖區(qū)中 。 為了決定環(huán)網(wǎng)上的哪個(gè)站可以發(fā)送信息 ， 通常在環(huán)上流通著一個(gè)叫做令牌的特殊信息包 ， 只有得到令牌的站才可以發(fā)送信息 ， 當(dāng)一個(gè)站發(fā)送完信息后就把令牌向下傳送 ， 以便下游的站點(diǎn)可以得到發(fā)送信息的機(jī)會(huì) 。 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于它能高速運(yùn)行，而且用于避免沖突的結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單。因?yàn)橛糜趧?chuàng)建環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)備能輕易地定位出故障的節(jié)點(diǎn)或電纜問題，所以環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)管理起來比總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)容易。這種結(jié)構(gòu)非常適用于在 處理高容量的網(wǎng)絡(luò)信息流通量時(shí)要優(yōu)于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 然而，環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在實(shí)施時(shí)的費(fèi)用比總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要昂貴。一般情況下，它在實(shí)施時(shí)需要的電纜和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就比較多，而且環(huán)型結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)卡等通信部件比較昂貴且管理復(fù)雜得多。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在小型辦公環(huán)境中并不常見，這與總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同。環(huán)型結(jié)構(gòu)在以下兩種環(huán)境中比較常見：一是在工廠環(huán)境中，因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)的抗干擾能力比較強(qiáng)；二是在有許多大型機(jī)的環(huán)境中，采用環(huán)型結(jié)構(gòu)易于將局域網(wǎng)用于大型機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由通過點(diǎn)到點(diǎn)線路連接到中央節(jié)點(diǎn)的各站點(diǎn)的集合。在星型網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)惟一的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn) (中央節(jié)點(diǎn) )，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都通過單獨(dú)的通信線路連接到中央節(jié)點(diǎn)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是應(yīng)用時(shí)間最長的一種通信設(shè)計(jì)方法，但在先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)下，星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的比較好的選擇。 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的物理布局由與中央集線器相連的多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。集線器是一種將各個(gè)單獨(dú)的電纜段或單獨(dú)的 些集線器也被稱為集中器或存取裝置。單一的通信電纜段像星星一樣從集線器處向外輻射。 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：利用中央節(jié)點(diǎn)可方便地提供服務(wù)和重新配置網(wǎng)絡(luò)；單個(gè)連接點(diǎn)的故障只影響到一個(gè)設(shè)備，可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備輕易地將出故障的站點(diǎn)進(jìn)行隔離，不會(huì)影響到全網(wǎng)，因此容易檢測和隔離故障，便于維護(hù)；任何一個(gè)連接只涉及到中央節(jié)點(diǎn)和一個(gè)站點(diǎn)，因此，控制介質(zhì)訪問的方法很簡單，訪問協(xié)議也十分簡單。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：每個(gè)站點(diǎn)直接與中央節(jié)點(diǎn)相連，需要大量的電纜，因此費(fèi)用較高； 如果中央節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生故障，則全網(wǎng)都不能工作，所以對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性和冗余度要求很高 。 在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都連接到一個(gè)中心設(shè)備上，由該中心設(shè)備向目的節(jié)點(diǎn)傳送信息。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方便了對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和調(diào)試，對(duì)電纜的安裝檢驗(yàn)也比較容易。由于所有的工作站都與中心節(jié)點(diǎn)相連，所以，在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中移動(dòng)某個(gè)工作站十分簡單。 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)設(shè)備之間均有點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接，通常情況下，每臺(tái)設(shè)備通過單獨(dú)的纜線連接到其他設(shè)備，提供了通過網(wǎng)絡(luò)的冗余途徑。如果某一條鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)可以通過另外一條鏈路繼續(xù)通信，大大地提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，如圖 4 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)在于：各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間互相直接建立連接，即使網(wǎng)絡(luò)中的局部出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響到全網(wǎng)的操作，具有很高的可靠性；網(wǎng)絡(luò)中的路徑選擇使用最短路徑算法，因此網(wǎng)上延遲時(shí)間少、傳輸速率高、信息流程短。其主要不足在于：網(wǎng)絡(luò)鏈路復(fù)雜、費(fèi)用高，管理維護(hù)也很復(fù)雜。因此網(wǎng)狀拓?fù)渫ǔ２贿m用于一般的局域網(wǎng)，而主要用于骨干網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合了總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的邏輯通信和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的物理布局。在這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，從星的中央輻射的分支就像是單獨(dú)的邏輯總線的段，但是只連接一臺(tái)或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)。 段仍然在兩端終止，其優(yōu)點(diǎn)是在這里沒有暴露終結(jié)器。在每一段上，一端在集線器內(nèi)終止，另一端在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上終止?？偩€ 星形網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的 另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，只要遵循 線器數(shù)目和被連接設(shè)備的數(shù)目等網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，用戶可以通過連接多個(gè)集線器向許多方向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。集線器之間的連接是一個(gè)主干，主干通常允許二者間的高速通信。有些集線器是具有內(nèi)建智能的，可以協(xié)助檢測故障。同時(shí)，集線器還為實(shí)施高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)提供了許多擴(kuò)展的機(jī)會(huì)。由于這是一種非常流行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，所以有大量的設(shè)備可供使用。 星型物理布局中的總線網(wǎng)絡(luò) 域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 02為局域網(wǎng)制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，主要有如下幾種標(biāo)準(zhǔn)： (1)域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 (2) (3)介質(zhì)訪問控制協(xié)議及相應(yīng)物理層的規(guī)范。 (4)介質(zhì)訪問控制協(xié)議及相應(yīng)物理層的規(guī)范。 其中， 能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本較低等優(yōu)勢，成為目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)，本節(jié)將重點(diǎn)介紹以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)只作簡要介紹。 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 種爭用協(xié)議只適用于邏輯上屬于總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)站點(diǎn)都能獨(dú)立地決定幀的發(fā)送，若兩個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送幀，就會(huì)產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致所發(fā)送的幀都出錯(cuò)。一個(gè)用戶發(fā)送信息成功與否，在很大程度上取決于監(jiān)測總線是否空閑的算法，以及當(dāng)兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送的分組發(fā)生沖突后所使用的中斷傳輸?shù)姆椒??？偩€爭用技術(shù)可分為載波監(jiān)聽多路訪問 近幾年來，以太網(wǎng)技術(shù)不斷得到改進(jìn)，新的標(biāo)準(zhǔn)也不斷涌現(xiàn)，從一步發(fā)展為 00 最新的快速以太網(wǎng)可以 10 以太網(wǎng)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 以太網(wǎng)的媒體訪問控制方法是帶有沖突檢測的載波偵聽多路存取(D)。 計(jì)算機(jī)邏輯 )。 它對(duì)應(yīng)于 從邏輯上可以將它劃分為兩大部分：一部分由 實(shí)現(xiàn) 另一部分實(shí)現(xiàn)物理層功能 。 把依賴于媒體的特性從物理層中分離出來的目的 ， 是使得 1. 以太網(wǎng)簡介 以太網(wǎng)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 在物理層內(nèi)定義了兩個(gè)兼容接口：依賴于媒體的媒體相關(guān)接口 有的站點(diǎn)都必須遵循這個(gè)物理媒體接口完全兼容。由于大多數(shù)站點(diǎn)都設(shè)在離電纜連接處有一段距離的地方，在與電纜靠近的 大部分硬件和全部的軟件都在站點(diǎn)中， 供高一層差錯(cuò)恢復(fù)規(guī)程使用。 供包括成幀、載波監(jiān)聽、啟動(dòng)傳輸和解決爭用、在兩層間傳送串行比特流的設(shè)施及用于定時(shí)等待等功能。 以太網(wǎng)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 在以太網(wǎng)中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用 絡(luò)上需要傳輸幀的所有節(jié)點(diǎn)都與另外的節(jié)點(diǎn)競爭資源，沒有哪個(gè)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)比其他節(jié)點(diǎn)高。節(jié)點(diǎn)在電纜上監(jiān)聽所有包的傳輸，如果檢測到一個(gè)包，非發(fā)送節(jié)點(diǎn)就進(jìn)入 “ 延遲 ” 狀態(tài)。以太網(wǎng)協(xié)議要求每次只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。通過發(fā)送一個(gè)載波信號(hào)來完成傳輸。為了檢測傳輸中是否有載著數(shù)據(jù)的信號(hào)，需要檢測通信電纜中特定的電壓級(jí)別，這個(gè)過程就是載波偵聽 (當(dāng)節(jié)點(diǎn)在給定時(shí)間內(nèi)沒有從通信介質(zhì)中檢測到信號(hào)流量時(shí)，所有的節(jié)點(diǎn)便都具備了傳輸?shù)馁Y格。 在少數(shù)情況下，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸?shù)默F(xiàn)象，這就會(huì)引起沖突(傳輸節(jié)點(diǎn)是通過測量信號(hào)長度來檢測沖突的：如果信號(hào)至少有正常長度的兩倍長，就說明發(fā)生了沖突。 以太網(wǎng)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 傳輸節(jié)點(diǎn)應(yīng)用沖突檢測軟件算法從包沖突中恢復(fù)，這種算法會(huì)給已經(jīng)傳輸了的數(shù)據(jù)分配一段時(shí)間，讓它們得以繼續(xù)傳輸。繼續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是全部為二進(jìn)制 1的停發(fā)信號(hào)，用于通知所有的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了沖突。然后在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的軟件生成隨機(jī)的數(shù)字，作為傳輸前需要等待的時(shí)間值。這樣即可保證不會(huì)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)試圖同時(shí)再次傳輸。 幀按照物理編址查找其特定的目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)接口卡 (將工作站或服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)通信電纜上，每一臺(tái)工作站和服務(wù)器都有一個(gè)與其網(wǎng)絡(luò)接口卡相關(guān)的惟一的第 2層地址。這個(gè)地址嵌在 片中。 執(zhí)行這些功能的計(jì)算機(jī)邏輯被編譯到程序和相關(guān)的文檔中，這些文檔被稱為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。每個(gè) 據(jù)封裝格式和編址方法相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序被安裝在計(jì)算機(jī)中。 以太網(wǎng)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 當(dāng)數(shù)據(jù)在以太網(wǎng)中傳輸時(shí) ， 它被封裝在幀中 ， 如圖 4 幀起始定界符 目的地址 源地址表示數(shù)據(jù)字段字節(jié)數(shù)長度的字段 要發(fā)送的數(shù)據(jù)字段 、 填充字段個(gè)字段 。 這 8個(gè)字段中除了數(shù)據(jù)字段和填充字段外 ， 其他字段的長度都是固定的 ， 其幀格式如下所示： 2. 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu) 以太網(wǎng)： 前 同 步 信 號(hào) 幀 定 界 符 開 始 目 的 地 址 源 地 址 數(shù) 據(jù) 字 段 長 度 數(shù) 據(jù) 幀 校 驗(yàn)7 1 2 或 6 2 或 6 2 4 6 - 1 5 0 0 4組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 其內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)封裝和媒體訪問管理兩個(gè)方面 。 數(shù)據(jù)封裝 (發(fā)送和接收數(shù)據(jù)封裝 )包括成幀 (幀同步和幀定界 )、 編址 (源地址及目的地址的處理 )和差錯(cuò)檢測 (物理媒體傳輸差錯(cuò)的檢測 )等；媒體訪問管理包括媒體分配和競爭處理 ， 其功能模塊如下圖所示： 3. 以太網(wǎng)： L L C 子 層M A C 子 層發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 封 裝發(fā) 送 媒 體 訪 問 管 理接 收 數(shù) 據(jù) 解 封 裝接 收 媒 體 訪 問 管 理物 理 收 發(fā) 信 號(hào)發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 編 碼 接 收 數(shù) 據(jù) 解 碼對(duì) L L C 的 訪 問對(duì) 物 理 層 的 訪 問組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 在以太網(wǎng)中 ， 收發(fā)器通過一個(gè)安裝在 接到 該網(wǎng)絡(luò)接口卡包含緩存數(shù)據(jù)以及在收發(fā)器電纜和 收發(fā)器也進(jìn)行錯(cuò)誤檢測 、 生成幀 、 確定在沖突發(fā)生后何時(shí)重傳以及確認(rèn)發(fā)往其 簡而言之 ， 它執(zhí)行與 4. 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸 以太網(wǎng)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 令牌環(huán)在物理上是由一系列環(huán)接口和這些接口間的點(diǎn) 各站點(diǎn)通過環(huán)接口連接到網(wǎng)上 。 對(duì)媒體具有訪問權(quán)的某個(gè)發(fā)送站點(diǎn) ， 通過環(huán)接口出徑鏈路將數(shù)據(jù)幀串行發(fā)送到環(huán)上；其余各站點(diǎn)便從各自的環(huán)接口入徑鏈路逐位接收數(shù)據(jù)幀 ， 同時(shí)通過環(huán)接口出徑鏈路再生 、 轉(zhuǎn)發(fā)出去 ， 使數(shù)據(jù)幀在環(huán)上從一個(gè)站點(diǎn)到下一個(gè)站點(diǎn)環(huán)行 ， 所尋址的目的站點(diǎn)在數(shù)據(jù)幀經(jīng)過時(shí)讀取其中的信息；最后 ， 數(shù)據(jù)幀繞環(huán)一周返回到發(fā)送站點(diǎn) ， 并由它從環(huán)上撤除所發(fā)的數(shù)據(jù)幀 ， 其拓?fù)淙缦聢D所示： 令牌環(huán)： 1. 令牌環(huán)簡介 工 作 站工 作 站工 作 站工 作 站工 作 站工 作 站工 作 站工 作 站組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 (1) 網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，只有一個(gè)令牌在環(huán)路上繞行。令牌是一個(gè)特殊的比特模式，其中包含一位 “ 令牌 /數(shù)據(jù)幀 ” 標(biāo)志位，標(biāo)志位為 0時(shí)表示該令牌為可用的空令牌，標(biāo)志位為 1時(shí)表示有站點(diǎn)正占用令牌在發(fā)送數(shù)據(jù)幀。 (2) 當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須等待并獲得一個(gè)令牌，將令牌的標(biāo)志位置改為 1，隨后便可發(fā)送數(shù)據(jù)。 (3) 環(huán)路中的每個(gè)站點(diǎn)邊轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，邊檢查數(shù)據(jù)幀中的目的地址，如果是本站點(diǎn)的地址，立即讀取其中所攜帶的數(shù)據(jù)。 (4) 數(shù)據(jù)幀環(huán)繞一周返回時(shí)，發(fā)送站將其從環(huán)路上撤銷。同時(shí)根據(jù)返回的有關(guān)信息確定所傳數(shù)據(jù)有無出錯(cuò)，若有錯(cuò)則重發(fā)存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中的待確認(rèn)幀，否則釋放緩沖區(qū)中的待確認(rèn)幀。 (5) 發(fā)送站點(diǎn)完成數(shù)據(jù)發(fā)送后，重新產(chǎn)生一個(gè)令牌傳到下一個(gè)站點(diǎn)，以便使其他站點(diǎn)獲得發(fā)送數(shù)據(jù)幀的許可權(quán)。 2. 令牌環(huán)的操作過程 令牌環(huán)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 令牌環(huán)的故障處理功能主要體現(xiàn)在對(duì)令牌和數(shù)據(jù)幀的維護(hù)上。令牌本身就是比特串，它在繞環(huán)傳遞的過程中也可能受干擾而出錯(cuò)，以至造成環(huán)路上無令牌循環(huán)的差錯(cuò)；另外，當(dāng)某站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)幀后，由于故障而無法將所發(fā)的數(shù)據(jù)幀從網(wǎng)上撤銷時(shí)，又會(huì)造成網(wǎng)上數(shù)據(jù)幀持續(xù)循環(huán)的差錯(cuò)。令牌丟失和數(shù)據(jù)幀無法撤銷，是環(huán)網(wǎng)上最嚴(yán)重的兩種差錯(cuò)，可以通過在環(huán)路上指定一個(gè)站點(diǎn)作為主動(dòng)令牌管理站，以此來解決這些問題。 3. 令牌環(huán)的維護(hù) 令牌環(huán)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 主動(dòng)令牌管理站通過一種超時(shí)機(jī)制來檢測令牌丟失的情況，該超時(shí)值比最長的幀為完全遍歷環(huán)路所需的時(shí)間還要長一些。如果在超時(shí)值規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有檢測到令牌，管理站便認(rèn)為令牌已經(jīng)丟失，然后清除環(huán)路上的數(shù)據(jù)碎片并發(fā)出一個(gè)令牌。 為了檢測到一個(gè)持續(xù)循環(huán)的數(shù)據(jù)幀，管理站在經(jīng)過的每一個(gè)數(shù)據(jù)幀上，將數(shù)據(jù)幀的監(jiān)控位設(shè)置為 1，如果管理站檢測到某個(gè)數(shù)據(jù)幀的監(jiān)控位為 1，便知道有某個(gè)站未能清除自己發(fā)出的數(shù)據(jù)幀，管理站將清除環(huán)路上的這些數(shù)據(jù)幀，并發(fā)出一個(gè)令牌。 令牌環(huán)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 令牌環(huán)網(wǎng)在輕負(fù)荷時(shí)，由于存在等待令牌的時(shí)間，故效率較低；但在重負(fù)荷時(shí)，對(duì)各站公平訪問且效率高。 考慮到幀內(nèi)數(shù)據(jù)的比特模式可能會(huì)與幀的首尾定界符形式相同，可以在數(shù)據(jù)段采用比特插入法或違法碼法，以確保數(shù)據(jù)的透明傳輸。采用發(fā)送站點(diǎn)從環(huán)上收回幀的策略，具有對(duì)發(fā)送站點(diǎn)自動(dòng)應(yīng)答的功能，并具有廣播特性，即存在多個(gè)站點(diǎn)接收同一數(shù)據(jù)幀。 令牌環(huán)的通信量可以調(diào)節(jié)，一種方法是通過允許各個(gè)站點(diǎn)在收到令牌時(shí)傳輸不同量的數(shù)據(jù)，另一種方法是通過對(duì)站點(diǎn)設(shè)置優(yōu)先權(quán)，使具有較高優(yōu)先權(quán)的站點(diǎn)先得到令牌。 4. 令牌環(huán)的特點(diǎn) 令牌環(huán)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 載波監(jiān)聽多路訪問 /沖突檢測 (D)媒體訪問控制利用總線爭用方式控制數(shù)據(jù)傳輸，具有結(jié)構(gòu)簡單、在輕負(fù)載下延遲小等優(yōu)點(diǎn)，但是隨著負(fù)載的增加，導(dǎo)致沖突概率增加，它的性能將明顯下降。利用令牌環(huán)(體訪問控制方式，具有重負(fù)載下利用率高、網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)距離不敏感以及具有公平訪問等優(yōu)點(diǎn)，但是環(huán)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在檢錯(cuò)和可靠性等問題。令牌總線 (體訪問控制綜合了以上兩種媒體訪問控制的優(yōu)點(diǎn)， 令牌總線媒體訪問控制方法將局域網(wǎng)物理總線的站點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)邏輯環(huán)，每一個(gè)站點(diǎn)都在一個(gè)有序序列中被指定一個(gè)邏輯位置，在序列中，最后一個(gè)站點(diǎn)的后面跟隨的是第一個(gè)站點(diǎn)。每個(gè)站點(diǎn)都知道在自己前面的前趨站和在自己后面的后繼站的標(biāo)識(shí) 。 令牌環(huán)： 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 光纖分布式數(shù)據(jù)接口 (準(zhǔn)于 80 年代中期得到發(fā)展，它提供的高速數(shù)據(jù)通信能力要高于以太網(wǎng)(10令牌環(huán)網(wǎng) (4或 16 重負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)的高容量輸入輸出提供了一種訪問方法。 當(dāng)數(shù)據(jù)以 1000牌環(huán)網(wǎng)相比，有很大的進(jìn)步；但是隨著快速以太網(wǎng)的發(fā)展， 常見的應(yīng)用就是提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的快速訪問。 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是非結(jié)構(gòu)化的訪問網(wǎng)絡(luò)資源的方式，對(duì)等網(wǎng)中的每一臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)作為客戶機(jī)和服務(wù)器。每一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)與其他聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)是對(duì)等 (，它們沒有層次的區(qū)別。網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備可以直接訪問數(shù)據(jù)、軟件或其他網(wǎng)絡(luò)資源。 對(duì)等網(wǎng)具有構(gòu)架簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便和可擴(kuò)充性好等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)等網(wǎng)主要用于一些小型企業(yè)，因?yàn)樗恍枰?wù)器，所以成本較低，但是對(duì)等網(wǎng)只是局域網(wǎng)中最基本的一種，許多管理功能難以實(shí)現(xiàn)。 對(duì)等網(wǎng) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)又叫服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，在客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)被劃分為服務(wù)器和客戶機(jī)?；诜?wù)器的網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)了層次結(jié)構(gòu)，是為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大所需的各種支持功能而設(shè)計(jì)的。通常將基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)稱為客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)。 客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于大中型企業(yè)，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理和開網(wǎng)絡(luò)化會(huì)議等功能。還提供了強(qiáng)大的 中包括 乎是一種近乎完美的局域網(wǎng)架構(gòu)方案，但是它需要配備一臺(tái)或多臺(tái)高檔服務(wù)器，所以成本較高，但是對(duì)于企業(yè)而言，它的功能對(duì)企業(yè)的工作效率及業(yè)務(wù)工作帶來了極大的方便，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對(duì)它的投資。 客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 無盤工作站，顧名思義，就是沒有硬盤，基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的一種結(jié)構(gòu)，無盤工作站利用網(wǎng)卡上的啟動(dòng)芯片與服務(wù)器相連接，使用服務(wù)器的硬盤空間進(jìn)行資源共享。 無盤工作站網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)所具有的所有功能，在它的工作站上，沒有磁盤驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)槊颗_(tái)工作站都需要從遠(yuǎn)程服務(wù)器啟動(dòng)，所以對(duì)服務(wù)器、工作站以及網(wǎng)絡(luò)組建的要求較高，因而它的成本并不比 “ 客戶機(jī) /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò) ” 成本低，但是它的穩(wěn)定性、安全性一直為大眾所看好，特別是被一些安全系數(shù)要求較高的企業(yè)所看中。 無盤工作站網(wǎng) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 擬局域網(wǎng) 虛擬局域網(wǎng) 的是在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)上，利用交換機(jī)和路由器的功能，配置網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而允許網(wǎng)絡(luò)管理員任意地將一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的任何數(shù)量網(wǎng)段聚合成一個(gè)用戶組，使得這些網(wǎng)段好像同在一個(gè)單獨(dú)的局域網(wǎng)中。 虛擬網(wǎng)在邏輯上等于 層的廣播域，與具體的物理網(wǎng)和地理位置無關(guān)。虛擬工作組可以包含不同位置的部門和工作組，不必在物理上重新配置任何端口，真正實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)用戶與它們的物理位置無關(guān)性。 根據(jù)功能、應(yīng)用等因素將用戶在邏輯上劃分為一個(gè)個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的工作組，每個(gè)用戶主機(jī)都連接在一個(gè)支持 同屬于一個(gè) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 擬局域網(wǎng) V L A N 1V L A N 2V L A N 3V L A N 1V L A N 2V L A N 3V L A 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 靈活的、軟定義的、邊界獨(dú)立于物理媒質(zhì)的設(shè)備群。 交換機(jī)承擔(dān)了網(wǎng)絡(luò)的分段工作，而不再使用路由器來完成。通過使用夠?qū)⒃瓉硪粋€(gè)物理上的局域網(wǎng)劃分成許多個(gè)邏輯意義上的子網(wǎng)，而不必考慮具體的物理位置，每一個(gè) 如部門、車間和項(xiàng)目組等。 高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。由于在相同的 此減少了數(shù)據(jù)竊聽的可能性，極大地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。 在同一個(gè)虛擬局域網(wǎng)的成員之間提供低延遲、線速的通信。 網(wǎng)絡(luò)上傳送的包只能與位于同一個(gè) 善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，尤其是在支持廣播 /多播協(xié)議和應(yīng)用程序的局域網(wǎng)環(huán)境中，會(huì)遭遇到如潮水般涌來的包；而在 以輕松地拒絕其他 而減少網(wǎng)絡(luò)流量。 擬局域網(wǎng) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 1. 基于端口 2. 基于硬件 3. 基于網(wǎng)絡(luò)層 擬局域網(wǎng) 組網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管理 鏈路聚合 (一種封裝技術(shù) ， 它是一條點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路 ， 鏈路的兩端可以都是交換機(jī) ， 也可以是交換機(jī)和路由器 ， 還可以是主機(jī)和交換機(jī)或路由器