【正文】 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 圖 交換機(jī)間鏈路 (ISL)協(xié)議 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 4) 虛擬中繼協(xié)議 虛擬中繼協(xié)議 (Virtual Trunking Protocol， VTP)也是 Cisco創(chuàng)建的，但是現(xiàn)在已經(jīng)不為 Cisco所私有。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 IEEE IEEE提出 ， 俗稱 dot 1Q。 中繼連接使單獨(dú)的 1個(gè)端口同時(shí)成為數(shù)個(gè) VLAN的端口 ， 這樣可以不需要三層設(shè)備 。 在不同類型的連接中 ， 幀被處理的方式也不一樣 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 4) 根據(jù) IP組播劃分 VLAN IP組播實(shí)際上也是一種 VLAN的定義，即認(rèn)為一個(gè) IP組播組就是一個(gè) VLAN。 這種劃分方法的缺點(diǎn)是 ， 在每一個(gè)交換機(jī)的端口都可能存在很多個(gè) VLAN組的成員 ， 保存了許多用戶的 MAC地址 ， 從而導(dǎo)致交換機(jī)執(zhí)行效率的 降低 。這是最常應(yīng)用的一種 VLAN劃分方法，適合于任何大小的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一節(jié)點(diǎn)連到一個(gè)未分配的交換端口時(shí)， VLAN管理數(shù)據(jù)庫(kù)就會(huì)查找這個(gè)硬件地址，并將交換機(jī)端口分配給正確的 VLAN。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 1) 靜態(tài) VLAN 靜態(tài) VLAN是創(chuàng)建 VLAN的典型方法 。同樣，相鄰的端口不會(huì)收到其他 VLAN產(chǎn)生的廣播。由于 VLAN被看成是一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，它具有自己的網(wǎng)橋管理信息庫(kù) (MIB)并可支持自己的生成樹。 支持的 MAC地址數(shù)越多 ， 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速率也就越快 。如果兩臺(tái)同樣是 8口 10/100 Mb/s自適應(yīng)交換機(jī)，這樣在端口帶寬、延遲時(shí)間相同的情況下，背板帶寬較寬的交換機(jī)的傳輸速率也會(huì)較快。對(duì)于千兆交換機(jī)還應(yīng)該支持 IEEE 1000BaseX或 IEEE 1000BaseT標(biāo)準(zhǔn)。在市場(chǎng)上，百兆交換機(jī)主要以 10/100 Mb/s自適應(yīng)交換機(jī)為主。在選購(gòu)交換機(jī)時(shí)，要注意產(chǎn)品供應(yīng)商的品牌知名度、用戶的口碑、產(chǎn)品的售后服務(wù)以及質(zhì)保情況。 但它當(dāng)時(shí)是采用光纖作為傳輸介質(zhì)的 ， 比以雙絞線為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)成本高許多 ， 所以隨著快速以太網(wǎng)技術(shù)的成功開發(fā) ， FDDI技術(shù)也就失去了它應(yīng)有的市場(chǎng) 。因?yàn)槟壳?10G以太網(wǎng)技術(shù)還處于研發(fā)初級(jí)階段，價(jià)格也非常昂貴 (一般要 2～ 9萬(wàn)美元 )，所以 10G以太網(wǎng)在各用戶的實(shí)際應(yīng)用中還不是很普遍，而多數(shù)企業(yè)用戶都早已采用了技術(shù)相對(duì)成熟的千兆以太網(wǎng)，且認(rèn)為這種速度已能滿足企業(yè)數(shù)據(jù)交換需求?？焖僖蕴W(wǎng)是一種在普通雙絞線或者光纖上實(shí)現(xiàn) 100 Mb/s傳輸帶寬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 1. 以太網(wǎng)交換機(jī) 首先要說(shuō)明的一點(diǎn)是 ， 這里所指的 “ 以太網(wǎng)交換機(jī) ” 是指帶寬在 100 Mb/s以下的以太網(wǎng)所用的交換機(jī) 。 鏈路聚合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同端口的負(fù)載均衡 ， 避免鏈路出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象 ， 同時(shí)也能夠互為備份 ， 保證鏈路的冗余性 。圖 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生幀無(wú)限制轉(zhuǎn)發(fā)的循環(huán)路徑。在這種方式下，交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)之前等待 64字節(jié)的沖突窗口。如果這個(gè)幀有差錯(cuò)，或者太短 (包含 CRC在內(nèi)，幀長(zhǎng)少于 64字節(jié) )，或者太長(zhǎng) (包含 CRC在內(nèi)，幀長(zhǎng)多于 1518字節(jié) )，那么這個(gè)幀將被丟棄；否則確定輸出接口，并將幀發(fā)往其目的端。 實(shí)際上還遠(yuǎn)不止一倍 ， 因?yàn)槎丝趲捯话銇?lái)說(shuō)交換機(jī)比集線器也要寬許多倍 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (2) 交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸方式不同。目前一些高檔交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì) VLAN(虛擬局域網(wǎng) )的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有路由器和防火墻的功能。 遠(yuǎn)程網(wǎng)橋無(wú)法提高 WAN的傳輸速度，但可以通過(guò)足夠的緩沖控制 3?Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，這樣才不至于對(duì) 64 kb/s的串行鏈路造成壓力。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 表 兩種網(wǎng)橋的比較 特點(diǎn) 透明網(wǎng)橋 源路由選擇網(wǎng)橋 注 解 連接方式 無(wú)連接 面向連接 透明性 完全透明 不透明 透明網(wǎng)橋?qū)χ鳈C(jī)來(lái)說(shuō)是完全不可見的，而且它與現(xiàn)在 所有 的 802 產(chǎn)品完全兼容。 網(wǎng)橋并不了解其轉(zhuǎn)發(fā)幀中高層協(xié)議的信息 ， 這使它可以同時(shí)以同種方式處理 IP、 IPX等協(xié)議 ， 它還提供了將無(wú)路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò) (如 NetBEUI)分段的功能 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (2) 選擇哪種芯片的貓比較好 。 正是因?yàn)檫@種情況 ， 現(xiàn)在很多朋友購(gòu)買機(jī)器的時(shí)候 ， 還依然把調(diào)制解調(diào)器作為上網(wǎng)的必需配置 之一 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 ADSL調(diào)制解調(diào)器分為內(nèi)置 、 外置及 USB三種類型 。ISDN調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行速度最高可達(dá) 128 kb/s。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2. 根據(jù)線路分類 根據(jù)線路分類，調(diào)制解調(diào)器主要有 電話調(diào)制解調(diào)器、 ISDN調(diào)制解調(diào)器、基帶調(diào)制解調(diào)器和 ADSL調(diào)制解調(diào)器 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2) 外置式 Modem 外置式 Modem俗稱“外貓”，如圖 (b)所示。按天線分類，無(wú)線網(wǎng)卡又可分為內(nèi)置天線與外置天線兩種。 PCI網(wǎng)卡是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛、最流行的網(wǎng)卡，它具有性價(jià)比高、安裝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 圖 網(wǎng)卡控制芯片 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (3) 鍍鈦金的金手指。如果組建的網(wǎng)絡(luò)還有其他特殊要求的話，大家就要根據(jù)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的功能和要求來(lái)選擇網(wǎng)卡。 它相對(duì)于工作站所用的普通網(wǎng)卡來(lái)說(shuō) ， 在帶寬 (通常在 100 Mb/s以上 ， 主流的服務(wù)器網(wǎng)卡都為 64位千兆網(wǎng)卡 )、 接口數(shù)量 、 穩(wěn)定性 、 糾錯(cuò)等方面都有比較明顯的提高 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2. 按網(wǎng)絡(luò)接口劃分 網(wǎng)卡的類型除了可以按其總線接口類型劃分外，我們還可按其網(wǎng)絡(luò)接口類型來(lái)劃分。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 網(wǎng)卡的主要工作原理是整理計(jì)算機(jī)上發(fā)往網(wǎng)線上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)分解為適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包之后向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出去。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 因此 ， 100BaseT快速以太網(wǎng)集線器的規(guī)則如下： (1) 所有雙絞線的長(zhǎng)度不超過(guò) 100 m(按照 EIA568規(guī)則 )。由于交換機(jī)具有分隔網(wǎng)段的功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中用交換機(jī)代替集線器作為集中設(shè)備時(shí)，只是在每一個(gè)網(wǎng)段中適用該規(guī)則。各個(gè)品牌在質(zhì)量上差距已經(jīng)不大。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 6) 注意接口類型 選用 HUB時(shí)，還要注意信號(hào)輸入口的接口類型，與雙絞線連接時(shí)需要具有 RJ45接口；如果與細(xì)纜相連，需要具有BNC接口；與粗纜相連需要有 AUI接口；當(dāng)局域網(wǎng)長(zhǎng)距離連接時(shí)，還需要具有與光纖連接的光纖接口。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 (2) 模塊化 HUB。如果您的系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有樓宇級(jí)別的綜合布線，LAN內(nèi)的用戶比較少， SOHO系列的 HUB就比較適合您，它們一般都有 8個(gè) 10BaseTX口。 而 Damp HUB只起到簡(jiǎn)單的信號(hào)放大和再生的作用 ， 無(wú)法對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行優(yōu)化 。 當(dāng)一個(gè)集線器提供的端口不夠時(shí) ， 一般有以下兩種拓展用戶數(shù)目的方法： (1) 堆疊。在網(wǎng)絡(luò)中，集線器主要用于共享網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，是解決從服務(wù)器直接到桌面的最佳、最經(jīng)濟(jì)的方案。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 4. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器 端口交換式集線器注重端口交換，而網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)集線器在背板的多個(gè)網(wǎng)段之間實(shí)際上提供一些類型的集成連接。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 2. 多網(wǎng)段集線器 多網(wǎng)段集線器是從第一類集線器直接派生而來(lái)的，采用集線器背板，這種集線器帶有多個(gè)中繼網(wǎng)段。但要注意，仍然存在總的最大傳輸距離。例如，它們不能降低所傳輸?shù)男盘?hào)的質(zhì)量，也不能提高所傳輸?shù)男盘?hào)的質(zhì)量，更不能糾正錯(cuò)誤信號(hào)。 它把兩段局域網(wǎng)連接起來(lái) ， 并把一段局域網(wǎng)上的電信號(hào)增強(qiáng)后傳輸?shù)搅硪欢紊?。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng) 1物理層中繼器應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層局域網(wǎng) 2圖 OSI上的中繼器 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 由于存在損耗 ， 在線路上傳輸?shù)男盘?hào)功率會(huì)逐漸衰減 ， 衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真 ， 因此會(huì)導(dǎo)致接收錯(cuò)誤 。 中繼器就是為解決這一問(wèn)題而設(shè)計(jì)的 。 中繼器對(duì)它所連接的局域網(wǎng)是不可見的 (透明 )。它們只是轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，但同時(shí)它們也轉(zhuǎn)發(fā)了信號(hào)的噪聲，從這個(gè)意義上講，它們不是智能設(shè)備。因?yàn)檎麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸距離不能超過(guò) 1000?m，所以擴(kuò)展線纜的傳輸距離時(shí)，不能依次級(jí)聯(lián) 5個(gè)以上的中繼器。多網(wǎng)段集線器通常是有多個(gè)接口卡槽位的機(jī)箱系統(tǒng)。這可以通過(guò)一臺(tái)綜合網(wǎng)橋、路由器或 LAN交換機(jī)來(lái)完成。在交換式網(wǎng)絡(luò)中， HUB直接與交換機(jī)相連，將交換機(jī)端口的數(shù)據(jù)送到桌面。堆疊是解決單個(gè)集線器端口不足時(shí)的一種方法，但是因?yàn)槎询B在一起的多個(gè)集線器還是工作在同一環(huán)境下，所以堆疊的層數(shù)也不能太多。早期使用的共享式 HUB一般為非智能型的 ， 而現(xiàn)在流行的 100 MB HUB和 10/100 MB自適應(yīng) HUB多為智能型的 。為了能夠利用多年以前敷設(shè)的介質(zhì)(如粗纜、細(xì)纜 )，有些集線器留出了 BNC、 AUI口。模塊化 HUB一般帶有機(jī)架和多個(gè)卡槽，每個(gè)卡槽中可安裝一塊卡，每塊卡的功能相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立型的HUB，多塊卡通過(guò)安裝在機(jī)架上的通信底板進(jìn)行互連并進(jìn)行相互間的通信。早期的 10?M HUB一般具有 RJ4 BNC和 AUI三種接口。相對(duì)而言，我國(guó)大陸產(chǎn)品的價(jià)格要便宜很多。交換機(jī)的每一個(gè)端口就相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)段，凡是級(jí)聯(lián)到交換機(jī)同一端口的所有集線器都處于同一個(gè)網(wǎng)段。 (2) 一個(gè)單獨(dú)的快速以太網(wǎng)可以有 2個(gè) Ⅱ 類集線器；連接 Ⅱ類集線器的上行鏈路電纜長(zhǎng)度不得超過(guò) 5 m， 線纜安裝的總網(wǎng)絡(luò)直徑限制在 205 m。對(duì)于網(wǎng)卡而言，每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)惟一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，它是網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時(shí)燒入 ROM(只讀存儲(chǔ)芯片 )中的，我們把它叫做 MAC地址 (物理地址 )，且保證絕對(duì)不會(huì)重復(fù)。網(wǎng)卡最終要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，所以也就必須有一個(gè)接口使網(wǎng)線通過(guò)它與其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來(lái)。 還有的服務(wù)器網(wǎng)卡支持冗余備份 、 熱插拔等服務(wù)器專用功能 。例如，組建的局域網(wǎng)如果要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，就應(yīng)該選擇帶有 遠(yuǎn)程喚醒 功能的網(wǎng)卡。優(yōu)質(zhì)網(wǎng)卡的金手指選用鍍鈦金制作，既增大了自身的抗干擾能力又減少了對(duì)其他設(shè)備的干擾，同時(shí)，金手指的 節(jié)點(diǎn) 處為圓弧形設(shè)計(jì)，如圖 。 USB接口網(wǎng)卡 (如圖 )是最近才出現(xiàn)的產(chǎn)品，這種網(wǎng)卡是外置式的，具有不占用計(jì)算機(jī)擴(kuò)展槽的優(yōu)點(diǎn)，因而安裝更為方便，主要是為了滿足沒(méi)有內(nèi)置網(wǎng)卡的筆記本電腦用戶。外置天線可以調(diào)節(jié)天線的方向從而得到更好的信號(hào)接收；而內(nèi)置天線則方便攜帶，缺點(diǎn)是天線方向無(wú)法調(diào)節(jié)。外置式Modem通常有串口 Modem和 USB接口 Modem之分。 1) 電話調(diào)制解調(diào)器 電話調(diào)制解調(diào)器主要用于數(shù)字和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，從而能夠通過(guò)話音線路傳送數(shù)據(jù)信息。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 3) 基帶調(diào)制解調(diào)器 用于接入 DDN網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制解調(diào)器有基帶調(diào)制解調(diào)器和頻帶調(diào)制解調(diào)器兩種，其中基帶傳輸是一種重要的數(shù)據(jù)傳輸方式，其作用是形成適當(dāng)?shù)牟ㄐ?，使?shù)據(jù)信號(hào)在帶寬受限的傳輸信道上通過(guò)時(shí)，不會(huì)由于波形失真而產(chǎn)生碼間干擾。 其中外置的 ADSL調(diào)制解調(diào)器安裝設(shè)置使用較為方便 ， 但價(jià)格稍貴 ，而且由于外置的 ADSL調(diào)制解調(diào)器使用了以太網(wǎng)接口 ， 所以在與計(jì)算機(jī)連接時(shí)還需要一塊以太網(wǎng)卡 。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 外置調(diào)制解調(diào)器性能穩(wěn)定，安裝和使用都很方便，但是價(jià)格方面要高出內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器很多。 目前中國(guó)電信部門使用的大都是 Rockwell或其兼容設(shè)備 ， 因此相對(duì)其他芯片而言 ，Rockwell芯片的抗干擾能力比較好 ， 特別適合我國(guó)的線路 。 網(wǎng)橋則只用 MAC地址和物理拓?fù)溥M(jìn)行工作 ， 因此它一般適于小型 、 較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò) 。源路由選擇網(wǎng)橋既不透明又不兼容。即先將傳送來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于緩沖區(qū)中，然后再以串行鏈路能夠承受的速率轉(zhuǎn)發(fā)。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。集線器的數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播 (Broadcast)方式；而交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸是有目的的，數(shù)據(jù)只對(duì)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送，只是在自己的 MAC地址表中找不到的情況下第一次使用廣播方式發(fā)送，然后因?yàn)榻粨Q機(jī)具有 MAC地址學(xué)習(xí)功能，第二次以后就不再是廣播發(fā)送了，又是有目的的發(fā)送。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 總之 ， 交換機(jī)是一種基于 MAC地址識(shí)別 ， 能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 。由于這種類型的交換要拷貝整個(gè)幀，并且進(jìn)行 CRC，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度較慢，且其延遲將隨幀長(zhǎng)度不同而變化。如果一個(gè)包有錯(cuò)，那么差錯(cuò)一般都會(huì)發(fā)生在前 64字節(jié)中。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 網(wǎng)橋 1端口 1PC端口 2PCHAHB網(wǎng)橋 2端口 1