局域網(wǎng)與IEEE802模型課件

1、安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院第5章 局域網(wǎng)與IEEE802模型5.1 局域網(wǎng)技術(shù) 5.2 以太網(wǎng)技術(shù)5.3 高速以太網(wǎng)5.4 交換式局域網(wǎng)5.5 無線局域網(wǎng)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.1 局域網(wǎng)技術(shù) 5.1.1 局域網(wǎng)概述 。覆蓋范圍較小，一般為0.0110km； 。數(shù)據(jù)傳輸率較高，一般為1010000Mbps； 。出錯率較低，一般10-810-1l; 。拓撲結(jié)構(gòu)多為總線形、環(huán)形和星形; 。網(wǎng)內(nèi)站點多采用共享介質(zhì)的廣播通信方式; 。局域網(wǎng)種類繁多，傳輸介質(zhì)和接入方法多樣； 。網(wǎng)絡(luò)流量具有突發(fā)性，負荷不均衡； 。任何兩點間均有唯一通信路徑，不需路由選擇； 。不設(shè)網(wǎng)絡(luò)層，尋址/流量控制等由

2、數(shù)據(jù)鏈路層處理; 。協(xié)議設(shè)計簡單，高層的功能可以由操作系統(tǒng)代替。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.1.2 局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制技術(shù) 局域網(wǎng)因采用共享介質(zhì)完成通信，故其網(wǎng)內(nèi)各站點需解決爭用介質(zhì)使用權(quán)問題，也即需解決多個站點的多個地址訪問共有介質(zhì)的控制問題。 在計算機網(wǎng)絡(luò)中，多地址訪問控制問題由多址訪問控制協(xié)議解決，該種協(xié)議分動態(tài)和靜態(tài)兩類。 1)靜態(tài)多址訪問控制協(xié)議 利用多路復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)多址訪問控制,各用戶獨享信道； 2)動態(tài)多址訪問控制協(xié)議 用戶共享一個物理信道，利用競爭方式來使用傳輸介質(zhì)。 動態(tài)多址訪問控制協(xié)議的控制策略 a.沖突避免：無爭用(受控)方式_(令牌環(huán)網(wǎng)) b.沖突解決：爭用方式

3、_(各節(jié)點爭用介質(zhì)使用權(quán))安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.1.3 IEEE802標(biāo)準(zhǔn)及模型 IEEE802標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802委員會制定了一系列局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，針對局域網(wǎng)可采用多種傳輸媒介，且物理層的處理過程也十分復(fù)雜。故對其物理層又分為介質(zhì)訪問控制子層MAC(Media Access Control)和邏輯鏈路子層LLC(Logical Link Control)組成。 。MAC子層用于描述與傳輸媒介有關(guān)的物理特性； 。LLC子層用于描述與傳輸媒介無關(guān)的物理特性。 傳輸媒介 物理層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸媒介物理層MAC子層LLC子層IEEE美國電氣與電子工程師學(xué)會 安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院IEE

4、E802.1局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián);IEEE802.2邏輯鏈路控制 LLC;IEEE802.3CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測)訪問方法和物理層規(guī)范;IEEE802.4Token Passing BUS（令牌總線）;IEEE802.5Token Ring（令牌環(huán)）訪問方法和物理層規(guī)范;IEEE802.6城域網(wǎng)訪問方法和物理層規(guī)范;IEEE802.7寬帶技術(shù)咨詢和物理層課題與建議實施;IEEE802.8光纖技術(shù)咨詢和物理層課題;IEEE802.9綜合聲音數(shù)據(jù)服務(wù)的訪問方法和物理層規(guī)范;IEEE802.10安全與加密訪問方法和物理層規(guī)范;IEEE802.11無線局域網(wǎng)訪

5、問方法和物理層規(guī)范;IEEE802.12 100VG-AnyLAN快速局域網(wǎng)訪問方法和物理層規(guī)范。 1)802標(biāo)準(zhǔn)系列安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 75年由Xerox研究中心推出。80年Xerox、Intel和DEC公司正式發(fā)布Ethernet(以太網(wǎng))技術(shù)規(guī)范，規(guī)范定義以太網(wǎng)是一種總線網(wǎng)，介質(zhì)訪問控制技術(shù)采用CSMA/CD， 廣播方式通信。83年IEEE發(fā)布的IEEE802.3局域網(wǎng)技術(shù)規(guī)范與以太技術(shù)規(guī)范一致，于是以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)范成為第一個局域網(wǎng)技術(shù)規(guī)范。以太網(wǎng)的發(fā)展歷程： 。1980年IEEE成立802.3工作組； 。1983年第一個IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，10M以太網(wǎng)基本成熟；

6、。1990年基于雙絞線介質(zhì)的10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，局域網(wǎng)交換機出 現(xiàn)，逐步淘汰共享式網(wǎng)橋（集線器）； 。1992年出現(xiàn)了100Mb/s快速以太網(wǎng)，通過IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)； 。1997年 1000Mb/s千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)問世(IEEE802.3z/ab)； 。1998年 10GE以太網(wǎng)工作組成立，IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)頒布。5.2 以太網(wǎng)技術(shù)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 CSMA/CD(Carrier Sense Mutiple Access Collision detect)即載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測機制，是一種爭用型的介質(zhì)訪問控制協(xié)議，它是目前以太網(wǎng)采用的數(shù)據(jù)傳輸控制技術(shù)。

7、CSMA/CD的工作原理 先聽后發(fā)，邊聽邊發(fā)，沖突停止，隨機延遲重發(fā)。 (1)若媒體空閑，則傳輸，否則轉(zhuǎn)(2)； (2)若媒體忙，一直監(jiān)聽直到信道空閑，然后立即傳輸； (3)若在傳輸中監(jiān)聽到干擾，則發(fā)干擾信號通知所有站點； (4)等候一段時間，再次傳輸。5.2.1 CSMA/CD協(xié)議安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 偵聽是欲發(fā)送數(shù)據(jù)節(jié)點進行的第一件工作，即在發(fā) 送前先檢測信道上有無信號正在傳送，如信道上無信號 站點就可以發(fā)送數(shù)據(jù)幀，即“先聽后發(fā)” 。 對于基帶傳輸，以線路上有無脈沖波變化來判斷有 無信號傳輸。對于寬帶傳輸，以線路上有無載波信號來 判斷是否有信號傳輸； 偵聽方式 。堅持型偵聽方式；

8、 。非堅持型偵聽方式； 上述偵聽方式均需通過CSMA算法加以實現(xiàn)。1)載波偵聽多路訪問(CSMA)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院2)CSMA算法(堅持與不堅持算法) 對發(fā)送信道的偵聽，采用堅持與不堅持兩種算法來完成數(shù)據(jù)的發(fā)送工作。堅持就是對發(fā)送信道一直保持監(jiān)聽狀態(tài)，不堅持就是利用一定隨機時間發(fā)送。 1-堅持型CSMA 特點：信道空，發(fā)送；忙則偵聽，發(fā)現(xiàn)空閑立即發(fā)送; 發(fā)生沖突時，等待一個隨機時間，在發(fā)送; P-堅持型CSMA 特點：信道空，以P的概率發(fā)送，信道忙，則以1-P的概率 把該次發(fā)送推遲到下一個時隙； 非堅持型CSMA 特點：信道空發(fā)送；忙不監(jiān)聽,等待一段隨機時間在試；安徽建筑工業(yè)學(xué)院

9、電子與信息學(xué)院3)沖突檢測(CD-Collision Detection)沖突(碰撞)產(chǎn)生的原因 兩個及兩個以上節(jié)點在監(jiān)測信道時均發(fā)現(xiàn)信道空 閑，這時各站點均把信號送入信道而引起沖突。(2)沖突檢測 檢測方法： 把發(fā)送到信道的數(shù)據(jù)接收回來，與原發(fā)送數(shù)據(jù)進 行比較，若不一致，表明有沖突發(fā)生。 沖突解決 檢測有沖突后，發(fā)送端在發(fā)送完64bit同步信號 之后，停止發(fā)送，并發(fā)出 “沖突強制阻塞信號”,請所 有站點暫停發(fā)送，以免網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 。沖突強制阻塞信號時間64b+32b(1,0交替組成)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院4)后退等待 沖突后，各站點采用時間退讓(算法)方式完成發(fā)送，退讓時間與等待時間和

10、沖突歷史有關(guān)，發(fā)生沖突的次數(shù)越多，再次的沖突可能性越大，則退讓時間就應(yīng)越長。 退讓時間：t=R*2 R0,2N-1；R隨機數(shù)；N重發(fā)次數(shù)； 一般情況下，重傳16次后，如仍發(fā)生沖突，放棄傳輸； 5)接收處理 接收處理需完成效驗工作，校驗包含碎片校驗、目的 地址校驗和完整性校驗。 。碎片效驗：長度小于64字節(jié)(512位)的幀為沖突碎片； 。目的地址校驗：判斷是否是本地地址。 。完整性校驗：是否畸形幀(大于1518字節(jié))、CR校驗、定 界符不對（長度的8bit的整數(shù)倍）; 安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.2.2 IEEE802.3與10Mb/s以太網(wǎng)1)IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的特點 ?？偩€結(jié)構(gòu)，基

11、帶傳輸； 。傳輸介質(zhì)為同軸電纜或雙絞線； 。采用CSMA/CD的1-堅持CSMA/CD協(xié)議; 。規(guī)定MAC幀長度范圍641518字節(jié)； 。要求按CSMA/CD接收數(shù)據(jù)時，每個節(jié)點必須檢測通 過該節(jié)點的所有數(shù)據(jù)幀。 幀長1581，不進行CRC校驗； 太短64為碎片； 。沖突產(chǎn)生，采用截斷二進制退避算法延遲。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 有DIX和IEEE802.3兩種格式，區(qū)別是IEEE802.3格式是16bit長度字段、DIX是16bit類型字段。 IEEE802.3幀格式2)以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)前導(dǎo)字段（7字節(jié)）幀起始定界符目的MAC地址源MAC地址類型/長度數(shù) 據(jù)校 驗 10101010 1

12、01010116字節(jié)6字節(jié)2字節(jié)4字節(jié)46-1500字節(jié)FCS 幀有效部分 由于TCP/IP的影響，使得以太網(wǎng)的LLC層的作用已經(jīng)不大，許多廠商的網(wǎng)卡僅具有MAC協(xié)議，而沒有LLC協(xié)議。3)以太網(wǎng)的組成 只有遵守IEEE802.3的網(wǎng)絡(luò)(基帶總線網(wǎng))才能真正地稱為以太網(wǎng)，以太網(wǎng)由傳輸介質(zhì)、收發(fā)器、網(wǎng)卡和計算機(工作站)組成。最大站點數(shù)1024實際站數(shù)100計算機計算機計算機計算機收發(fā)器網(wǎng)卡500M終結(jié)器終結(jié)器安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院目前10Mb/s以太網(wǎng)有以下物理層標(biāo)準(zhǔn)10Base-5標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，粗纜總線連接； 10Base-2標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3a)，細纜總線連接；10Bas

13、e-T標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3i)，UTP雙絞線星型連接;10Base-F標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3j)，光纜星型方式連接。4)10Mb/s以太網(wǎng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5)IEEE802.3以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 為便于物理層功能實現(xiàn)，IEEE802.3進一步把物理層分成了物理信令 (PLS)和物理介質(zhì)(PMA)兩個子層。 物理信令子層(PLS) 負責(zé)向MAC層提供服務(wù)、曼徹斯特的編碼和解碼、載波偵聽； 物理介質(zhì)(PMA)子層 負責(zé)向PLS層提供服務(wù)、沖突檢測、超長控制、發(fā)/收串行比特安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院介質(zhì)相關(guān)接口PMAPLSMACLLC物理介質(zhì)附件連接單元接口介質(zhì)訪問單

14、元5.3 高速以太網(wǎng)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.3.1 高速以太網(wǎng)的發(fā)展及特點 以太網(wǎng)的出現(xiàn)，極大地推動著局域網(wǎng)應(yīng)用的增長。 從上世紀(jì)90年代“信息高速公路”計劃的推進,以太網(wǎng)技 術(shù)開始向高速發(fā)展。 。1993年10月，100Mbps的以太網(wǎng)產(chǎn)品問世； 。1996年夏，千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品問世； 。1999年開始進軍萬千兆以太網(wǎng)。 以太網(wǎng)的高速化發(fā)展，使它不僅迅速取得局域網(wǎng) 中壟斷地位，也在城域網(wǎng)領(lǐng)域中的地位日漸突出。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院(1)高速傳輸介質(zhì)技術(shù)： UTP5技術(shù)及光纖性價比的提高使其得到廣泛使用；(2)交換技術(shù)： 交換式集線器的應(yīng)用，使以太網(wǎng)的共享帶寬變?yōu)?每個端口可

15、獨享帶寬，使連接到各端口的站點的工 作不受CSMA/CD約束。 (3)全雙工技術(shù)： 采用全雙工技術(shù),完全擺脫CSMA/CD協(xié)議的限制， 但還保留了IEEE802.3的MAC幀結(jié)構(gòu)、編址方式和最 小/最大幀長的規(guī)定，所以還稱其為以太網(wǎng)。 (4)編碼技術(shù)： 高速以太網(wǎng)不再采用傳統(tǒng)曼徹斯特編碼，而采用 不歸零制的特殊編碼方式。 高速以太網(wǎng)的支持技術(shù)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 IEEE802.3u是為百兆以太網(wǎng)(快速以太網(wǎng))100Base-T做出的標(biāo)準(zhǔn)，其主要技術(shù)特點是： 。保留了MAC子層的CSMA/CD介質(zhì)控制協(xié)議； 。把每個比特發(fā)送時間從100ns降低到10ns； 。10M和100M帶寬上可

16、自適應(yīng)，可全雙工方式工作； 。采用簡單不歸零編碼方式。100Base-T的物理層標(biāo)準(zhǔn) 。100Base-T2：支持2對3類UTP，速率100Mb/s，最大距離100M; 。100Base-T4：支持4對3/4/5/5E類UTP線纜，其中3對用于數(shù)據(jù) 傳輸，1對用于沖突檢測，速率100Mb/s; 。100Base-TX：支持2對5類UTP；速率100Mb/s;介質(zhì)長度100M; 。100Base-FX: 支持2條光纖，速率100Mb/s，媒體段長度100m。5.3.2 IEEE802.3u與100Base-T安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.3.3 千兆以太網(wǎng) 千兆位以太網(wǎng)與快速以太網(wǎng)的區(qū)別僅在

17、于把每個比特的發(fā)送時間進一步降低到1ns，且支持多種介質(zhì)。 1)千兆以太網(wǎng)技術(shù)特點 允許以全雙工/半雙工兩種方式工作； 。半雙工方式，使用CSMA/CD協(xié)議； 。全雙工方式，交換機端口采用專用信道，收發(fā)同步。 使用IEEE802.3MAC幀格式； 與10Base-T和100Base-T技術(shù)向后兼容； 使用8B/10B編碼方式。 2)IEEE802.3z和IEEE802.3ab 。IEEE802.3z光纖介質(zhì)千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范； 。IEEE802.3ab輸距離100米，五類UTP介質(zhì)千兆以太 網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，需解決5類UTP的串?dāng)_和衰減問題。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 IEEE802.3z通

18、過不久，萬兆網(wǎng)研究啟動。2002年6月，萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出臺(IEEE802.3ae)。 1)萬兆以太網(wǎng)的特點 只使用光纖作為傳輸介質(zhì)，速率提高了10倍； 為適應(yīng)廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)，可采用單模光纖(40km); 幀格式與10Mbps、100Mbps和1Gbps完全相同，并保留 IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小和最大幀長; 全雙工方式，不使用CSMA/CD，無信道爭用問題； 增加了廣域網(wǎng)接口子層，可實現(xiàn)與SDH的無縫連接； 采用同一種核心技術(shù)，使得局/城/廣域網(wǎng)避免了協(xié)議 轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了無縫連接； 采用64B/66B的線路編碼。 5.3.4 萬兆以太網(wǎng)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.4 交換式局域網(wǎng)5

19、.4.1 網(wǎng)橋 1)網(wǎng)段微化與沖突隔離 局域網(wǎng)中，因多個節(jié)點共享同一介質(zhì)，使整個系統(tǒng) 處于一個沖突域范圍，再加上退讓時間，有可能使網(wǎng)絡(luò) 無法運行，如能使沖突域減小(也即網(wǎng)段微化)，將會使 網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能大幅度提高，早期的辦法是利用網(wǎng)橋來 實現(xiàn)這一機理。網(wǎng)橋的主要用途： 。用于同構(gòu)型(3-7層)LAN間的連接； 。擴展工作站的平均占有帶寬； 。擴展LAN的地址范圍； 。網(wǎng)段的微分化。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院2)網(wǎng)橋的工作原理。利用端口連接不同網(wǎng)段，每個段內(nèi)采用廣播傳送方式；。發(fā)送幀進入網(wǎng)橋緩存區(qū)，查表進行網(wǎng)段的轉(zhuǎn)發(fā)；安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院3)網(wǎng)橋的優(yōu)缺點網(wǎng)橋的優(yōu)點 。減小了沖突域和

20、幀的平均時延； 。擴大了物理范圍，增加了整個網(wǎng)上站點數(shù)量； 。提高了可靠性(一個網(wǎng)段的故障不會擴散到其他網(wǎng)段); ?？舍槍μ囟ňW(wǎng)段或節(jié)點進行安全管制。網(wǎng)橋的缺點 。存儲-查表-轉(zhuǎn)發(fā)過程增加了時延; 。不同MAC子層的網(wǎng)段橋接，需先修改幀的某些字段， 也增加了時延； 。無MAC子層流量控制功能，網(wǎng)絡(luò)負荷大，會丟失幀； 。可能出現(xiàn)“廣播風(fēng)暴”。(段內(nèi)站點過多，網(wǎng)橋內(nèi)表的 容量不夠，轉(zhuǎn)發(fā)時會全網(wǎng)廣播)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 5.4.2 交換式局域網(wǎng) 交換式局域網(wǎng)采用網(wǎng)段微化技術(shù)將共享式局域網(wǎng)劃分為多個網(wǎng)段(段內(nèi)或只有一臺站點)，由交換機同時提供若干對網(wǎng)段間的通信，從而提高了網(wǎng)絡(luò)性能。 交換式

21、局域網(wǎng)核心設(shè)備是交換機，交換機提供多個端口，可在多個端口之間建立多個并發(fā)連接。 典型的交換式局域網(wǎng)是交換式以太網(wǎng)，其核心部件是多端口的以太網(wǎng)交換機。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院1)交換機的工作原理 交換機檢測從端口送來數(shù)據(jù)包的源和目的MAC地址，并與其內(nèi)部交換地址映射表進行比較，若數(shù)據(jù)包目的MAC地址不在表中，則將該地址加入表中，若有，則將數(shù)據(jù)包發(fā)送相應(yīng)目的端口。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院2)交換機的交換模式直通模式(快速轉(zhuǎn)發(fā)) -當(dāng)交換機檢測到接收幀中有目的地址字節(jié)，根據(jù)交 換地址映射表，獲得輸出端口號，然后轉(zhuǎn)發(fā)。無碎片直通(碎片:沖突后形成的殘缺不全幀) 交換機先存儲接收幀的前64個

22、字節(jié)，然后進行差錯 檢驗，有錯濾除，重發(fā)；沒錯立即轉(zhuǎn)發(fā)。存儲轉(zhuǎn)發(fā) 交換機把收到的整個幀進行CRC差錯效驗，然后根 據(jù)幀的目的地址查表，再轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)輸出端口。說 明：存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式質(zhì)量高，但需檢測，故速度慢，適 合網(wǎng)絡(luò)主干的連接。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院3)交換機與集線器的區(qū)別(1)工作層次區(qū)別 。集線器屬第一層設(shè)備，對數(shù)據(jù)傳輸做同步、放大和整 形處理，不能對短幀、碎片、差錯進行處理，故不能 保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性； 。交換機屬第二層設(shè)備，不但能對傳輸數(shù)據(jù)進行同步、 放大和整形，還提供完整性和正確性的保證；(2)工作方式和帶寬區(qū)別 。集線器是共享帶寬設(shè)備，工作為廣播模式，故易發(fā)生 廣播風(fēng)暴

23、； 。交換機是分享帶寬設(shè)備，每個端口都獨享獨立帶寬， 故它能隔離沖突域，抑制廣播風(fēng)暴。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 交換式以太網(wǎng)的優(yōu)勢每個端口可以連接網(wǎng)段，也可連接站點，每個端口 獨享帶寬；而共享以太網(wǎng)是所有站點處在一個沖突 域范圍，共享帶寬。在節(jié)點數(shù)為N的網(wǎng)絡(luò)中，交換式以太網(wǎng)的系統(tǒng)最大 帶寬可達到端口帶寬的N倍；而在共享以太網(wǎng)中， 每個節(jié)點的帶寬為系統(tǒng)帶寬的1/N。被交換器隔離的獨立網(wǎng)段上數(shù)據(jù)信息流不會隨意廣 播到其他端口上去；而在共享以太網(wǎng)中，每個工作 組數(shù)據(jù)流都廣播到系統(tǒng)中所有的站，安全性不好。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.4.3 虛擬局域網(wǎng)(VLAN) VLAN是建立在交換技術(shù)上

24、的一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它可通過交換機進行“有目的”地發(fā)送數(shù)據(jù)，且靈活地進行邏輯子網(wǎng)(廣播域)劃分，而不像傳統(tǒng)局域網(wǎng)把站點均束縛在所處的物理網(wǎng)絡(luò)之中。 VLAN的技術(shù)特點是可把分布于不同地理位置的站點劃分在同一個邏輯子網(wǎng)中，且同一邏輯子網(wǎng)中的站點發(fā)送的數(shù)據(jù)包僅轉(zhuǎn)發(fā)至該邏輯子網(wǎng)中的站點，而不會發(fā)至其它邏輯子網(wǎng)當(dāng)中。 VLAN的劃分方法主要有靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)VLAN由交換機的特征信息定義(插槽、端口或端口組)；動態(tài)VLAN通常由節(jié)點的某些特征信息定義(節(jié)點MAC地址、使用的協(xié)議或某些認(rèn)證信息等)。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院 提高傳輸性能 通過VLAN限制廣播風(fēng)暴的范圍，提高網(wǎng)絡(luò)性能。 如：通過

25、定義不同的VLAN，限制來自一個VLAN中的廣 播風(fēng)暴幀不能進入其它VLAN當(dāng)中。 實現(xiàn)共享資源 可將用戶按資源分組，而不需考慮其物理位置。 如：共享同樣資源時,可將用戶和資源分在同一個虛 擬網(wǎng)絡(luò)中，以改善網(wǎng)絡(luò)的可管性。 提高網(wǎng)絡(luò)安全 把用戶與資源徹底刪除連接，以提高網(wǎng)絡(luò)安全。 如：不允許一用戶訪問Internet，可將該用戶放在自 己的虛擬網(wǎng)絡(luò)中，從路由器將其隔離。1)虛擬局域網(wǎng)的劃分目的安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院2)虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的劃分方法 按交換機端口劃分VLAN(配置簡單) -利用交換機的端口劃分VLAN成員，在交換機上進行 虛擬網(wǎng)劃分。用戶移動端口需重新配置。安徽建筑工業(yè)

26、學(xué)院電子與信息學(xué)院 按MAC地址劃分VLAN 利用設(shè)備的MAC地址完成VLAN用戶的劃分，配置煩瑣(需MAC地址)、維護困難(更換網(wǎng)卡時地址更換)。 VLAN的劃分方法安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院3)按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分VLAN 根據(jù)主機網(wǎng)絡(luò)層地址或使用的協(xié)議類型進行用戶的劃分。用戶物理位置的改變，不需重新配置所屬VLAN，缺點是效率較低(檢查網(wǎng)絡(luò)地址比檢查MAC地址花費時間長)。 具體優(yōu)點 。不需要附加幀標(biāo)簽識別VLAN，可減少網(wǎng)絡(luò)的通信量； ?？梢詼p少由于協(xié)議轉(zhuǎn)換造成的網(wǎng)絡(luò)延遲； 。用戶站點可隨意移動，而無需重新配置網(wǎng)絡(luò)地址； 特別適合TCP/IP用戶； 。按協(xié)議類型定義的成員，有利于組成面

27、向業(yè)務(wù)或具 體應(yīng)用的VLAN用戶。VLAN的劃分方法安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.4.4 虛擬專用網(wǎng)(VPN) 虛擬專網(wǎng)是虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(Virtual Private Network)的簡稱，是一種利用公共網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建的私有專用網(wǎng)。 目前，能夠用于構(gòu)建VPN的公共網(wǎng)絡(luò)包括Internet和服務(wù)提供商(ISP)所提供的DDN專線、幀中繼、ATM等。1)VPN具有的特點 。專線連接，具有安全、保密、專用、高性能等特點; 。具有Internet等公用網(wǎng)的方便性和低成本特點; 。具備使用方便、建設(shè)成本低廉的特點;2)VPN的類型與應(yīng)用方式 。訪問虛擬專網(wǎng)（Access VPN）； 。企業(yè)內(nèi)部虛擬專網(wǎng)

28、（Intranet VPN）； 。擴展的企業(yè)內(nèi)部虛擬專網(wǎng)（Extranet VPN）安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院3)VPN的相關(guān)技術(shù) VPN區(qū)別于一般網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的關(guān)鍵是隧道的建立和對數(shù)據(jù)包的加密，并按隧道協(xié)議進行封裝、傳送，以保正數(shù)據(jù)的安全性。所以與VPN有關(guān)的技術(shù)就是隧道和網(wǎng)絡(luò)安全兩大技術(shù)。 VPN的隧道協(xié)議 。第2層隧道協(xié)議，常用的有PPTP、L2TP等； 。第3層隧道協(xié)議，常用的有IPSec； 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 。網(wǎng)絡(luò)防火墻、應(yīng)用IPSec進行數(shù)據(jù)加密、應(yīng)用L2TP 隧道端的相互驗證等。 上述技術(shù)的應(yīng)用，使得在公用網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)乃接芯W(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性得到了保證。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5

29、.5 無線局域網(wǎng)WLAN 無線局域網(wǎng)成長始于20世紀(jì)80年代中期，它是由美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)為工業(yè)、科研和醫(yī)學(xué)(ISM)頻段的公共應(yīng)用提供授權(quán)而產(chǎn)生的。無線局域網(wǎng)的主要傳輸技術(shù) 。射頻(RF)技術(shù) - 覆蓋范圍較廣，是較為常見的無線傳輸技術(shù); 。紅外(IR)技術(shù) - 僅適用于近距離無線傳輸(一般少于1米）。 WLAN技術(shù)的優(yōu)勢 。安裝便捷、覆蓋范圍廣、經(jīng)濟節(jié)約、易于擴展； 。傳輸速率高(11Mbit/s，傳輸距離可至20km以上)。安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.5.1 無線局域網(wǎng)組成 按照移動通信系統(tǒng)是否具有基礎(chǔ)設(shè)施，移動無線網(wǎng)絡(luò)可分為無固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和有固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。1)無

30、固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(無線自組織網(wǎng)絡(luò)-Ad-Hoc) 網(wǎng)絡(luò)由一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點組成， 網(wǎng)中各節(jié)點通過無線鏈路進行信息交換，網(wǎng)中兩個無法直 接通信的節(jié)點可借助其他節(jié)點進行分組轉(zhuǎn)發(fā)，形成多跳的 通信模式。 2)有固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)) 網(wǎng)絡(luò)通過中心節(jié)點進行傳輸信息，中心節(jié)點之間通過 電纜或光纖互連，各終端直接和中心節(jié)點通信。當(dāng)基站執(zhí) 行這項任務(wù)時，它被稱為接入點(AP)。 無固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院自組網(wǎng)絡(luò)AEDCBF源結(jié)點目的結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點無固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)有固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院基本服務(wù)集BSS基本服務(wù)集BSSA

31、B接入點 AP接入點 AP DS（以太網(wǎng)）門橋門橋802.x局域網(wǎng)因特網(wǎng)有固定基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)主干分配系統(tǒng)安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院5.5.2 無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) IEEE于97年6月推出第一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11,標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層和介質(zhì)訪問控制子層的協(xié)議規(guī)范。且數(shù)據(jù)速率為1Mbit/s和2Mbit/s、工作在2.4GHz。 物理層定義了直接序列擴頻技術(shù)和跳頻擴頻技術(shù)兩種射頻(RF)傳輸方法和一個紅外線傳輸方法。 IEEE802.1l規(guī)定無線局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制子層采用CSMA/CA(載波多路訪問/沖突防止)協(xié)議，因無線網(wǎng)中沖突檢測較困難，為減少數(shù)據(jù)傳輸碰撞和重試發(fā)送，防止各站點無序地爭

32、用信道，協(xié)議保證了某一時刻只有一個站點發(fā)送，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的集中控制。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院1)IEEE803.11b等標(biāo)準(zhǔn) 由于802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE小組又相繼推出了802.11b和802.11a兩個新標(biāo)準(zhǔn)。并且在2001年年底又通過802.11g試用混合方案，該方案可在2.4GHz頻帶上實現(xiàn)54Mbps的數(shù)據(jù)速率，并與802.11b標(biāo)準(zhǔn)兼容。 802.11b工作于2.4GHz頻帶，支持5.5Mbps和11Mbps兩種速率。 802.11a工作于5GHz頻帶，數(shù)據(jù)速率可達54Mbps，但與802.11b不兼容，且成本也較高。 2003年推出8

33、02.11g標(biāo)準(zhǔn)。802.11g結(jié)合了802.11a和802.11b二者優(yōu)點，既適應(yīng)802.11b在2.4GHz頻率下提供每秒11Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率，也符合802.11a在5GHz頻率下提供56Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院電子與信息學(xué)院1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就

34、少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!25、你不能拼爹的時候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。27、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵志名言：比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡28、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標(biāo)。29、人生就像一道漫長的階梯，任何人也無法逆向而行，只能在急促而繁忙的進程中，偶爾轉(zhuǎn)過頭來，回望自己留下的蹣跚腳印。30、時間，帶不走

35、真正的朋友；歲月，留不住虛幻的擁有。時光轉(zhuǎn)換，體會到緣分善變；平淡無語，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在與不在，都會惦念；無心的情，無論你好與不好，只是漠然。走過一段路，總能有一次領(lǐng)悟；經(jīng)歷一些事，才能看清一些人。31、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。32、命好不如習(xí)慣好。養(yǎng)成好習(xí)慣，一輩子受用不盡。33、比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡。50、想像力比知識更重要。不是無知，而是對無知的無知，才是知的死亡。51、對于最有能力的領(lǐng)航人風(fēng)浪總是格外的洶涌。52、思想如鉆子，必須集中在一點鉆下去才有力量。53、年少時，夢想在心中激揚迸進，勢不可擋，只是我們還沒學(xué)會去戰(zhàn)斗。經(jīng)過

36、一番努力，我們終于學(xué)會了戰(zhàn)斗，卻已沒有了拼搏的勇氣。因此，我們轉(zhuǎn)向自身，攻擊自己，成為自己最大的敵人。54、最偉大的思想和行動往往需要最微不足道的開始。55、不積小流無以成江海，不積跬步無以至千里。56、遠大抱負始于高中，輝煌人生起于今日。57、理想的路總是為有信心的人預(yù)備著。58、抱最大的希望，為最大的努力，做最壞的打算。59、世上除了生死，都是小事。從今天開始，每天微笑吧。60、一勤天下無難事，一懶天下皆難事。61、在清醒中孤獨，總好過于在喧囂人群中寂寞。62、心里的感覺總會是這樣，你越期待的會越行越遠，你越在乎的對你的傷害越大。63、彩虹風(fēng)雨后，成功細節(jié)中。64、有些事你是繞不過去的，你

37、現(xiàn)在逃避，你以后就會話十倍的精力去面對。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告訴自己一次，我真的很不錯。67、心中有理想 再累也快樂68、發(fā)光并非太陽的專利，你也可以發(fā)光。69、任何山都可以移動，只要把沙土一卡車一卡車運走即可。70、當(dāng)你的希望一個個落空，你也要堅定，要沉著！71、生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。72、只要路是對的，就不怕路遠。73、如果一個人愛你、特別在乎你，有一個表現(xiàn)是他還是有點怕你。74、先知三日，富貴十年。付諸行動，你就會得到力量。75、愛的力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。1、這世上，沒有誰活得比誰容易，只是有人在呼天搶

38、地，有人在默默努力。2、當(dāng)熱誠變成習(xí)慣，恐懼和憂慮即無處容身。缺乏熱誠的人也沒有明確的目標(biāo)。熱誠使想象的輪子轉(zhuǎn)動。一個人缺乏熱誠就象汽車沒有汽油。善于安排玩樂和工作，兩者保持熱誠，就是最快樂的人。熱誠使平凡的話題變得生動。3、起點低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一場馬拉松比賽，拼的不是起點，而是堅持的耐力和成長的速度。只要努力不止，進步也會不止。4、如果你不相信努力和時光，那么時光第一個就會辜負你。不要去否定你的過去，也不要用你的過去牽扯你的未來。不是因為有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰也不知道。所以，放下心里的糾結(jié)，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當(dāng)下。人生喜怒哀樂，百般形態(tài)，不如在心里全部淡然處之，輕