網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第21講

1、9.2 中型辦公網(wǎng)組建中型辦公網(wǎng)組建岳池中學岳池中學: 王王 淮淮E_mail: 9.2 中型辦公網(wǎng)組建中型辦公網(wǎng)組建o用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共享式網(wǎng)絡(luò)。由于集線器只能將接收到的信號放大并播放到各個端口用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點共享的是同一傳輸介質(zhì)，在某一時刻只允許一個節(jié)點占用共享信道，當一個節(jié)點使用傳輸介質(zhì)時，其它節(jié)點必須等待。因此共享網(wǎng)絡(luò)的固定帶寬被網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點共同擁有，隨機占用。隨著網(wǎng)上節(jié)點的增加，各節(jié)點分得的平均帶寬減少，發(fā)生沖突退避所引起的延遲和數(shù)據(jù)重法大大增多，使得網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度變得非常慢。另外，集線器組網(wǎng)其覆蓋的地理范圍有限，并且不能支持多種速率組網(wǎng)。所以節(jié)點較多的局域網(wǎng)不

2、宜采用共享式組網(wǎng)，解決的辦法是使用交換機將各個較小的局域網(wǎng)段連接起來，并將處在不同網(wǎng)段上，但工作上又有緊密聯(lián)系的人組成虛擬局域網(wǎng)（VLAN）。 9.2.1 交換機簡介交換機簡介o1.交換機的工作原理以太網(wǎng)交換機是典型的局域網(wǎng)交換機，它通過交換機端口之間的多個并發(fā)連接實現(xiàn)多節(jié)點之間數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸。利用以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)，既可以將計算機直接連到交換機的端口上，讓該計算機獨享交換機端口的帶寬;也可以將它們連入一個網(wǎng)段,然后將這個網(wǎng)段連到交換機的端口，此時該網(wǎng)段上的所有計算機共享一個交換機端口提供的帶寬。 o以太網(wǎng)交換機利用“端口/MAC地址映射表”進行信息交換，并采用“地址學習”法來動態(tài)建立和維護端口

3、/MAC地址表。當一某個節(jié)點將信息幀通過交換機端口發(fā)送到交換機時，交換機讀取其中的源地址，得到MAC地址與端口的對應(yīng)關(guān)系，然后檢查地址映射表中9.2.1 交換機簡介交換機簡介o是否存在該對應(yīng)記錄，如果不存在，就將該對應(yīng)關(guān)系添加到地址映射表中；如果已經(jīng)存在，則更新對應(yīng)表項。同時，交換機給每次添加或更新的表項都規(guī)定一個生存時間，如果在此時間內(nèi)該端口沒有被再次使用，就刪除對應(yīng)的地址映射表項。交換機識別到達的數(shù)據(jù)幀中的目標地址，查詢端口/MAC地址映射表，如果目標地址對應(yīng)的是另一各端口，就在對應(yīng)的兩個端口間建立一條數(shù)據(jù)信道；如果目標地址與源地址對應(yīng)的是同一端口，說明源節(jié)點與目標節(jié)點在同一網(wǎng)段上，交換機

4、不用轉(zhuǎn)發(fā)，丟棄該數(shù)據(jù)幀，這就是交換機可以隔離網(wǎng)絡(luò)風暴的通信過濾功能；如果目標地址對應(yīng)的表項在地址映射表中還沒有建立，交換機將向除源端口外的所有端口轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)幀，以確保信息能到達目的地。 9.2.1 交換機簡介交換機簡介o2.交換機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式以太網(wǎng)交換機的數(shù)據(jù)交換與轉(zhuǎn)發(fā)方式可以分為直接交換、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換和改進的直接交換3類。 直接交換在直接交換方式中，交換機邊接收邊檢測。一旦檢測到目的地址字段，就立即將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去，而不管這一數(shù)據(jù)是否出錯，出錯檢測任務(wù)由節(jié)點主機完成。這種交換方式的優(yōu)點是交換延遲時間短，缺點是缺乏差錯檢測能力，不支持不同輸人/輸出速率的端口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換在存

5、儲轉(zhuǎn)發(fā)方式中，交換機首先要完整地接收站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行差錯檢測。如接收數(shù)據(jù)是正確的，再根據(jù)目的地址確定輸出端口號，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種交換方式的優(yōu)點是具有差錯檢測能力，并能支持不同輸人/輸出速率端口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，缺點是交換延遲時間相對較長。 改進的直接交換改進的直接交換方式將直接交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換結(jié)合起來,在接收到數(shù)據(jù)的前64字節(jié)之后，判斷數(shù)據(jù)的頭部字段是否正確，如果正確則轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種方法對于短數(shù)據(jù)來說，交換延遲與直接交換方式比較接近；而對于長數(shù)據(jù)來說，由于它只對數(shù)據(jù)前部的主要字段進行差錯檢測，因此交換延遲將會明顯減少。 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o1.虛擬局域網(wǎng)的概念在傳

6、統(tǒng)的局域網(wǎng)中，通常按物理位置，把處于同一網(wǎng)段上的網(wǎng)絡(luò)用戶劃分為一個邏輯工作組。如果一個邏輯工作組的站點要轉(zhuǎn)移到另一各邏輯工作組，就只有將該計算機搬到另一個網(wǎng)段，或者另外鋪設(shè)一條電纜把該計算機接入到另一個網(wǎng)段上才能實現(xiàn)。虛擬局域網(wǎng)是將局域網(wǎng)上的用戶或節(jié)點按照功能、部門和應(yīng)用等因素劃分成若干各邏輯工作組，而無需考慮他們所處的無理位置。虛擬局域網(wǎng)建立在局域網(wǎng)交換機之上，它以軟件方式實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理。因此，邏輯工作組的站點組成不受物理位置的限制。同一邏輯工作組的成員可以不必連接在同一個物理網(wǎng)段上，只要以太網(wǎng)交換機是互聯(lián)的，它們既可以連接在同一個局域網(wǎng)交換機上，也可以連接在不同局域網(wǎng)交換機上。

7、當一個站點從一個邏輯工作組轉(zhuǎn)移到另一個邏輯工作組時，只需要通過軟件設(shè)定，而不需要改變它在網(wǎng)絡(luò)中的物理位置；當一個站點從一個物理位置移動到另一個物理位置時，只要將該計算機接人另一臺交換機，人通過交換機軟件設(shè)置，這臺計算機還是原工作組的一員。同一個邏輯工作組的站點可以分布在不同的物理網(wǎng)段上,但它們之間的通信就像在同一個物理網(wǎng)段上一樣。目前還沒有形成虛擬局域網(wǎng)的統(tǒng)一標準，設(shè)置虛擬局域網(wǎng)需要由交換機廠商提供的相應(yīng)軟件來完成。 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o 2.虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式 虛擬局域網(wǎng)的劃分可以根據(jù)功能、部門或應(yīng)用而無須考慮用戶的物理位置。以太網(wǎng)交換機的每個端口都可以分配給一個虛擬局域網(wǎng)。

8、分配給同一個虛擬據(jù)域網(wǎng)的端口共享廣播域（一個站點發(fā)送希望所有站點接收的廣播信息，同一虛擬局域網(wǎng)中的所有站點都可以聽到），分配給不同虛擬據(jù)域網(wǎng)的端口不共享廣播域，這將全面提高網(wǎng)絡(luò)的性能。虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式包括靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)和動態(tài)虛擬據(jù)域網(wǎng)兩種 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o 靜態(tài)虛擬局域網(wǎng)靜態(tài)虛擬據(jù)域網(wǎng)就是固定地將以太網(wǎng)交換機上的一些端口劃分給一個虛擬局域網(wǎng)。這些端口一直保持這種配置關(guān)系直到人工改變它們。虛擬據(jù)域網(wǎng)即可以在單臺交換機中實現(xiàn)，也可以跨越多臺交換機。在圖9.7中，交換機1的端口2、4、6和交換機2的端口1、2、4、6組成虛擬局域網(wǎng)1（VLAN1），交換機1的端口1、3、5和交換

9、及2的端口3、5、7組成虛擬局域網(wǎng)2（VLAN2）。 圖9.7 跨越多臺交換機的虛擬局域網(wǎng) 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o 動態(tài)虛擬局域網(wǎng)動態(tài)虛擬局域網(wǎng)是將交換機上VLAN端口進行動態(tài)分配的。通常，動態(tài)分配的原則以MAC地址、邏輯地址或數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型為基礎(chǔ)。如果以 MAC地址為基礎(chǔ)分配VLAN，網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過指定具有哪些MAC地址的計算機屬于哪個VLAN進行配置（例如MAC地址為00-30-80-7C-F1-21、52-54-4C-19-3D-03和00-50-BA-27-5D-A1的計算機屬于VLANI1），而不管這些計算機連接到哪個交換機的端口。這樣，只要計算機的MAC地址不變（

10、不換網(wǎng)卡），將計算機從一個位置移動到另一個位置，連接的端口從一個換到另一個，它仍將屬于原VLAN的成員，無須網(wǎng)絡(luò)管理員對交換機軟件進行重新配置。 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o3.虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點 減少網(wǎng)絡(luò)管理開銷部門重組和人員流動是引起工作組變動的主要原因。在有些情況下，部門重組和人員流動不但需要重新布線，而且需要重新配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。虛擬局域網(wǎng)為控制這些改變和減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的重新配置提供了有效的方法。當虛擬局域網(wǎng)的站點從一個位置移到另一個位置時，只要它們還在同一個虛擬局域網(wǎng)中并且仍可以連接到交換機端口時，這些站點本身不用改變，只要簡單地將站點插到另一個交換機端口并對該端口進行配置就完成了。

11、o 控制廣播活動廣播存在于每個網(wǎng)絡(luò)中，特別是多媒體技術(shù)的應(yīng)用更不可避免地產(chǎn)生廣播和組播。大量的廣播會形成廣播風暴，致使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。盡管以太網(wǎng)交換機可以利用端口/MAC地址映射表來減少網(wǎng)絡(luò)流量，但卻不能控制廣播數(shù)據(jù)包在所有端口的傳播。虛擬局域網(wǎng)的使用可以保護網(wǎng)絡(luò)免受潛在廣播風暴的危害。一個虛擬局域網(wǎng)中的廣播流量不會傳輸?shù)皆撎摂M局域網(wǎng)之外，鄰近的端口和虛擬局域網(wǎng)也不會收到其他虛擬局域網(wǎng)產(chǎn)生的任何廣播信息， 虛擬局域網(wǎng)越小，受廣播活動影響的用戶就越少。 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o 提供較好的網(wǎng)絡(luò)安全性在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，常采用對機密數(shù)據(jù)的存取加以限制來實現(xiàn)其安全性。在共享式以太網(wǎng)中，因為網(wǎng)上任一

12、節(jié)點都需要偵聽共享信道上的所有信息，所以，通過插接到集線器的一個活動端口，用戶就可以獲得該段內(nèi)所有流動的信息。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大,安全性就越差。利用VLAN將局域網(wǎng)分成多個廣播域，因為一個VLAN上的信息流（不論是單播信息流還是廣播信息流）不會流入另一個VLAN，因此，通過適當?shù)卦O(shè)置VLAN和該VLAN與外界的連接，就可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。利用現(xiàn)有的集線器以節(jié)省開支在交換式局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)管理員可以將網(wǎng)絡(luò)中仍具有實用價值的集線器連接到以太網(wǎng)交換機以節(jié)省開支。因為連接到一個交換機端口上的集線器只能分配給同一個虛擬局域網(wǎng)，共享一個集線器的所有站點當然只能被分配給相同的虛擬局域網(wǎng)。 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛

13、擬局域網(wǎng)o2.交換機的配置完成交換式以太網(wǎng)的連接和連通性測試后，就應(yīng)該查看一下交換機的配置并對這些配置進行某些修改。對以太網(wǎng)交換機進行配置可以有多種方法，其中使用終端控制臺查看和修改交換機的配置是最基本、最常用的一種。隨以太網(wǎng)交換機的不同，配置方法和配置命令也有很大差異。神州數(shù)碼生產(chǎn)的DCS-3426以大網(wǎng)交換機帶有24個端口，并具有10/100M自適應(yīng)功能。下面以DCS-3426交換機按圖9.8方式組成的局域網(wǎng)為例，介紹其基本的配置方法。 o1.連接和配置終端控制臺如果利用PC機作為控制終端使用前，先檢查系統(tǒng)中是否安裝了Windows 2000（或Windows 98）附件中的“超級終端”組

14、件；如果沒有，通過控制面板中的添加刪除程序進行安裝。然后關(guān)閉計算機和交換機，用隨交換機提供9針腳的串口連接線將交換機的Console端口與計算機的通信端口Com1或Com2連接。然后按下列步驟設(shè)置。 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o啟動Windows 2000（或Windows 98）操作系統(tǒng)，通過“開始程序附件通信超級終端”進人超級終端程序。在“連接說明”界面（如果沒有出現(xiàn)此界面，單擊“文件新建連接”菜單）中輸入名，如：DCS-3426，見圖9.9。單擊“確定”按鈕，在“連接到”對話框中“直接連接到串口2”，見圖9.10。 o單擊“確定”按鈕，在“COM2屬性”對話框中，將該串行口通信參數(shù)

15、設(shè)置為19200波特、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、無奇偶校驗和無流量控制，如圖9.11所示。單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)將建立以太網(wǎng)交換機的仿真終端，顯示交換機回送的登錄信息，如圖9.12所示 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)圖9.10 選擇通信端口 圖9.10 選擇通信端口 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)圖9.11 設(shè)置串行口通信參數(shù) 圖9.12 交換機回送的登錄信息 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o輸入用戶名和口令之后，編進入了交換機管理的主菜單，如圖9.13所示。接下來就可以通過移動光標鍵選擇相應(yīng)的菜單，查看和修改交換機的配置。選用的終端類型應(yīng)該是VT100終端，Windows 2000 Se

16、rver和Windows98中的“超級終端”軟件都可以對VT100終端進行仿真。 圖9.13 DCS-3426交換機主菜單 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)oDCS-3426交換機主菜單中共有6個菜單項:System Information Menu：提供硬件、固件版本號和擴展模塊及電源狀態(tài)等基本的系統(tǒng)信息Management Setup Menu：提供對IP地址、串口參數(shù)、SNMP、用戶名和密碼、TFTP下載、保存配置文件等的修改設(shè)置。Device Control Menu：提供對端口通訊模式、網(wǎng)橋、VLAN、IGMP組播過濾、MAC地址過濾等的修改設(shè)置。Network Monitor Me

17、nu：顯示端口傳輸統(tǒng)計、點播地址表、網(wǎng)橋生成樹、VLAN、IP組播表等信息。System Restart Menu：恢復出廠默認設(shè)置。 Exit：退出系統(tǒng)管理配置程序。2.查看交換機的端口/MAC地址映射表移動光標鍵，在圖9.13所示主菜單中選中“Network Monitor Menu”（高亮顯示），按回車鍵，在二級菜單中選中“Layer 2 Address Table”（第2層地址表），按回車鍵，再選中其中“Unicast Address Table”，按回車鍵后，即顯示出點播地址表的全部列表。如圖9.14所示 9.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)圖9.14 交換機的端口/MAC地址映射表 9

18、.2.2 虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)o從圖中可以看出，通過集線器接入到交換機端口20的網(wǎng)段上有4個節(jié)點，其余4個節(jié)點則直接接入到交換機的1、2、3、4端口上。3.配置VLANVLAN是交換機的重要功能，不同型號的交換機使用的配置方式和命令格式有所不同，但可網(wǎng)關(guān)交換機一般都支持VLAN功能。以下介紹DCS-3426交換機配置和刪除VLAN的基本步驟。 查看VLAN配置在圖9.13所示主菜單中移動光標鍵選中“Network Monitor Menu”（高亮顯示）,按回車鍵，在二級菜單中選中“VLAN Menu”，按回車鍵，再選中下級菜單中的“VLAN Forwarding Information”,按回車鍵后，即顯示出所有動態(tài)或靜態(tài)配置的VLAN端口信息，如圖9.14B所示。從圖中顯示表明，該交換機的端口被劃分為3個VLAN，端口1至端口10指定給標識為1的VLAN，端口11至端口19指定給標識為2的VLAN，端口20