【正文】 少的主機(jī)數(shù)目。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。VLSM的優(yōu)點(diǎn)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。此時(shí)，每個(gè)子網(wǎng)只有兩個(gè)IP地址是可用的。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。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。如果用二進(jìn)制的形式表示則是：。即在原有的標(biāo)準(zhǔn)ABC類(lèi)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(lái)表示主機(jī)地址的IP位將代表不同的子網(wǎng)。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)掩碼的表示方法同IP地址類(lèi)似，也采用每8位一組的點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式?？梢詾榱税踩蜻^(guò)濾而隔離網(wǎng)絡(luò)的一部分子網(wǎng)通過(guò)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。子網(wǎng)的作用公式：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(shuō)，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(lèi)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。 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。IP地址的分類(lèi)地址類(lèi)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(lèi)01－126（127保留）網(wǎng)+主+主+主16777214B類(lèi)10128－191網(wǎng)+網(wǎng)+主+主65534C類(lèi)110192－223網(wǎng)+網(wǎng)+網(wǎng)+主254D類(lèi)1110224－239組播地址E類(lèi)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。IP地址屬于三層邏輯地址，用來(lái)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。6．3 IP尋址6．3．1 IP地址的分類(lèi)及尋址規(guī)則網(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網(wǎng)絡(luò)接口層（Network accrss layer）對(duì)應(yīng)OSI的2層。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)。比如同舊的網(wǎng)絡(luò)的兼容、昂貴的價(jià)格、“信元稅”的問(wèn)題等等。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(lèi)驅(qū)動(dòng)接口。一般來(lái)說(shuō)，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。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)。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(wú)連接局域網(wǎng)協(xié)議的設(shè)備共存。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(lái)，并將其傳送到不同的輸出VP中。每一種AAL都對(duì)應(yīng)不同的服務(wù)類(lèi)型，這意味著每一種AAL協(xié)議所實(shí)現(xiàn)的功能依賴(lài)于用該協(xié)議支持的服務(wù)類(lèi)型的需求，如表所示：A類(lèi)B類(lèi)C類(lèi)D類(lèi)AAL1AAL2AAL3/4,AAL5AAL55．3 ATM配置5．3．1 ATM網(wǎng)絡(luò)接口UNI：用戶(hù)－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。每一種AAL協(xié)議都包括特定的CS和SAR層。比特率每一種業(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：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。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(yǔ)音、活動(dòng)圖象等對(duì)時(shí)延敏感地業(yè)務(wù)。因此載體是由數(shù)據(jù)、語(yǔ)音或是視頻bit中的哪一種組成無(wú)關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)檢查信元頭來(lái)決定如何處理這個(gè)信元及將此信元送往何處。剩余的48字節(jié)的信息段則是凈荷的數(shù)據(jù)。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(lái)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。管理平面——包括層管理和平面管理。用戶(hù)平面——允許傳輸用戶(hù)信息，包括物理層、ATM層和對(duì)應(yīng)不同服務(wù)對(duì)象的AAL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。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(lái)執(zhí)行不同的功能。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。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。初始化連接時(shí)協(xié)商QoS5．2 ATM體系結(jié)構(gòu)預(yù)先建立虛連接音頻和視頻流不會(huì)因大的數(shù)據(jù)組而延遲采用虛電路的面向連接的傳輸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。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(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)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。令牌環(huán)網(wǎng)中不存在沖突的概念。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(xiàn)/星型環(huán)雙環(huán)訪(fǎng)問(wèn)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。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)。在正常情況下，使用主環(huán)，而次環(huán)處于備用模式。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)。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)。因此，在諸如工廠生產(chǎn)系統(tǒng)和航線(xiàn)預(yù)定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中通常使用令牌環(huán)。價(jià)格相對(duì)昂貴。在同樣的LAN中增加工作站的數(shù)量對(duì)令牌環(huán)的影響沒(méi)有以太網(wǎng)的影響大。無(wú)沖突令牌環(huán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在邏輯上是環(huán)型，但其物理結(jié)構(gòu)則是星型。FS：幀狀態(tài)字段，表示接收節(jié)點(diǎn)是否已識(shí)別出該地址及是否已復(fù)制該幀。FCS：幀校驗(yàn)序列，糾錯(cuò)。SA：源地址，發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)地址。FC：幀的控制字段，表示該幀是否包括上層信息。4．2 令牌環(huán)的幀結(jié)構(gòu)令牌環(huán)的幀同以太網(wǎng)有明顯的不同SDACFCDASAINFOFCSEDFS幀頭幀尾SD：起始界定符，表示幀開(kāi)始。4．1．3 令牌傳遞的要素當(dāng)數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)器通過(guò)簡(jiǎn)單的復(fù)制來(lái)接收幀。有一種稱(chēng)為“高速令牌環(huán)網(wǎng)”的新技術(shù)，它可以100Mbps運(yùn)行。第四章 令牌環(huán)與FDDI4．1 令牌環(huán)是如何工作的4．1．1 令牌環(huán)的由來(lái) 令牌環(huán)技術(shù)由IBM在20世紀(jì)70年代發(fā)明，是第二個(gè)常用的LAN體系。以太網(wǎng)做為一種原理簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)同時(shí)又價(jià)格低廉的局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的主流。然而交換機(jī)（網(wǎng)橋）對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)流量則不做任何限制，這也影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。而交換機(jī)（網(wǎng)橋）做為一種能隔絕沖突的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，極大的提高了以太網(wǎng)的性能。以太網(wǎng)是建立在CSMA/CD機(jī)制上的廣播型網(wǎng)絡(luò)。在這也是千兆以太網(wǎng)在同ATM的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝的主要原因。千兆以太網(wǎng)技術(shù)適用于大中規(guī)模（幾百至上千臺(tái)電腦的網(wǎng)絡(luò)）的園區(qū)網(wǎng)主干，從而實(shí)現(xiàn)千兆主干、百兆交換（或共享）到桌面的主流網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。只用于Point to Point，連接介質(zhì)以光纖為主，最大傳輸距離已達(dá)到70km，可用于MAN的建設(shè)。二者之間的相似性使得10Base－T以太網(wǎng)現(xiàn)有的應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)管理工具能夠在快速以太網(wǎng)上使用。這時(shí)我們稱(chēng)之為VLAN間路由。注意：雖然VLAN是在交換機(jī)上劃分的，但交換機(jī)是二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，單一的有交換機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法進(jìn)行VLAN間通信的，解決這一問(wèn)題的方法是使用三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備—路由器。VMPS包括一個(gè)映射MAC地址到VLAN分配的數(shù)據(jù)庫(kù)。動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)VLAN可基于MAC地址、IP地址等識(shí)別其成員資格。通常一個(gè)端口只運(yùn)載它所屬VLAN的通信量。交換機(jī)通過(guò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到與發(fā)起端口同一VLAN的目的端口實(shí)現(xiàn)VLAN。配置在交換機(jī)上的每一個(gè)VLAN都能執(zhí)行地址學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾和消除回路機(jī)制，就像一個(gè)獨(dú)立的物理網(wǎng)橋一樣。VLAN能跨越多個(gè)交換機(jī)典型VLAN的安裝特性靈活性。網(wǎng)絡(luò)分段。一個(gè)VLAN里的廣播幀不會(huì)擴(kuò)散到其他VLAN中。一個(gè)VLAN＝一個(gè)廣播域＝邏輯網(wǎng)段3．13．2 VLAN的優(yōu)點(diǎn)和安裝特性VLAN的優(yōu)點(diǎn)雖然OSI模型的第三層的路由器提供了廣播域分段，但交換機(jī)也提供了一種稱(chēng)為VLAN的廣播域分段方法。轉(zhuǎn)發(fā)基于三層目的地址的數(shù)據(jù)包隔絕廣播，劃分廣播域路由器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)前向轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在某些情況下，我們可以認(rèn)為網(wǎng)橋就是交換機(jī)。它的工作原理同交換機(jī)類(lèi)似，也是通過(guò)MAC地址表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋可連接相同介質(zhì)的網(wǎng)段也可訪(fǎng)問(wèn)不同介質(zhì)的網(wǎng)段。此外可以通過(guò)一些特殊的交換機(jī)技術(shù)加快會(huì)聚的時(shí)間。這種狀態(tài)稱(chēng)為會(huì)聚（Convergence）。3．10．4 生成樹(shù)的重計(jì)算當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)，生成樹(shù)協(xié)議重新計(jì)算，以生成新的生成樹(shù)結(jié)構(gòu)。這是由于端口故障或由于錯(cuò)誤的交換機(jī)配置而導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突造成的死鎖狀態(tài)。轉(zhuǎn)發(fā)：端口能轉(zhuǎn)送和接受數(shù)據(jù)。監(jiān)聽(tīng)：不轉(zhuǎn)發(fā)，檢測(cè)BPDU，（臨時(shí)狀態(tài)）。阻塞：所有端口以阻塞狀態(tài)啟動(dòng)以防止回路。在正常操作期間，端口處于轉(zhuǎn)發(fā)或阻塞狀態(tài)。因此，可以通過(guò)人工設(shè)置網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)的方法影響生成樹(shù)的生成結(jié)果。注意：生成樹(shù)協(xié)議在交換機(jī)上一般是默認(rèn)開(kāi)啟的，不經(jīng)人工干預(yù)即可正常工作。運(yùn)行生成樹(shù)算法的網(wǎng)橋/交換機(jī)在規(guī)定的間隔（默認(rèn)2秒）內(nèi)通過(guò)網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BPDU）的組播幀與其他交換機(jī)交換配置信息，其工作的過(guò)程如下：不穩(wěn)定的MAC地址表因此，在交換網(wǎng)絡(luò)中必須有一個(gè)機(jī)制來(lái)阻止回路，而生成樹(shù)協(xié)議（Spanning Tree Protocol）的作用正在于此。廣播風(fēng)暴雖然冗余設(shè)計(jì)可能消除的單點(diǎn)失敗問(wèn)題，但也導(dǎo)致了交換回路的產(chǎn)生，它會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題。3．10 生成樹(shù)協(xié)議3．10．1 消除回路在由交換機(jī)構(gòu)成的交換網(wǎng)絡(luò)中通常設(shè)計(jì)有冗余鏈路和設(shè)備。由于以太網(wǎng)幀頭的長(zhǎng)度總是固定的，因此幀通過(guò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延也保持不變。幀通過(guò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延隨幀長(zhǎng)度的不同而變化。3．9 交換機(jī)的分類(lèi)依照交換機(jī)處理幀的不同的操作模式，主要可分為兩類(lèi)。3．8．3 交換機(jī)的工作特性3．8．2 交換機(jī)的三個(gè)主要功能如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機(jī)端口的映射，并將其寫(xiě)入MAC地址表中。提升帶寬：接入交換機(jī)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以使用全部的帶寬，而不是各個(gè)節(jié)點(diǎn)共享帶寬。減少?zèng)_突：交換機(jī)將沖突隔絕在每一個(gè)端口（每個(gè)端口都是一個(gè)沖突域），避免了沖突的擴(kuò)散。因?yàn)槎丝陂g的幀傳輸彼此屏蔽，因此節(jié)點(diǎn)就不擔(dān)心自己發(fā)送的幀在通過(guò)交換機(jī)時(shí)是否會(huì)與其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的幀產(chǎn)生沖突。而且集線(xiàn)器同時(shí)只能傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)幀，這意味著集線(xiàn)器所有端口都要共享同一帶寬。共享式以太網(wǎng)存在的弊端：由于所有的節(jié)點(diǎn)都接在同一沖突域中，不管一個(gè)幀從哪里來(lái)或到哪里去，所有的節(jié)點(diǎn)都能接受到這個(gè)幀。在某些場(chǎng)合，集線(xiàn)器也被稱(chēng)為“多端口中繼器”。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出一個(gè)廣播信息，集線(xiàn)器會(huì)將這個(gè)廣播傳播給所有同它相連的節(jié)點(diǎn)，因此它也是一個(gè)單一的廣播域。所有連接到集線(xiàn)器的設(shè)備共享同一介質(zhì)，其結(jié)果是它們也共享同一沖突域、廣播和帶寬。從本質(zhì)上講，以集線(xiàn)器為核心的以太網(wǎng)同原先的總線(xiàn)型以太網(wǎng)無(wú)根本區(qū)別。3．6 共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用10Base2/10Base5的總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)和以集線(xiàn)器（集線(xiàn)器）為核心的星型網(wǎng)絡(luò)。非目的節(jié)點(diǎn)的主機(jī)雖然收到該數(shù)據(jù)幀但不做處理。廣播域：網(wǎng)絡(luò)中能接收任何一設(shè)備發(fā)出的廣播幀的所有設(shè)備的集合。通常的辦法是使用網(wǎng)橋和交換機(jī)將網(wǎng)絡(luò)分段，將一個(gè)大的沖突域劃分為若干小沖突域。此外，諸如數(shù)據(jù)分組的長(zhǎng)度（以太網(wǎng)的最大幀長(zhǎng)度為1518字節(jié)）、網(wǎng)絡(luò)的直徑等因素也會(huì)影響沖突的產(chǎn)生。影響沖突產(chǎn)生的因素：沖突是影響以太網(wǎng)性能的重要因素，由于沖突的存在使得傳統(tǒng)的以太網(wǎng)在負(fù)載超過(guò)40％時(shí)，效率將明顯下降。當(dāng)沖突發(fā)生時(shí)，物理網(wǎng)段上的數(shù)據(jù)都不再有效。（同時(shí)將SAP的值置為AA），使其可以標(biāo)識(shí)更多的上層協(xié)議類(lèi)型。LLC標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)，源服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)（SSAP）和目標(biāo)服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)（DSAP）。它們工作在數(shù)據(jù)鏈路層的LLC（邏輯鏈路控制）子層。前導(dǎo)碼目的地址源地址長(zhǎng)度數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼866246～15004缺點(diǎn)：沒(méi)有類(lèi)型域，不能區(qū)分不同的上層協(xié)議。但沒(méi)有LLC域。校驗(yàn)碼：檢錯(cuò)缺點(diǎn)：沒(méi)有標(biāo)