【文章內(nèi)容簡介】 換機(jī)采用帶上連千兆模塊的可網(wǎng)管交換機(jī)，接入層交換機(jī)采用普通的非網(wǎng)管快速以太網(wǎng)交換機(jī)。 ******學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 14 頁 共 34 頁 校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（見附圖 1） INTERNET 教學(xué)樓 2 DCS— 3426 教室 DCS— 1024 教學(xué)樓 1 DCS— 3426 DCS— 1024 多媒體電腦室 DCS— 1024 多媒體教室 多媒體電腦室 網(wǎng) 管工 作站 DCRS— 6512 DCS— 1024 網(wǎng)絡(luò)中心 多媒體教室 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 應(yīng) 用 服務(wù)器 代 理 服務(wù)器 綜合實(shí)驗(yàn)樓 教師家屬樓 DCS— 1024 DCS— 1024 DCS— 3426 DCS— 1024 一單元 二單元 三單元 四單元 DCS— 3652 1000M 光纜 1000M 銅纜 100M UTP 附圖一：校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖： ******學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 15 頁 共 34 頁 本方案所涉及的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 交換以太網(wǎng)技術(shù) 交換以太網(wǎng)是新近發(fā)展起來的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它在保證與以太網(wǎng)協(xié)議兼容的前提下，提高絡(luò)利用率，減少網(wǎng)絡(luò)資源爭奪造成的沖突，使網(wǎng)絡(luò)性能大幅度提高，以滿足各類數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)囊蟆? 交換以太網(wǎng)在技術(shù)上分為兩種：靜態(tài)交換和動態(tài)交換。 靜態(tài)交換：將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個網(wǎng)段，網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過網(wǎng)管平臺分配各個網(wǎng)段的負(fù)載，即網(wǎng)絡(luò)管理員可以只利用鼠 標(biāo)就可將工作站從資源爭奪緊張的網(wǎng)段移到其它沖突較少的網(wǎng)段上。靜態(tài)交換使得網(wǎng)絡(luò)管理員不必到現(xiàn)場接插線路，而是在網(wǎng)管平臺面前輕松地改變網(wǎng)絡(luò)配置，以調(diào)整各網(wǎng)段間的負(fù)載。靜態(tài)交換需要網(wǎng)絡(luò)管理員的監(jiān)測才能進(jìn)行被動地調(diào)整，而且每個網(wǎng)段上、網(wǎng)段之間的介質(zhì)訪問機(jī)制沒有改變，網(wǎng)絡(luò)性能沒有根本地提高。 動態(tài)交換：動態(tài)交換是在高速總線上支持多對傳輸?shù)耐瑫r進(jìn)行。它不需人工干預(yù)實(shí)時地將獨(dú)占帶寬分配給一對節(jié)點(diǎn)；而其它節(jié)點(diǎn)間也可同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。動態(tài)交換在總線內(nèi)部改變了以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問機(jī)制，使得網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸以獨(dú)占的 10Mbps 進(jìn)行， 就好象在兩個有數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)之間有獨(dú)立的傳輸電纜 一 樣， 使網(wǎng)絡(luò)效率大大提高。 動態(tài)交換分為端口交換和網(wǎng)段交換兩種。端口交換適用于高速節(jié)點(diǎn)如服務(wù)器、多媒體工作站的連接，它連接節(jié)點(diǎn)個數(shù)不多，每個節(jié)點(diǎn)都有很高的傳輸速率；網(wǎng)段交換適用于沒有特別速率要求的工作站網(wǎng)段，交換的高性能體現(xiàn)在網(wǎng)段之間、網(wǎng)段與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸上。 由此可知，動態(tài)交換代表了當(dāng)今交換技術(shù)發(fā)展的方向，交換以太網(wǎng)已廣泛應(yīng)用到了桌面。 快速以太網(wǎng)技術(shù) ******學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 16 頁 共 34 頁 快速以太網(wǎng)實(shí)際上是 10Mbps 以太網(wǎng)的 100Mbps 版本，所以它的運(yùn)行速度要比 10Mbps 以太 網(wǎng)快十倍。在用戶已經(jīng)很熟悉傳統(tǒng)以太網(wǎng)的情況下，快速以太網(wǎng)相對其他高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更容易被掌握和接受，它可以應(yīng)用在共享式和主干環(huán)境下，提供帶寬的共享式網(wǎng)絡(luò)或主干連接，同時也可以應(yīng)用在交換式環(huán)境下，提供優(yōu)異的服務(wù)質(zhì)量 (QOS)?？焖僖蕴W(wǎng)與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)相似，毋庸贅言，此外，它還具備以下優(yōu)點(diǎn)： 快速以太網(wǎng)和普通以太網(wǎng)同樣遵循 CSMA/CD 協(xié)議，現(xiàn)有的 10BaseT 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以相當(dāng)簡便地升級到快速以太網(wǎng)，保護(hù)用戶原有的投資，與其它新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，更方便地使現(xiàn)有的 10Mbps LAN 無縫連接到 100MbpsLAN 上 。 100BaseT 集線器和網(wǎng)絡(luò)接口卡，只需要比 10BaseT 同樣的設(shè)備多花少量費(fèi)用就可提供比普通以太網(wǎng)高 10 倍的性能。因此， 100BaseT 具備較高的性能價格比?？焖僖蕴W(wǎng) (100BaseT)已得到 IEEE 推薦標(biāo)準(zhǔn)為 ，并得到了所有的主流網(wǎng)絡(luò)廠商的支持。 千兆以太網(wǎng)技術(shù) 千兆以太網(wǎng)實(shí)際上是 10Mbps 以太網(wǎng)的 1000Mbps 版本，是 100M bps 以太網(wǎng)速度的進(jìn)一步提高，所以它的運(yùn)行速度要比 100Mbps 以太網(wǎng)快十倍，但它仍與以太網(wǎng)采用同樣的楨結(jié)構(gòu)。在用戶已經(jīng)很熟悉傳統(tǒng)以太網(wǎng)的情況下，千兆以太 網(wǎng)相對其他高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更容易被掌握和接受，它可以應(yīng)用在共享式和主干環(huán)境下，提供帶寬的共享式網(wǎng)絡(luò)或主干連接，同時也可以應(yīng)用在交換式環(huán)境下，提供優(yōu)異的服務(wù)質(zhì)量 (QOS)。 千兆以太網(wǎng)與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)相似，同樣遵循 CSMA/CD 協(xié)議，現(xiàn)有的以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)設(shè)備可以相當(dāng)簡便地升級到快速以太網(wǎng)，保護(hù)用戶原有的投資，與其它新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，更方便地使現(xiàn)有的 10M、 100M LAN 無縫連接到1000MbpsLAN 上。千兆以太網(wǎng)技術(shù)是與 ATM 技術(shù)一樣，極具競爭力的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，極有可能成為下一代高速網(wǎng)絡(luò)的首選技術(shù)，具備較高的性能價格比。 VLAN(虛擬局域網(wǎng) )技術(shù) ******學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 17 頁 共 34 頁 用最簡單的方式來說，從網(wǎng)絡(luò)管理的角度， VLAN 是一組可以互換單一播送和廣播數(shù)據(jù)包的局域網(wǎng)交換機(jī)上的端口。當(dāng)一個數(shù)據(jù)包從一 個屬于某一 VLAN 的端口進(jìn)行廣播時 ,交換機(jī)收到數(shù)據(jù)包然后拷貝到這一 VLAN 所包括的所有端口上。目前國際上已對 VLAN 標(biāo)記進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的定義，即 ，使不同廠商的支持標(biāo)準(zhǔn) VLAN 標(biāo)記的端口可以實(shí)現(xiàn)跨越到多臺交換機(jī)進(jìn)行 VLAN 劃分。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安裝中都需用 VLAN 的原因： 許多現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)依賴第三層轉(zhuǎn)發(fā)功能 (如傳統(tǒng)的路由器 )來提供一定程度的安全性和存取控制。即使一個多層交換機(jī)的第三層轉(zhuǎn)發(fā)模塊具有能提供完好的安全性和存取控制，如果不采用 VLAN 技術(shù)，對一個用戶來說，很容易通過重構(gòu)他 (她 )的工作站 的 IP 地址從而對與他 (她 )的子網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行利用或破壞，因?yàn)樵谶@種情況下用戶是能夠由第二層交換核心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換而不是通過第三層交換模塊。所以無法進(jìn)行安全性檢查 . 如果不定義 VLAN，一個基于多層交換技術(shù)的局域網(wǎng)將是一個單獨(dú)的、龐大的廣播域。局域網(wǎng)中站點(diǎn)的數(shù)量及采用的協(xié)議類型會造成巨大的廣播風(fēng)暴。一些局域網(wǎng)交換機(jī)采用智能廣播控制技術(shù)來解決這個問題。但如果沒有這類設(shè)計(jì)，就必須采用 VLAN 把網(wǎng)絡(luò)劃分成一定數(shù)量的廣播域來控制廣播風(fēng)暴。 現(xiàn)在讓我們看一下實(shí)踐中是如何將多層次交換技術(shù)與 VLAN 技術(shù)相結(jié)合的。為簡便起 見，我們假設(shè)每一個 IP 子網(wǎng)都可以擁有自己的 VLAN，但每一個 VLAN只能有一個 IP 子網(wǎng)。 我們要做的就是決定哪一個多層交換機(jī)上的哪一個端口屬于哪一個 IP子網(wǎng)。對一個傳統(tǒng)的以路由器為中心的局域網(wǎng)來說，這一點(diǎn)很容易實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槊恳粋€與路由器相連的局域網(wǎng)網(wǎng)段已擁有自己的子網(wǎng)標(biāo)識。當(dāng)我們連接一個局域網(wǎng)網(wǎng)段到一個多層交換機(jī)上時，主要目的是想通過把網(wǎng)段分成若干個更小的網(wǎng)段來提高性能，那么就會有一定數(shù)量的屬于同一子網(wǎng)的端口連接在的同一個多層交換機(jī)上。我們只需簡單地將在每一組屬于同一子網(wǎng)的端口定義為一個 VLAN，然后將這個VLAN連接 到一個在多層交換機(jī)中的第三層轉(zhuǎn)發(fā)模塊中的邏輯 路由器端口 上。所有這些工作只需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)管理控制平臺的操作即可。 ******學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 18 頁 共 34 頁 采用這種方式來定義 VLAN 意味著我們解決了安全性的問題。因?yàn)橛脩舨煌ㄟ^第三層交換設(shè)備，就不可能訪問與它們不在同一個 VLAN 上的資源，同時也涉及到了廣播問題 ，這是由于劃分后的廣播域要小于我們采用傳統(tǒng)路由器連接共享的網(wǎng)段所形成的廣播域。 第三層及多層交換技術(shù) 隨著 LAN 的作用已超越了簡單的的主機(jī)連接、文件和打印服務(wù)階段，而轉(zhuǎn)向圍繞著客戶 /服務(wù)機(jī)、大工作流量的應(yīng)用、 Intra Web 訪問 服務(wù)器和實(shí)時音像通訊，所以 LAN 技術(shù)需要不斷地更新。日益強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以更快的速度發(fā)展，而日益龐大及增長的數(shù)據(jù)目標(biāo)體又產(chǎn)生了持續(xù)增長的網(wǎng)絡(luò)擁塞負(fù)荷。同時，由于基于工作組或部門的服務(wù)器的解決方案被企業(yè)服務(wù)器所替代，促使空前水平的擁塞通過網(wǎng)絡(luò)主干，網(wǎng)絡(luò)的擁塞模式也不斷地發(fā)生變化。 為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的這些增長，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在兩維空間進(jìn)行發(fā)展：速度和網(wǎng)段。 速度簡單說來就是提供更高的帶寬：以太網(wǎng)已增至 1Gbps， 10Gbps 也 已在討論之中。 ATM和 FDDI給用戶帶來了提高網(wǎng)絡(luò)速度的更多選 擇 。而網(wǎng)段 使得 帶寬能夠被更多地提供給個人用戶或主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已由局域網(wǎng)橋技術(shù)通 過主干路由技術(shù)過渡到局域網(wǎng)交換技術(shù)。由于交換技術(shù)使專用的帶寬被經(jīng)濟(jì)合理的分配給每一個用戶，它就毫無疑問地成為高性能 LAN 發(fā)展未來的依靠。 然而，今天的網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)并沒為大規(guī)模的局域網(wǎng)的建設(shè)提供一個完整的、普遍的解決方案。這主要是由于傳統(tǒng)的 LAN 交換技術(shù)不是完全可以擴(kuò)充的，在現(xiàn)今大部分的實(shí)際運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)中，局域網(wǎng)交換機(jī)必須與路由器的相結(jié)合。實(shí)際上，將交換機(jī)及路由器結(jié)合在一起所構(gòu)成的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)對一些領(lǐng)域具有重要影響 。因此如下： 從 網(wǎng)絡(luò)用戶的角度看， LAN 通訊被分成兩種等級的性能。數(shù)據(jù)包直接通過交換機(jī)進(jìn)行傳遞時，享受著高速公路快速的、穩(wěn)定的傳遞性能。但是那些被迫經(jīng)過路由器的數(shù)據(jù)包只能使用慢速通路，當(dāng)流量負(fù)荷嚴(yán)重時，會受到更嚴(yán)重的延遲困擾。 交換機(jī)和路由器是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中不同的部分，需分別購買、設(shè)置和管理，完成******學(xué)院畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 19 頁 共 34 頁 這樣一個基于多元素的解決方案的花費(fèi)必然要多于一個基于集成化的單一完整的解決方案。 LAN 中路由器的使用需要額外的監(jiān)控管理手段來處理網(wǎng)絡(luò)的移動和變化。例如：如果一臺 PC 由一個 LAN 中的一個路由器端口的網(wǎng)段移至另一 LAN 中連接模塊另一路由 器端口的網(wǎng)段，通常需要給該 PC 機(jī)一個新的 IP 地址，并且在 PC