week 第五章 局域網(wǎng) ppt課件

1、第第5章章 局域網(wǎng)局域網(wǎng) 5.1 局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)概述 5.2 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 5.3 介質(zhì)訪問(wèn)控制方法介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 5.4 以太網(wǎng)以太網(wǎng) 5.5 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng) 5.6 無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)5.3 介質(zhì)訪問(wèn)控制方法 5.3.1 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，CSMA/CD）是一種介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，適用于總線結(jié)構(gòu)及星形結(jié)是一種介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，適用于總線結(jié)構(gòu)及星形結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)絡(luò)，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或構(gòu)

2、的局域網(wǎng)絡(luò)，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖。光纖。電地暖電地暖 gzlianghuo CSMA/CD的工作過(guò)程可以簡(jiǎn)單地概括為的工作過(guò)程可以簡(jiǎn)單地概括為4點(diǎn)：點(diǎn)：先聽(tīng)后先聽(tīng)后發(fā)，邊聽(tīng)邊發(fā)，沖突停止，隨機(jī)重發(fā)發(fā)，邊聽(tīng)邊發(fā)，沖突停止，隨機(jī)重發(fā)。5.3.1 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) CSMA/CD的具體工作過(guò)程：的具體工作過(guò)程：（1）當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，查看是否有其他站）當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，查看是否有其他站點(diǎn)正在利用線路發(fā)送數(shù)據(jù)，即監(jiān)聽(tīng)線路的忙閑狀態(tài)。如果線路上已有點(diǎn)正在利用線路發(fā)送數(shù)據(jù)，即監(jiān)聽(tīng)線路的忙閑狀態(tài)。如果線路上已有數(shù)據(jù)在傳輸，則為線路忙，如

3、果線路上沒(méi)有數(shù)據(jù)在傳輸，稱為線路空數(shù)據(jù)在傳輸，則為線路忙，如果線路上沒(méi)有數(shù)據(jù)在傳輸，稱為線路空閑。閑。（2）如果線路忙，則等待，直到線路空閑。）如果線路忙，則等待，直到線路空閑。（3）如果線路空閑，站點(diǎn)就發(fā)送數(shù)據(jù)。）如果線路空閑，站點(diǎn)就發(fā)送數(shù)據(jù)。（4）在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，站點(diǎn)繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)以確保沒(méi)有沖突。即將其）在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，站點(diǎn)繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)以確保沒(méi)有沖突。即將其發(fā)送信號(hào)的波形與從線路上接收到的信號(hào)波形進(jìn)行比較。如果相等不發(fā)送信號(hào)的波形與從線路上接收到的信號(hào)波形進(jìn)行比較。如果相等不產(chǎn)生沖突，該站點(diǎn)在發(fā)送完數(shù)據(jù)后正常結(jié)束。如果不等，說(shuō)明該站點(diǎn)產(chǎn)生沖突，該站點(diǎn)在發(fā)送完數(shù)據(jù)后正常結(jié)束。如果不等，說(shuō)明

4、該站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他站點(diǎn)也在發(fā)送數(shù)據(jù)，即產(chǎn)生沖突。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他站點(diǎn)也在發(fā)送數(shù)據(jù)，即產(chǎn)生沖突。（5）若檢測(cè)到?jīng)_突發(fā)生，則沖突各方立即停止發(fā)送，并發(fā)出一串固定）若檢測(cè)到?jīng)_突發(fā)生，則沖突各方立即停止發(fā)送，并發(fā)出一串固定格式的阻塞信號(hào)以強(qiáng)化沖突，讓其他的站點(diǎn)都能發(fā)現(xiàn)，然后過(guò)一段時(shí)格式的阻塞信號(hào)以強(qiáng)化沖突，讓其他的站點(diǎn)都能發(fā)現(xiàn)，然后過(guò)一段時(shí)間再重發(fā)。間再重發(fā)。 5.3.1 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)沖突5.3.1 帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn) 實(shí)現(xiàn)沖突檢測(cè)的幾種方法：實(shí)現(xiàn)沖突檢測(cè)的幾種方法： （1）通過(guò)硬件檢查。以信號(hào)迭加引起的接收信號(hào)電平擺）通過(guò)硬件檢查。以信號(hào)迭加引起的接收信號(hào)電平擺動(dòng)變大是

5、否超過(guò)某一閥值，來(lái)判斷是否有沖突發(fā)生。動(dòng)變大是否超過(guò)某一閥值，來(lái)判斷是否有沖突發(fā)生。 （2）通過(guò)檢查曼徹斯特編碼信號(hào)的每位中間有無(wú)過(guò)零點(diǎn)）通過(guò)檢查曼徹斯特編碼信號(hào)的每位中間有無(wú)過(guò)零點(diǎn)（零點(diǎn)是否偏移）來(lái)判斷是否發(fā)生沖突。（零點(diǎn)是否偏移）來(lái)判斷是否發(fā)生沖突。 （3）邊發(fā)邊收，將發(fā)送的信號(hào)與接收的信號(hào)相比較，若）邊發(fā)邊收，將發(fā)送的信號(hào)與接收的信號(hào)相比較，若不一致則說(shuō)明有沖突存在。不一致則說(shuō)明有沖突存在。5.3.2 令牌環(huán) Token Ring：令牌環(huán)（IEEE 802.5 LAN協(xié)議） （Token Ring：IEEE 802.5 LAN protocol）是一種 LAN 協(xié)議，定義在 IEEE 8

6、02.5 中，其中所有的工作站都連接到一個(gè)環(huán)上，每個(gè)工作站只能同直接相鄰的工作站傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)圍繞環(huán)的令牌信息授予工作站傳輸權(quán)限。 IEEE 802.5 中定義的令牌環(huán)源自 IBM 令牌環(huán) LAN 技術(shù)。兩種方式都基于令牌傳遞（Token Passing）技術(shù)。雖有少許差別，但總體而言，兩種方式是相互兼容的。5.3.2 令牌環(huán)多站訪問(wèn)單元（多站訪問(wèn)單元（MAUMAU） 工作原理工作原理 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)是上世紀(jì)80年代中期由IBM開(kāi)發(fā)出，很長(zhǎng)一段時(shí)間是IBM的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，被所有IBM生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)支持。令牌環(huán)可以橋接器或 router 連接其他網(wǎng)路。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中確確實(shí)實(shí)是“環(huán)”形網(wǎng)絡(luò)，只不過(guò)由

7、于使用所謂多站接入單元的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)星形的布線。這樣一個(gè)設(shè)備具有一定智能，會(huì)將不用的端口環(huán)接起來(lái)，使令牌能暢通。IEEE 802.5標(biāo)準(zhǔn)是主要基于IBM的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的，但是也有一些細(xì)微的差別。 令牌環(huán)網(wǎng)是一種以環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的局域網(wǎng)。雖然它在物理組成上也可以是星型結(jié)構(gòu)連接，但在邏輯上仍然以環(huán)的方式進(jìn)行工作。其通信傳輸介質(zhì)可以是無(wú)屏蔽雙絞線、屏蔽雙絞線和光纖等工作原理工作原理 令牌環(huán)上傳輸?shù)男〉臄?shù)據(jù)（幀）叫為令牌，誰(shuí)有令牌誰(shuí)就有傳輸權(quán)限。如果環(huán)上的某個(gè)工作站收到令牌并且有信息發(fā)送，它就改變令牌中的一位（該操作將令牌變成一個(gè)幀開(kāi)始序列），添加想傳輸?shù)男畔?，然后將整個(gè)信息發(fā)往環(huán)中的

8、下一工作站。當(dāng)這個(gè)信息幀在環(huán)上傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有令牌，這就意味著其它工作站想傳輸數(shù)據(jù)就必須等待。因此令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中不會(huì)發(fā)生傳輸沖突。 信息幀沿著環(huán)傳輸直到它到達(dá)目的地，目的地創(chuàng)建一個(gè)副本以便進(jìn)一步處理。信息幀繼續(xù)沿著環(huán)傳輸直到到達(dá)發(fā)送站時(shí)便可以被刪除。發(fā)送站可以通過(guò)檢驗(yàn)返回幀以查看幀是否被接收站收到并且復(fù)制。 與以太網(wǎng) CSMA/CD 網(wǎng)絡(luò)不同，令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)具有確定性，這意味著任意終端站能夠傳輸之前可以計(jì)算出最大等待時(shí)間。該特征結(jié)合另一些可靠性特征，使得令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)適用于需要能夠預(yù)測(cè)延遲的應(yīng)用程序以及需要可靠的網(wǎng)絡(luò)操作的情況。 傳輸方法傳輸方法 傳送數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)由掌握 token 的電腦先發(fā)送數(shù)據(jù)。接

9、收數(shù)據(jù)的電腦會(huì)檢查 frame 表頭，若是送給自己的則處理之。無(wú)論是否是送給自己的，都會(huì)再傳下去，傳一圈後檢查資料是否相同以確定資料沒(méi)有傳輸錯(cuò)誤。 待送完數(shù)據(jù)後可以依需要調(diào)整 token 的優(yōu)先度（改得比自己的優(yōu)先度低），再把 token 傳遞到下一臺(tái)電腦。 若接收到 token 但優(yōu)先度較自己的高，則得要把 token 傳遞到下一臺(tái)電腦。 此外，光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）中也運(yùn)用了令牌傳遞協(xié)議。令牌環(huán)網(wǎng)的操作原理 開(kāi)始時(shí)，假定工作站A想向工作站C發(fā)送幀，其過(guò)程如圖3所標(biāo)出的序列。 第1步：工作站A等待令牌從上游鄰站到達(dá)本站，以便有發(fā)送機(jī)會(huì)。 第2步：工作站A將幀發(fā)送到環(huán)上，工作站C對(duì)發(fā)往

10、它的幀進(jìn)行拷貝，并繼續(xù)將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)上。 第3步：工作站A等待接收它所發(fā)的幀，并將幀從環(huán)上撤離，不再向環(huán)上轉(zhuǎn)發(fā)。 第4步a：當(dāng)工作站接收到幀的最后一比特時(shí)，便產(chǎn)生令牌，并將令牌通過(guò)環(huán)傳給下游鄰站，隨后對(duì)幀尾部的響應(yīng)比特進(jìn)行處理。 第4步b：當(dāng)工作站A發(fā)送完最后一個(gè)比特時(shí)，便將令牌傳遞給下游工作站，所謂早期釋放。 第4步分a、b兩種方式,表示選擇其中之一。如前所述，在常規(guī)釋放時(shí)選擇第4步a，在早期釋放時(shí)選擇第4步b。還應(yīng)指出，當(dāng)令牌傳到某一工作站，但無(wú)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，只要簡(jiǎn)單地將令牌向下游轉(zhuǎn)發(fā)即可。 5.3.3 局域網(wǎng)的基本組成 1服務(wù)器服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的機(jī)器，如提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的機(jī)器，如Web服務(wù)、

11、服務(wù)、FTP服務(wù)等。服務(wù)等。 2客戶機(jī)客戶機(jī)請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)資源的機(jī)器，也叫工作站，一般用戶使用。請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)資源的機(jī)器，也叫工作站，一般用戶使用。 4網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器提供網(wǎng)絡(luò)通信功能的接口卡，也叫網(wǎng)卡。提供網(wǎng)絡(luò)通信功能的接口卡，也叫網(wǎng)卡。 5傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)提供信息傳輸通道的媒體。提供信息傳輸通道的媒體。 6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和通信協(xié)議 NOS是增加了網(wǎng)絡(luò)處理能力的是增加了網(wǎng)絡(luò)處理能力的OS，一般在系統(tǒng)內(nèi)部包，一般在系統(tǒng)內(nèi)部包含通信協(xié)議。含通信協(xié)議。5.4 以太網(wǎng) 5.4.1 以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)概述 5.4.2 10BASE5及及10BASE2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 5.4.3 10BASE-T網(wǎng)絡(luò)

12、網(wǎng)絡(luò) 5.4.4 100BASE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 5.4.5 千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)5.4.1 以太網(wǎng)概述 以太網(wǎng)（以太網(wǎng)（Ethernet）是一種產(chǎn)生較早且應(yīng)）是一種產(chǎn)生較早且應(yīng)用相當(dāng)廣泛的的局域網(wǎng)，它是美國(guó)施樂(lè)用相當(dāng)廣泛的的局域網(wǎng)，它是美國(guó)施樂(lè)（Xerox）公司的）公司的Palo Alto研究中心研究中心（PARC）于）于1975年研制成功的。年研制成功的。 開(kāi)始以無(wú)源的電纜作為總線來(lái)傳送數(shù)據(jù)幀，開(kāi)始以無(wú)源的電纜作為總線來(lái)傳送數(shù)據(jù)幀，并以曾經(jīng)在歷史上表示傳播電磁波的以太并以曾經(jīng)在歷史上表示傳播電磁波的以太（Ether）來(lái)命名。）來(lái)命名。 前前導(dǎo)導(dǎo)符符起始符起始符目的地址目的地

13、址源地址源地址類類型型/ /長(zhǎng)長(zhǎng)度度數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)PADPADCRCCRC7 1 6 6 2 0-1500 0-46 4 (Bytes)校驗(yàn)區(qū)間校驗(yàn)區(qū)間64-1518 字節(jié)字節(jié)1以太網(wǎng)以太網(wǎng)/802.3的幀格式的幀格式5.4.1 以太網(wǎng)概述幀格式中字段含義（1/3） 前導(dǎo)符（前導(dǎo)符（ Preamble ）：）： 7個(gè)字節(jié)的個(gè)字節(jié)的10101010 接收方通過(guò)該字段提取同步時(shí)鐘。接收方通過(guò)該字段提取同步時(shí)鐘。 起始符：起始符：10101011 標(biāo)志著一幀的開(kāi)始。標(biāo)志著一幀的開(kāi)始。 目的地址：目的地址：6字節(jié)字節(jié) 單播地址（單播地址（ Unicast Address ） 組播地址（組播地址（Multic

14、ast Address）：）：01:00:5e:*:*:* 廣播地址（廣播地址（Broadcast Address）：）：48位全位全“ 1”幀格式中字段含義（幀格式中字段含義（2/3） 源地址：源地址： 6字節(jié)字節(jié) 單播地址，唯一地址單播地址，唯一地址 Cisco是是00-00-0c-*-*-*， IBM是是 08-00-5A- *-*-* 類型類型/長(zhǎng)度（長(zhǎng)度（Type/Length ）：）：2字節(jié)字節(jié) 以太網(wǎng)：類型以太網(wǎng)：類型 IP，0 x0800（十進(jìn)制為（十進(jìn)制為2048） ARP，0 x0806（十進(jìn)制為（十進(jìn)制為2054） IEEE802.3：長(zhǎng)度：長(zhǎng)度幀格式中字段含義（3/3）

15、 Data(用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù))：01500 Bytes PAD(填充字段填充字段)：046 Bytes 保證最小幀長(zhǎng)度為保證最小幀長(zhǎng)度為64字節(jié)字節(jié) CRC校驗(yàn)碼：校驗(yàn)碼： 32位位 生成多項(xiàng)式為：生成多項(xiàng)式為：G(X)=X32+X26+X23+X22+X16 +X11+X10 +X8+X7 +X5+X4+X2+X+1 校驗(yàn)范圍為：目的地址、源地址、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)和校驗(yàn)范圍為：目的地址、源地址、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)和PAD5.4.1 以太網(wǎng)概述2以太網(wǎng)分類和命名規(guī)范以太網(wǎng)分類和命名規(guī)范以太網(wǎng)在物理層可以使用粗同軸電纜、細(xì)同軸電纜、非屏蔽雙絞線、以太網(wǎng)在物理層可以使用粗同軸電纜、細(xì)同軸電纜、非屏蔽雙絞線、屏蔽

16、雙絞線、光纜等多種傳輸介質(zhì)。在屏蔽雙絞線、光纜等多種傳輸介質(zhì)。在IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中，為不同標(biāo)準(zhǔn)中，為不同的傳輸介質(zhì)制定了不同的物理層規(guī)范，對(duì)應(yīng)著各種典型的以太網(wǎng)。的傳輸介質(zhì)制定了不同的物理層規(guī)范，對(duì)應(yīng)著各種典型的以太網(wǎng)。 特特 性性IEEE 802.3IEEE 802.310BASE510BASE510BASE210BASE210BASE-T10BASE-T10BASE-F10BASE-F數(shù)據(jù)速率（數(shù)據(jù)速率（Mb/sMb/s） 1010101010101010信號(hào)方式信號(hào)方式基帶基帶基帶基帶基帶基帶基帶基帶最大網(wǎng)段長(zhǎng)度最大網(wǎng)段長(zhǎng)度50050018518510010020002000網(wǎng)絡(luò)

17、介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)5050 粗同軸電纜粗同軸電纜5050 細(xì)同軸電纜細(xì)同軸電纜非屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線光纜光纜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線形總線形總線形總線形星形星形點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)5.4.2 10BASE5及10BASE2網(wǎng)絡(luò) 10BASE5及及10BASE2網(wǎng)絡(luò)是較早的網(wǎng)絡(luò)是較早的Ethernet網(wǎng)絡(luò)，其拓?fù)浣Y(jié)網(wǎng)絡(luò)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線形。構(gòu)為總線形。 10BASE5即粗纜以太網(wǎng)，采用即粗纜以太網(wǎng)，采用50 粗同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。粗同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。 10BASE2即細(xì)纜以太網(wǎng)，采用即細(xì)纜以太網(wǎng)，采用50 細(xì)同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。細(xì)同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。 5.4.3 10BASE-T網(wǎng)絡(luò) 10BASE-T

18、中的中的T表示雙絞線，采用曼徹斯特編碼方表示雙絞線，采用曼徹斯特編碼方式。式。10BASE-T以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大多為星形，可以采用以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大多為星形，可以采用以以10Mb/s集線器或集線器或10Mb/s交換機(jī)為中心的星形拓?fù)浣粨Q機(jī)為中心的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 5.4.4 100BASE網(wǎng)絡(luò) （1）100BASE-TX：使用：使用5類類UTP或或STP雙絞線（網(wǎng)雙絞線（網(wǎng)段長(zhǎng)度段長(zhǎng)度100m），實(shí)際使用線纜中的），實(shí)際使用線纜中的2對(duì)。對(duì)。 （2）100BASE-T4：使用：使用35類類UTP雙絞線（網(wǎng)段雙絞線（網(wǎng)段長(zhǎng)度長(zhǎng)度100m），實(shí)際使用線纜中的），實(shí)際使用線纜中的4對(duì)。對(duì)。 （3

19、）100BASE-FX：使用：使用S/MMF型光纖（網(wǎng)段長(zhǎng)度型光纖（網(wǎng)段長(zhǎng)度4002 000m，全雙工時(shí)的傳輸速率達(dá)，全雙工時(shí)的傳輸速率達(dá)200Mb/s），實(shí)際使用兩條多狀態(tài)光纖，一條用于發(fā)），實(shí)際使用兩條多狀態(tài)光纖，一條用于發(fā)送數(shù)據(jù)，一條用于接收數(shù)據(jù)。送數(shù)據(jù)，一條用于接收數(shù)據(jù)。5.4.5 千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng) （1）1 000BASE-SX：采用芯徑為：采用芯徑為62.5 m和和50 m的多模光纖，的多模光纖，傳輸距離為傳輸距離為260m和和525m。數(shù)據(jù)編碼方法為。數(shù)據(jù)編碼方法為8B/10B，適用于作，適用于作為大樓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主干通路。為大樓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主干通路。 （2）1 000BASE

20、-LX：采用多模光纖或單模光纖，傳輸距離超：采用多模光纖或單模光纖，傳輸距離超過(guò)過(guò)550m，數(shù)據(jù)編碼方法為，數(shù)據(jù)編碼方法為8B/10B，適用于作為大樓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，適用于作為大樓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主干通路或校園及城域主干網(wǎng)。的主干通路或校園及城域主干網(wǎng)。 （3）1 000BASE-CX：采用：采用150 平衡屏蔽雙絞線（平衡屏蔽雙絞線（STP），），傳輸距離為傳輸距離為25m，傳輸速率為，傳輸速率為1.25Gb/s，數(shù)據(jù)編碼方法采用，數(shù)據(jù)編碼方法采用8B/10B，適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)，例如機(jī)房?jī)?nèi)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。，適用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)，例如機(jī)房?jī)?nèi)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。 （4）1 000BASE-T：采用：采用4對(duì)

21、對(duì)5類類UTP雙絞線，傳輸距離為雙絞線，傳輸距離為100m，傳輸速率為，傳輸速率為1Gb/s，主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層建筑，主要用于結(jié)構(gòu)化布線中同一層建筑的通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)中已鋪設(shè)的的通信，從而可以利用以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)中已鋪設(shè)的UTP電電纜，也可被用做大樓內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)主干。纜，也可被用做大樓內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)主干。5.5 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng) 5.5.1 虛擬局域網(wǎng)概述虛擬局域網(wǎng)概述 5.5.2 虛擬局域網(wǎng)中的幀格式虛擬局域網(wǎng)中的幀格式 5.5.3 虛擬局域網(wǎng)的類型虛擬局域網(wǎng)的類型 5.5.4 虛擬局域網(wǎng)的應(yīng)用虛擬局域網(wǎng)的應(yīng)用5.5.1 虛擬局域網(wǎng)概述 虛擬局域網(wǎng)（虛擬局域網(wǎng)（Vir

22、tual Local Area Network，VLAN）是以局域網(wǎng)交換機(jī)為基礎(chǔ)，通過(guò)交換機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的。根是以局域網(wǎng)交換機(jī)為基礎(chǔ)，通過(guò)交換機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)功能、部門(mén)、應(yīng)用等因素將設(shè)備或用戶組成虛擬工作據(jù)功能、部門(mén)、應(yīng)用等因素將設(shè)備或用戶組成虛擬工作組或邏輯網(wǎng)段，其最大的特點(diǎn)是在組成邏輯網(wǎng)時(shí)無(wú)需考組或邏輯網(wǎng)段，其最大的特點(diǎn)是在組成邏輯網(wǎng)時(shí)無(wú)需考慮用戶或設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的物理位置。慮用戶或設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的物理位置。VLAN可以在一個(gè)可以在一個(gè)交換機(jī)或者跨交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。交換機(jī)或者跨交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無(wú)關(guān)是由一些局域網(wǎng)網(wǎng)段構(gòu)成的與物理位置無(wú)關(guān)的邏輯組，而這些

23、網(wǎng)段具有某些共同的需求。的邏輯組，而這些網(wǎng)段具有某些共同的需求。5.5.1 虛擬局域網(wǎng)概述示意圖交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)路由器路由器樓層樓層3 3樓層樓層2 2樓層樓層1 1技術(shù)技術(shù)VLAN3VLAN3市場(chǎng)市場(chǎng)VLAN2VLAN2工程工程VLAN1VLAN15.5.1 虛擬局域網(wǎng)概述特點(diǎn)提高管理效率提高管理效率 站點(diǎn)的物理位置改變無(wú)需重新布線和配置；站點(diǎn)的物理位置改變無(wú)需重新布線和配置； 用戶性質(zhì)改變后很容易通過(guò)軟件將其從一個(gè)用戶性質(zhì)改變后很容易通過(guò)軟件將其從一個(gè)VLAN劃分到另一個(gè)劃分到另一個(gè)VLAN；控制廣播數(shù)據(jù)控制廣播數(shù)據(jù) 交換機(jī)端口只在物理上隔離沖突域，而交換機(jī)端口只在物理

24、上隔離沖突域，而VLAN能夠提供隔離廣播和多播能夠提供隔離廣播和多播（多點(diǎn)傳送）的邏輯沖突域；（多點(diǎn)傳送）的邏輯沖突域；提高網(wǎng)絡(luò)性能提高網(wǎng)絡(luò)性能 屏蔽了某些網(wǎng)絡(luò)流量，減少了廣播數(shù)據(jù)；屏蔽了某些網(wǎng)絡(luò)流量，減少了廣播數(shù)據(jù)；增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性 不同不同VLAN的設(shè)備將不能互相訪問(wèn)，對(duì)于某些敏感應(yīng)用來(lái)講非常重要；的設(shè)備將不能互相訪問(wèn)，對(duì)于某些敏感應(yīng)用來(lái)講非常重要；實(shí)現(xiàn)虛擬工作組實(shí)現(xiàn)虛擬工作組 用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)；用戶的工作地點(diǎn)不必在同一個(gè)物理地點(diǎn)； 可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的、動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu)。可在企業(yè)內(nèi)建立靈活的、動(dòng)態(tài)化的組織結(jié)構(gòu)。5.5.2 虛擬局域網(wǎng)中的幀格式 IEE

25、E802.3ac標(biāo)準(zhǔn)定義了虛擬局域網(wǎng)的以太網(wǎng)幀格式。標(biāo)準(zhǔn)定義了虛擬局域網(wǎng)的以太網(wǎng)幀格式。 在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的幀格式中插入如圖所示的一個(gè)在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的幀格式中插入如圖所示的一個(gè)4字節(jié)的字節(jié)的標(biāo)識(shí)符，插在以太網(wǎng)標(biāo)識(shí)符，插在以太網(wǎng)MAC幀的源地址字段和長(zhǎng)度（或類幀的源地址字段和長(zhǎng)度（或類型）字段之間，稱為型）字段之間，稱為VLAN標(biāo)記標(biāo)記，用來(lái)指明發(fā)送該幀的工，用來(lái)指明發(fā)送該幀的工作站屬于哪一個(gè)作站屬于哪一個(gè)VLAN。長(zhǎng)度（或類型）長(zhǎng)度（或類型）802.1Q802.1Q標(biāo)記類型（標(biāo)記類型（2 2字節(jié)）字節(jié)）標(biāo)記控制信息（標(biāo)記控制信息（2 2字節(jié)）字節(jié)）1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

26、0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0用戶優(yōu)先級(jí)（用戶優(yōu)先級(jí)（3 3位）位）CFICFI（1 1位）位）VIDVID（1212位）位）5.5.3 VLAN的類型的類型 1基于交換端口的基于交換端口的VLAN這種方式的這種方式的VLAN的特點(diǎn)是將交換機(jī)按照端口進(jìn)行分組，的特點(diǎn)是將交換機(jī)按照端口進(jìn)行分組，每一分組定義為一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。分組中的交換機(jī)端口可以每一分組定義為一個(gè)虛擬局域網(wǎng)。分組中的交換機(jī)端口可以在一臺(tái)交換機(jī)上也可以跨越多個(gè)交換機(jī)。在一臺(tái)交換機(jī)上也可以跨越多個(gè)交換機(jī)。 2基于硬件基于硬件MAC的的VLAN這種方式的這種方式的VLAN要求交換機(jī)對(duì)站點(diǎn)的

27、要求交換機(jī)對(duì)站點(diǎn)的MAC地址和交換地址和交換機(jī)端口進(jìn)行跟蹤，在新站點(diǎn)入網(wǎng)時(shí)，根據(jù)需要將其劃歸至某機(jī)端口進(jìn)行跟蹤，在新站點(diǎn)入網(wǎng)時(shí)，根據(jù)需要將其劃歸至某一個(gè)一個(gè)VLAN。 3基于網(wǎng)絡(luò)層的基于網(wǎng)絡(luò)層的VLAN基于網(wǎng)絡(luò)層的基于網(wǎng)絡(luò)層的VLAN劃分也叫做基于策略的劃分，是這劃分也叫做基于策略的劃分，是這幾種劃分方式中最高級(jí)也是最為復(fù)雜的。幾種劃分方式中最高級(jí)也是最為復(fù)雜的。用交換機(jī)端口號(hào)定義虛擬局域網(wǎng)成員用交換機(jī)端口號(hào)定義虛擬局域網(wǎng)成員 端口端口1 12 23 34 45 56 67 78 8局域網(wǎng)交換機(jī)局域網(wǎng)交換機(jī)端口端口1 12 23 34 45 56 67 78 8端口端口1 12 23 34 4

28、5 56 67 78 8局域網(wǎng)交換機(jī)局域網(wǎng)交換機(jī)1 1局域網(wǎng)交換機(jī)局域網(wǎng)交換機(jī)2 2VLANVLAN1 1VLANVLAN2 2VLANVLAN1 1VLANVLAN2 25.5.4 VLAN的應(yīng)用 1局域網(wǎng)內(nèi)部的局域網(wǎng)局域網(wǎng)內(nèi)部的局域網(wǎng)在一個(gè)單位的局域網(wǎng)內(nèi)部，各業(yè)務(wù)部門(mén)獨(dú)立成為一個(gè)在一個(gè)單位的局域網(wǎng)內(nèi)部，各業(yè)務(wù)部門(mén)獨(dú)立成為一個(gè)（邏輯）局域網(wǎng)，即（邏輯）局域網(wǎng)，即VLAN。 2共享訪問(wèn)共享訪問(wèn)訪問(wèn)共同的接入點(diǎn)和服務(wù)器訪問(wèn)共同的接入點(diǎn)和服務(wù)器在一個(gè)共享的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下（如，大型寫(xiě)字樓），解決不在一個(gè)共享的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下（如，大型寫(xiě)字樓），解決不同單位對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求的同時(shí)，保證各單位間信息的獨(dú)立性，同單位對(duì)

29、網(wǎng)絡(luò)的需求的同時(shí)，保證各單位間信息的獨(dú)立性，就可以把各個(gè)單位劃分為就可以把各個(gè)單位劃分為VLAN。 3交疊虛擬局域網(wǎng)交疊虛擬局域網(wǎng)交疊虛擬局域網(wǎng)允許一個(gè)交換機(jī)端口同時(shí)屬于多個(gè)交疊虛擬局域網(wǎng)允許一個(gè)交換機(jī)端口同時(shí)屬于多個(gè)VLAN。5.6 無(wú)線局域網(wǎng) 無(wú)線局域網(wǎng)是指以無(wú)線信道作傳輸介質(zhì)的計(jì)算機(jī)無(wú)線局域網(wǎng)是指以無(wú)線信道作傳輸介質(zhì)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱WLAN)。 WLAN是在有線網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，使網(wǎng)上是在有線網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，使網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速、方便地解決有的計(jì)算機(jī)具有可移動(dòng)性，能快速、方便地解決有線方式

30、不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)信道的連通問(wèn)題。線方式不易實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)信道的連通問(wèn)題。5.6.1 無(wú)線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式無(wú)線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式無(wú)線局域網(wǎng)（無(wú)線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network, WLAN）的組網(wǎng)）的組網(wǎng)模式有兩種，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)。模式有兩種，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（Ad-hocAd-hoc）是指網(wǎng)絡(luò)中的用戶通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡直接）是指網(wǎng)絡(luò)中的用戶通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡直接連接，不必使用接入點(diǎn)設(shè)備。幾臺(tái)計(jì)算機(jī)裝上無(wú)線網(wǎng)卡，即連接，不必使用接入點(diǎn)設(shè)備。幾臺(tái)計(jì)算機(jī)裝上無(wú)線網(wǎng)卡，即可達(dá)到相互連接，資源共享的目的。但是，當(dāng)用戶數(shù)量較多可達(dá)到相互連接，資源共享的目的。但是，當(dāng)用

31、戶數(shù)量較多時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能較差，并且用戶之間的有效通信距離約為時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能較差，并且用戶之間的有效通信距離約為100m100m。該網(wǎng)絡(luò)無(wú)法接入有線網(wǎng)絡(luò)中，只能獨(dú)立使用。該網(wǎng)絡(luò)無(wú)法接入有線網(wǎng)絡(luò)中，只能獨(dú)立使用。在在結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)（InfrastructureInfrastructure）中，無(wú)線客戶機(jī)是通過(guò)一）中，無(wú)線客戶機(jī)是通過(guò)一個(gè)集中接入設(shè)備（個(gè)集中接入設(shè)備（Access PointAccess Point，APAP，接入點(diǎn)）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通，接入點(diǎn)）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的。信的。APAP作為無(wú)線局域網(wǎng)的中心，負(fù)責(zé)信號(hào)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)。作為無(wú)線局域網(wǎng)的中心，負(fù)責(zé)信號(hào)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)。不僅如此，不僅如此，APAP同時(shí)還可以作為一個(gè)橋梁，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和以同時(shí)還可以作為一個(gè)橋梁，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，使得接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的客戶機(jī)可以和以太網(wǎng)太網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，使得接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的客戶機(jī)可以和以太網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)互相通信、進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。一個(gè)中的計(jì)算機(jī)互相通信、進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。一個(gè)APAP的覆蓋范圍大的覆蓋范圍大約為約為9090150m150m。 5.6.2 802.11標(biāo)準(zhǔn)參照參照OSI參考模型，參