計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用第02章 局域網(wǎng)技術(shù)

第二章局域網(wǎng)技術(shù)本章內(nèi)容介紹局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的基本組成和局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法

局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則和高速局域網(wǎng)的主要技術(shù)

結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的原理

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.1局域網(wǎng)概述2.1.1局域網(wǎng)概述 局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)，又稱為局部網(wǎng)絡(luò)，是指在一個較小地理范圍內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)及設(shè)備通過通信線路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它可以包含一個或多個子網(wǎng)，通常局限在5km范圍之內(nèi)。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院

w局域網(wǎng)所覆蓋的地理范圍是有限的。通常不超過幾十千米，它適用于校園、機(jī)關(guān)、公司、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信息處理設(shè)備連網(wǎng)的需求。

w信息的傳輸速率比較高，一般為0.1Mb/s到100Mb/s，近來已達(dá)到1000Mb/s?？山粨Q各類數(shù)字和非數(shù)字（如語音、圖像、視頻等）信息。

w局域網(wǎng)的傳輸延時小，一般在幾毫秒至幾十毫秒之間。

w誤碼率低，一般在10-8～10-11以下。由于局域網(wǎng)通常采用短距離傳輸，有利于高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。

w局域網(wǎng)可以使用多種傳輸介質(zhì)來連接，包括雙絞線、同軸電纜、光纖等。局域網(wǎng)的特點(diǎn)：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.1.2局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)局域網(wǎng)在設(shè)計(jì)中，主要考慮的因素是能夠在較小的地理范圍內(nèi)更好地運(yùn)行，提高資源利用率和信息安全性，易于操作和維護(hù)等，這些要求決定了局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)。局域網(wǎng)的特性主要由三個要素決定，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和介質(zhì)詢問方式。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.1.3局域網(wǎng)通信機(jī)制由于局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍有限，因此它從基本通信機(jī)制上選擇了與廣域網(wǎng)完全不同的方式，即從“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”方式改變?yōu)椤肮蚕斫橘|(zhì)”方式或“交換”方式。因此，局域網(wǎng)在傳輸介質(zhì)、介質(zhì)存取控制方法上形成了自己的特點(diǎn)。與此相聯(lián)系，局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上主要采用了總線型、星型和環(huán)型結(jié)構(gòu)；在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)上主要采用了雙絞線、同軸電纜與光纖。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.1.4局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)類型

局域網(wǎng)常用的傳輸介質(zhì)有：同軸電纜雙絞線光纖與無線通信信道

在局部范圍內(nèi)的中、高速局域網(wǎng)中使用雙絞線;在遠(yuǎn)距離傳輸中使用光纖;在有移動節(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)中采用無線技術(shù)的趨勢已經(jīng)明朗化。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.2局域網(wǎng)的拓樸結(jié)構(gòu)2.2.1總線型拓樸結(jié)構(gòu)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院定義：所有的計(jì)算機(jī)都與通信總線相連。技術(shù)特點(diǎn)：所有節(jié)點(diǎn)都通過網(wǎng)卡連接到一條作為公共傳輸介質(zhì)的總線上。一段時間內(nèi)只允許一個設(shè)備以“廣播“方式發(fā)送數(shù)據(jù)。同一時刻有兩個以上節(jié)點(diǎn)通過總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，會沖突而傳輸失敗。優(yōu)點(diǎn)：成本低、布線容易，可靠性高，可擴(kuò)充性好。缺點(diǎn)：覆蓋范圍有限，故障的全局性突出，故障診斷困難，不利于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的增加。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.2.2環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息流向傳輸介質(zhì)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院定義：以閉合環(huán)建立局域網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)采用令牌傳遞方式，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)輪流發(fā)送數(shù)據(jù)。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：

1）沒有路徑選擇問題（兩個節(jié)點(diǎn)之間只有惟一的通路），控制協(xié)議簡單。

2）結(jié)構(gòu)簡單，增加或減少節(jié)點(diǎn)時，僅需簡單的連接操作。

3）所需的傳輸介質(zhì)少于星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。

4）傳輸時間固定，適用于數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時性要求較高的場合。

5）適合使用光纖作為傳輸介質(zhì)。光纖的傳輸速率很高，十分適合于環(huán)型拓?fù)涞膯蜗騻鬏敗?/p>

缺點(diǎn)：

1）可靠性差。2）故障檢測困難。

3）傳輸效率低。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備工作數(shù)據(jù)成幀得到令牌（發(fā)送權(quán)）傳輸過程幀途經(jīng)的轉(zhuǎn)發(fā)器判別地址若地址相符：將數(shù)據(jù)傳向所連站點(diǎn)，同時修改有關(guān)位，并向下轉(zhuǎn)發(fā)；若地址不符：則只將數(shù)據(jù)向下轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送站邊發(fā)邊監(jiān)聽上行鏈路數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀繞環(huán)一周回到本地：站點(diǎn)吸收本數(shù)據(jù)幀，同時產(chǎn)生新令牌當(dāng)令牌在環(huán)中傳輸時：便開始新一輪的傳輸環(huán)形拓?fù)滢D(zhuǎn)發(fā)器吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.2.3星型拓樸結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)與中心結(jié)點(diǎn)雙向傳輸信息中心結(jié)點(diǎn)以“廣播”方式傳遞信息中心結(jié)點(diǎn)可是交換機(jī)或集線器不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和傳輸吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院定義：指在這種結(jié)構(gòu)中存在一個中心節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)都通過點(diǎn)到點(diǎn)的線路與中心節(jié)點(diǎn)相連，任何兩個節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)建容易；節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立性強(qiáng)；易于故障診斷和維護(hù)。缺點(diǎn)：布線成本高；對中心節(jié)點(diǎn)的設(shè)備依賴性強(qiáng)。邏輯結(jié)構(gòu)：指局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系及介質(zhì)訪問控制方法。物理結(jié)構(gòu)：指局域網(wǎng)的外部連接形式。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.2.4樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.優(yōu)點(diǎn)（1）易于擴(kuò)充。樹型結(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分支，這些新節(jié)點(diǎn)和新分支都能容易地加入網(wǎng)內(nèi)。（2）故障隔離較容易。如果某一分支的節(jié)點(diǎn)或線路發(fā)生故障，很容易將故障分支與整個系統(tǒng)隔離開來。2．缺點(diǎn)各個節(jié)點(diǎn)對根節(jié)點(diǎn)的依賴性太大。如果根節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.2.5網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1．優(yōu)點(diǎn)不受瓶頸問題和失效問題的影響，可靠性高。這是由于節(jié)點(diǎn)之間有許多條路徑相連，可以為數(shù)據(jù)流的傳輸選擇適當(dāng)?shù)穆酚?，一旦出現(xiàn)故障，信號可繞過失效的部件或過忙的節(jié)點(diǎn)。2．缺點(diǎn)這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本比較高，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也較復(fù)雜。

又稱為無規(guī)則型，節(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的。大多數(shù)情況下，一個節(jié)點(diǎn)至少和兩個以上的節(jié)點(diǎn)相連，或者說每個節(jié)點(diǎn)至少有兩條鏈路與其他節(jié)點(diǎn)相連。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.3介質(zhì)訪問控制方法介質(zhì)訪問控制方法要解決以下幾個問題：該哪個結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)？發(fā)送時會不會出現(xiàn)沖突？出現(xiàn)沖突怎么辦？吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.3.1局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802IEEE802參考模型結(jié)合局域網(wǎng)自身特點(diǎn)，參考OSI/RM，IEEE802提出了局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的參考模型（LAN/RM），它與OSI/RM的對應(yīng)關(guān)系如圖4-5所示。應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制層介質(zhì)訪問控制層物理層OSI模型IEEE802吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)：定義了局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)互連以及網(wǎng)絡(luò)管理與性能測試。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)：定義了邏輯鏈路控制規(guī)范和協(xié)議。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)：定義了CSMA/CD總線介質(zhì)訪問控制方法與物理層規(guī)范。IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)：定義了令牌總線介質(zhì)訪問控制方法與物理層規(guī)范。IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)：定義了令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法與物理層規(guī)范。IEEE802.6標(biāo)準(zhǔn)：定義了城域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法與物理層規(guī)范。IEEE802.7標(biāo)準(zhǔn)：定義了寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。IEEE802.8標(biāo)準(zhǔn)：定義了光纖傳輸技術(shù)。IEEE802.9標(biāo)準(zhǔn)：定義了語音與數(shù)據(jù)綜合局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE802.10標(biāo)準(zhǔn)：定義了可互操作的局域網(wǎng)安全規(guī)范。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)：定義了無線局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE802.12標(biāo)準(zhǔn)：定義了100VG－AnyLAN訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.3.2CSMA/CD方法：CSMA/CD：帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問方法。CSMA/CD發(fā)展：CSMA/CD功能：用來解決共享公共總線的多個節(jié)點(diǎn)如何順利發(fā)送數(shù)據(jù)的問題。工作過程：先聽后發(fā)，邊發(fā)邊聽，沖突停止，延時重發(fā)總線沖突監(jiān)測，聽總線是否空閑忙休息一會等待吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.3.2令牌總線（TokenBus

）方法：定義：是一種在總線上利用一個特殊結(jié)構(gòu)的控制幀作為控制各節(jié)點(diǎn)訪問公共傳輸介質(zhì)的訪問控制方法。工作過程：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院交出令牌：該節(jié)點(diǎn)沒有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送；該節(jié)點(diǎn)已發(fā)送完所有待發(fā)送的數(shù)據(jù)幀；該節(jié)點(diǎn)持有令牌的最大時間已到。維護(hù)工作：環(huán)的初始化工作；新節(jié)點(diǎn)加入環(huán)；節(jié)點(diǎn)從環(huán)中撤出；環(huán)的恢復(fù)；特點(diǎn)：介質(zhì)訪問延遲時間有確定值；通過令牌來協(xié)調(diào)各節(jié)點(diǎn)之間的通信關(guān)系，不會發(fā)生沖突；支持優(yōu)先級服務(wù)。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.3.3令牌環(huán)（TokenRing）方法定義：所有節(jié)點(diǎn)物理上連接成一個環(huán)，沿環(huán)有一個特殊的控制幀在單向循環(huán)流動。

令牌環(huán)是一種適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的分布式介質(zhì)訪問控制方式，已由IEEE802委員會建議成為局域網(wǎng)控制協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)之一，即IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)。在令牌環(huán)網(wǎng)中，令牌也叫通行證，它具有特殊的格式和標(biāo)記。令牌有“忙（Busy）”和“空閑（Free）”兩種狀態(tài)。具有廣播特性的令牌環(huán)訪問控制方式，還能使多個站點(diǎn)接收同一個信息幀，同時具有對發(fā)送站點(diǎn)自動應(yīng)答的功能。其訪問控制過程如圖4-3所示。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院令牌ABCDABCDABCDABCD節(jié)點(diǎn)A截獲令牌,并準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)A將數(shù)據(jù)發(fā)送到節(jié)點(diǎn)C數(shù)據(jù)循環(huán)一周后,節(jié)點(diǎn)A將其收回產(chǎn)生新的令牌,發(fā)送到環(huán)路中工作過程：主要技術(shù)特性：拓樸結(jié)構(gòu)：物理連接呈星型，邏輯連接為環(huán)型；傳輸介質(zhì)：雙絞線、光纖、同軸電纜；傳輸速率：4Mb/s或16Mb/s。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.4局域網(wǎng)硬件系統(tǒng)組成一個局域網(wǎng)（LAN）通常由四個部分組成，它們分別是：服務(wù)器、工作站、通信設(shè)備和通信協(xié)議。在局域網(wǎng)中所有的通信處理功能是由網(wǎng)卡來實(shí)現(xiàn)的，但在物理上卻不明顯。有時為了擴(kuò)展局域網(wǎng)絡(luò)的范圍還要引入路由器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)和通信服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)部件。2.4.1局域網(wǎng)的硬件系統(tǒng)一、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：定義：指能夠向網(wǎng)絡(luò)用戶提供特定服務(wù)功能的計(jì)算機(jī)。分類：文件服務(wù)器打印服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院二、網(wǎng)絡(luò)工作站：定義：是網(wǎng)絡(luò)中一臺臺各種型號的計(jì)算機(jī)。注：客戶機(jī)(工作站)與服務(wù)器不同，服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)上許多網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)以共享它的資源，而客戶機(jī)僅對操作該客戶機(jī)的用戶提供服務(wù)。服務(wù)器工作站它只為我一人服務(wù)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院三、局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)1同軸電纜硬銅線網(wǎng)狀外屏蔽層保護(hù)性材料特性：具有高帶寬和級好的噪聲抑制特性。同軸電纜的帶寬取決于電纜的長度同軸電纜的分類：基帶同軸電纜、寬帶同軸電纜

基帶同軸電纜的屏蔽層是用銅做成的網(wǎng)狀，用于數(shù)據(jù)傳送

寬帶同軸電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的，用于模擬傳送吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2雙絞線雙絞線是目前最常見的一種局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)。它使用一對或多對按規(guī)則纏繞在一起的銅芯電線傳輸信號，許多這樣的銅線對集中在一起，再包上保護(hù)套便成了雙絞線電纜。雙絞線電纜主要用于星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。注意：銅線對雙絞起來的目的是為了使銅線對之間的電磁干擾減至最小。雙絞線的最大傳輸距離為100米吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院1）、雙絞線分類：非屏蔽雙絞線（UTP）、屏蔽雙絞線（STP）屏蔽雙絞線是由鋁泊包裹減小輻射。2）、雙絞線制作標(biāo)準(zhǔn)：

（1）EIA/TIA

568A

標(biāo)準(zhǔn)：白綠／綠／白橙／藍(lán)／白藍(lán)／橙／白棕／棕

（從左起）

（2）EIA/TIA

568B

標(biāo)準(zhǔn)：白橙／橙／白綠／藍(lán)／白藍(lán)／綠／白棕／棕

（從左起）注：都按EIA/TIA568B連接稱直通線，分別按兩個標(biāo)準(zhǔn)連接稱交叉線吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院光纖的分類：單模光纖：指光信號僅與光纖軸成單個可分辨角度的單光線傳輸。其使用的通信信號是激光，標(biāo)準(zhǔn)波長為1300nm和1550nm。多模光纖：指光纖的光信號與光纖軸成多個可分辨角度的多光線傳輸。其使用的光源是LED，標(biāo)準(zhǔn)波長為850nm個1300nm。特點(diǎn):較寬的帶寬、傳輸速率高。誤碼率小抗干擾能力強(qiáng)數(shù)據(jù)保密性好傳輸距離遠(yuǎn)價(jià)格昂貴，建網(wǎng)費(fèi)用高3.光纖吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院微波(2GHZ~40GHZ)特點(diǎn):微波波段頻率很高；頻帶寬；傳輸質(zhì)量好缺點(diǎn):會受惡劣天氣影響，隱蔽性和保密性差網(wǎng)絡(luò)無線傳輸介質(zhì)分為三類：微波、紅外線、激光紅外線(100GHZ~1000THZ)優(yōu)勢可體現(xiàn)在筆記本上，無限天線，用內(nèi)置的硬件即可通信激光激光通信的原理是把載有數(shù)據(jù)信號的激光經(jīng)過調(diào)制，然后發(fā)送給定點(diǎn)接收器，在經(jīng)調(diào)制還原出數(shù)據(jù)信號。缺點(diǎn)：視距離傳輸；受天氣影響；解碼效果有待提高4無線介質(zhì)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院四網(wǎng)卡概念：又稱網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC），簡稱網(wǎng)卡。它一方面要安裝在計(jì)算機(jī)的主板上，另一方面與傳輸介質(zhì)相連。網(wǎng)卡工作在物理層和介質(zhì)訪問控制層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝和拆封、差錯校驗(yàn)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信管理。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院類型：按適應(yīng)的計(jì)算機(jī)機(jī)型分類：標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)卡：用于臺式計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；PCMCIA網(wǎng)卡：是個人計(jì)算機(jī)內(nèi)存卡國際協(xié)會制定的一種便攜機(jī)插口標(biāo)準(zhǔn)。按網(wǎng)卡支持的傳輸速率分類：10Mb/s網(wǎng)卡：100Mb/s網(wǎng)卡：10/100Mb/s網(wǎng)卡：1000Mb/s網(wǎng)卡：按網(wǎng)卡的總線類型分類：ISA（IndustraStandardArchitecture）網(wǎng)卡：PCI（PeripheralComponentInterconnect）網(wǎng)卡：按網(wǎng)卡的接口類型和支持的傳輸介質(zhì)分：雙絞線、粗纜、細(xì)纜、光纖、USB、無線、HUB網(wǎng)卡。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院五中繼器與集線器

中繼器（Repeater）又稱轉(zhuǎn)發(fā)器或收發(fā)器，它工作在OSI模型的第一層，即物理層。1）

中繼器的功能第一，中繼器具有接收、放大、整形和轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)信息的作用，可以起到擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)連接距離或工作站數(shù)目）的作用；第二，使用帶有不同接口的中繼器，可以連接兩個使用不同的傳輸介質(zhì)、不同類型的以太網(wǎng)段。1.中繼器吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院

光纖收發(fā)器

用中繼器再生信號吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2）

中繼器使用的規(guī)則（中繼規(guī)則）5-4-3-2-1規(guī)則

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院3）中繼器的應(yīng)用特點(diǎn)（1）

中繼器的主要優(yōu)點(diǎn):

中繼器安裝簡單、可以輕易地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的長度、使用方便、價(jià)格相對低廉，它是最便宜的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)距離的設(shè)備。（2）

中繼器的主要缺點(diǎn):①中繼器用于局域網(wǎng)之間有條件的連接。一般情況下，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的第1層可以不同，但是第2~7層應(yīng)當(dāng)使用相同或兼容協(xié)議。中繼器可以連接兩個使用不同傳輸介質(zhì)和物理端口，但使用相同介質(zhì)訪問控制方法的網(wǎng)絡(luò)。②中繼器不能進(jìn)行通信分段，多個網(wǎng)段使用中繼器互聯(lián)后，將增加網(wǎng)絡(luò)的信息量，易發(fā)生阻塞。③中繼器不能控制廣播風(fēng)暴。④使用中繼器擴(kuò)展網(wǎng)段和網(wǎng)絡(luò)距離時，其數(shù)目有所限制。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院4）使用和選擇中繼器時應(yīng)注意的事項(xiàng):①

網(wǎng)段的接口②

網(wǎng)段擴(kuò)展的極限距離③

使用中繼器互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)注意所連接的各網(wǎng)段的高層（2～7層）協(xié)議應(yīng)當(dāng)相兼容。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.集線器（HUB）概念：是以太網(wǎng)的中心連接設(shè)備，所有節(jié)點(diǎn)都通過非屏蔽雙絞線與集線器連接成物理上的星型結(jié)構(gòu)，在MAC層仍然采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法，其只處理比特信息，將接收到的信息進(jìn)行再生放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院類型：按傳輸速度分：10Mb/s集線器：100Mb/s集線器：10/100Mb/s集線器：按照集線器是否能夠堆疊分：普通集線器：可堆疊集線器：安集線器是否支持網(wǎng)管功能分：簡單集線器：可網(wǎng)管集線器吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院六網(wǎng)橋和交換機(jī)1）網(wǎng)橋的定義網(wǎng)橋（bridge）是指用來連接兩個或多個在數(shù)據(jù)鏈路層以上具有相同或兼容協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。網(wǎng)橋一般由軟件和硬件組成，它工作在OSI模型的第二層。網(wǎng)橋是一種基于物理地址來過濾、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的互連設(shè)備，它通過對網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行篩選來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分段，改善網(wǎng)絡(luò)性能的。它可以實(shí)現(xiàn)基于端口MAC地址的過濾和分段。1.網(wǎng)橋吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)A計(jì)算機(jī)B網(wǎng)橋網(wǎng)橋吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2).網(wǎng)橋的分類（1）根據(jù)網(wǎng)橋連接的范圍，分為本地網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程網(wǎng)橋本地網(wǎng)橋遠(yuǎn)程網(wǎng)橋主要用于直接連接兩個相距很近的LAN或同一地理區(qū)域內(nèi)的多個局域網(wǎng)段，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。主要用來連接兩個遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)或不同區(qū)域內(nèi)的局域網(wǎng)段，以形成單個大型的網(wǎng)絡(luò)，一般都需要使用公用電話網(wǎng)。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院外橋

內(nèi)橋內(nèi)橋安裝在文件服務(wù)器中，實(shí)際上就是插入的多塊網(wǎng)卡，每個網(wǎng)卡與一子網(wǎng)相連，由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)管理。內(nèi)橋的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便，組網(wǎng)靈活，但使用時網(wǎng)橋軟件會占用文件服務(wù)器的資源，從而導(dǎo)致服務(wù)器性能下降。外橋是通過工作站內(nèi)的專用硬件和固化軟件來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互連。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)全由硬件來完成，速度比內(nèi)橋快，并且也不會影響文件服務(wù)器的性能，但是外橋需要增加額外的投資。

（2）根據(jù)網(wǎng)橋是運(yùn)行在服務(wù)器上還是作為服務(wù)器外的一個單獨(dú)物理設(shè)備，將網(wǎng)橋分為內(nèi)橋和外橋吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院（3）根據(jù)網(wǎng)橋的路徑選擇方法分為透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋

透明網(wǎng)橋透明網(wǎng)橋網(wǎng)絡(luò)主機(jī)完全是透明的。其優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，在使用時不用做任何配置，橋就能正常工作。它能連接不同類型的以太網(wǎng)，但是路由選擇由各網(wǎng)橋自身來決定，網(wǎng)絡(luò)上的各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇，因而不能獲得最佳的數(shù)據(jù)傳輸路徑。

源路由網(wǎng)橋源路由網(wǎng)橋要求網(wǎng)絡(luò)各結(jié)點(diǎn)都參與路由選擇，詳細(xì)的路由信息放在數(shù)據(jù)幀的首部，這樣網(wǎng)絡(luò)上的每個結(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，都已經(jīng)清楚地知道發(fā)往各個目的結(jié)點(diǎn)的路由了。理論上，源路由網(wǎng)橋能夠選擇最佳的數(shù)據(jù)傳輸路徑。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院3)網(wǎng)橋的特點(diǎn)：網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備網(wǎng)橋以地址過濾、存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)互連網(wǎng)之間的通信網(wǎng)橋可以分隔兩個網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能和安全性。由于網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，不受MAC定時特性的限制，可以連接的網(wǎng)絡(luò)跨度幾乎是無限的用網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2局域網(wǎng)交換機(jī)概念：可以在它的多個端口之間同時建立多個并發(fā)連接，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸。分類：園區(qū)網(wǎng)主干交換機(jī):比較大型的，有很高的板速率和很高的數(shù)據(jù)吞吐量，適用于一個企業(yè)或?qū)W校。園區(qū)網(wǎng)支干交換機(jī)：一般具有兩種端口：上端口一般采用光纖，與企業(yè)級交換機(jī)構(gòu)成園區(qū)網(wǎng)的主干（1000Mb/s）；普通端口用于連接工作組交換機(jī)（100Mb/s）工作組交換機(jī)：一般面向用戶，下連計(jì)算機(jī)，上連支干，速率為100Mb/s或10Mb/s。連接方式：級聯(lián)方式：上連端口和骨干交換機(jī)連接冗余連接：樹形連接堆疊：通過專用的堆疊線連接起來吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院交換機(jī)處理相同的幀格式，交換速度快

交換機(jī)具有少量的地址表，以提高交換機(jī)的查表速度。

支持多個獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，具有較高的吞吐量。

交換機(jī)內(nèi)部采用硬件交換，交換速度快。

交換機(jī)具有分割子網(wǎng)的功能。

提供一定的存儲能力。

交換機(jī)的每個端口獨(dú)享指定的帶寬。

特點(diǎn)：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.4.2網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Windows、UNIX、Linux）

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（SQL、Informix）

網(wǎng)絡(luò)通信軟件、設(shè)備驅(qū)動程序

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件（E-mail、BBS、財(cái)務(wù)軟件、辦公軟件等)。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院1.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)定義：NetworkOperationSystem，是使網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)能方便有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需的各種服務(wù)的軟件和有關(guān)規(guī)則的集合。功能：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟、硬件資源的管理、網(wǎng)絡(luò)通信和任務(wù)調(diào)度，并提供用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的接口以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性服務(wù)。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院目前，常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有WindowsNTServer、Windows2000server、NetWare、

Linux

、UNIXWindowsNtserverWindowsNT操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位在高性能工作站、臺式機(jī)、服務(wù)器以及政府機(jī)關(guān)、大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等多種應(yīng)用環(huán)境.能安全、簡單的運(yùn)行幾乎所有較新版的大眾軟件，支持多處理器操作，為網(wǎng)絡(luò)提供了更高的可擴(kuò)展性。Windows2000server為服務(wù)器開發(fā)的，該系統(tǒng)性能優(yōu)越、系統(tǒng)可靠、使用和管理方便，是中小型局域網(wǎng)比較長用的一種操作系統(tǒng)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院NetWareUNIXLinuxNetware操作系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)硬件要求較低，Netware服務(wù)器隊(duì)無盤工作站和游戲的支持較好?，F(xiàn)在Netware已經(jīng)支持TCP/IP協(xié)議。通用的多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)。其中典型的是支持多個登錄的網(wǎng)絡(luò)用戶。網(wǎng)絡(luò)安全性好，能長時間穩(wěn)定工作。

源代碼公開、

完全免費(fèi)、完全的多任務(wù)和多用戶、適應(yīng)多種硬件平臺、

穩(wěn)定性好、易于移植、用戶界面良好、具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件用以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能的軟件，網(wǎng)絡(luò)體系的不同層次有自身不同的協(xié)議軟件，是保證網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。

（1）IPX/SPX：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分組交換協(xié)議/順序交換協(xié)議。屬局域網(wǎng)協(xié)議。支持所有的局域網(wǎng)構(gòu)型。IPX/SPX協(xié)議提供了分組尋址和選擇路由功能，這兩個協(xié)議組合在一起保證數(shù)據(jù)流由信源準(zhǔn)確傳到信宿。

（2）TCP/IP協(xié)議：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的核心協(xié)議，是一組協(xié)議的集合。

（3）X.21與X.25協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，分別適用于電路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換（分組交換網(wǎng)）。用于公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的連接。

（4）PPP：計(jì)算機(jī)之間通過電話線進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)通信的協(xié)議。

（5）SLIP：串行鏈路IP協(xié)議。計(jì)算機(jī)通過電話線串行互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。一般和PPP組合使用SLIP/PPP。（6）幀中繼（FrameRelay）協(xié)議。（7）POP、SMTP、HTTP、FTP等協(xié)議。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院3．通信軟件網(wǎng)絡(luò)通信軟件的任務(wù)是根據(jù)通信協(xié)議來控制和管理線程間的通信，如：傳真軟件、IP電話軟件、Modem拔號軟件、BT、MSN和OICQ等。

4.設(shè)備驅(qū)動軟件網(wǎng)卡、硬盤等每個驅(qū)動程序都包括有確保設(shè)備實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的邏輯（程序）和數(shù)據(jù)，用于設(shè)備驅(qū)動。

5.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件應(yīng)用層上使用的軟件，如E-mail、BBS、財(cái)務(wù)軟件、辦公軟件、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)安全軟件等。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5高速局域網(wǎng)技術(shù)為了提高局域網(wǎng)的帶寬、改善局域網(wǎng)的性能，人們提出了以下幾種解決方案。

第一種方案：提高以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，從10Mb/s提高到100Mb/s，甚至提高到1Gbps以上，這就推動了高速局域網(wǎng)的研究與產(chǎn)品的開發(fā)。

第二種方案：將一個大型局域網(wǎng)劃分成多個用網(wǎng)橋或路由器互聯(lián)的子網(wǎng)。

第三種方案：將“共享介質(zhì)方式”改為“交換方式”，這就推動了“交換式局域網(wǎng)”技術(shù)的發(fā)展。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.1快速以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)是在傳統(tǒng)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展的，因此它不僅保持相同的以太幀格式，而且還保留了用于以太網(wǎng)的CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方式。由于快速以太網(wǎng)的速率比普通以太網(wǎng)提高了10倍，所以快速以太網(wǎng)中的橋接器、路由器和交換機(jī)都與普通以太網(wǎng)不同，它們具有更快的速度和更小的延時，100BASE-T與10BASE-T的比較見表4-1。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院原理：采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法，定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)（100BASE-T）。100BASE-T支持的傳輸介質(zhì)：100BASE-TX：支持2對5類非屏蔽雙絞線，也支持2對1類屏蔽雙絞線；100BASE-T4：支持4對3類非屏蔽雙絞線；100BASE-FX：支持2芯的多模或單模光纖。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.2千兆位以太網(wǎng)原理：定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)1000BASE-T支持的傳輸介質(zhì)：標(biāo)準(zhǔn)傳輸介質(zhì)類型光纖直徑最大傳輸距離1000BASE-ST多模光纖62.5/50260/5251000BASE-LX單模光纖930001000BASE-T/CXUTP/STP5類/STP100/25吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.3光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）定義：是美國國家標(biāo)準(zhǔn)局推薦的100Mb/s速率光纖令牌環(huán)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。工作原理： 以光纖作為傳輸介質(zhì)，采用令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制協(xié)議。FDDI網(wǎng)有專用的FDDI網(wǎng)卡和專用的FDDI線路集中器。

FDDI采用雙環(huán)路結(jié)構(gòu)，一根環(huán)路沿順時針方向傳輸；令一根沿逆時針方向傳輸。在正常工作狀態(tài)下，只有一個環(huán)在工作，稱為主環(huán)，另一個稱為備用環(huán)。如果主環(huán)出了故障，則備用環(huán)投入使用；如果兩個環(huán)在同一個節(jié)點(diǎn)斷開，則將兩個環(huán)相接構(gòu)成單環(huán)，網(wǎng)絡(luò)可以繼續(xù)工作。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院FDDI主要性能指標(biāo)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：雙環(huán)；傳輸介質(zhì)：光纖；傳輸速率：100Mb/s；使用的協(xié)議：IEEE802.2和IEEE802.5;最大環(huán)網(wǎng)長度：200km；最大站點(diǎn)數(shù)：1000個；最大幀長：4500字節(jié)；站間最大距離：2km。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院FDDI的組網(wǎng)一個FDDI一般包括光纖、工作站、集線器和網(wǎng)卡等部分。在FDDI上所連接的工作站有雙附接站（DAS）和單附接站（SAS）兩類。凡是要直接連接到FDDI網(wǎng)上的設(shè)備，都應(yīng)配置FDDI網(wǎng)卡。FDDI網(wǎng)卡分為雙附接網(wǎng)卡和單附接網(wǎng)卡兩種。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.4100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN是一種快速以太網(wǎng)和令牌環(huán)媒體技術(shù)，它使用四對3、4或5類UTP電纜。這種高速的傳輸技術(shù)由惠普（Hewlett-Packard）開發(fā)，可以應(yīng)用于現(xiàn)存的10Base-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中。它基于IEEE802.12標(biāo)準(zhǔn)。100VG-AnyLAN使用了新的稱為需求優(yōu)先的訪問方法取代了現(xiàn)在以太網(wǎng)上帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）方法。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.5ATM網(wǎng)絡(luò)

ATM(AsynchronousTransferMode)意指異步傳輸模式。1990年，國際電報(bào)電話咨詢委員會（CCITT）正式建議將ATM作為實(shí)現(xiàn)BISDN的一項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)，這樣，以ATM為機(jī)制的信息傳輸和交換模式也就成為電信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作的基礎(chǔ)和2l世紀(jì)通信的主體之一。

ATM技術(shù)具有如下特點(diǎn)：提供質(zhì)量服務(wù)保證（QOS）。交換吞吐量大、帶寬利用率高。具有靈活的組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)載平衡能力、伸縮性、可靠性極高。ATM是一種局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的綜合技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)LAN和WAN的無縫連接。ATM網(wǎng)絡(luò)具有很好的擴(kuò)充能力、易升級、易擴(kuò)展。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.6交換局域網(wǎng)局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制角度分：共享式局域網(wǎng)：交換式局域網(wǎng)：特點(diǎn)：網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)共享一條公共的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，必然會造成沖突。特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過交換機(jī)連接成星型結(jié)構(gòu)。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院概念：是以局域網(wǎng)交換機(jī)作為核心設(shè)備的，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過交換機(jī)連接成星型結(jié)構(gòu)。交換模式：直接交換（CutThrough）方式交換機(jī)只讀出數(shù)據(jù)幀的前6個字節(jié)，在映射表中查找目標(biāo)地址，并立即將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)出去。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：速度快、延時??；缺點(diǎn)：在轉(zhuǎn)發(fā)幀時不進(jìn)行錯誤校驗(yàn)，可靠性相對低；另外，不能對不同速率的端口轉(zhuǎn)發(fā)，100到10Mbps時就需要緩沖幀。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院存儲轉(zhuǎn)發(fā)（StoreandForward）方式交換機(jī)把整個幀都讀入緩沖器，并進(jìn)行CRC效驗(yàn)，如果CRC錯誤，或幀小于64字節(jié)，或大于1518個字節(jié)，則將被丟棄；否則轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)端口。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，能支持不同速率端口之間的轉(zhuǎn)發(fā)；缺點(diǎn)：延遲時間大；交換機(jī)內(nèi)的緩沖存儲器有限，當(dāng)負(fù)載較重時，易造成幀的丟失；改進(jìn)的直接交換方式

交換機(jī)首先將數(shù)據(jù)幀的前64個字節(jié)讀入緩沖器，并判斷其是否有錯，如果正確就轉(zhuǎn)發(fā)。特點(diǎn)：對于短的幀，交換延遲時間與直接交換方式相同；對于長的幀，交換延遲時間減少；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院局域網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)特點(diǎn)：低交換傳輸延遲。

高傳輸帶寬。

允許10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s共存。

支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院2.5.7虛擬局域網(wǎng)概念：將物理上彼此分開的用戶或服務(wù)器分成邏輯的工作組，建立在局域網(wǎng)交換機(jī)之上，它以軟件的方式實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分和管理，邏輯工作組的節(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制。標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.10VLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院

特點(diǎn)：建立在局域網(wǎng)交換機(jī)上，以軟件方式實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，邏輯工作組的節(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制；同一邏輯分組的成員可以分布在相同的物理網(wǎng)段上，也可以分布在不同的網(wǎng)絡(luò)上；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院房間A房間B房間C123456789交換機(jī)VLAN

A：1-3-6-8-9VLAN

B：2-4-5-7VLAN的物理連接結(jié)構(gòu)VLAN的邏輯結(jié)構(gòu)VLAN

AVLAN

B136894257交換機(jī)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院作用：方便了節(jié)點(diǎn)的移動；控制網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴；增加網(wǎng)絡(luò)的安全性；提高網(wǎng)絡(luò)管理效率。類型：根據(jù)端口劃分；根據(jù)MAC地址劃分；基于網(wǎng)絡(luò)層的VLAN；根據(jù)IP廣播組劃分。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院基于交換機(jī)端口的虛擬局域網(wǎng)基于交換機(jī)端口的虛擬局域網(wǎng)無法自動解決節(jié)點(diǎn)的移動、增加和變更問題。如果一個節(jié)點(diǎn)從一個端口移動到另一個端口時，網(wǎng)絡(luò)管理者必須對虛擬局域網(wǎng)成員進(jìn)行重新配置。

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院基于MAC地址的虛擬局域網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：允許節(jié)點(diǎn)移動到網(wǎng)絡(luò)其它物理網(wǎng)段；可以解決基于端口的VLAN所不能解決的問題，將一個集線器連接區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)劃分到不同的VLAN中。缺點(diǎn)：需要對大量的毫無規(guī)律的MAC地址進(jìn)行操作；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院基于網(wǎng)絡(luò)層地址的虛擬局域網(wǎng)使用節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層地址來配置虛擬局域網(wǎng)，要求交換機(jī)能夠處理網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)；有利于組成基于服務(wù)或應(yīng)用的虛擬局域網(wǎng)；用戶可以隨意移動節(jié)點(diǎn)而無需重新配置網(wǎng)絡(luò)地址；一個虛擬局域網(wǎng)可以擴(kuò)展到多個交換機(jī)的端口上，甚至一個端口能對應(yīng)于多個虛擬局域網(wǎng)。由于檢查網(wǎng)絡(luò)層地址比檢查MAC地址的延遲要大，因此，這種方法影響了交換機(jī)的交換時間以及整個網(wǎng)絡(luò)的性能；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院VLAN的其他劃分方法基于IP組播的虛擬局域網(wǎng)使用IP廣播組動態(tài)的建立VLAN；基于策略的虛擬局域網(wǎng)可以同時使用不同劃分VLAN的方法來建立一個虛擬局域網(wǎng)；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院在網(wǎng)絡(luò)中盡量使用同一廠家的交換機(jī)，而且在能用交換機(jī)的地方盡量使用交換機(jī)；使用交換機(jī)組建一個范圍盡可能大的交換鏈路，并且讓盡可能多的計(jì)算機(jī)直接連接到交換機(jī)上；層次化地將交換機(jī)與交換機(jī)相連，要避免使用傳統(tǒng)的路由器，以保持整個網(wǎng)絡(luò)的連通性。根據(jù)應(yīng)用的需要，使用軟件劃分出若干個VLAN。每個VLAN上的所有計(jì)算機(jī)不論其所在的物理位置如何，都處在一個邏輯網(wǎng)中。VLAN之間可以互通，也可以不相通。若要實(shí)現(xiàn)其中的某些VLAN能夠互通，則使用一臺中央路由器（或者路由交換機(jī)），將這些VLAN互連起來，從