【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 使用令牌環(huán)。4．4 FDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）。指的是傳輸距離達(dá)2公里，速率可達(dá)100Mbps，利用光纖電纜進(jìn)行令牌傳輸?shù)木钟蚓W(wǎng)絡(luò)。FDDI發(fā)展于20世紀(jì)80年代早期，適用于構(gòu)建各項(xiàng)指標(biāo)要求比較嚴(yán)格的高數(shù)據(jù)流網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)。FDDI可以以100M的速率傳輸數(shù)據(jù)，在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)中支持500個(gè)或更多節(jié)點(diǎn)。4．4．2 FDDI的主要特征雙環(huán)結(jié)構(gòu)：FDDI也是使用令牌傳輸方式來運(yùn)轉(zhuǎn)，但它使用兩個(gè)環(huán)，一個(gè)是主環(huán)，另一個(gè)是次環(huán)（備份環(huán)）。在正常情況下，使用主環(huán)，而次環(huán)處于備用模式。當(dāng)線路或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，中斷或毀壞的節(jié)點(diǎn)兩端的節(jié)點(diǎn)將兩條鏈路連接起來成為一個(gè)更長(zhǎng)的單環(huán)路網(wǎng)絡(luò)，保證其他節(jié)點(diǎn)的通信正常進(jìn)行。多消息發(fā)送：可在環(huán)上有多于一個(gè)的令牌同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。同步通信：在小流量時(shí)段內(nèi)讓出部分帶寬，模擬“T1/T3”通信信道。4．5 LAN技術(shù)比較令牌環(huán)、FDDI同以太網(wǎng)的比較：以太網(wǎng)令牌環(huán)FDDI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線/星型環(huán)雙環(huán)訪問方法CDMA/CD令牌傳輸令牌傳輸速度10/100/10001/4/16/100100廣播/非廣播廣播廣播廣播分組大小64－151632－15K32－4400自恢復(fù)否是否數(shù)據(jù)路徑冗余否否是可預(yù)測(cè)響應(yīng)時(shí)間否是是優(yōu)先級(jí)否是是最長(zhǎng)電纜是是是部署成本便宜中等貴適用環(huán)境大多數(shù)公司、教育機(jī)構(gòu)、SOHO航空、銀行、關(guān)鍵任務(wù)網(wǎng)絡(luò)中等或大型網(wǎng)絡(luò)的骨干技術(shù)小結(jié)：令牌環(huán)與FDDI網(wǎng)絡(luò)雖然不如以太網(wǎng)那樣占主導(dǎo)地位，但也憑借自身的特點(diǎn)在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。令牌環(huán)網(wǎng)中的工作站通過爭(zhēng)奪在網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)傳遞的令牌獲得在網(wǎng)絡(luò)中傳遞數(shù)據(jù)的能力。令牌環(huán)網(wǎng)中不存在沖突的概念。因此同以太網(wǎng)相比，在重負(fù)荷的情況下以太網(wǎng)的性能急劇下降，而令牌環(huán)和FDDI網(wǎng)仍然可以提供很高的有效吞吐量。通過學(xué)習(xí)令牌幀的格式，我們可以看到令牌幀可以提供比以太幀更多的功能，但令牌環(huán)網(wǎng)的部署成本要比同性能的以太網(wǎng)高。這也是為什么令牌環(huán)不如以太網(wǎng)普及的一個(gè)原因。FDDI是一種100 M光纖傳輸技術(shù)，也是使用令牌傳輸技術(shù)來運(yùn)轉(zhuǎn)。FDDI采用雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包含兩個(gè)方向相反的環(huán)，相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)信道比單鏈路提供了更高的可靠性和可恢復(fù)性。FDDI經(jīng)常用在要求苛刻、吞吐量大的網(wǎng)絡(luò)中做高速主干網(wǎng)，為局域網(wǎng)的工作組提供連接。第五章 ATM局域網(wǎng)5．1 ATM介紹5．1．1 三種傳輸模式STM：同步傳輸模式PTM：分組傳輸模式ATM：異步傳輸模式5．1．2 ATM的特點(diǎn)采用虛電路的面向連接的傳輸交換設(shè)計(jì)音頻和視頻流不會(huì)因大的數(shù)據(jù)組而延遲ATM節(jié)點(diǎn)只在有數(shù)據(jù)的時(shí)候才會(huì)占有帶寬5．1．3 ATM的工作過程預(yù)先建立虛連接不同的業(yè)務(wù)流量被切割成相同大小的信元，封裝成統(tǒng)一的格式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，并在傳輸終點(diǎn)重新聚合起來初始化連接時(shí)協(xié)商QoS5．2 ATM體系結(jié)構(gòu)物理層物理媒介子層（PM）：物理介質(zhì)子層提供比特傳輸能力，對(duì)比特定時(shí)和線路編碼等方面作出了規(guī)定，并針對(duì)所采用的物理介質(zhì)（如光纖、同軸電纜、雙絞線等）定義其相應(yīng)的特性。傳輸匯聚子層（TC）：傳輸會(huì)聚子層的主要功能是實(shí)現(xiàn)比特流和信元流之間的轉(zhuǎn)換。ATM層ATM層使用時(shí)分多路復(fù)用（TDM）技術(shù)提供信元的轉(zhuǎn)發(fā)功能。ATM層卻具有網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的某些功能，如端到端虛電路連接、交換、路由選擇。ATM適配層（AAL）會(huì)聚子層(CS)：依據(jù)所支持的服務(wù)類型的不同，CS檢測(cè)/糾正位錯(cuò)誤，信元的丟失或誤插，并且保持源和目的間的同步。拆拼子層(SAR)：SAR子層取決于發(fā)送數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)來執(zhí)行不同的功能。在發(fā)送端，SAR子層將高層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元拆成若干48字節(jié)的單元，以填充到ATM信元的凈載荷中。在接收端，SAR子層將ATM信元凈荷域的內(nèi)容重新組裝成高層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。除了這3個(gè)主要協(xié)議層以外，參考模型還包括下列3個(gè)平面：用戶平面——允許傳輸用戶信息，包括物理層、ATM層和對(duì)應(yīng)不同服務(wù)對(duì)象的AAL控制平面——負(fù)責(zé)呼叫控制和連接控制，與用戶平面共享物理層、ATM層和AAL管理平面——包括層管理和平面管理。層管理負(fù)責(zé)ATM參考模型中各層的管理，平面管理負(fù)責(zé)各層之間的協(xié)同管理和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理。5．2．2 ATM的頭部信息信頭由5個(gè)字節(jié)的內(nèi)容組成，主要用來標(biāo)明在異步時(shí)分復(fù)用上屬于同一虛擬通路的信元，并完成適當(dāng)?shù)倪x路功能。具體來說，信頭中包括這樣一些內(nèi)容，即：一般流量控制（GFC）；虛擬路徑標(biāo)識(shí)（VPI）；虛擬信道標(biāo)識(shí)（VCI）；凈荷類型標(biāo)識(shí)（PTI）；信元丟失優(yōu)先等級(jí)（CLP）；信頭差錯(cuò)控制（HEC）。剩余的48字節(jié)的信息段則是凈荷的數(shù)據(jù)。注意：ATM信元頭有兩種，分別是UNI和NNI。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過檢查信元頭來決定如何處理這個(gè)信元及將此信元送往何處。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不檢查信元載體，它只被看作是384bit的一個(gè)單元（48字節(jié)）。因此載體是由數(shù)據(jù)、語音或是視頻bit中的哪一種組成無關(guān)重要。因此可在單一的網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)支持所有數(shù)據(jù)的傳輸，這是ATM的突出優(yōu)點(diǎn)。另一方面，由于信元長(zhǎng)度小，網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換速率快，所以ATM可以很好地實(shí)現(xiàn)語音、活動(dòng)圖象等對(duì)時(shí)延敏感地業(yè)務(wù)。5．2．3 VC與VPVC虛擬信道：源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸通道。VP虛擬路徑：具有相同源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的VC的組合。5．2．4 ATM適配層（AAL）業(yè)務(wù)類型ATM層支持四種不同的業(yè)務(wù)類型，從A類到D類。每一種業(yè)務(wù)及其服務(wù)質(zhì)量是根據(jù)下列3個(gè)參數(shù)定義的：源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間同步比特率連接模式AAL協(xié)議AAL提供多種協(xié)議，以滿足傳輸不同類型數(shù)據(jù)流的需求。每一種AAL協(xié)議都包括特定的CS和SAR層。目前有4種AAL協(xié)議，即AAL1，AAL2，AAL3/4和AAL5。每一種AAL都對(duì)應(yīng)不同的服務(wù)類型，這意味著每一種AAL協(xié)議所實(shí)現(xiàn)的功能依賴于用該協(xié)議支持的服務(wù)類型的需求，如表所示：A類B類C類D類AAL1AAL2AAL3/4,AAL5AAL55．3 ATM配置5．3．1 ATM網(wǎng)絡(luò)接口UNI：用戶－網(wǎng)絡(luò)接口 UNI（user－network interface）NNI：網(wǎng)絡(luò)－網(wǎng)絡(luò)接口NNI（network－network interface）5．3．2 ATM設(shè)備VP交換機(jī)：用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的應(yīng)用。將所有相同VPI的信元沿同一路徑傳送。VC交換機(jī)：傳送單個(gè)VC，VC交換機(jī)可將單個(gè)VC從VP中分解出來，并將其傳送到不同的輸出VP中。5．4 LANE簡(jiǎn)介什么是LANE：LANE指的是LAN Emulation Over ATM，即在ATM網(wǎng)上進(jìn)行LAN局域網(wǎng)的模擬。為什么會(huì)有LANE使面向連接的ATM設(shè)備與現(xiàn)有的支持無連接局域網(wǎng)協(xié)議的設(shè)備共存。ATM LAN必須仿真什么功能？由于傳統(tǒng)LAN是介質(zhì)共享網(wǎng)絡(luò)，很容易提供廣播服務(wù)并實(shí)現(xiàn)ARP，ATM網(wǎng)必須模仿這一功能，由BUS（廣播和未知服務(wù)器）實(shí)現(xiàn)。一般來說，傳統(tǒng)LAN中的每個(gè)主機(jī)都有其MAC地址和IP地址，直接連到ATM網(wǎng)的主機(jī)除了具有ATM地址外，也必須有MAC地址和IP地址。ATM主機(jī)必須提供與MAC協(xié)議給網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議提供的接口服務(wù)相同的服務(wù)，如NDIS或ODI類驅(qū)動(dòng)接口。小結(jié)：ATM通過其面向連接的服務(wù)，定長(zhǎng)的信元結(jié)構(gòu)，較為完善的QoS體制，為包括數(shù)據(jù)、視頻、音頻在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)的應(yīng)用提供了穩(wěn)定的、可預(yù)測(cè)的服務(wù)。成為第一個(gè)跨越局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)環(huán)境的技術(shù)。ATM本身也還存在某些不足。比如同舊的網(wǎng)絡(luò)的兼容、昂貴的價(jià)格、“信元稅”的問題等等。但ATM做為一種全新的交換技術(shù)比將做為21世紀(jì)通信技術(shù)的主流。第六章 TCP/IP協(xié)議6．1 TCP/IP協(xié)議簡(jiǎn)介其他的體系結(jié)構(gòu)：IBM/SNA、DECnet、Apple Talk、IPX、Banyan/VINES6．2 TCP/IP協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議棧是由多個(gè)協(xié)議組成，也采用分層結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)接口層（Network accrss layer）對(duì)應(yīng)OSI的2層。網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)際）層協(xié)議（Internet layer）對(duì)應(yīng)OSI的3層，包括IP/ARP/RARP/ICMP傳輸層協(xié)議（Transport layer）對(duì)應(yīng)OSI的第4層，包括TCP/UDP。應(yīng)用層協(xié)議（Application layer）對(duì)應(yīng)OSI的5～7層，包括Telnet/FTP/SMTP/SNMP/DNS。6．3 IP尋址6．3．1 IP地址的分類及尋址規(guī)則IP地址回顧TCP/IP網(wǎng)上的計(jì)算設(shè)備或主機(jī)（也稱為節(jié)點(diǎn)）都分配有一個(gè)唯一的地址，叫做IP地址。IP地址屬于三層邏輯地址，用來標(biāo)識(shí)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)設(shè)備，采用分成結(jié)構(gòu)，32位，共4個(gè)8位組，采用網(wǎng)絡(luò)位+主機(jī)位的形式。IP地址的分類地址類型引導(dǎo)位網(wǎng)絡(luò)位地址范圍地址結(jié)構(gòu)主機(jī)位可用地址數(shù)A類01－126（127保留）網(wǎng)+主+主+主16777214B類10128－191網(wǎng)+網(wǎng)+主+主65534C類110192－223網(wǎng)+網(wǎng)+網(wǎng)+主254D類1110224－239組播地址E類1111240－研究用地址*IP網(wǎng)絡(luò)地址由NIC統(tǒng)一分配，以保證IP地址的唯一性注意：NIC分配的是網(wǎng)絡(luò)地址，而不是具體的IP地址。具體主機(jī)的IP地址由得到某一網(wǎng)絡(luò)地址的機(jī)構(gòu)或組織自行決定如何分配。私有地址（Private address）用于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的IP地址分配，不會(huì)被任何INTERNET上的路由器轉(zhuǎn)發(fā)－ 1個(gè)A類地址－ 16個(gè)B類地址－ 256個(gè)C類地址注意：擁有私有IP地址的主機(jī)不可直接接入INTERNET，要通過NAT/PAT轉(zhuǎn)換，以公有IP的形式接入。尋址規(guī)則 主機(jī)位不能是全“1”，全“1”表示該網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)，即廣播地址。 主機(jī)位不能是全“0”，全“0”表示該網(wǎng)絡(luò)本身，即網(wǎng)絡(luò)地址。 網(wǎng)絡(luò)中可用于給主機(jī)分配的地址均不含“廣播地址”和“網(wǎng)絡(luò)地址”。公式：網(wǎng)絡(luò)中可用的IP地址數(shù)＝2∧N－2（N為主機(jī)部分的位數(shù)）6．3．2 子網(wǎng)的概念及作用為什么要?jiǎng)?chuàng)建子網(wǎng)簡(jiǎn)單的說，創(chuàng)建子網(wǎng)是對(duì)具有單一網(wǎng)絡(luò)編號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)ABC類網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)的邏輯細(xì)分，可使網(wǎng)絡(luò)地址的使用更加有效。因?yàn)榧词怪鳈C(jī)位最少的C類網(wǎng)仍含有256個(gè)IP地址。子網(wǎng)的作用可以減少?gòu)V播通信量。子網(wǎng)通過路由器彼此連接，多數(shù)路由器采用默認(rèn)配置，不傳播廣播信息。這樣可以很大程度上節(jié)省帶寬?？梢詫⒉煌恢玫挠?jì)算機(jī)組織成單獨(dú)的子網(wǎng)，更便于管理可以為了安全或過濾而隔離網(wǎng)絡(luò)的一部分可以提供對(duì)地址更有效的使用，并具有更少的“被浪費(fèi)的”地址6．3．3 使用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)什么是子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼是用于劃分子網(wǎng)的一組32位地址，既網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用子網(wǎng)掩碼確定IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分。子網(wǎng)掩碼的表示方法同IP地址類似，也采用每8位一組的點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式。子網(wǎng)掩碼的工作原理從標(biāo)準(zhǔn)的ABC類網(wǎng)的主機(jī)部分里借用一定的高位來表示子網(wǎng)位，形成新的網(wǎng)絡(luò)位+子網(wǎng)位+主機(jī)位的結(jié)構(gòu)。當(dāng)路由器從網(wǎng)絡(luò)中收到數(shù)據(jù)包時(shí)，將子網(wǎng)掩碼同IP地址進(jìn)行逐位的“與”運(yùn)算可得該IP地址所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，路由器可由此做為轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)。子網(wǎng)掩碼的劃分方法子網(wǎng)掩碼中的“1”表示對(duì)應(yīng)的IP地址位為網(wǎng)絡(luò)位，“0”表示對(duì)應(yīng)的IP地址位為主機(jī)位。即在原有的標(biāo)準(zhǔn)ABC類網(wǎng)的基礎(chǔ)，按照子網(wǎng)劃分的要求主機(jī)部分的某些高位定為網(wǎng)絡(luò)位，即這些原先被用來表示主機(jī)地址的IP位將代表不同的子網(wǎng)。子網(wǎng)掩碼的劃分舉例，現(xiàn)在需要在其中劃分8個(gè)子網(wǎng)，這需要從該C類地址原有的8位主機(jī)位中由高到低借用至少三位坐位子網(wǎng)位。如果用二進(jìn)制的形式表示則是：。子網(wǎng)掩碼的表示方法點(diǎn)分十進(jìn)制： Bit（位）計(jì)數(shù)：十六進(jìn)制： 0xFFFF0000子網(wǎng)掩碼的劃分原則每個(gè)子網(wǎng)都有自己的網(wǎng)絡(luò)地址與廣播地址，既主機(jī)位全為“1”為該子網(wǎng)的廣播地址，全“0”為該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址。因此每個(gè)子網(wǎng)中的可用IP地址的數(shù)量應(yīng)為2∧N－2。在劃分子網(wǎng)時(shí)，不但要考慮所需子網(wǎng)的數(shù)量，也要考慮每個(gè)子網(wǎng)中主機(jī)的最大數(shù)量，因?yàn)樽泳W(wǎng)地址是由主機(jī)地址中借用的，因此當(dāng)所劃分的子網(wǎng)越多時(shí)，每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)地址相應(yīng)減少。通常以某個(gè)子網(wǎng)中所需的最大主機(jī)數(shù)量最為主機(jī)位保留的最小限度。如，當(dāng)某個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)量最多為24臺(tái)時(shí)，至少需要保留5位主機(jī)位，那么對(duì)于一個(gè)C類網(wǎng)段來說，其子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)位最多只能借用3位。被借用的主機(jī)位最少要保留2位，即子網(wǎng)掩碼的最大表示形式為：。此時(shí)，每個(gè)子網(wǎng)只有兩個(gè)IP地址是可用的。通常這種方式用于為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的端口分配IP地址。注意：在某些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，子網(wǎng)的第一個(gè)和最后一個(gè)子網(wǎng)段默認(rèn)不可用。6．3．4 VLSMVLSM概述VLSM是可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的英文縮寫，它提供了一個(gè)主類（A類、B類、C類）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包含多個(gè)子網(wǎng)掩碼的能力，可以對(duì)一個(gè)子網(wǎng)再進(jìn)行子網(wǎng)劃分。VLSM的優(yōu)點(diǎn)對(duì)IP地址更為有效的使用應(yīng)用路由歸納的能力更強(qiáng)VLSM的計(jì)算，該子網(wǎng)中總共包含有30個(gè)可用的IP地址。如果需要給一個(gè)只有6臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)分配地址，我們可能會(huì)浪費(fèi)掉余下的20多個(gè)地址。，以得到更多的子網(wǎng)地址和每個(gè)網(wǎng)絡(luò)上較少的主機(jī)數(shù)目。VLSM的應(yīng)用VLSM常被用于將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可用的地址數(shù)量最大化。例如，因?yàn)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行鏈路只需要兩個(gè)主機(jī)地址，所以我們可以使用一個(gè)只有兩個(gè)主機(jī)地址的子網(wǎng)，因此不會(huì)浪費(fèi)寶貴的IP地址。 CIDRCIDR概述 CIDR是無類域間路由的英文縮寫，其目的是用于幫助減緩IP地址耗盡和路由表增大問題的一項(xiàng)技術(shù)。CIDR的工作方式 CIDR的理念是多個(gè)C類地址塊可以被組合或聚合在