【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 22 4 局域網(wǎng)安全 23 局 域網(wǎng)安全概念 23 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 4 局 域網(wǎng)安全勢(shì)態(tài) 23 局 域網(wǎng)安全首要任務(wù) 23 5 局域網(wǎng)組建案例 24 24 組建家庭有線(xiàn)局域網(wǎng) 27 摘要： 介紹局域網(wǎng)的組成及特點(diǎn)，以及在 實(shí)際 中的 用途 。 針對(duì)某些的一位內(nèi)部使用計(jì)算機(jī)還存在 “ 單打獨(dú)斗 ” 的狀況，提出了小型局域網(wǎng)的組建過(guò)程，著重從 可行性 、 易操作性、 總體設(shè)計(jì) 具體的網(wǎng)絡(luò)軟硬件配置及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置方面進(jìn)行了詳細(xì)的敘述 。 關(guān)鍵詞 ： 局域網(wǎng) 、 傳輸介質(zhì)、互連設(shè)備、案例 緒論 ： 局域網(wǎng)的作用已從最初的主機(jī)連接、文件和打印服務(wù)，轉(zhuǎn)向圍繞著客戶(hù)機(jī)／服務(wù)器模式的大數(shù)據(jù)流應(yīng)用、 Intra、 WWW 瀏覽、實(shí)時(shí)音頻／視頻傳送等服務(wù)，日益龐大及增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流持續(xù)增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。同時(shí)，由于基于工作組或部門(mén)級(jí)的服務(wù)器解決方案被 企業(yè)級(jí)服務(wù)器所替代，促使數(shù)據(jù)流向發(fā)生了根本變化，網(wǎng)絡(luò)主干的地位進(jìn)一步得到提高。這些都促使局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從網(wǎng)橋技術(shù)、主干路由技術(shù)向局域網(wǎng)交換技術(shù)過(guò)渡。交換技術(shù)的 發(fā)展為局域網(wǎng)交換機(jī)提供了一個(gè)空前的發(fā)展機(jī)遇，也極大地促進(jìn)了局域網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 1 局域網(wǎng)概述 概念 局域網(wǎng)（ Local Area Network）是在一個(gè)局部的地理范圍內(nèi) (如一個(gè)學(xué)校、工廠(chǎng)和機(jī)關(guān)內(nèi) )，將各 種計(jì)算機(jī)。外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)等互相聯(lián)接起來(lái)組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng) 。 局域網(wǎng)的特點(diǎn) 局域網(wǎng)覆蓋很有限的地理范圍，計(jì)算機(jī)之間 的聯(lián)網(wǎng)距離通常小于 10km，適用于校園、機(jī)關(guān)、公司、工廠(chǎng)等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類(lèi)信息處理設(shè)備連網(wǎng)的湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 5 需求。 數(shù)據(jù)傳輸速率高（ 10Mbit/s～ 100Mbit/s～ 1 000Mbit/s），誤碼率低。 可根據(jù)不同需求選用多種通信介質(zhì)，例如雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光纖等。 通常屬于一個(gè)單位所有，工作站數(shù)量不多，一般在幾臺(tái)到幾百臺(tái)左右，易于建立、管理與維護(hù)。 局域網(wǎng)的基本組成 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 6 2 局域網(wǎng)的模型與標(biāo)準(zhǔn) 局域網(wǎng)參考模型 物理層 物理層涉及在通信信道上傳輸?shù)脑急忍亓鳎饕饔檬谴_保在一段物理鏈路上正確傳輸二進(jìn)制信號(hào)，功能包括信號(hào)的編碼 /解碼、同步前導(dǎo)碼的生成與去除、二進(jìn)制位信號(hào)的發(fā)送與接收。為確保位流的正確傳輸，物理層還具有錯(cuò)誤校驗(yàn)功能，以保證位信號(hào)的正確發(fā)送與正確接收 。 數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)參考模型將數(shù)據(jù)鏈路層又分如下為兩個(gè)獨(dú)立的部分 。 邏輯鏈路控制子層 LLC 該子層的功能完全與介質(zhì)無(wú)關(guān)，用來(lái)建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路，提供一個(gè)或多個(gè)服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)， 為高層提供面向連接和無(wú)連接服務(wù)。另外，為保證通過(guò)局域網(wǎng)的無(wú)差錯(cuò)傳輸， LLC 子層還提供差錯(cuò)控制和流量控制，以及發(fā)送順序控制等功能。 LLC 子層與傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)，它獨(dú)立于介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法，隱藏了各種局域網(wǎng)技術(shù)之間的差別，向網(wǎng)絡(luò)層提供一個(gè)統(tǒng)一的格式與接口。 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層 MAC 該子層的功能完成依賴(lài)于介質(zhì)，用來(lái)進(jìn)行合理的信道分配，解決信道競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。另外，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該層把從上一層接收的數(shù)據(jù)組裝成帶 MAC 地址和差錯(cuò)檢測(cè)字段湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 7 的數(shù)據(jù)幀，完成地址識(shí)別和差錯(cuò)檢測(cè)。 IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo) 準(zhǔn) 功 能 IEEE LAN 標(biāo)準(zhǔn)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)管理和性能測(cè)量等 IEEE 描述邏輯鏈路控制（ LLC）協(xié)議 IEEE 描述 CSMA/CD（載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) /沖突檢測(cè)）介質(zhì)接入控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范 IEEE 描 IEEE 802 標(biāo)準(zhǔn)述 Token Bus（令牌總線(xiàn)）網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 描述 Token Ring（令牌環(huán)）網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 描述城域網(wǎng) DQDB 標(biāo)準(zhǔn) IEEE 描述寬帶局域 網(wǎng)技術(shù) IEEE 描述光纖局域網(wǎng)技術(shù) IEEE 描述綜合話(huà)音 /數(shù)據(jù)局域網(wǎng)（ IVD LAN）標(biāo)準(zhǔn) IEEE 描述可互操作局域網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)（ SILS），定義提供局域網(wǎng)互連的安全機(jī)制 IEEE 描述無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 描述交換式局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，定義 100Mbit/s 高速以太網(wǎng)按需優(yōu)先的介質(zhì)接入控制協(xié)議 100VGANYLAN IEEE 電纜電視（ CATV—— Cable Television）寬帶通信 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 無(wú)線(xiàn)私人網(wǎng)（ WPAN—— Wireless Personal Area Network）標(biāo)準(zhǔn) IEEE 寬帶無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)標(biāo)準(zhǔn) 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 8 3 局域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 局域網(wǎng)的技術(shù)特征主要取決于它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法等三項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題，其中最重要的是介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法。局域網(wǎng)的技術(shù)特征見(jiàn)下表。 局域網(wǎng)的技術(shù)特征 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星形、 總線(xiàn)、環(huán)形 傳輸介質(zhì) 雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纜、無(wú)線(xiàn)通訊 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制 CSMA/CD、 Token Ring、 Token bus、 FDDI 局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO、 IEEE802 委員會(huì)、 NBS、 EIA、 ECMA 應(yīng)用領(lǐng)域 辦公自動(dòng)化、企業(yè)自動(dòng)化、校園、醫(yī)院等 3,1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指：將局域網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)抽象成點(diǎn)，將通信線(xiàn)路抽象成線(xiàn)，通過(guò)點(diǎn)與線(xiàn)的幾何關(guān)系來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)絡(luò)形狀。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩種。邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中信息流動(dòng)的邏輯關(guān)系，而物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)組成部分之間的物理連接關(guān)系。本節(jié)所指的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在局域網(wǎng)中常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有 ：總線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 星形結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)： 安裝容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，在網(wǎng)絡(luò)中增加或刪除節(jié)點(diǎn)容易，易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級(jí)控制，易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。 缺點(diǎn) ： 因?yàn)?星形網(wǎng) 屬于集中式控制，對(duì)中心節(jié)點(diǎn)的依賴(lài)性大，一旦中心節(jié)點(diǎn)有故障會(huì)引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 9 星形 總線(xiàn)形結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) ： 總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，需要鋪設(shè)的線(xiàn)纜最短，成本低，擴(kuò)充或刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)很容易，不需停止網(wǎng)絡(luò)的正常工作，節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)殃及系統(tǒng)。由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一個(gè)總線(xiàn)作為數(shù)據(jù)通路，信道的利用率高。 缺點(diǎn) ： 總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性較差，連接 的節(jié)點(diǎn)不宜過(guò)多，并且總線(xiàn)的任何一點(diǎn)故障可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。 總線(xiàn)型 環(huán)形結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) ： 環(huán)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定，電纜故障容易查找和排除。但其可靠性較差，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，有可能造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常工作。 缺點(diǎn) ： 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)充性較差，在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中加入節(jié)點(diǎn)、退出節(jié)點(diǎn)及維護(hù)和管理都比較復(fù)雜 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 10 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn) 控制方法 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法緊密相關(guān)，確定了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就相應(yīng)地確定了介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法。例如總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，主要采用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) /沖突檢測(cè)（ CSMA/CD）的訪(fǎng)問(wèn)控制方法，也可采用令牌總線(xiàn)（ Token Bus）的訪(fǎng)問(wèn)控制方法。對(duì)環(huán)形結(jié)構(gòu)，則主要采用令牌環(huán)（ Token Ring）的訪(fǎng)問(wèn)控制方法。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法和介質(zhì)種類(lèi)一旦確定，在很大程度上就決定了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間，吞吐率和利用率等各種特性。 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) /沖突檢測(cè)方法 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) 在以太網(wǎng)中，是以“包”為單位傳送信息 的。在總線(xiàn)上如果某個(gè)工作站有信息包要發(fā)送，它在發(fā)送信息包之前，要先檢測(cè)總線(xiàn)是“忙”還是“空閑”，如果“忙”，則發(fā)送站會(huì)隨機(jī)延遲一段時(shí)間，再次去檢測(cè)總線(xiàn)；若是“空閑”，就可以發(fā)送了。像這種在發(fā)送數(shù)據(jù)前進(jìn)行載波偵聽(tīng)，然后再采取相應(yīng)動(dòng)作的協(xié)議，人們稱(chēng)其為載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)（ Carrier Sense Multiple Access， CSMA）協(xié)議。 載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn) /沖突檢測(cè) (CSMA/CD) 工作原理 :“ 先聽(tīng)后發(fā)，邊聽(tīng)邊發(fā)，沖突停發(fā)，隨機(jī)重發(fā)” 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 11 令牌環(huán)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 令牌環(huán)技術(shù)是在環(huán)路上設(shè)置一個(gè) 令牌（ Token），那是一種特殊的比特格式。當(dāng)所有的站點(diǎn)都空閑時(shí)，令牌就不停地在環(huán)網(wǎng)上轉(zhuǎn)。當(dāng)某一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送信息時(shí)，它必須在令牌經(jīng)過(guò)它時(shí)獲取令 牌（注意：此時(shí)經(jīng)過(guò)的令牌必須是一個(gè)空令牌），并把這個(gè)空令牌設(shè)置成滿(mǎn)令牌 ，然后開(kāi)始發(fā)送信包。這時(shí)環(huán)上沒(méi)有了令牌，其他站點(diǎn)想發(fā)送信息則必須等待。要發(fā)送的信息隨同令牌在環(huán)上單向運(yùn)行，當(dāng)信息包經(jīng)過(guò)目標(biāo)站時(shí)，目標(biāo)站根據(jù)信息包中的目的地址判斷出自己是接收站，就把該信息復(fù)制到自己的接收緩沖區(qū)，信息包繼續(xù)在環(huán)上運(yùn)行，回到發(fā)送站，并被發(fā)送站從環(huán)上卸載下來(lái)。發(fā)送站將回來(lái)的信息與原來(lái)的信息 比較，沒(méi)有出錯(cuò)，則信息發(fā)送完畢。與此同時(shí)，發(fā)送站向環(huán)上插入一個(gè)新的空令牌，其他要發(fā)送信息的站點(diǎn)就可獲得它并傳輸數(shù)據(jù)。 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 12 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 令牌總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)控制方法 令牌總線(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖 令牌總線(xiàn)網(wǎng)上站點(diǎn)連接順序圖 令牌總線(xiàn)（ Token Bus）網(wǎng)的產(chǎn)生 在物理總線(xiàn)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)令牌傳遞控制方法，構(gòu)成邏輯環(huán)路，這就是 的令牌總線(xiàn)介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制技術(shù)。因此，令牌總線(xiàn)網(wǎng)在物理上是一個(gè)總線(xiàn)網(wǎng)，采用同軸電纜或光纖的傳輸介質(zhì)；在邏輯上是一個(gè)環(huán)網(wǎng)，采用令牌來(lái)決 定信息的發(fā)送。 令牌總線(xiàn)的工作原理 在令牌總線(xiàn)網(wǎng)中所有站點(diǎn)都按次序分配到一個(gè)邏輯地址，每個(gè)工作站點(diǎn)都知道在其之前（前驅(qū)）和在其之后的站點(diǎn)（后繼）標(biāo)識(shí)，第一個(gè)站點(diǎn)的前驅(qū)是最后一個(gè)站點(diǎn)的標(biāo)識(shí)，而且物理上的位置與其邏輯地址無(wú)關(guān)。一個(gè)叫做令牌的控制幀規(guī)定了訪(fǎng)問(wèn)的權(quán)利?？偩€(xiàn)上的每一個(gè)工作站如有數(shù)據(jù)要發(fā)送，必須要在得到令牌以后才能發(fā)送，即擁有令牌的站點(diǎn)才被允許在指定的一段時(shí)間里訪(fǎng)問(wèn)傳輸介質(zhì)。當(dāng)該站發(fā)送完信息，或是時(shí)間用完了，就將令牌交給邏輯位置上緊接在它后面的那個(gè)站點(diǎn)，那個(gè)站點(diǎn)由此得到允許數(shù)據(jù)發(fā)送權(quán)。這樣既保證了發(fā)送 信息過(guò)程中不發(fā)生沖突，又確保每個(gè)站點(diǎn)都有公平訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。 湖北 第二師范學(xué)院畢業(yè)論文 13 傳輸介質(zhì) 局域網(wǎng)常用的有線(xiàn)傳輸介質(zhì)有雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖等，無(wú)線(xiàn)傳輸介質(zhì)有無(wú)線(xiàn)電波、微波或紅外線(xiàn)等。 ，雙絞線(xiàn)是最為廉價(jià)的傳輸介質(zhì)，非屏蔽 5 類(lèi)雙絞線(xiàn)的傳輸速率為 100Mbit/s，在局域網(wǎng)上被廣泛使用。 ，它具有吞吐量大、可連接設(shè)備多、性能價(jià)格比較高、安裝和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 、數(shù)據(jù)傳輸率高、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但光纖和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)配件價(jià)格較高，而且光纖的連接和切割需要較 高的技術(shù)，需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)。，就可以采用無(wú)線(xiàn)鏈路來(lái)傳輸信號(hào)。 以太網(wǎng)技術(shù) 以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展 以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，與 IEEE802 3 系列標(biāo)準(zhǔn)相類(lèi)似，它不是一種具體的網(wǎng)絡(luò)，而是一種技術(shù)規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)定義了在局域網(wǎng)（ LAN）中采用的電纜類(lèi)型和信號(hào)處理方法，使用 CSMA/CD 技術(shù)，并以 10Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率運(yùn)行在多種類(lèi)型的電纜上。 “ Ether” 以太網(wǎng)技術(shù)的誕生。 傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù) 傳統(tǒng)以太網(wǎng)就 是通常所說(shuō)的的 10Mbit/s 以太網(wǎng)， 規(guī)定了 4 種規(guī)范 (如圖所示 ). 1． 10Base5 （ 1）具體含義 10Base5 是 1983 年面世的，是出現(xiàn)最早的以太網(wǎng)，通常稱(chēng)為粗纜以太網(wǎng)，其具體含義如圖所示 . （ 2） 規(guī)則 粗纜以太網(wǎng) （粗同軸電纜），電纜的兩端有 50 歐姆的終端電阻，每網(wǎng)段允許連接 100個(gè)節(jié)點(diǎn)，單個(gè)網(wǎng)段的最大長(zhǎng)度不超過(guò) 500 米，如果網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度必須超過(guò) 500 米的話(huà)，則需要使用中繼器進(jìn)行信號(hào)放大，延伸網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度。 在網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展中，最多使用 4 個(gè)中繼器連接 5 個(gè)網(wǎng)段，因此最大網(wǎng)絡(luò)直徑是 2 500米。連接的 5 個(gè)網(wǎng)段中，只允許 3 個(gè)網(wǎng)段