計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專用知識(shí)分詳解

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專用知識(shí)分專題詳解

第一部分網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)---------------------------------------------1

第二部分交換機(jī)和路由器的工作原理--------------------------------10

第三部分局域網(wǎng)規(guī)劃與子網(wǎng)劃分-------------------------------------16

第四部分VLAN技術(shù)詳解及其在交換機(jī)中的配置---------------------21

本文檔根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)上知識(shí)（來(lái)自與百度百科、文庫(kù)等網(wǎng)）編輯而成，將計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)按專題進(jìn)行了詳細(xì)解說(shuō)，不同層次的人員可以根據(jù)需要按專題進(jìn)行選

讀和學(xué)習(xí)。

第一部分網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)

備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的

管理和協(xié)調(diào)卜，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

1.從廣義上定義，關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最簡(jiǎn)單定義是：?些相互連接的、以共享資

源為目的的、自治的計(jì)算機(jī)的集合。

另外，從邏輯功能上看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以傳輸信息為基礎(chǔ)目的，用通信線路將多

個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成包括傳輸介質(zhì)和通信設(shè)

備。

從用戶角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)它是這樣定義的：存在著一個(gè)能為用戶自動(dòng)管理的網(wǎng)

絡(luò)操作系統(tǒng)。有它調(diào)用完成用戶所調(diào)用的資源，而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)像一個(gè)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一

樣，對(duì)用戶是透明的。

一個(gè)比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)和通信設(shè)備按不同的形式連接起來(lái)，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議實(shí)現(xiàn)資源共享

和信息傳遞的系統(tǒng)。

從整體上來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是把分布在不同地理區(qū)域的計(jì)算機(jī)與專門的外部設(shè)

備用通信線路互聯(lián)成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的系統(tǒng)，從而使眾多的計(jì)算機(jī)可以方便地互

相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是由通信

線路互相連接的許多自主工作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的集合體。

2.按連接定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過(guò)線路互連起來(lái)的、資質(zhì)的計(jì)算機(jī)集合，確切的說(shuō)就是將分布

在不同地理位置上的具有獨(dú)立工作能力的計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備用通信設(shè)備和通

信線路連接起來(lái)，并配置網(wǎng)絡(luò)軟件，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源共享的系統(tǒng)。

3.按需求定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是由大量獨(dú)立的、但相互連接起來(lái)的計(jì)算機(jī)來(lái)共同完成計(jì)算機(jī)任

務(wù)。這些系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(computernetworks)

發(fā)展過(guò)程

第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)…遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)階段

第二代計(jì)算機(jī)--計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段

第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段

第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路階段

第一階段20世紀(jì)50年代

那時(shí)人們開(kāi)始將彼此獨(dú)立發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)，完成了數(shù)據(jù)通

信與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的研究，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)做好了技術(shù)準(zhǔn)備，奠定了理論基礎(chǔ)。

分組交換的產(chǎn)生

20世紀(jì)60年代，美蘇冷戰(zhàn)期間，美國(guó)國(guó)防部領(lǐng)導(dǎo)的遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局AREA一提出

要研制一種嶄新的網(wǎng)絡(luò)對(duì)付來(lái)自前蘇聯(lián)的核攻擊威脅。因?yàn)楫?dāng)時(shí)，傳統(tǒng)的電路交換的

電信網(wǎng)雖已經(jīng)四通八達(dá)，但戰(zhàn)爭(zhēng)期間，一旦正在通信的電路有一個(gè)交換機(jī)或鏈路被炸，

則整個(gè)通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂回電路，還必須重新?lián)芴?hào)建立連接，

這將要延誤一些時(shí)間。這個(gè)新型網(wǎng)絡(luò)必須滿足一些基本要求：

1：不是為了打電話，而是用于計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。

2：能連接不同類型的計(jì)算機(jī)。

3：所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都同等重要，這就大大提高了網(wǎng)絡(luò)的生存性。

4：計(jì)算機(jī)在通信時(shí)，必須有迂回路由。當(dāng)鏈路或結(jié)點(diǎn)被破壞時(shí)，迂回路由能使

正在進(jìn)行的通信自動(dòng)地找到合適的路由。

5：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要盡可能地簡(jiǎn)單，但要非常可靠地傳送數(shù)據(jù)。

根據(jù)這些要求，一批專家設(shè)計(jì)出了使用分組交換的新型計(jì)用機(jī)網(wǎng)絡(luò)。而且，用電

路交換來(lái)傳送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，其線路的傳輸速率往往很低。因?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)是突發(fā)式地

出現(xiàn)在傳輸線路上的，比如I,當(dāng)用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份

文件時(shí)或計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行處理而結(jié)果尚未返回時(shí)，寶貴的通信線路資源就被浪費(fèi)了。

分組交換是采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。把欲發(fā)送的報(bào)文分成一個(gè)個(gè)的“分組”，在網(wǎng)絡(luò)中

傳送。分組的首部是重要的控制信息，因此分組交換的特征是基于標(biāo)記的。分組交換

網(wǎng)由若干個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)和連接這些交換機(jī)的鏈路組成。從概念上講，一個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)

就是一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)，但主機(jī)是為用戶進(jìn)行信息處理的，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)是進(jìn)行分組交

換的。每個(gè)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)都有兩組端口，一組是與計(jì)算機(jī)相連，鏈路的速率較低。一組

是與高速鏈路和網(wǎng)絡(luò)中的其他結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相連。注意，既然結(jié)點(diǎn)交換機(jī)是計(jì)算機(jī)，那

輸入和輸出端口之間是沒(méi)有直接連線的，它的處理過(guò)程是：將收到的分組先放入緩存，

結(jié)點(diǎn)交換機(jī)暫存的是短分組，而不是整個(gè)長(zhǎng)報(bào)文，短分組暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器（即

內(nèi)存）中而不是存儲(chǔ)在磁盤中，這就保證了較高的交換速率。再查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到

某個(gè)目的地址應(yīng)從那個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)，然后由交換機(jī)構(gòu)將該分組遞給適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出

去。各結(jié)點(diǎn)交換機(jī)之間也要經(jīng)常交換路由信息，但這是為了進(jìn)行路由選擇，當(dāng)某段鏈

路的通信量太大或中斷時(shí)，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)中運(yùn)行的路由選擇協(xié)議能自動(dòng)找到其他路徑轉(zhuǎn)

發(fā)分組。通訊線路資源利用率提高：當(dāng)分組在某鏈路時(shí)，其他段的通信鏈路并不被目

前通信的雙方所占用，即使是這段鏈路，只有當(dāng)分組在此鏈路傳送時(shí)才被占用，在各

分組傳送之間的空閑時(shí)間，該鏈路仍可為其他主機(jī)發(fā)送分組?？梢?jiàn)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的分

組交換的實(shí)質(zhì)上是采用了在數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬的策略。

因特網(wǎng)時(shí)代

Internet的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大體經(jīng)歷了三個(gè)階段的演進(jìn)，這三個(gè)階段在時(shí)間上有部分重

疊。

因特網(wǎng)

1：從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)ARPAnet向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展：1969年美國(guó)國(guó)防部創(chuàng)建了第一個(gè)分組交

換網(wǎng)ARPAnet只是一個(gè)單個(gè)的分組交換網(wǎng)，所有想連接在它上的主機(jī)都直接與就近

的結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相連，它規(guī)模增長(zhǎng)很快，到70年代中期，人們認(rèn)識(shí)到僅使用一個(gè)單獨(dú)

的網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足所有的通信問(wèn)題。于是ARPA開(kāi)始研究很多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的技術(shù)，這就導(dǎo)

致后來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)。1983年TCP/IP協(xié)議稱為ARPAnet的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。同年，ARPAnet

分解成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)研究用的科研網(wǎng)ARPAnet,另一個(gè)是軍用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)

絡(luò)MILnet。1990,ARPAnet因試驗(yàn)任務(wù)完成正式宣布關(guān)閉。

2：建立三級(jí)結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)：1985年起，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF就認(rèn)識(shí)到計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)科學(xué)研究的重要性，1986年，NSF圍繞六個(gè)大型計(jì)算機(jī)中心建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)

絡(luò)NSFnet,它是個(gè)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)，分主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)、校園網(wǎng)。它代替ARPAnet成為internet

的主要部分。1991年，NSF和美國(guó)政府認(rèn)識(shí)到因特網(wǎng)不會(huì)限于大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，于

是支持地方網(wǎng)絡(luò)接入，許多公司的紛紛加入，使網(wǎng)絡(luò)的信息量急劇增加，美國(guó)政府就

決定將因特網(wǎng)的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司經(jīng)營(yíng)，并開(kāi)始對(duì)接入因特網(wǎng)的單位收費(fèi)。

3：多級(jí)結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)的形成：1993年開(kāi)始，美國(guó)政府資助的NSFnet就逐漸被若

干個(gè)商用的因特網(wǎng)主干網(wǎng)替代，這種主干網(wǎng)也叫因特網(wǎng)輔助提供者ISP,考慮到因特

網(wǎng)商用化后可能出現(xiàn)很多的ISP,為了使不同ISP經(jīng)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)能夠互通，在1994創(chuàng)建

了4個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP分別由4個(gè)電信公司經(jīng)營(yíng)，本世紀(jì)初，美國(guó)的NAP達(dá)到了十

幾個(gè)。NAP是最高級(jí)的接入點(diǎn)，它主要是向不同的ISP提供交換設(shè)備，使它們相互通

信?，F(xiàn)在的因特網(wǎng)已經(jīng)很難對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)給出很精細(xì)的描述，但大致可分為五個(gè)接入

級(jí)：網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)NAP,多個(gè)公司經(jīng)營(yíng)的國(guó)家主干網(wǎng)，地區(qū)ISP,本地ISP,校園網(wǎng)、

企業(yè)或家庭PC機(jī)上網(wǎng)用戶。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

為什么會(huì)建立這么多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，主要還是因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用受到個(gè)人利

公司的青睞。

一、商業(yè)運(yùn)用。

1、主要是實(shí)現(xiàn)資源共享(resourcesharing)最終打破地理位置束縛(tyrannyof

geography),主要運(yùn)用客戶-服務(wù)器模型(client-servermidel)(.

2、提供強(qiáng)大的通信媒介(communicationmedium)(＞如：電子郵件(E-mail)、視

頻會(huì)議。

3、電子商務(wù)活動(dòng)。如：各種不同供應(yīng)商購(gòu)買子系統(tǒng)，然后在將這些部件組裝起

來(lái)。

4、通過(guò)Internet與客戶做各種交易。如：書店、音像在家里購(gòu)買商品或者服務(wù)。

二、家庭運(yùn)用

1、訪問(wèn)遠(yuǎn)程信息。如：瀏覽Web頁(yè)面獲得藝術(shù)、商務(wù)、烹飪、政府、健康、歷

史、愛(ài)好、娛樂(lè)、科學(xué)、運(yùn)動(dòng)、旅游等等信息。

2、個(gè)人之間的通信。如：即時(shí)消息(instantmessaging)運(yùn)用vQQ、MSN、YY＞、

聊天室、對(duì)等通信(peer-to-communication)〈通過(guò)中心數(shù)據(jù)庫(kù)共享，各大網(wǎng)盤，但是

容易造成侵犯版權(quán)〉。

3、交互式娛樂(lè)。如：視頻點(diǎn)播、即時(shí)評(píng)論及參加活動(dòng)〈電視直播網(wǎng)絡(luò)互動(dòng),、網(wǎng)

絡(luò)游戲。

4、廣義的電子商務(wù)。如：電子方式支付賬單、管理銀行賬戶、處理投資。

三、移動(dòng)用戶

以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。

1、可移動(dòng)的計(jì)算機(jī)：筆記本計(jì)算機(jī)、PDA、3G手機(jī)。

2、軍事：一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)不肯能靠局域網(wǎng)設(shè)備通信。

3、運(yùn)貨車隊(duì)、出租車、快遞專車等應(yīng)用。

四、社會(huì)問(wèn)題

網(wǎng)絡(luò)的廣泛運(yùn)用已經(jīng)導(dǎo)致了新的社會(huì)、倫理和政治問(wèn)題。1,1

組成及分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與的一般的事物分類方法一樣，可以按事物的所具有的不同性

質(zhì)特點(diǎn)即事物的屬性分類。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通俗地講就是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)(或其它計(jì)算機(jī)網(wǎng)

絡(luò)設(shè)備)通過(guò)傳輸介質(zhì)和軟件物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)

絡(luò)的組成基本上包括：計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)（可以是有形的，也可以是

無(wú)形的，如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)就是空氣）以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件四部分。

要學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，首先就要了解目前的主要網(wǎng)絡(luò)類型，分清哪些是我們初級(jí)學(xué)者必須

掌握的，哪些是目前的主流網(wǎng)絡(luò)類型。

幾種主要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

雖然網(wǎng)絡(luò)類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)各種各樣，但是從地理范圍劃分是一種大家都認(rèn)可的通

用網(wǎng)絡(luò)劃分標(biāo)準(zhǔn)。按這種標(biāo)準(zhǔn)可以把各種網(wǎng)絡(luò)類型劃分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和

互聯(lián)網(wǎng)四種。局域網(wǎng)般來(lái)說(shuō)只能是一個(gè)較小區(qū)域內(nèi)，城域網(wǎng)是不同地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，

不過(guò)在此要說(shuō)明的一點(diǎn)就是這里的網(wǎng)絡(luò)劃分并沒(méi)有嚴(yán)格意義上地理范圍的區(qū)分，只能

是一個(gè)定性的概念。下面簡(jiǎn)要介紹這幾種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

1局域網(wǎng)

（LocalAreaNetwork；LAN）通常我們常見(jiàn)的“LAN”就是指局域網(wǎng)，這是我們

最常見(jiàn)、應(yīng)用最廣的一-種網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在局域網(wǎng)隨著整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和提高得

到充分的應(yīng)用和普及，幾乎每個(gè)單位都有自己的局域網(wǎng)，有的甚至家庭中都有自己的

小型局域網(wǎng)。很明顯，所謂局域網(wǎng)，那就是在局部地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，它所覆蓋的地

區(qū)范圍較小。局域網(wǎng)在計(jì)算機(jī)數(shù)量配置上沒(méi)有太多的限制，少的可以只有兩臺(tái)，多的

可達(dá)幾百臺(tái)。一般來(lái)說(shuō)在企業(yè)局域網(wǎng)中，工作站的數(shù)量在幾十到兩百臺(tái)次左右。在網(wǎng)

絡(luò)所涉及的地理距離上一般來(lái)說(shuō)可以是幾米至10公里以內(nèi)。局域網(wǎng)一般位于一個(gè)建

筑物或一個(gè)單位內(nèi)，不存在尋徑問(wèn)題，不包括網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用。

這種網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)就是：連接范圍窄、用戶數(shù)少、配置容易、連接速率高。目前局

域網(wǎng)最快的速率要算現(xiàn)今的10G以太網(wǎng)了。IEEE的802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)定義了多種主要

的LAN網(wǎng)：以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）、光纖分布式接口網(wǎng)絡(luò)（FDDI）、

異步傳輸模式網(wǎng)（ATM）以及最新的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）。這些都將在后面詳細(xì)介

紹。

2城域網(wǎng)

（MetropolitanAreaNetwork；MAN）這種網(wǎng)絡(luò)一般來(lái)說(shuō)是在一個(gè)城市，但不在

同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。這種網(wǎng)絡(luò)的連接距離可以在10—100公里，它采

用的是IEEE802.6標(biāo)準(zhǔn)。MAN與LAN相比擴(kuò)展的距離更長(zhǎng)，連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量更多，

在地理范圍上可以說(shuō)是LAN網(wǎng)絡(luò)的延伸。在一個(gè)大型城市或都市地區(qū)，一個(gè)MAN

網(wǎng)絡(luò)通常連接著多個(gè)LAN網(wǎng)。如連接政府機(jī)構(gòu)的LAN、醫(yī)院的LAN、電信的LAN、

公司企業(yè)的LAN等等。由于光纖連接的引入，使MAN中高速的LAN互連成為可能。

城域網(wǎng)多采用ATM技術(shù)做骨干網(wǎng)。ATM是一個(gè)用于數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻以及多媒

體應(yīng)用程序的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸方法。ATM包括一個(gè)接口和一個(gè)協(xié)議，該協(xié)議能夠在一

個(gè)常規(guī)的傳輸信道上，在比特率不變及變化的通信量之間進(jìn)行切換。ATM也包括硬

件、軟件以及與ATM協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)一致的介質(zhì)。ATM提供一個(gè)可伸縮的主干基礎(chǔ)設(shè)施，

以便能夠適應(yīng)不同規(guī)模、速度以及尋址技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。ATM的最大缺點(diǎn)就是成本太高，

所以一般在政府城域網(wǎng)中應(yīng)用，如郵政、銀行、醫(yī)院等。

3廣域網(wǎng)

(WideAreaNetwork；WAN)這種網(wǎng)絡(luò)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，所覆蓋的范圍比城域網(wǎng)

(MAN)更廣，它一般是在不同城市之間的LAN或者M(jìn)AN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，地理范圍可

從幾百公里到幾千公里。因?yàn)榫嚯x較遠(yuǎn)，信息衰減比較嚴(yán)重，所以這種網(wǎng)絡(luò)一般是要

租用專線，通過(guò)IMP(接口信息處理)協(xié)議和線路連接起來(lái)，構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，解決循

徑問(wèn)題。這種城域網(wǎng)因?yàn)樗B接的用戶多，總出口帶寬有限，所以用戶的終端連接速

率一般較低，通常為9.6Kbps_45Mbps如：郵電部的CHINANET,CHINAPAC,和

CHINADDN網(wǎng)。

上面講了網(wǎng)絡(luò)的幾種分類，其實(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中我們真正遇得最多的還要算是局域

網(wǎng)，因?yàn)樗纱罂尚?，無(wú)論在單位還是在家庭實(shí)現(xiàn)起來(lái)都比較容易，應(yīng)用也是最廣.泛

的一種網(wǎng)絡(luò)，所以在下面我們有必要對(duì)局域網(wǎng)及局域網(wǎng)中的接入設(shè)備作一個(gè)進(jìn)一步的

認(rèn)識(shí)。

4無(wú)線網(wǎng)

隨著筆記本電腦(notebookcomputer)和個(gè)人數(shù)字助理

無(wú)線網(wǎng)

(PersonalDigitalAssistant,PDA)等便攜式計(jì)算:機(jī)的日益普及和發(fā)展,人們經(jīng)

常要在路途中接聽(tīng)電話、發(fā)送傳真和電子郵件閱讀網(wǎng)上信息以及登錄到遠(yuǎn)程機(jī)器等。

然而在汽車或H機(jī)上是不可能通過(guò)有線介質(zhì)與單位的網(wǎng)絡(luò)相連接的，這時(shí)候可能會(huì)對(duì)

無(wú)線網(wǎng)感興趣了。雖然無(wú)線網(wǎng)與移動(dòng)通信經(jīng)常是聯(lián)系在一起的，但這兩個(gè)概念并不完

全相同。表1-2給出了它們之間的對(duì)比。例如當(dāng)便攜式計(jì)算機(jī)通過(guò)PCMCIA卡接

入電話插口，它就變成有線網(wǎng)的一部分。另一方面，有些通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接起來(lái)的計(jì)算

機(jī)的位置可能又是固定不變的，如在不便于通過(guò)有線電纜連接的大樓之間就可以通過(guò)

無(wú)線網(wǎng)將兩棟大樓內(nèi)的計(jì)算機(jī)連接在一起。

無(wú)線網(wǎng)特別是無(wú)線局域網(wǎng)有很多優(yōu)點(diǎn)，如易于安裝和使用。但無(wú)線周域網(wǎng)也有許

多不足之處：如它的數(shù)據(jù)傳輸率一般比較低，遠(yuǎn)低于有線局域網(wǎng)；另外無(wú)線局域網(wǎng)的

誤碼率也比較高，而且站點(diǎn)之間相互干擾比較厲害。用戶無(wú)線網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)有不同的方法。

國(guó)外的某些大學(xué)在它們的校園內(nèi)安裝許多天線，允許學(xué)生們坐在樹(shù)底卜查看圖書館的

資料。這種情況是通過(guò)兩個(gè)計(jì)算機(jī)之間直接通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)以數(shù)字方式進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)

的。另一種可能的方式是利用傳統(tǒng)的模擬調(diào)制解調(diào)器通過(guò)蜂窩電話系統(tǒng)進(jìn)行通信。目

前在國(guó)外的許多城市已能提供蜂窩式數(shù)字信息分組數(shù)據(jù)(CellularDigitalPacket

Data,CDPD)的業(yè)務(wù)，因而可以通過(guò)CDPD系統(tǒng)直接建立無(wú)線局域網(wǎng)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的研究是由巨大的市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的。無(wú)線網(wǎng)的特

點(diǎn)是使用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而這一特性使其具有強(qiáng)大的

應(yīng)用前景。當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了許多基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品，如個(gè)人通信系統(tǒng)(Personal

Communicationsystem,PCS)電話、無(wú)線數(shù)據(jù)終端、便攜式可視電話、個(gè)人數(shù)字

助理(PDA)等。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展依賴于無(wú)線通信技術(shù)的支持。目前無(wú)線通信系統(tǒng)

主要有：低功率的無(wú)繩電話系統(tǒng)、模擬蜂窩系統(tǒng)、數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)、無(wú)

線LAN和無(wú)線WAN等。

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

要想讓兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，必須使它們采用相同的信息交換規(guī)則。我們把在計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于規(guī)定信息的格式以及如何發(fā)送和接收信息的一套規(guī)則稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

(networkprotocol)或通信協(xié)議(communicationprotocol)(>

為了減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者并不是設(shè)計(jì)一個(gè)單一、巨大的協(xié)設(shè)

來(lái)為所有形式的通信規(guī)定完整的細(xì)節(jié)，而是采用把通信問(wèn)題劃分為許多個(gè)小問(wèn)題，然

后為每個(gè)小問(wèn)題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議的方法。這樣做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì)、分析、編

碼和測(cè)試都比較容易。分層模型(layeringmodel)是一種用于開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)方

法。本質(zhì)上，分層模型描述了把通信問(wèn)題分為幾個(gè)小問(wèn)題(稱為層次)的方法，每個(gè)

小問(wèn)題對(duì)應(yīng)于一層。

1網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證協(xié)議

VIelD

全稱：(Virtualidentityelectronicidentification)通用賬戶協(xié)議,是俗稱的網(wǎng)絡(luò)身

份證。它是一種互聯(lián)網(wǎng)身份認(rèn)證協(xié)議，其具有唯一性和信息不可否認(rèn)性。其概念與

OpenlD相似，者具有開(kāi)放、分散、自由等特性。

2協(xié)議分層

_網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層示意圖

為了減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)采用分層設(shè)計(jì)方法。所謂分層設(shè)計(jì)方

法，就是按照信息的流動(dòng)過(guò)程將網(wǎng)絡(luò)的整體功能分解為一個(gè)個(gè)的功能層，不同機(jī)器上

的同等功能層之間采用相同的協(xié)說(shuō)，同一機(jī)器上的相鄰功能層之間通過(guò)接口進(jìn)行信息

傳遞。為了便于理解接口和協(xié)議的概念，我們首先以郵政通信系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明。人

們平常寫信時(shí)，都有個(gè)約定，這就是信件的格式和內(nèi)容。首先，我們寫信時(shí)必須采用

雙方都懂的語(yǔ)言文字和文體，開(kāi)頭是對(duì)方稱謂，最后是落款等。這樣，對(duì)方收到信后，

才可以看懂信中的內(nèi)容，知道是誰(shuí)寫的，什么時(shí)候?qū)懙牡取．?dāng)然還可以有其他的一些

特殊約定，如書信的編號(hào)、間諜的密寫等。信寫好之后，必須將信封裝并交由郵局寄

發(fā)，這樣寄信人和郵局之間也要有約定，這就是規(guī)定信封寫法并貼郵票。在中國(guó)寄信

必須先寫收信人地址、姓名，然后才寫寄信人的地址和姓名。郵局收到信后，首先進(jìn)

行信件的分揀和分類，然后交付有關(guān)運(yùn)輸部門進(jìn)行運(yùn)輸，如航空信交民航，平信交鐵

路或公路運(yùn)輸部門等。這時(shí)，郵局和運(yùn)輸部門也有約定，如到站地點(diǎn)、時(shí)間、包裹形

式等等。信件運(yùn)送到目的地后進(jìn)行相反的過(guò)程，最終將信件送到收信人手中，收信人

依照約定的格式才能讀懂信件。如圖所示，在整個(gè)過(guò)程中，主要涉及到了三個(gè)子系統(tǒng)、

即用戶子系統(tǒng)，郵政子系統(tǒng)和運(yùn)輸子系統(tǒng)。各種約定都是為了達(dá)到將信件從一個(gè)源點(diǎn)

送到某一個(gè)目的點(diǎn)這個(gè)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的，這就是說(shuō)，它們是因信息的流動(dòng)而產(chǎn)生的。可

以將這些約定分為同等機(jī)構(gòu)間的約定，如用戶之間的約定、郵政局之間的約定和運(yùn)輸

部門之間的約定，以及不同機(jī)構(gòu)間的約定，如用戶與郵政局之間的約定、郵政局與運(yùn)

輸部門之間的約定。雖然兩個(gè)用戶、兩個(gè)郵政局、兩個(gè)運(yùn)輸部門分處甲、乙兩地，但

它們都分別對(duì)應(yīng)同等機(jī)構(gòu)，同屬一個(gè)子系統(tǒng)；而同處一地的不同機(jī)構(gòu)則不在一個(gè)子系

統(tǒng)內(nèi)，而且它們之間的關(guān)系是服務(wù)與被服務(wù)的關(guān)系。很顯然，這兩種約定是不同的，

前者為部門內(nèi)部的約定，而后者是不同部門之間的約定。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)行通信的過(guò)程與郵政通信的

過(guò)程十分相似。用戶進(jìn)程對(duì)應(yīng)于用戶，計(jì)算機(jī)中進(jìn)行通信的進(jìn)程（也可以是專門的通

信處理機(jī)）對(duì)應(yīng)于郵局，通信設(shè)施對(duì)應(yīng)于運(yùn)輸部門。為了減少計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜

性，人們往往按功能將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)不同的功能層。網(wǎng)絡(luò)中同等層之間的通

信規(guī)則就是該層使用的協(xié)議，如有關(guān)第N層的通信規(guī)則的集合，就是第N層的協(xié)議。

而同一計(jì)算機(jī)的不同功能層之間的通信規(guī)則稱為接口(interface),在第N層和

第(N+1)層之間的接口稱為N/(N+1)層接口?？偟膩?lái)說(shuō)，協(xié)議是不同機(jī)器同等

層之間的通信約定，而接口是同一機(jī)器相鄰層之間的通信約定。不同的網(wǎng)絡(luò)，分層數(shù)

量、各層的名稱和功能以及協(xié)議都各不相同。然而，在所有的網(wǎng)絡(luò)中，每一層的目的

都是向它的上一層提供一定的服務(wù)。協(xié)議層次化不同于程序設(shè)計(jì)中模塊化的概念。在

程序設(shè)計(jì)中，各模塊可以相互獨(dú)立，任意拼裝或者并行，而層次則?定有上下之分，

它是依數(shù)據(jù)流的流動(dòng)而產(chǎn)生的。組成不同計(jì)算機(jī)同等層的實(shí)體稱為對(duì)等進(jìn)程(peer

process)?對(duì)等進(jìn)程不一定非是相同的程序，但其功能必須完全一致，且采用相同的

協(xié)議。分層設(shè)計(jì)方法將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信功能劃分為垂直的層次集合后，在通信過(guò)程中下

層將向上層隱蔽下層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。但層次的劃分應(yīng)首先確定層次的集合及每層應(yīng)完成

的任務(wù)。劃分時(shí)應(yīng)按邏輯組合功能，并具有足夠的層次，以使每層小到易于處理。同

時(shí)層次也不能太多，以免產(chǎn)生難以負(fù)擔(dān)的處理開(kāi)銷。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)中分

層模型以及各層功能的精確定義。對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的描述必須包括足夠的信息，使實(shí)

現(xiàn)者可以為每一功能層進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)或編寫程序，并使之符合相關(guān)協(xié)議。但我們要注

意的是，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)不屬于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，因?yàn)樗鼈冸[含在機(jī)器內(nèi)部，

對(duì)外部說(shuō)來(lái)是不可見(jiàn)的?，F(xiàn)在我們來(lái)考查一個(gè)具體的例子：在圖1-11所示的5層網(wǎng)

絡(luò)中如何向其最上層提供通信。在第5層運(yùn)行的某應(yīng)用進(jìn)程產(chǎn)生了消息M,并把它交

給第4層進(jìn)行發(fā)送。第4層在消息M前加上一個(gè)信息頭(header),信息頭主要包

括控制信息(如序號(hào))以便目標(biāo)機(jī)器上的第4層在低層不能保持消息順序時(shí)，把亂序

的消息按原序裝配好。在有些層中，信息頭還包括長(zhǎng)度、時(shí)間利其他控制字段。在很

多網(wǎng)絡(luò)中，第4層對(duì)接收的消息長(zhǎng)度沒(méi)有限制，但在第3層通常存在個(gè)限度。因此，

第3層必須將接收的入境消息分成較小的單元如報(bào)文分組(packet),并在每個(gè)報(bào)

文分組前加上一個(gè)報(bào)頭。在本實(shí)例中，消息M被分成兩部分：M1和M2。第3層確

定使用哪一條輸出線路，并將報(bào)文傳給第2層。第2層不僅給每段消息加上頭部信息，

而且還要加上尾部信息，構(gòu)成新的數(shù)據(jù)單元，通常稱為幀(frame),然后將其傳

給第1層進(jìn)行物理傳輸。在接收方，報(bào)文每向上遞交一層，該層的報(bào)頭就被剝掉，決

不可能出現(xiàn)帶有N層以下報(bào)頭的報(bào)文交給接收方第N層實(shí)體的情況。要理解圖1-11

示意圖，關(guān)鍵要理解虛擬通信與物理通信之間的關(guān)系，以及協(xié)議與接口之間的區(qū)別。

比如，第4層的對(duì)等進(jìn)程，在概念上認(rèn)為它們的通信是水平方向地應(yīng)用第四層協(xié)議。

每一方都好像有一個(gè)叫做“發(fā)送到另一方去'’的過(guò)程和一個(gè)叫做“從另一方接收”的過(guò)

程，盡管實(shí)際上.這些過(guò)程是跨過(guò)3/4層接口與下層通信而不是直接同另一方通信。

抽象出對(duì)等進(jìn)程這一概念，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。有了這種抽象技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

者就可以把設(shè)計(jì)完整的網(wǎng)絡(luò)這種難以處理的大問(wèn)題，劃分成設(shè)計(jì)幾個(gè)較小的且易于處

理的問(wèn)題，即分別設(shè)計(jì)各層。

3.服務(wù)類型

服務(wù)(service)這個(gè)極普通的術(shù)語(yǔ)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)疑是一個(gè)極重要的概念。

在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，服務(wù)就是網(wǎng)絡(luò)中各層向其相鄰上層提供的一組操作，是相鄰兩層

之間的界面。由于網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)中的單向依賴關(guān)系，使得網(wǎng)絡(luò)中相鄰層之間的界面也

是單向性的：下層是服務(wù)提供者，上層是服務(wù)用戶。而服務(wù)的表現(xiàn)形式是原語(yǔ)(pri

mitive),比如庫(kù)函數(shù)或系統(tǒng)調(diào)用。為了更好地討論網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，我們先解釋兒個(gè)術(shù)

語(yǔ)。在網(wǎng)絡(luò)中，每一層中至少有一個(gè)實(shí)體(entity),實(shí)體既可是軟件實(shí)體(比如

一個(gè)進(jìn)程)，也可以是硬件實(shí)體(比如一塊網(wǎng)卡)。在不同機(jī)器上同一層內(nèi)的實(shí)體叫做

對(duì)等實(shí)體(peerentity)。N層實(shí)體實(shí)現(xiàn)的服務(wù)為N+1層所利用，而N層則要利用N-1

層所提供的服務(wù)。N層實(shí)體可能向N+1層提供幾類服務(wù)，如快速而昂貴的通信或慢速

而便宜的通信。N+1層實(shí)體是通過(guò)N層的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(ServiceAccessPoint,SAP)

來(lái)使用N層所提供的服務(wù)。N層SAP就是N+1層可以訪問(wèn)N層服務(wù)的地方。每一個(gè)

SAP都有一個(gè)唯一地址。為了使讀者更清楚，我們可以把電話系統(tǒng)中的SAP看成標(biāo)

準(zhǔn)電話插孔，而SAP地址是這些插孔的電話號(hào)碼。要想和他人通話，必須知道他的

SAP地址(電話號(hào)碼)。在伯克利版本的Unix系統(tǒng)中，SAP是“Socket"，SAP地

址是Socket號(hào)。鄰層間通過(guò)接口要交換信息。N+1層實(shí)體通過(guò)SAP把一個(gè)接口

數(shù)據(jù)單元(InterfaceDataUnit,IDU)傳遞給N層實(shí)體，如圖1-12所示。IDU由

服務(wù)數(shù)據(jù)單元(ServiceDataUnit,SDU)和?些控制信息組成。為了傳送SDU,N

層實(shí)體可以將SDU分成幾段，每一段加上一個(gè)報(bào)頭后作為獨(dú)立的協(xié)議數(shù)據(jù)單元

(ProtocolDataUnit,PDU)送出，如“分組”就是PDU。PDU報(bào)頭被同層實(shí)體用來(lái)

執(zhí)行它們的同層協(xié)議，用于辨別哪些PDU包含數(shù)據(jù)，哪些包含控制信息，并提供序

號(hào)和計(jì)數(shù)值等。在網(wǎng)絡(luò)中，下層向上層提供的服務(wù)分為兩大類：面向連接服務(wù)

(connection-orientedservice)和無(wú)連接服務(wù)(connectionlessservice)?面向連接服

務(wù)是電話系統(tǒng)服務(wù)模式的抽象。每一次完整的數(shù)據(jù)傳輸都必須經(jīng)過(guò)建立連接、數(shù)據(jù)傳

輸和終止連接三個(gè)過(guò)程。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，各數(shù)據(jù)包地址不需要攜帶目的地址，而

是使用連接號(hào)。連接本質(zhì)上類似于一個(gè)管道，發(fā)送者在管道的一端放入數(shù)據(jù)，接收者

在另一端取出數(shù)據(jù)。其特點(diǎn)是接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送方發(fā)出的數(shù)據(jù)在內(nèi)容和順序上是一

致的。無(wú)連接服務(wù)是郵政系統(tǒng)服務(wù)模式的抽象。其中每個(gè)報(bào)文帶有完整的目的地址，

每個(gè)報(bào)文在系統(tǒng)中獨(dú)立傳送。無(wú)連接服務(wù)不能保證報(bào)文到達(dá)的先后順序，原因是不同

的報(bào)文可能經(jīng)不同的路徑去往目的地，所以先發(fā)送的報(bào)文不一定先到。無(wú)連接服務(wù)一

般也不對(duì)出錯(cuò)報(bào)文進(jìn)行恢復(fù)和重傳。換句話說(shuō)，無(wú)連接服務(wù)不保證報(bào)文傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，可靠性一般通過(guò)確認(rèn)和重傳(acknowledgementandretransmission)

機(jī)制實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)面向連接服務(wù)都支持確認(rèn)重傳機(jī)制，但確認(rèn)和重傳將帶來(lái)額外的延

遲。有些對(duì)可靠性要求不高的面向連接服務(wù)(如數(shù)字電話網(wǎng))不支持重傳；因?yàn)殡娫?/p>

用戶寧可聽(tīng)到帶有雜音的通話，也不喜歡等待確認(rèn)所造成的延遲。大多數(shù)無(wú)連接服務(wù)

不支持確認(rèn)重傳機(jī)制，所以無(wú)連接傳輸服務(wù)往往可靠性不高。

局域網(wǎng)示意圖

雖然目前我們所能看到的局域網(wǎng)主要是以雙絞線為代表傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)，那只

不過(guò)是我們所看到都基本上是企、事業(yè)單位的局域網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的早期或在其它各

行各業(yè)中，因其行業(yè)特點(diǎn)所采用的局域網(wǎng)也不一定都是以太網(wǎng)，目前在局域網(wǎng)中常見(jiàn)

的有：以太網(wǎng)(Ethernet)、令牌網(wǎng)(TokenRing)、FDDI網(wǎng)、異步傳輸模式網(wǎng)(ATM)

等兒類，下面分別作一些簡(jiǎn)要介紹。

1以太網(wǎng)

(EtherNet)

以太網(wǎng)最早是由Xerox(施樂(lè))公司創(chuàng)建的，在1980年由DEC、Intel和Xerox

三家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)為?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)是應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)，包括標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)

(10Mbps)、快速以太網(wǎng)(100Mbps)、千兆以太網(wǎng)(1000Mbps)和10G以太網(wǎng)，它

們都符合IEEE802.3系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

(1)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)

最開(kāi)始以太網(wǎng)只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA/CD(帶有沖突檢測(cè)

的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn))的訪問(wèn)控制方法，通常把這種最早期的10Mbps以太網(wǎng)稱之為

標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)主要有兩種傳輸介質(zhì)，那就是雙絞線和同軸電纜。所有的以太網(wǎng)

都遵循IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，下面列出是IEEE802.3的一些以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)

中前面的數(shù)字表示傳輸速度，單位是“Mbps”，最后的?個(gè)數(shù)字表示單段網(wǎng)線長(zhǎng)度(基

準(zhǔn)單位是100m),Base表示“基帶”的意思，Broad代表"寬帶

-10Base-5使用粗同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為500m,基帶傳輸方法；

?lOBase-2使用細(xì)同軸電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為185m,基帶傳輸方法；

-10Base-T使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100m；

?lBase-5使用雙絞線電纜，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為500m,傳輸速度為1Mbps；

-10Broad-36使用同軸電纜(RG-59/UCATV),最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為3600m,是一

種寬帶傳輸方式；

?lOBase-F使用光纖傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Mbps；

(2)快速以太網(wǎng)

(FastEthernet)

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)技術(shù)已難以滿足日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速

度需求。在1993年10月以前，對(duì)于要求10Mbps以上數(shù)據(jù)流量的LAN應(yīng)用，只有

光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)可供選擇，但它是一種價(jià)格非常昂貴的、基于lOOMpbs

光纜的LAN。1993年10月，GrandJunction公司推出了世界上第一臺(tái)快速以太網(wǎng)集

線器FastSwitchl0/100和網(wǎng)絡(luò)接口卡FastNIClOO,快速以太網(wǎng)技術(shù)正式得以應(yīng)用。隨

后Intel、SynOptics53coM、BayNetworks等公司亦相繼推出自己的快速以太網(wǎng)裝置。

與此同時(shí),，IEEE802工程組亦對(duì)100Mbps以太網(wǎng)的各種標(biāo)準(zhǔn)，如100BASE-TX.

100BASE-T4,Mik中繼器、全雙工等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究。1995年3月IEEE宣布了

IEEE802.3u100BASE-T快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(FastEthernet),就這樣開(kāi)始了快速以太網(wǎng)

的時(shí)代。

快速以太網(wǎng)與原來(lái)在100Mbps帶寬下工作的FDD1相比它具有許多的優(yōu)點(diǎn)，最主

要體現(xiàn)在快速以太網(wǎng)技術(shù)可以有效的保障用戶在布線基礎(chǔ)實(shí)施上的投資，它支持3、4、

5類雙絞線以及光纖的連接，能有效的利用現(xiàn)有的設(shè)施。

快速以太網(wǎng)的不足其實(shí)也是以太網(wǎng)技術(shù)的不足，那就是快速以太網(wǎng)仍是基于載波

偵聽(tīng)多路訪問(wèn)和沖突檢測(cè)(CSMA/CD)技術(shù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時(shí),會(huì)造成效率的降

低，當(dāng)然這可以使用交換技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)。

100Mbps快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)又分為：100BASE-TX、100BASE—FX、100BASE

-T4三個(gè)子類。

-100BASE-TX：是一種使用5類數(shù)據(jù)級(jí)無(wú)屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太

網(wǎng)技術(shù)。它使用兩對(duì)雙絞線，一對(duì)用于發(fā)送，一對(duì)用于接收數(shù)據(jù)。在傳輸中使用4B/5B

編碼方式，信號(hào)頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標(biāo)準(zhǔn)和IBM的SPT1類布

線標(biāo)準(zhǔn)。使用同10BASE—T相同的RJ—45連接器。它的最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100米。它

支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。

.100BASE-FX：是一種使用光纜的快速以太網(wǎng)技術(shù)，可使用單模和多模光纖

(62.5和125um)多模光纖連接的最大距離為550米。單模光纖連接的最大距離為

3000米。在傳輸中使用4B/5B編碼方式，信號(hào)頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI

連接器、ST連接器或SC連接器。它的最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為150m、412m、2000m或更長(zhǎng)

至10公里，這與所使用的光纖類型和工作模式有關(guān)，它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。

100BASE-FX特別適合于有電氣干擾的環(huán)境、較大距離連接、或高保密環(huán)境等情況

下的適用。

-100BASE-T4：是?種可使用3、4、5類無(wú)屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以

太網(wǎng)技術(shù)。它使用4對(duì)雙絞線，3對(duì)用于傳送數(shù)據(jù)，1對(duì)用于檢測(cè)沖突信號(hào)。在傳輸

中使用8B/6T編碼方式，信號(hào)頻率為25MHz,符合EIA586結(jié)構(gòu)化布線標(biāo)準(zhǔn)。它使用

與-10BASE—T相同的RJ-45連接器，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100米。

(3)千兆以太網(wǎng)

(GBEthernet)

隨著以太網(wǎng)技術(shù)的深入應(yīng)用和發(fā)展，企業(yè)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接速度的要求越來(lái)越高，

1995年11月，IEEE802.3工作組委任了一個(gè)高速研究組(HigherSpeedStudyGroup),

研究將快速以太網(wǎng)速度增至更高。該研究組研究了將快速以太網(wǎng)速度增至1000Mbps

的可行性和方法。1996年6月，IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)了千兆位以太網(wǎng)方案授權(quán)申請(qǐng)

(GigabitEthernetProjectAuthorizationRequest)。隨后IEEE802.3工作組成立了802.3z

工作委員會(huì)。IEEE802.3Z委員會(huì)的目的是建立千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：包括在1000Mbps

通信速率的情況下的全雙工和半雙工操作、802.3以太網(wǎng)幀格式、載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)

和沖突檢測(cè)（CSMA/CD）技術(shù)、在一個(gè)沖突域中支持一個(gè)中繼器（Repeater）、10BASE

一T和100BASE-T向下兼容技術(shù)千兆位以太網(wǎng)具有以太網(wǎng)的易移植、易管理特性。

千兆以太網(wǎng)在處理新應(yīng)用和新數(shù)據(jù)類型方面具有靈活性，它是在贏得了巨大成功的

10Mbps和100MbpsIEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上的延伸，提供了1000Mbps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(luò)應(yīng)用的戰(zhàn)略性選擇。

1000Mbps千兆以太網(wǎng)目前主要有以下三種技術(shù)版本：1000BASE-SX,一LX和

-CX版本。1000BASE-SX系列采用低成本短波的CD（compactdisc,光盤激光器）

或者VCSEL（VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,垂直腔體表面發(fā)光激光器）發(fā)送

器；而1000BASE—LX系列則使用相對(duì)昂貴的長(zhǎng)波激光器；1000BASE-CX系列則

打算在配線間使用短跳線電纜把高性能服務(wù)器和高速外圍設(shè)備連接起來(lái)。

（4）10G以太網(wǎng)

現(xiàn)在lOGbps的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)由IEEE802.3工作組于2000年正式制定，10G

以太網(wǎng)仍使用與以往10Mbps和100Mbps以太網(wǎng)相同的形式，它允許直接升級(jí)到高速

網(wǎng)絡(luò)。同樣使用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的幀格式、全雙工業(yè)務(wù)和流量控制方式。在半雙工方

式下，10G以太網(wǎng)使用基本的CSMA/CD訪問(wèn)方式來(lái)解決共享介質(zhì)的沖突問(wèn)題。此外，

10G以太網(wǎng)使用由IEEE802.3小組定義了和以太網(wǎng)相同的管理對(duì)象?？傊?，10G以太

網(wǎng)仍然是以太網(wǎng)，只不過(guò)更快。但由于10G以太網(wǎng)技術(shù)的復(fù)雜性及原來(lái)傳輸介質(zhì)的兼

容性問(wèn)題