第四章 局域網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)

1、第四章 局域網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)決定局域網(wǎng)的主要技術(shù)要素是：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問(wèn)控制方法分為：共享介質(zhì)局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)?？偩€局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式采用的是“共享介質(zhì)”方式。介質(zhì)訪問(wèn)控制方法是控制多個(gè)結(jié)點(diǎn)利用公共傳輸介質(zhì)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的方法。根據(jù)星型拓?fù)涞亩x，星型拓?fù)渲写嬖谥行慕Y(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)之間的線路與中心結(jié)點(diǎn)連接，任何兩結(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過(guò)中心結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。普通的共享介質(zhì)方式的局域網(wǎng)中不存在星型拓?fù)洹５且越粨Q分機(jī)CBX為中心的局域網(wǎng)為中心的局域網(wǎng)系統(tǒng)可以歸為星型局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。雙絞線三類線帶寬為16MHz，適合于10MHz以下的數(shù)據(jù)。4類20MHz。語(yǔ)

2、音。5類100MHz，甚至可以支持155MHz異步傳輸模式ATM。共享介質(zhì)訪問(wèn)控制方式主要為：1 帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)CSMA/CD方法。2 令牌總線方法(TOKEN BUS)。3 令牌環(huán)方法(TOKEN RING)。IEEE802。2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享局域網(wǎng)有三類：1 采用CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的總線型局域網(wǎng)。2 采用TOKEN BUS介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的總線型局域網(wǎng)。3 采用TOKEN RING介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的環(huán)型局域網(wǎng)。ETHERNET(以太網(wǎng))的核心技術(shù)是它的隨機(jī)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問(wèn)方法既CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。最早使用隨機(jī)爭(zhēng)用技術(shù)的是夏威夷大學(xué)的校園網(wǎng)。CSMA/CD

3、的發(fā)送流程可以簡(jiǎn)單的概括為1先聽(tīng)先發(fā)2邊聽(tīng)邊發(fā)3沖突停止4隨機(jī)延遲后重發(fā)。沖突檢測(cè)是發(fā)送結(jié)點(diǎn)在發(fā)送的同時(shí)，將其發(fā)送信號(hào)波形與接受到的波形相比較。TOKEN BUS(令牌總線方法)是一種在總線拓?fù)渲欣谩傲钆啤弊鳛榭刂平Y(jié)點(diǎn)訪問(wèn)公共傳輸介質(zhì)的確定型介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。所謂正常穩(wěn)態(tài)操作是網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完成初始化，各結(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常傳遞令牌與數(shù)據(jù)，并且沒(méi)有結(jié)點(diǎn)要加入與撤除，沒(méi)有發(fā)生令牌丟失或網(wǎng)絡(luò)故障的正常工作狀態(tài)。令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由低地址向高地址傳遞。令牌總線網(wǎng)在物理上是總線網(wǎng)，而在邏輯上是環(huán)網(wǎng)。交出令牌的條件：1 該結(jié)點(diǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)幀等待發(fā)送。2 該結(jié)點(diǎn)已經(jīng)發(fā)完。3 令牌持有最大時(shí)間到。推動(dòng)局域網(wǎng)

4、發(fā)展的直接因素是個(gè)人計(jì)算機(jī)的廣泛使用。如果網(wǎng)中有N個(gè)結(jié)點(diǎn)，那么每個(gè)結(jié)點(diǎn)平均能分配到帶寬為10Mbps/N。共享介質(zhì)局域網(wǎng)又可以分為Ethernet，Token Bus，Token Ring與FDDI以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的Fast Ethernet，F(xiàn)DDI II等。交換式局域網(wǎng)可以分為Switched Ethernet與ATM LAN，以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的虛擬局域網(wǎng)。光纖分布式數(shù)據(jù)接口是一種以光纖作為傳輸介質(zhì)的高速主干網(wǎng)。Gigabit Ethernet的傳輸速率比Fast Ethernet(100Mbps)快10倍，達(dá)到1000Mbps，將傳統(tǒng)的Ethernet每個(gè)比特的發(fā)送時(shí)間由10

5、0ns降低到1ns。根據(jù)交換機(jī)的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式，交換機(jī)可以分為3類：1 直接交換方式。2 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。3 改進(jìn)直接交換方式。局域網(wǎng)交換機(jī)的特性：1 低交換傳輸延遲。2 高傳輸帶寬。3 允許10Mbps/100Mbps。4 局域網(wǎng)交換機(jī)可以支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)。虛擬網(wǎng)絡(luò)(VLAN)是建立在交換技術(shù)基礎(chǔ)上的。虛擬網(wǎng)絡(luò)是建立在局域網(wǎng)交換機(jī)或ATM交換機(jī)上的，它以軟件的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯組的劃分與管理，邏輯工作組的結(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制。對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)成員的定義方法上，有以下4種：1 用交換機(jī)端口號(hào)定義虛擬局域網(wǎng)。(最通用的辦法)2 用MAC地址。3 用網(wǎng)絡(luò)層地址。(例如用IP地址來(lái)定義)。4 IP廣播組

6、。這種虛擬局域網(wǎng)的建立是動(dòng)態(tài)的，它代表一組IP地址。10 BASE-5是IEEE 802。3物理曾標(biāo)準(zhǔn)中最基本的一種。它采用的傳輸介質(zhì)是阻抗為50偶的基帶粗同軸電纜。網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC的簡(jiǎn)稱，它是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。網(wǎng)卡分類：按網(wǎng)卡支持的計(jì)算機(jī)種類：標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)卡。PCMCIA網(wǎng)卡(用于便攜式計(jì)算機(jī))。按網(wǎng)卡支持的傳輸速率分類：普通的10Mbps。高速的100Mbps網(wǎng)卡。10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡。1000Mbps網(wǎng)卡。按網(wǎng)卡支持的傳輸介質(zhì)類型分類：雙絞線網(wǎng)卡。粗纜網(wǎng)卡。細(xì)纜網(wǎng)卡。光纖網(wǎng)卡。普通的集線器兩類端口：一類是用于連接接點(diǎn)的RJ-45端口，這類端口數(shù)可以是8，12，16，24等

7、。另一類端口可以是用于連接粗纜的AUI端口，用于連接細(xì)纜的BNC端口，也可以是光纖連接端口，這類端口稱為向上連接端口。按傳輸速率分類：1。10Mbps集線器。2。100Mbps集線器。3。10Mbps/100Mbps自適應(yīng)集線器。按集線器是或能夠堆疊分類：1。普通集線器。2。可堆疊式集線器。按集線器是或支持網(wǎng)管功能：1。簡(jiǎn)單集線器。2。帶網(wǎng)管功能的集線器。局域網(wǎng)交換機(jī)的定義。專用端口，共享端口。局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為：1 簡(jiǎn)單的10Mbps交換機(jī)。2 10Mbps/100Mbps自適應(yīng)的局域網(wǎng)交換機(jī)。使用同軸電纜組建以太網(wǎng)是最傳統(tǒng)的組網(wǎng)方式。粗同軸電纜與細(xì)同軸電纜。中繼器用來(lái)擴(kuò)展作為總線的同軸電

8、纜的長(zhǎng)度。作為物理層連接設(shè)備，起到接受，放大，整形轉(zhuǎn)發(fā)同軸電纜中的數(shù)據(jù)信號(hào)的作用。如果不使用中繼器，最大粗纜長(zhǎng)度不超過(guò)500米，如果使用中繼器，一個(gè)以太網(wǎng)中最多只允許使用4個(gè)中繼器，連接5條最大長(zhǎng)度為500米的粗纜，總長(zhǎng)不超過(guò)2500米。如果不使用中繼器，最大細(xì)纜長(zhǎng)度不超過(guò)185米，如果使用中繼器，一個(gè)以太網(wǎng)中最多只允許使用4個(gè)中繼器，連接5條最大長(zhǎng)度為185米的粗纜，總長(zhǎng)不超過(guò)185*5=925米。粗纜與細(xì)纜混合結(jié)構(gòu)的電纜纜段最大長(zhǎng)度為500米。如果粗纜長(zhǎng)度為L(zhǎng)米，細(xì)纜長(zhǎng)度為T米，則L，T 的關(guān)系為：L+3.28*T500采用多集線器的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，通常采用以下兩種方法：1.使用雙絞線，通過(guò)集

9、線器的RJ-45端口實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。2.使用同軸電纜或光纖，通過(guò)集線器的向上連接端口實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)與傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)最大的區(qū)別在于：結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與當(dāng)前所連接的設(shè)備位置無(wú)關(guān)。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)先預(yù)先按建筑物的結(jié)構(gòu)，將建筑物中所有可能放置計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備的位置都布好了線，然后再根據(jù)實(shí)際所連接的設(shè)備情況，通過(guò)調(diào)整內(nèi)部跳線裝置，將所有計(jì)算機(jī)設(shè)備以及外部設(shè)備連接起來(lái)。一個(gè)完善的智能大樓系統(tǒng)除了結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)以外，還應(yīng)該包含以下幾種系統(tǒng)：1 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。2 通信自動(dòng)化系統(tǒng)。3 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。建筑物綜合布線系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：8 由于建筑物綜合布線系統(tǒng)支持各種系統(tǒng)與設(shè)備的集成，能

10、與現(xiàn)在所有的語(yǔ)音，數(shù)據(jù)系統(tǒng)一起工作，從而可以保護(hù)用戶在硬件，軟件，培訓(xùn)方面的投資。9 建筑物綜合布線系統(tǒng)有助于將分散的布線系統(tǒng)，合并成一組統(tǒng)一的，標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)中。10 建筑物綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使用戶自己能夠容易的排除故障，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性，便于管理。11 采用高性能的非屏蔽雙絞線與光纖的建筑物綜合布線系統(tǒng)，能夠支持高達(dá)100Mbps，甚至更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。工業(yè)布線系統(tǒng)是專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的布線標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，能利用局域網(wǎng)低層提供的數(shù)據(jù)傳輸功能，為高層網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理服務(wù)，以及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的局域網(wǎng)系統(tǒng)軟件，使連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)能夠方便而有效的共享網(wǎng)絡(luò)資源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提

11、供所需要的各種服務(wù)的軟件與協(xié)議的集合。兩方面的功能：1 為用戶提供各種簡(jiǎn)單有效的訪問(wèn)本機(jī)資源的手段。2 合理組織系統(tǒng)工作流程，能夠有效得管理系統(tǒng)。分為兩類：面向任務(wù)型與通用型。通用型又可以分為：變形系統(tǒng)與基礎(chǔ)級(jí)系統(tǒng)。經(jīng)歷了從對(duì)等結(jié)構(gòu)與非對(duì)等結(jié)構(gòu)演變的過(guò)程。非對(duì)等結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，將連網(wǎng)結(jié)點(diǎn)分為以下兩類：2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。3 網(wǎng)絡(luò)工作站。虛擬盤體可以分為以下三類：專用盤體，共用盤體與共享盤體?；谖募?wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，分為兩部分：2 文件服務(wù)器。3 工作站軟件。典型的局域網(wǎng)可以看成由以下三個(gè)部分組成：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，工作站與通信設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本功能有：2 文件服務(wù)。3 打印服務(wù)。4

12、 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。5 通信服務(wù)。6 信息服務(wù)。7 分布式服務(wù)。8 網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)。9 Internet/Internet服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本任務(wù)是：屏蔽本地資源與網(wǎng)絡(luò)資源的差異性，為用戶提供各種基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，完成網(wǎng)絡(luò)共享系統(tǒng)資源的管理，并提供網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的E-MAIL服務(wù)。WINDOWS NT SERVER操作系統(tǒng)是以“域”為單位實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的集中管理。主域控制器與后備域控制器。WINDOWS NT SEVER采用線程進(jìn)行管理與占先式多任務(wù)，使得應(yīng)用程序能更有效的運(yùn)行。內(nèi)置4種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：1.TCP/IP協(xié)議。2.Microsoft公司的MWLink協(xié)議。3.NetBIOS的擴(kuò)展用戶接口

13、NetBEUI。4.數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議。利用域與域信任任務(wù)關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)的管理。NetWare操作系統(tǒng)是以文件服務(wù)器為中心的，它由三個(gè)部分組成：文件服務(wù)器內(nèi)核，工作站外殼與低層通信協(xié)議。服務(wù)器與工作站之間的連接是通過(guò)通信軟件，網(wǎng)卡，傳輸介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通信軟件包括網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序和通信協(xié)議軟件。工作站運(yùn)行的重定義程序NetWare Shell負(fù)責(zé)對(duì)用戶命令進(jìn)行解釋。在NetWare環(huán)境中，訪問(wèn)一個(gè)文件的路徑為：文件服務(wù)器名/卷名：目錄名子目錄名文件名用戶分為：1 網(wǎng)絡(luò)管理員。通過(guò)設(shè)置用戶權(quán)限來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)措施。2 組管理員。3 網(wǎng)絡(luò)操作員。4 普通網(wǎng)絡(luò)用戶。NetWare操作系統(tǒng)的系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)

14、主要是以下三種：三級(jí)容錯(cuò)機(jī)制。第一級(jí)系統(tǒng)容錯(cuò)SFT I采用了雙重目錄與文件分配表，磁盤熱道修復(fù)與寫(xiě)后讀驗(yàn)證等措施。第二級(jí)系統(tǒng)容錯(cuò)SFT II包括硬盤鏡像與硬盤雙工功能。第三級(jí)系統(tǒng)容錯(cuò)SFT III提供了文件服務(wù)器鏡像功能。NetWare的事務(wù)跟蹤系統(tǒng)用來(lái)防止在寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的過(guò)程中因?yàn)橄到y(tǒng)故障而造成數(shù)據(jù)丟失。IntranetWare操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：1 IntranetWare操作系統(tǒng)能建立功能強(qiáng)大的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。2 IntranetWare操作系統(tǒng)能保護(hù)用戶現(xiàn)有的投擲。3 IntranetWare操作系統(tǒng)能方便的管理網(wǎng)絡(luò)與保證網(wǎng)絡(luò)安全。4 IntranetWare操作系統(tǒng)能基成企業(yè)的全部網(wǎng)絡(luò)

15、資源。5 ntranetWare操作系統(tǒng)能大大減少網(wǎng)絡(luò)管理的開(kāi)支。LINUX系統(tǒng)：低價(jià)格，原代碼開(kāi)放，安裝配置簡(jiǎn)單。同種局域網(wǎng)使用網(wǎng)橋就可以將分散在不同地理位置的多個(gè)局域網(wǎng)互連起來(lái)。異型局域網(wǎng)也可以用網(wǎng)橋互連起來(lái)，ATM局域網(wǎng)與傳統(tǒng)共享介質(zhì)局域網(wǎng)互連必須解決局域網(wǎng)仿真問(wèn)題。路由器或網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連的主要設(shè)備。數(shù)據(jù)鏈路層互連的設(shè)備是網(wǎng)橋。網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)互連中起到數(shù)據(jù)接收，地址過(guò)渡與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用，它是實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備是路由器。如果網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議不同，采用多協(xié)議路由器。傳輸層以上各層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互連屬于高層互連。實(shí)現(xiàn)高層互連的設(shè)備是網(wǎng)關(guān)。高層互連的網(wǎng)關(guān)很多是應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)，通常簡(jiǎn)稱為應(yīng)用網(wǎng)關(guān)?；ミB是基礎(chǔ)，互通是手段，互操作是目的。所謂網(wǎng)絡(luò)互連，是將分布在不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備相連接，以構(gòu)成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)資源的共享。網(wǎng)絡(luò)互連的功能有以下兩類：1 基本功能。2 擴(kuò)展功能。網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)鏈路層上實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備。需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議。網(wǎng)橋在局域網(wǎng)中經(jīng)常被用來(lái)將一個(gè)大型局域網(wǎng)分為既獨(dú)立又能互通的都個(gè)子網(wǎng)的互連結(jié)構(gòu)，