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第4章局域網(wǎng)技術(shù)-資料下載頁

2025-07-20 10:59本頁面
  

【正文】 ;實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸 。 [創(chuàng)新思路 ]: 總帶寬 = (8/2) 100Mbps = 400Mbps 100Mbps 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) [示例 ]: 8個(gè)端口可建立 4個(gè)并發(fā)通信 ? 在交換機(jī)上設(shè)置 12個(gè)高速端口, 將服務(wù)器與該高速端口相連,此 乃設(shè)置 BigPipe; ? 全雙工交換式 LAN。 76 節(jié)點(diǎn) A 節(jié)點(diǎn) B 節(jié)點(diǎn) C 節(jié)點(diǎn) D 1 2 3 4 5 6 地址表 167。 交換局域網(wǎng)技術(shù) 2. 交換式以太網(wǎng)的工作原理 ? 建立“端口號(hào) /MAC地址映射表”; DA MAC幀 DA=節(jié)點(diǎn) C DA MAC幀 DA=節(jié)點(diǎn) B 地址表 端口 地址 1 節(jié)點(diǎn) A 2 3 4 節(jié)點(diǎn) B 5 節(jié)點(diǎn) C 6 節(jié)點(diǎn) D 轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu) 緩沖器 端口 ? 發(fā)送數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在 Ether幀中填入目的地址( DA); ? 交換控制中心按“地址表”在源地址和目標(biāo)地址相應(yīng)的端口間 建立并發(fā)連接;數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸。 77 167。 交換局域網(wǎng)技術(shù) 3. 交換式的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式 ① 直接交換方式 ? 首先完整接收發(fā)送幀,并進(jìn)行差錯(cuò)檢測; ? 只要接收并檢測到目的地址字段,立即將該幀轉(zhuǎn)發(fā)出去,而 不管這一幀數(shù)據(jù)是否出錯(cuò); ? 幀出錯(cuò)檢測任務(wù)由節(jié)點(diǎn)主機(jī)完成; ? 延遲時(shí)間短,但缺乏差錯(cuò)檢測能力,不支持不同速率端口的 直接幀轉(zhuǎn)發(fā) ; ② 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式 ? 如果接收幀正確則按幀目的地址確定輸出端口號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)出去; ? 具備幀差錯(cuò)檢測能力,支持不同輸入輸出速率端口的直接幀 轉(zhuǎn)發(fā),但延遲時(shí)間會(huì)增長。 78 167。 交換局域網(wǎng)技術(shù) 3. 交換式的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式 ③ 改進(jìn) 直接交換方式 ? 接收到幀的前 64字節(jié)(地址字段和控制字段)后,判斷以太 網(wǎng)幀的幀頭字段是否正確,如果正確則轉(zhuǎn)發(fā)出去; ? 延遲時(shí)間較短,不支持不同速率端口的直接幀轉(zhuǎn)發(fā) 。 [示例 ]: ◆ 基于集線器的網(wǎng)絡(luò): 總帶寬 =100Mbps, n個(gè)站點(diǎn)共享,每 站點(diǎn)平均帶寬 100/n Mbps; ◆ 基于交換機(jī)網(wǎng)絡(luò): 總帶寬 = (n/2~ n ) 100Mbps, 每個(gè)連接 100Mbps。 共享 100M 獨(dú)享 100M 共享 100M 獨(dú)享 100M 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) Switch HUB HUB 79 167。 交換局域網(wǎng)技術(shù) 4. 交換式以太網(wǎng)的特點(diǎn) ? 獨(dú)占傳輸通道,獨(dú)占帶寬;網(wǎng)絡(luò)的總帶寬通常為各個(gè)交換 端口帶寬之和; ? 允許多對(duì)站點(diǎn)同時(shí)通信,大大地提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率; ? 靈活的接口速度;可配置 10Mbps、 100Mbps或 10/100Mbps; ? 高度的可擴(kuò)充性和網(wǎng)絡(luò)延展性; ?易于管理、便于調(diào)整網(wǎng)絡(luò)負(fù)載分布,有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬; ? 交換網(wǎng)可以構(gòu)造“虛擬網(wǎng)絡(luò)”,通過網(wǎng)絡(luò)管理功能或其他軟件 可按業(yè)務(wù)分類或其他規(guī)則把站點(diǎn)分為若干個(gè)邏輯工作組, 每一個(gè)工作組就是一個(gè)虛擬網(wǎng); ? 交換式局域網(wǎng)可以與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容; ? 互聯(lián)不同標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng);局域網(wǎng)交換機(jī)具有自動(dòng)轉(zhuǎn)換幀格式 的功能,它能夠?qū)⒁蕴W(wǎng)、 FDDI和 ATM集于一臺(tái)交換機(jī)。 80 167。 無線局域網(wǎng) [優(yōu)勢(shì) ]: 1. 概述 ? 無線局域網(wǎng)( Wireless Local Area Network, WLAN )是利用無線 通信技術(shù)在一定范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)“三隨”接入。 ? 設(shè)備安裝便利,免去或減少了最繁瑣的布線施工工程;一個(gè) 或多個(gè)接入點(diǎn)( Access Point)設(shè)備,就可覆蓋一片區(qū)域; ? 使用靈活, WLAN覆蓋區(qū)內(nèi)任意位置( 隨地 )均可接入; ? 經(jīng)濟(jì)節(jié)約, WLAN隨用隨擴(kuò)(備用預(yù)留少),改造費(fèi)用低; ? 地域適應(yīng)性強(qiáng),如機(jī)場、車站、醫(yī)院及難以布線的場所等。 81 167。 無線局域網(wǎng) 2. 無線局域網(wǎng)的組成 ① 有固定基站 一個(gè) 主干分配系統(tǒng) ( Distribution System, DS)連接若干個(gè) 基本服務(wù)集 ( Basic Server Set, BSS); DS可使用 Ether 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路或其他無線網(wǎng)絡(luò), BSS中的基站即接入點(diǎn) AP。 Inter 主干分配系統(tǒng) DS 網(wǎng)橋 網(wǎng)橋 基本服務(wù)集 BSS 基本服務(wù)集 BSS 接入點(diǎn) AP 接入點(diǎn) AP ? 移動(dòng)站需 擇一 AP 建立關(guān)聯(lián)。 82 167。 無線局域網(wǎng) 2. 無線局域網(wǎng)的組成 ② 無固定基站(對(duì)等無線局域網(wǎng)) 數(shù)個(gè)移動(dòng)站之間組成一個(gè)臨時(shí)網(wǎng)絡(luò),不使用接入點(diǎn) AP;移動(dòng) 之間距離較近,用戶多時(shí)性能較差。 自由組網(wǎng) ? 無線局域網(wǎng)的連接 在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過無線 Hub、無線接入站 AP、 無線網(wǎng)橋、無線 Modem及 無線網(wǎng)卡 等實(shí)現(xiàn)。 83 167。 無線局域網(wǎng) 3. 無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備 ① 無線網(wǎng)絡(luò)卡 接入無線網(wǎng)絡(luò)的重要設(shè)備;不同的無線技術(shù),有不同的無線 網(wǎng)卡;主要技術(shù)指標(biāo):速率和覆蓋距離。 ? 按接口分類: PCI/ISA無線網(wǎng)卡(臺(tái)式機(jī)使用)、 USB無線網(wǎng)卡(最高速率 480Mbps)、 PCMCIA/CF無線網(wǎng)卡(筆記本 /PDA使用) ? 傳輸速度系列( Mbps):(向下兼容、受障礙物影顯著) 10 5 4 3 2 1 1 1 、 1。 84 167。 無線局域網(wǎng) 3. 無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備 ② 無線 Hub 相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器;通常使用 Ether接口,采用 半雙工通信方式,實(shí)現(xiàn) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 或 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn) 通信。 ③ 無線網(wǎng)橋 采用無線射頻技術(shù),可將相距數(shù)十公里的局域網(wǎng)聯(lián)絡(luò)在一起; 分類: 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)型 — 兩固定網(wǎng)絡(luò)相連的兩點(diǎn)間、 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)型 — 一個(gè)中心點(diǎn),多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)、 混合型 — 遠(yuǎn)距離按點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式、近距離按點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式。 85 167。 無線局域網(wǎng) 3. 無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備 ④ 無線 Modem 實(shí)現(xiàn)物理層連接功能,一般與網(wǎng)橋或路由器等配合使用,通 常提供 RS23 ; 采用全雙工方式, 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。 ? 通訊模式: GSM通訊模式和 TCP/IP通訊模式,現(xiàn)有的高端 無線 Modem均能向下兼容 GSM網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。 ? 接口類型: RS23 USB和 PC卡式接口; RS232串行口和 USB口一般為外置式, PC卡式為內(nèi)置式,直接插在標(biāo)準(zhǔn)的 PCMCIA插槽中。 86 167。 無線局域網(wǎng) 4. 無線局域網(wǎng)的協(xié)議 ① 技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法: 擴(kuò)頻技術(shù) 、 窄帶技術(shù) 和 紅外技術(shù) 。 ? 擴(kuò)頻( Spread Sepectrum)技術(shù): 將數(shù)據(jù)基帶信號(hào)的頻譜擴(kuò)展至幾倍或幾十倍后再搬移至射頻 出去,犧牲頻帶寬度以提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力和安全性, 減少對(duì)其他設(shè)備的干擾。選用 ISM( Industrial、 Scientific、 Medical) 頻段( ~)。 1) 直 接序列( Direct Sequence, DS) 擴(kuò) 頻技術(shù) 使用二元相對(duì)移相鍵控時(shí),接入速度 1 Mbps;常用四元相對(duì) 移相鍵控,接入速度 2 Mbps; 2) 跳頻( Frequency Hopping, FH)擴(kuò)頻技術(shù) 79個(gè)信道可供使用;使用二元高斯移頻鍵控時(shí), 1 Mbps接入 速度;使用四元高斯移頻鍵控,接入速度 2 Mbps。 87 167。 無線局域網(wǎng) 4. 無線局域網(wǎng)的協(xié)議 ① 技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法: 擴(kuò)頻技術(shù) 、 窄帶技術(shù) 和 紅外技術(shù) 。 ? 窄帶技術(shù): 將數(shù)據(jù)基帶信號(hào)不做任何擴(kuò)頻就搬移至射頻發(fā)射出去,占用 頻帶少,頻帶利用率高;一般選用專用頻段(須經(jīng)許可),也 可選用 ISM頻段(但易受鄰近儀器設(shè)備或通訊設(shè)備影響)。 ? 紅外技術(shù): 用波長為 850~950mm的紅外線在室內(nèi)傳輸數(shù)據(jù),接入速度為 1~2Mbps。不受無線電干擾,但易受非透明物體影響。 88 167。 無線局域網(wǎng) 4. 無線局域網(wǎng)的協(xié)議 ② MAC層 使用載波偵聽多點(diǎn)接入 /碰撞避免( CSMA/CA)協(xié)議的訪問 方法,包含兩個(gè)子層: ? 幀停留 ,需等待很短一段時(shí)間, 用于監(jiān)聽,然后再發(fā)送。通常高優(yōu)先級(jí)幀的停留時(shí)間短,故可 優(yōu)先獲得發(fā)送權(quán)。 Collision Avoidance 1) 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能( Point Coordination Function, PCF) 使用集中控制的接入算法,用探詢的方法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán) 輪流交給各站,避免碰撞的產(chǎn)生,由接入點(diǎn) AP實(shí)施; 2) 不協(xié)調(diào)功能( Distributed Corrdination Function, DCF) 每一個(gè)站點(diǎn)使用 CSMA機(jī)制的分布式接入算法,讓各站 通過爭用信道來獲得發(fā)送權(quán)。 89 167。 無線局域網(wǎng) 5. IEEE ① IEEE ( WiFi,無線保真) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 制定年份 頻率 /GHz 速率 /Mbps 調(diào)制技術(shù) 兼容性 1997 2 FHSS 1999 11 DSSS 取代 1999 5 54 OFDM 不兼容 2022 54 DSSS 兼容 (草案) 兼容 ? FHSS — 正交頻分復(fù)用; OFDM — 正交頻分復(fù)用; DSSS — 正交頻分復(fù)用; ? ;動(dòng)態(tài)速率( 11/); 漫游支持;內(nèi)置式鑒定和加密;室外 300m,室內(nèi) 100米; ? 25Mbps的無線 ATM接口和 10Mbps的 Ether 幀結(jié)構(gòu)接口,以支持多種業(yè)務(wù);占用頻率需要執(zhí)照。 90 167。 虛擬局域網(wǎng)技術(shù) 1. 基本概念 ? 虛擬局域網(wǎng)( Wirtual Local Area Network, VLAN )是指在原有 物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,利用交換機(jī)及路由器的功能和軟件技術(shù) 動(dòng)態(tài)地配置網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,即允許網(wǎng)絡(luò)管理員任意地將 一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的任何數(shù)量網(wǎng)段聚合成一個(gè)工作組,就好像 每個(gè)工作組是一個(gè)單獨(dú)的局域網(wǎng)。 ? 屬 OSI第二層的技術(shù),其實(shí)質(zhì)是將連接到交換機(jī)上的用戶 進(jìn)行邏輯分組; ? 每個(gè)邏輯分組相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段,這里的網(wǎng)段僅僅是 邏輯網(wǎng)段的概念,而不是真正的物理網(wǎng)段; ? 每個(gè) VLAN等效于一個(gè)廣播域,廣播信息僅發(fā)送到同一個(gè) VLAN的所有端口,虛擬網(wǎng)之間可隔離廣播信息; ? 虛擬網(wǎng)也是一個(gè)獨(dú)立的邏輯網(wǎng)絡(luò),每個(gè) VLAN都有唯一的 子網(wǎng)號(hào),虛擬網(wǎng)之間通信也必須通過路由器完成。 91 167。 虛擬局域網(wǎng)技術(shù) 2. VLAN的優(yōu)勢(shì) ① 控制廣播風(fēng)暴 一個(gè) VLAN就是一個(gè)邏輯廣播域,只要限制工作站數(shù),就可 控制網(wǎng)絡(luò)傳播過多的廣播信息; ② 提供網(wǎng)絡(luò)整體安全性 VLAN可控制用戶訪問權(quán)限和邏輯網(wǎng)段大小,將不同用戶群 劃分在不同的 VLAN,禁止未經(jīng)許可而訪問 VLAN中的應(yīng)用; ③ 網(wǎng)絡(luò)管理簡單直觀 重新分配網(wǎng)絡(luò)工作組時(shí)無需 調(diào)整或增加接線與設(shè)備,僅需 重新調(diào)整邏輯分組即可; 大大減輕網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)工作 的負(fù)擔(dān)。 92 167。 虛擬局域網(wǎng)技術(shù) 3. VLAN的劃分原則 ① 基于端口劃分 VLAN 按交換機(jī)端口定義 VLAN成員,每個(gè)端口僅屬于一個(gè) VLAN; 簡單、最通用的方法;具體操作時(shí),先配置好 VLAN,再為 交換機(jī)各端口分配一個(gè) VLAN,使各端口成為某個(gè) VLAN成員; ② 基于 MAC地址劃分 VLAN 按每個(gè)連接到交換機(jī)設(shè)備的 MAC地址 (物理地址 )定義 VLAN 成員,又稱 基于用戶的 VLAN劃分 ;可用于將集線器上不同設(shè) 備分配到不同的 VLAN;一個(gè)交換機(jī)的端口可能屬多個(gè) VLAN, 勢(shì)必造成端口的擁擠,因端口要接受多個(gè) VLAN的廣播信息。 ③ 基于第三層協(xié)議類型或 IP地址劃分 VLAN 允許按照網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議類型( TCP/IP、 IPX、 DECNET等)組 成 VLAN,也可按網(wǎng)絡(luò)地址(如 TCP/IP 子網(wǎng)地址)定義 VLAN 成員;有利于組成 基于應(yīng)用的 VLAN。
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