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　　第3章 局域网 3.1 局域网概述 3.2 局域网标准 3.3 以太网 3.4 以太网交换技术 3.5 虚拟局域网 3.6 无线 局域网的定义 局域网LAN（Local Area Net）是一个数据传输系统，它允许在有限地理范围 的许多独立设备相互连接，直接进行通信并共享网络资源。它的基本特征是网络所 b覆盖的地理范围较小、数据传输距离短 局域网具有以下的主要属性： （1）范围小、传输距离短是产生其他特点的原因 （ 2）局域网可以采用多种传输介质，主要有双绞线、同轴电缆、光纤及无线介 质。使用不同的介质有不同的低层协议。 （3）局域网的传输速率较高，通常可以达到10Mbps~1000Mbps，其传输可靠 性也高。 （4）传输控制比较简单 （5）其拓扑结构简单，一般采用总线型、环型、星型结构，便于网络的控制与 管理，低层协议也就比较简 3.1.2 局域网的分类 （1）从广义上，首先可以将局域网分为以下三类： ① 局部地区局域网（Local Area Network，缩写为LAN）。 ② 高速局域网络（High-Speed Local Network，缩写为HSLN）。 ③ 用户交换机局域网（Private Branch Exchange，缩写为PBX）。 （2）按照网络资源共享方式的不同，可将局域网分为对等局域网和非对等 局域网 （3）按照网络通信方式的不同，可以将局域网分为共享介质局域网和交换 局域网 （4）按照传输技术的不同，可以将局域网分为基带局域网和宽带局域网 3.1.3 局域网的性能评价与选择 1. 网络的综合性能指标 （1）信道传输速率 （2）信道吞吐率和容量 （3）传输延迟 （4）响应时间 （5）负载能力 （6）网络的扩展性和适应性 （7）网络的可靠性和可维护性 （8）网络的连接性和兼容性 （9）网络的价格及二次开发成本 2. 网络性能的评价方法：通常采用测量法、模拟法和分析法三种 方法 3. 网络的选择 3.2 局域网标准 3.2.1 局域网的体系结构 IEEE 802标准是一个系列标准，规定了LAN的参考模型。该系列的标准包括： IEEE 802.1：概述、局域网体系结构、网络互联，以及网络管理与性能测试。 IEEE 802.2：LLC子层的功能与服务。 IEEE 802.3：CSMA/CD总线介质访问控制子层和物理层接受规范。 IEEE 802.4：令牌总线网，即令牌总线网的介质访问控制子层和物理层技术规范 IEEE 802.5：令牌环网，即令牌环介质访问控制子层和物理层规范。 IEEE 802.6：城域网，即城域网介质访问控制子层和物理层技术规范。 IEEE 802.7：宽带网络技术。 IEEE 802.8：光纤网络技术。 IEEE 802.9：综合话音数据局域网，包括介质访问控制子层和物理层规范。 IEEE 802.10：可互操作的局域网安全标准。 IEEE 802.11：无线：新型高速局域网，即是用按需优先访问方法的100Mbps以太网标准 3.2.2 IEEE 802.2 1. LLC子层与其上、下层的服务规范 1）LLC子层向网络层提供的服务 2）LLC子层与MAC子层间的界面服务 2. LLC帧结构 3.3 以太网 3.3.1 IEEE 802.3 1. 物理层 802.3标准中，物理层被细分为两个子层，即物理信令PLS（Physical Signaling）子层和物理介质连接件PMA（Physical Medium Attachment） · 2. MAC层 3.3.2 以太网的分类 1. 标准以太网（10BASE-5 ）2. 细缆以太网（10BASE-2） 3. 双绞线BASE-T） 双绞线以太网组网的主要设备有： （1）集线类非屏蔽双绞线. 千兆位以太网 千兆位以太网可以提供更高的带宽，可以满足局域网在数据仓库、桌 面电视会议、三维图形以及高清晰图像等方面的应用，是企业级局域网的 一种可行的解决方 3.3.3 以太网介质访问技术 1. 信道共享技术概述 多路复用技术的基本原理是将一条共享信道分成多个子信道，每个用 户各占用一个子信道；其特点就是各用户各行其道，不会产生信道争用和 冲突；但同样有个问题，即当用户不用信道时，该信道仍是浪费的，而其 他用户在有急信息要传输时也只能用分配给它的子信道而不能占用更多的 信道以加快速度 2. CSMA技术 3. CSMA/CD技术 CSMA/CD（CSMA with collision detection）被称为带有冲突检测的载 波监听多点访问技术，是对CSMA的进一步完善，增加了冲突检测的功能 3.4 以太网交换技术 以太网的微分技术即将一个大型的以太网分成多个段，而段之间用 网桥或者路由器连接起来，如图 多个工作站还可以通过集线器连到交换器的一个端口上，如图 3.5 虚拟局域网 3.5.1 虚拟局域网概述 虚拟局域网的构成如图 虚拟局域网的主要特点有 ： （1）虚拟局域网以交换网络为基础，使用的交换设备主要有以太网交换机、宽带路由器、 ATM交换机等，具有交换网络的高速、灵活等特点。 （2）虚拟局域网的覆盖范围与地理位置无关，虚拟局域网内的站点可以位于一个城市的不同 区域，也可以位于不同省市甚至不同的国家，只要在实际存在的网络基础上，借助于网络管理 软件便可容易地组建、拆分局域网。 （3）虚拟局域网比一般的局域网具有更好的安全性，信息可以只广播至相关的、较小范围内 的工作站上；通过管理软件，管理员可以限制用户数量，还可以对局域网中的某些应用进行授 权等 3.5.2 VLAN产生的原因 1. 基于网络性能的考虑 传统的以太网中所有的用户工作在同一个广播域中，这种模式不容易控制广 播风暴，容易引起网络性能的下降，浪费网络通信带宽 2. 基于安全因素的考虑 3. 基于组织结构的考虑 VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的VLAN，每 一个VLAN中的工作站的需求基本相同，与物理上形成的LAN有着相同的属性 3.5.3 虚拟局域网的分类 1. 基于端口规则的虚拟局域网 基于端口的VLAN是划分虚拟局域网最简单也是最有效的方法，它 实际上是某些交换端口的集合，网络管理员只需要管理和配置交换端 口，而不管交换端口连接什么设备。这种划分VLAN的方法是根据以太 网交换机的端口来划分 2. 基于MAC层的虚拟局域网 3. 基于网络层的虚拟局域网 3.5.4 VLAN的通信 VLAN内部的通信 2. VLAN之间的通信 VLAN将交换机从逻辑上分割成了多台，因而用于VLAN间路由的路由器， 也必须拥有分别对应各个VLAN的虚拟接口（SVI），作为各个VLAN成员的网 关。这样各个VLAN之间就可以利用路由器来实现数据交换 3.5.5 VLAN的优势及其发展趋势 1. VLAN的优势 1）增加了网络连接的灵活性 2）控制网络上的广播 3）增加网络的安全性 2. VLAN的发展趋势 目前在宽带网络中实现的VLAN基本上能满足广大网络用户的需求，但 其网络性能、网络流量控制、网络通信优先级控制等还有待提高。VTP技 术、STP技术、基于3层交换的VLAN技术等在VLAN使用中存在网络效率的 瓶颈问题，这主要是IEEE802.1Q、IEEE802.1D协议的不完善所致，IEEE 正在制订和完善IEEE802.1S（Multiple Spanning Trees）和IEEE802.1W （Rapid Reconfiguration of Spanning Tree）来改善VLAN的性能 3.5.6 VLAN配置实例 1. 配置静态的VLAN 设置好超级终端，连接上1900交换机后会出现如下的主配置界面： ------------------------------------------------- 1 user(s) now active on Management Console. User Interface Menu [M] Menus [K] Command Line [i] IP Configuration Enter Selection: 2. 配置动态的VLAN 动态的VLAN 形成很简单，当由端口自己决定它属于哪个VLAN时， 就形成了动态的VLAN。分配给动态VLAN的端口被激活后，交换机就缓存 初始帧的源MAC地址，随后交换机便向一个称为VMPS（VLAN管理策略服 务器）的外部服务器发出请求，VMPS 中包含一个文本文件，文件中存有 进行VLAN 映射的MAC 地址 3.6 无线.11定义了两种类型 的设备，一种是无线站（移动站），通常是通过一台PC机器加 上一块无线网络接口卡构成；另一个称为无线接入点（Access Point，AP）又称为基站，它的作用是提供无线和有线网络之 间的桥接。一个无线接入点通常由一个无线接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协 议。接入点就像是无线网络的一个无线基站，将多个无线的接 入站聚合到有线 无线. 有固定基础设施类无线局域网 有固定基础设施类无线局域网，需要事先建立能够覆盖一定地理范围 的一批基站，例如常用的蜂窝移动电话就是属于这一类，电信部门预先建 立能够覆盖全国大部分地区的固定基站，在没有被覆盖的地区就不能使用 移动电线. 无固定设备的无线局域网 无固定设备的无线局域网又称为无线自组网络（Wireless Ad Hoc Networks）。这种网络中没有基本服务集中的基站的概念，基本服务集由 处于平等地位的移动站组成，由于没有事先建立的基站，所以网络的服务 范围通常受到限制，这种自组网络通常也不与外界通讯，这种网络的通信 依赖于移动站之间的存储转发，整个从源地址到目的地的转发形成一个存 储转发链 小结 本 章主要介绍局域网的相关情况。首先学习的是局域网 的定义及其主要特点、局域网的分类；接着简单了解了局域网 的使用标准；然后重点介绍了有关以太网的情况，作为使用最 普遍的局域网对其深入地学习是必要的，先介绍的是以太网的 各层情况及使用的标准，然后共介绍了五类以太网，接着介绍 的是以太网的交换技术。此后，介绍了虚拟局域网，虚拟技术 有着广泛的应用空间，并有望得到大量的应用。最后结合例子 重点介绍的是无线局域网，对当前局域网的发展情况作了较详 细的介绍 * * 3.4 以太网交换技术 3.2 局域网标准 *

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