計算機網(wǎng)絡概述

計算機網(wǎng)絡技術(shù)基礎

任課老師:田家華計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第1頁。第4章計算機局域網(wǎng)本章要點4.1局域網(wǎng)概述4.2局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)4.3局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式4.4局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)4.5局域網(wǎng)操作系統(tǒng)4.6虛擬局域網(wǎng)4.7結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第2頁。

本章要點：局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)虛擬局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線的特點計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第3頁。4.1局域網(wǎng)概述

4.1.1局域網(wǎng)的定義與組成局域網(wǎng)是在一個集中區(qū)域內(nèi)各種通信設備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡,其協(xié)議主要是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層低3層的通信協(xié)議。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第4頁。局域網(wǎng)主要的特點有以下3個方面:①局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍;②局域網(wǎng)具有高數(shù)據(jù)傳輸速率(10Mb／s～1000Mb／s）、低誤碼率和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境;③決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素是：網(wǎng)絡拓撲、傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第5頁。4.1.2局域網(wǎng)的分類

到目前為止，對局域網(wǎng)分類還沒有一個太好的方法，曾經(jīng)有人把局域網(wǎng)分成3類：一是高速局域網(wǎng)，它是一種高速寬帶網(wǎng)，主要用于實驗室內(nèi)主機與外部設備之間的連接與通信；二是PBX局域網(wǎng)，它屬于采用線路交換技術(shù)的星型局域網(wǎng)，速度較低，但能同時傳輸語音和數(shù)據(jù)，可用于擁有用戶程控交換機設備的部門連網(wǎng)，并在綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN中發(fā)揮很大作用；三是普通意義上的局域網(wǎng)(LAN)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第6頁。1.按媒體訪問控制方式分類

以太網(wǎng)采用了總線競爭法的基本原理，是局域網(wǎng)中使用最多的一種網(wǎng)絡。令牌總線網(wǎng)采用了令牌傳遞法的基本原理，在物理上是一種總線結(jié)構(gòu)，網(wǎng)上各站點共享總線傳輸介質(zhì)；在邏輯上接在總線上的各站點構(gòu)成一個邏輯環(huán)。令牌環(huán)網(wǎng)也采用了令牌傳遞法的基本原理。由一段段的點到點鏈路連接起來的環(huán)形網(wǎng)。光纖分布式數(shù)據(jù)接口是一種光纖高速的、雙環(huán)結(jié)構(gòu)的令牌環(huán)網(wǎng)。100VG-AnyLAN采用優(yōu)先請求訪問的方法，是一種高速局域網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第7頁。2.按通信方式分類(1)對等局域網(wǎng)如果局域網(wǎng)中每臺計算機的地位平等，都允許訪問其他計算機內(nèi)部的資源(2)客戶端/服務器局域網(wǎng)客戶端/服務器局域網(wǎng)又稱為服務器局域網(wǎng)。在這種網(wǎng)絡中，計算機被劃分為服務器和客戶端。(3)無盤工作站網(wǎng)絡無盤工作站是指無軟驅(qū)、無硬盤的工作站，所有接入局域網(wǎng)的計算機的操作系統(tǒng)和應用軟件都存儲在局域網(wǎng)的文件服務器中，并利用網(wǎng)卡上的啟動芯片與服務器連接。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第8頁。3.按網(wǎng)絡工作方式分類(1)共享介質(zhì)局域網(wǎng)是網(wǎng)絡中的所有節(jié)點共享一條傳輸介質(zhì)，每個節(jié)點都可以平均分配到相同的帶寬。如以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)的帶寬為10Mb/s，如果網(wǎng)絡中有n個節(jié)點，則每個節(jié)點可以平均分配到10/nMb/s的帶寬。以太網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)及令牌環(huán)網(wǎng)等都屬于共享介質(zhì)局域網(wǎng)。(2)交換式局域網(wǎng)的核心是交換機，交換機有多個端口，數(shù)據(jù)可以在多個節(jié)點并發(fā)傳輸，每個站點獨享網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)帶寬。如果網(wǎng)絡中有n個節(jié)點，網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的帶寬為10Mb/s，整個局域網(wǎng)總的可用帶寬是n×10Mb/s。交換式以太網(wǎng)和虛擬局域網(wǎng)都屬于交換式局域網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第9頁。4.按拓撲結(jié)構(gòu)分類局域網(wǎng)經(jīng)常采用總線型、星型、環(huán)型和混合型拓撲結(jié)構(gòu)，因此可以把局域網(wǎng)分為總線型局域網(wǎng)、環(huán)型局域網(wǎng)、星型局域網(wǎng)和混合型局域網(wǎng)等類型。這種分類方法反映的是網(wǎng)絡采用哪種拓撲結(jié)構(gòu)，是最常用的分類方法。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第10頁。5.按傳輸介質(zhì)分類局域網(wǎng)常用的傳輸介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纖等，因此可以將局域網(wǎng)分為同軸電纜局域網(wǎng)、雙絞線局域網(wǎng)和光纖局域網(wǎng)。若采用無線電波或微波，則可以稱為無線局域網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第11頁。6.按網(wǎng)絡信道類型分類(1)基帶局域網(wǎng)采用數(shù)字信號的基帶傳輸，基帶信號占滿整個網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的帶寬，在一條傳輸介質(zhì)上只能提供一條單工或半雙工的通信信道。在基帶傳輸中，任一節(jié)點的信號在傳輸介質(zhì)上沿著兩個方向傳輸?shù)娇偩€的兩端，在總線的兩端點各裝置一個防反射的終結(jié)器，以吸收傳到端點的信號。(2)寬帶局域網(wǎng)采用模擬信號的頻分多路復用技術(shù)，將傳輸介質(zhì)按頻譜分成多個子信道，每個子信道傳輸一路模擬信號，由多路信號覆蓋網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的帶寬，有利于傳輸語音數(shù)據(jù)、圖像和視頻等信息。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第12頁。7.按網(wǎng)絡操作系統(tǒng)分類局域網(wǎng)的工作是在局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的控制之下進行的，與單機上有DOS、Windows、OS/2、Linux等不同的操作系統(tǒng)一樣，局域網(wǎng)中也有多種網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。不同的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)決定了網(wǎng)絡的功能、服務性能等，因此可以把局域網(wǎng)按其所使用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)進行分類，如Novell公司的NetWare網(wǎng)、3COM公司的3+OPEN網(wǎng)、Microsoft公司的WindowsNT/2000/Server2003網(wǎng)等。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第13頁。8.其他分類方法劃分局域網(wǎng)還有其他方法，例如，按數(shù)據(jù)的傳輸速度，可分為十兆局域網(wǎng)、百兆局域網(wǎng)、千兆局域網(wǎng)等；按信息的交換方式劃分，可分為交換式局域網(wǎng)、共享式局域網(wǎng)等。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第14頁。4.1.3局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)指各站點在網(wǎng)上互聯(lián)的形式。局域網(wǎng)都采用規(guī)則的拓撲結(jié)構(gòu)。一般可分為總線型、星型和環(huán)型等計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第15頁。星型拓撲結(jié)構(gòu)

星狀拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：利用中心結(jié)點可以方便地提供服務和配置網(wǎng)絡，便于建網(wǎng)；單個連接點的故障只影響一個設備，不會影響全網(wǎng)，故障也比較容易檢測和隔離，便于維護；任何一個連接只涉及到中心結(jié)點和一個站點，因此控制介質(zhì)訪問的方法很簡單，從而訪問協(xié)議也很簡單，數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級容易控制，易實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控。此外，星型結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r比較短，網(wǎng)絡實時性較強。星狀拓撲的缺點是：每個站點直接與中心結(jié)點相連，需要大量電纜，因此費用較高；如果中央結(jié)點產(chǎn)生故障，則全網(wǎng)不能工作，所以對中心結(jié)點的可靠性和冗余度要求很高。此外，星型結(jié)構(gòu)的通信電纜是各結(jié)點專用的，利用率不高。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第16頁。總線型結(jié)構(gòu)

總線型局域網(wǎng)的特點如下：(1)所有結(jié)點都通過網(wǎng)卡直接與總線連接。(2)總線結(jié)構(gòu)的傳輸介質(zhì)可以是雙絞線或同軸電纜。(3)總線兩端都有終結(jié)器，即電阻，用于接收任何信號，并將其移出總線。(4)所有結(jié)點無主從關系，可能同時會有多個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，所以容易產(chǎn)生“沖突”。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第17頁。環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)

環(huán)狀拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：信息在環(huán)型網(wǎng)絡中按一個特定的方向流動，每兩臺計算機之間只有一個通路，簡化了路徑的選擇；環(huán)網(wǎng)絡中所需的電纜總長度與總線型網(wǎng)絡相當；由于避免了沖突，網(wǎng)絡的實時性比總線型拓撲網(wǎng)絡好；環(huán)型網(wǎng)絡非常適合于光纖，光纖的傳輸速度快，而且可以避免同軸電纜的電磁干擾的問題。環(huán)狀拓撲結(jié)構(gòu)的缺點是：對環(huán)接口的要求很高，如果一個環(huán)接口出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡就會癱瘓；由于任何結(jié)點的故障都會對網(wǎng)絡造成影響，從而為故障的診斷增加了難度；此外，當網(wǎng)絡的結(jié)點增多時，令牌在環(huán)中傳遞的周期就會加長，勢必對網(wǎng)絡的實時性和傳輸性能產(chǎn)生負面影響。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第18頁。4.2局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)4.2.1局域網(wǎng)的參考模型局域網(wǎng)是一個通信子網(wǎng)，由于內(nèi)部大多采用共享信道的技術(shù)，所以通常不單獨設立網(wǎng)絡層。局域網(wǎng)參考模型只對應于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，并將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制子層和介質(zhì)訪問控制子層。局域網(wǎng)的高層功能由具體的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)來實現(xiàn)

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第19頁。4.2.2IEEE802標準

IEEE是“InstituteofElectricalandElectronicEngineers”的縮寫，即電氣和電子工程師學會(美國)，它是定義網(wǎng)絡標準的專業(yè)組織。它制定的IEEE802標準，是目前主要的局域網(wǎng)標準，它包括一組類似于或?qū)嶋H上相當于以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)的協(xié)議計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第20頁。4.3局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式

局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制的內(nèi)容主要有兩個方面：一是要確定網(wǎng)絡上每一個節(jié)點能夠?qū)⑿畔l(fā)送到介質(zhì)上去的特定時刻；二是要解決如何對共享傳輸介質(zhì)訪問和利用加以控制。常用的介質(zhì)訪問控制方式有三種：載波偵聽多路訪問/沖突檢測法(CSMA／CD)，令牌環(huán)訪問控制(Token-Ring)和令牌總線訪問控制(Token-Bus)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第21頁。4.3.1IEEE802.3標準簡介IEEE802.3作為一種局域網(wǎng)標準最早被Xerox公司提出，后來被不斷擴充逐漸成為現(xiàn)在的以太網(wǎng)標準。IEEE802.3LAN標準對應于OSIRM的最低兩層，詳細描述了總線拓撲結(jié)構(gòu)的CSMA／CD介質(zhì)訪問控制方法，物理收發(fā)信號(PLS)子層的服務規(guī)范以及物理層的邏輯、電氣和機械特性等.IEEE802.3定義了基帶傳輸和寬帶傳輸兩大類標準.基帶傳輸標準有10Base5、10Base-T、1Base5和100Base-T等。在這種表示方法中，前面的數(shù)字表示數(shù)據(jù)的傳輸速率(Mb／s)，后面的數(shù)字則表示最大的電纜長度(百米)或電纜類型，中間則表示信號傳輸方式。寬帶傳輸標準只有一個10Broad36。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第22頁。4.3.2CSMA/CD方法

CSMA／CD是英文CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection的縮寫，意為帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問。它是網(wǎng)絡中各結(jié)點在競爭基礎上訪問傳輸介質(zhì)的隨機方法，是一種分布式控制技術(shù)?？刂圃瓌t是各結(jié)點搶占傳輸介質(zhì)，即彼此之間采用競爭方法取得發(fā)送信息的權(quán)利。CSMA／CD訪問方式大多用于總線型局域網(wǎng)絡。其工作過程可分為兩個部分，即監(jiān)聽總線(載波偵聽多路訪問，CSMA)和碰撞檢測(沖突檢測，CD)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第23頁。4.3.3令牌環(huán)訪問控制方式

令牌環(huán)(Token-Ring)介質(zhì)訪問控制技術(shù)是環(huán)狀拓撲結(jié)構(gòu)中廣泛使用的介質(zhì)訪問方法，最早是在1969年由IBM公司提出的。1985年，IEEE802委員會制定的IEEE802.5標準，定義了令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制子層和物理層規(guī)范。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第24頁。1.IEEE802.5標準

IEEE802.5標準規(guī)定了令牌環(huán)的媒體訪問控制子層和物理層所使用的協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式和協(xié)議，規(guī)定了相鄰實體間的服務及連接令牌環(huán)物理媒體的方法。IEEE802.5標準規(guī)定了MAC子層向LLC子層提供的服務以及MAC子層向站管理SMT提供的服務。IEEE802.5物理層規(guī)范包括數(shù)據(jù)符號編碼、解碼、符號定時和可靠性，規(guī)定了連網(wǎng)的主干電纜，以及這些介質(zhì)的功能、電氣、機械等性能。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第25頁。2.令牌環(huán)原理令牌法的基本思想是：一個獨特的稱為令牌的標志信息，依次給每個節(jié)點在接收到這個令牌時發(fā)送數(shù)據(jù)的機會。令牌有“空閑”和“忙”兩種狀態(tài)?！翱臻e”表明沒有發(fā)送信息，發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點可以捕獲；“忙”表明已有發(fā)送的數(shù)據(jù)，其他節(jié)點不可捕獲。一個有數(shù)據(jù)要發(fā)送的節(jié)點能捕獲這個空閑令牌，使令牌狀態(tài)變成“忙”狀態(tài)，并開始數(shù)據(jù)傳輸。啟動數(shù)據(jù)傳送的節(jié)點，在接收到物理頭部時必須把那些數(shù)據(jù)從傳輸線路上除去，并發(fā)出一個空閑令牌使其他節(jié)點也有發(fā)送的機會。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第26頁。4.4局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)千兆位以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)常用的環(huán)形網(wǎng)舊網(wǎng)技術(shù)

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第27頁。以太網(wǎng)

以太網(wǎng)(Ethernet)是由美國Xerox公司和stanford大學聯(lián)合開發(fā)并于1975年提出的，目的是為了把辦公室工作站與昂貴的計算機資源連接起來，以便能從工作站上分享計算機資源和其他硬件設備。Ethernet通常使用四種傳輸介質(zhì)：粗纜、細纜、雙絞線和光纖。這四種不同介質(zhì)構(gòu)成了四種不同的以太網(wǎng)系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第28頁?？焖僖蕴W(wǎng)為了解決速度方面的制約，網(wǎng)絡用戶面臨兩種選擇，1.設計一種新的局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與介質(zhì)訪問方法，取代傳統(tǒng)的共享介質(zhì)訪問方式的局域網(wǎng)；2.在優(yōu)質(zhì)傳統(tǒng)的局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與介質(zhì)控制方法不變的前提下，提高原有局域網(wǎng)傳輸速率。3.快速以太網(wǎng)很好地解決了速度與成本之間的矛盾，保證了廣大傳統(tǒng)以太網(wǎng)用戶在保留原有的網(wǎng)絡設備投資的同時，獲得了較高的網(wǎng)絡速度。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第29頁。千兆位以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)標準包括：1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX和1000Base-T。千兆位以太網(wǎng)具有以太網(wǎng)的易移植、易管理特性，它提供了1000Mb／s(1Gb／s)的數(shù)據(jù)帶寬。這使得千兆位以太網(wǎng)成為高速、寬帶網(wǎng)絡應用的戰(zhàn)略性選擇。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第30頁。萬兆以太網(wǎng)萬兆以太網(wǎng)技術(shù)的研究始于1999年底，當時成立了IEEE802．3ae工作組，并于2002年6月正式發(fā)布802．3ae10GE標準，萬兆以太網(wǎng)技術(shù)標準的體系結(jié)構(gòu)有以下幾層：物理層傳輸介質(zhì)層數(shù)據(jù)鏈路層計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第31頁。4.4.5常用的環(huán)形網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)1.令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)絡采用了802.5標準，在令牌環(huán)中，站點通過環(huán)接口連接成物理環(huán)形。令牌是一種特殊的MAC控制幀。令牌幀中有一位令牌忙/閑的標志位。當環(huán)正常工作時，令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送，傳送順序與站點在環(huán)中排列的順序相同計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第32頁。2.FDDI網(wǎng)絡光纖分布式數(shù)據(jù)接口是ANSI的X379.5委員會為滿足用戶對網(wǎng)絡高速和高可靠性傳輸?shù)男枨螅?0世紀80年代中期制定的網(wǎng)絡標準。FDDI所支持的數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到100Mb/s，并使用光纖作為傳輸介質(zhì)。FDDI的另一版本是銅線分布式數(shù)據(jù)接口，它采用銅質(zhì)的STP或UTP。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第33頁。(1)FDDI的雙環(huán)結(jié)構(gòu)

為了實現(xiàn)網(wǎng)絡的容錯機制，F(xiàn)DDI采用的是雙環(huán)結(jié)構(gòu)，一個稱為主環(huán)，一個稱為輔環(huán).正常情況下，主環(huán)用來傳輸數(shù)據(jù)，輔環(huán)則作為主環(huán)的備份，數(shù)據(jù)流方向與主環(huán)相反。連接到環(huán)上的站點必須相應地提供兩個連接端口，分別連接主環(huán)和輔環(huán)。如果主環(huán)發(fā)生故障，檢測到故障的站點就會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到輔環(huán)上，這樣主環(huán)和輔環(huán)可重新構(gòu)成一個環(huán)。

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第34頁。(2)FDDI的分層結(jié)構(gòu)FDDI標準將傳輸功能分為四層：物理介質(zhì)依賴層(PMD)、物理層(PHY)、介質(zhì)訪問控制層(MAC)和邏輯鏈路控制層(LLC)。它們與OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相對應FDDI的物理層被分為兩個子層：介質(zhì)依賴層和物理層。介質(zhì)依賴層在FDDI網(wǎng)絡的節(jié)點之間提供點對點的數(shù)字基帶通信；而物理層則提供PMD與數(shù)據(jù)鏈路層之間的連接。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第35頁。（3）FDDI的主要應用①用于主機互連的后端網(wǎng)絡。如用于計算機房與高速外設之間的連接，以及對可靠性、傳輸速度與系統(tǒng)容錯要求較高的環(huán)境②用于多個低速局域網(wǎng)互連的主干網(wǎng)。如用于連接分布在校園中多個建筑物中的小型機、服務器、工作站和個人計算機以及多個局域網(wǎng)計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第36頁。4.4.5常用的環(huán)形網(wǎng)舊網(wǎng)技術(shù)(3)FDDI的主要應用①用于主機互聯(lián)的后端網(wǎng)絡。如用于計算機房與高速外設之間的連接，以及對可靠性、傳輸速度與系統(tǒng)容錯要求較高的環(huán)境.②用于多個低速局域網(wǎng)互聯(lián)的主干網(wǎng)。如用于連接分布在校園中多個建筑物中的小型機、服務器、工作站和個人計算機以及多個局域網(wǎng).計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第37頁。4.5局域網(wǎng)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的分類局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的基本功能幾種典型的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)

計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第38頁。4.5.1網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是管理計算機網(wǎng)絡資源的系統(tǒng)軟件，是網(wǎng)絡用戶與計算機網(wǎng)絡之間的接口。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)既有單機操作系統(tǒng)的處理機管理、內(nèi)存管理、文件管理、設備管理和作業(yè)管理等功能，還具有對整個網(wǎng)絡的資源進行協(xié)調(diào)管理，實現(xiàn)計算機之間高效可靠的通信，提供各種網(wǎng)絡服務和為網(wǎng)上用戶提供便利的操作與管理平臺等網(wǎng)絡管理功能。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第39頁。4.5.2局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的分類

目前的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)按其功能可分為下列三種常見的模式：對等(PeertoPeer)模式對等網(wǎng)中不需要專用的服務器，網(wǎng)絡中的每一臺計算機擔負著服務器和工作站的雙重作用。因此，對等網(wǎng)中的每臺計算機不但有單獨的操作權(quán)限，而且可以共享網(wǎng)絡中其他計算機上的資源，并可將本地計算機上的資源共享給其他計算機。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第40頁。4.5.2局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的分類文件服務器模式在這種模式中，應用程序和數(shù)據(jù)都存放在一臺指定的計算機中，這臺計算機稱為文件服務器，一般均由專業(yè)服務器或性能較高的微機擔任。網(wǎng)絡上的其他站點被稱為工作站。在文件服務器模式中，所有的工作站都以文件服務器為中心，網(wǎng)絡上的各個工作站彼此間無法直接傳輸信息，必須通過服務器做媒介，即所有的文件讀取、傳送等都在文件服務器的控制中。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第41頁?？蛻魴C／服務器模式有的計算機專門提供數(shù)據(jù)存儲和各種各樣的服務，稱為服務器；有的則只能共享其他計算機所提供的資源，稱為工作站。在服務器／客戶端網(wǎng)絡中，服務器運行專用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。服務器一般使用高性能的計算機，安裝了大型數(shù)據(jù)庫，用來存儲大量的用戶數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡中承擔著數(shù)據(jù)的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、發(fā)布等關鍵任務。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第42頁。4.6虛擬局域網(wǎng)

4.6.1虛擬局域網(wǎng)概述VLAN是由位于不同的物理局域網(wǎng)段的設備組成的，雖然VLAN所連接的設備來自不同的局域網(wǎng)，但設備相互之間可以像在同一局域網(wǎng)中那樣通信，對于用戶來說就好像處在同一個局域網(wǎng)中，由此得名虛擬局域網(wǎng)。VLAN建立在局域網(wǎng)交換機的基礎上，它是以軟件的方法將網(wǎng)絡中的節(jié)點按工作性質(zhì)與需要劃分成若干個“邏輯工作組”，每個邏輯工作組就是一個虛擬網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第43頁。4.6.2虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)

靜態(tài)實現(xiàn)是網(wǎng)絡管理員將交換機端口分配給某一個VLAN，這是一種最經(jīng)常使用的配置方式，容易實現(xiàn)和監(jiān)視，而且比較安全。動態(tài)實現(xiàn)方式中，管理員必須先建立一個較復雜的數(shù)據(jù)庫，例如輸入要連接的網(wǎng)絡設備的MAC地址及相應的VLAN號，這樣當網(wǎng)絡設備接到交換機端口時交換機自動把這個網(wǎng)絡設備所連接的端口分配給相應的VLAN。動態(tài)VLAN的配置可以基于網(wǎng)絡設備的MAC地址、IP地址、應用或者所使用的協(xié)議。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第44頁。4.6.3虛擬局域網(wǎng)的劃分方法

虛擬局域網(wǎng)技術(shù)允許網(wǎng)絡管理者將一個物理LAN邏輯地劃分成不同的廣播域，即VLAN。每個VLAN都包含一組有著相同需求或特性的計算機工作站，與物理上形成的局域網(wǎng)有著相同的屬性。由于它是邏輯的而不是物理的劃分，所以同一VLAN內(nèi)的各個工作站節(jié)點無須局限在同一物理空間下，一個VLAN內(nèi)部的廣播和組播都不會發(fā)到其他VLAN中。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第45頁。虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)技術(shù)

1.基于交換機端口實現(xiàn)的VLAN這種劃分是把一個或多個交換機上的幾個端口劃分一個邏輯組,只需網(wǎng)絡管理員對網(wǎng)絡設備的交換端口進行分配和設置。按交換機端口定義虛擬網(wǎng)成員的技術(shù)分類如下：（1）第一代端口VLAN技術(shù)：把同一個交換機的各個端口分成若干組，每組構(gòu)成一個VLAN，被設定的端口都在同一個廣播域內(nèi)，每一組就相當于一個獨立的交換機。（2）第二代端口VLAN技術(shù)：允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第46頁。2.基于MAC地址實現(xiàn)的VLAN

用MAC地址定義的虛擬局域網(wǎng)，允許節(jié)點移動到網(wǎng)絡其他物理網(wǎng)段。由于它的MAC地址不變，所以該節(jié)點將自動保持原來的虛擬局域網(wǎng)成員的地位。要求所有的用戶在初始階段必須配置到至少一個虛擬局域網(wǎng)中，初始配置由人工完成，隨后就可以自動跟蹤用戶。但在大規(guī)模網(wǎng)絡中，初始化時把上千個用戶配置到某個虛擬局域網(wǎng)顯然很麻煩。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第47頁。3.基于IP廣播組實現(xiàn)的VLAN

基于IP廣播組劃分的VLAN是以動態(tài)的方式建立的多點廣播組來確定虛擬網(wǎng)。每一節(jié)點通過對標識不同虛擬網(wǎng)的廣播信息的確認來決定是否加入某一虛擬網(wǎng)。根據(jù)IP廣播組劃分的VLAN是利用了一種被稱為代理的設備對虛擬網(wǎng)絡的成員進行管理。以這種方式定義VLAN時，任何屬于同一IP廣播組的計算機都屬于同一虛擬網(wǎng)。計算機網(wǎng)絡概述全文共55頁，當前為第48頁。4.基于網(wǎng)絡層地址實現(xiàn)VLAN

使用節(jié)點的網(wǎng)絡層地址，如用IP地址來定義虛擬局域網(wǎng)。它具有自己的優(yōu)點：首先，它允許按照協(xié)議類型來組成虛擬局域網(wǎng)，這種方法有利于組成基于服務或應用的虛擬局域網(wǎng)。同時，用戶可以隨意移動工作站而無需重新配置網(wǎng)絡地址，這對于TCP/IP協(xié)議的用戶是特別有利的。它的缺點是性能較差