局域网组建管理与维护期末总结Word格式.docx
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提供无缝的网络结构,根据需求基本上无限制地提供带宽。
ATM主要有以下优点:
(1)选择固定长度的短信元作为信息传输的单位,有利于宽带高速交换。
(2)能支持不同速率的各种业务。
(3)所有信息在最低层以面向连接的方式传送,保持了电路交换在保证实时性和服务质量方面的优点。
(4)ATM使用光纤信道传输。
(1)IEEE802.11b。
无线局域网工作频段在2.4GHz~2.483GHz,数据传输速率达到11Mbps。
该标准是对IEEE802.11的一个补充,采用点对点模式和基本模式两种运作模式,用直接序列DSSS(DirectSequence)作为协议。
IEEE802.11b工作于免费的2.4GHz频段,价格非常低廉
(2)IEEE802.11a。
标准的工作频段为商用的5GHz,数据传输速率达到54Mbps,传输距离控制在10~100m(室内)。
采用正交频分复用的独特扩频技术,可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口以及TDD/TDMA的空中接口;
支持语音、数据、图像业务;
一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。
(3)IEEE802.11g。
IEEE802.11b与IEEE802.11a两个标准的工作频段不一样,相互不兼容。
IEEE802.11g标准用2.4GHz免费频段,较低的价格。
传输速率54Mbps,同时具有两个标准的主要优点
拓扑结构有总线型结构、环型结构、星型结构、网状结构与树型结构。
总线型拓扑结构特点
●常见使用总线拓扑的局域网有Ethernet、ARCnet和TokenBus。
总线型拓扑结构的一个重要特征就是可以在网中广播信息。
网络中的每个站几乎可以同时收到每一条信息。
●优点是价格低廉,用户站点入网灵活,某个站点失效不会影响到其他站点。
●缺点,由于共用一条传输信道,任一个时刻只能有一个站点发送数据,而且介质访问控制比较复杂。
●总线型结构网是一种针对小型办公环境的成熟而又经济的解决方案。
环型拓扑结构
●环型拓扑结构中,连接网络中各节点的电缆构成一个封闭的环,信息在环中必须沿每个节点单向传输,因此,环中任何一段的故障都会使各站之间的通信受阻。
所以在某些环型拓扑结构中,如FDDI,在各站点之间连接了一个备用环,当主环发生故障时,由备用环继续工作。
环型结构在两种场合比较常见:
一是工厂环境中,因为环网的抗干扰能力比较强;
二是有许多大型机的场合,采用环型结构易于将局域网用于大型机网络中。
星型拓扑结构
●在星型拓扑结构中,网络中的各节点都连接到一个中心设备上,由该中心设备向目的节点传送信息。
星型拓扑结构方便了对大型网络的维护和调试,对电缆的安装检验也相对容易。
由于所有工作站都与中心节点相连,所以,在星型拓扑结构中移动某个工作站十分简单。
网状拓扑
是一种无规则的连接方式,在网状结构中,每个节点均可与任何节点相连,
网状拓扑结构特点
●这种连接方式不经济,只是每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。
它的安装也复杂,但系统可靠性好、容错能力强,有时也称为分布式结构。
●在网状拓扑网络中,节点间路径多,碰撞问题、阻塞问题大大减少,信息流的动态分配和路由的动态选择可以优化信息的传输;
且不会因某一个局部的网络故障而影响整个网络的正常工作,可靠性高;
结构优化,能通过流量分析,利用图的连通性理论,达到以最小的通信线路代价获得最高的连通性。
而网状拓扑也同样存在缺点,它的网络关系复杂,建网较困难,而且路由选择、网络管理等技术也相对复杂。
树型拓扑结构特点:
●
(1)在局域网中存在主干通信介质和分支通信介质。
●
(2)计算机和网络设备之间的连接存在分级关系,连接关系呈树状。
1.核心层
●核心层是园区网的主干部分。
主要目的是尽可能快地交换数据。
一般采用高端交换机。
对核心交换要求能提供线速多点广播转发和选路,以及用于可扩展的多点广播选路的独立于协议的多点广播协议。
而且还要求所选用的核心交换机保证能提供园区网主干所需要的带宽和性能。
核心层主要负责以下几项工作:
●提供交换区块间的连接。
●提供到其他区块的访问。
●尽可能快地交换数据帧或数据包。
2.分布层
●分布层也叫汇聚层,是网络接入层和核心层之间的分界点。
该分层提供了边界定义,并在该处对潜在的费力的数据包操作进行处理。
总之,分布层可以被归纳为能提供基于策略的连通性的分层。
它可将大量接入层过来的低速链路通过少量高速链路导入核心层,实现通信量的聚合。
同时,分布层可屏蔽经常处于变化之中的接入层对相对稳定的核心层的影响,从而可以隔离接入层拓扑结构的变化。
分布层功能:
●VLAN聚合。
●部门级和工作组接入。
●VLAN间的路由。
●广播域或组播域的定义。
●介质转换。
●安全。
接入层
●需要提出的是,VLAN的划分一般是在接入层实现的,但VLAN之间的通信必须借助于分布层的三层设备才得以实现。
由于接入层是用户接入网络的入口,所以也是黑客入侵的门户。
接入层通常用包过滤策略提供基本的安全性,保护局部网免受网络内外的攻击。
●接入层的主要准则是能够通过低成本、高端口密度的设备提供这些功能。
相对于核心层采用的是高端交换机,接入层就是“低端”设备。
我们常称之为工作组交换机或接入层交换机。
因为园区网接入层往往已到用户桌面,所以有人又称为桌面交换机。
●接入层是直接与用户打交道的层次,接入层的设计目标:
●将流量导入网络。
●提供第2层服务,比如基于广播或MAC地址的VLAN成员资格和数据流过滤。
●访问控制。
1、服务器选型
●由于服务器在网络中占有重要地位,因此,网络服务器的选型是组建局域网的一项重要工作。
服务器选型的原则可以归纳为5个字母,即MAPSS。
●M代表可管理性(Management)
●A代表可用性(Availability)
●P代表性能(Performance),服务器整体性能由以下几方面因素决定:
●
(1)芯片组。
●
(2)内存类型和最大容量。
●(3)I/O通道。
●(4)与网络的接口及计算能力。
●第一个S代表服务(Service)
第二个S代表节约成本(SavingCost),
●2.交换机选型
●
(1)端口容量。
●
(2)支持的网络类型。
●(3)背板吞吐量。
●(4)MAC地址表大小。
3.路由器选型
●衡量路由器的指标主要有以下几个:
●背板能力
●吞吐量
●丢包率
●路由表容量
●可靠性
工程项目文档
网络文档由三种文档组成,即网络结构文档、网络布线文档和网络系统文档。
1.网络结构文档
●网络结构文档由下列内容组成:
●网络逻辑拓扑结构图。
●网段关联图。
●网络设备配置图。
●IP地址分配表。
2.网络布线文档
●网络布线文档由下列内容组成:
●网络布线逻辑图。
●网络布线工程图(物理图)。
●测试报告(提供每一节点的接线图、长度、衰减、近端串扰和光纤测试数据)。
●配线架与信息插座对照表。
●配线架与集线器接口对照表。
●集线器与设备间的连接表。
●光纤配线表。
3.网络系统文档
●网络系统文档的主要内容有:
●服务器文档,包括服务器硬件文档和服务器软件文档。
●网络设备文档,网络设备是指工作站、服务器、中继器、集线器、路由器、交换器、网桥、网卡等。
在做文档时,必须有设备名称、购买公司、制造公司、购买时间、使用用户、维护期、技术支持电话等。
●网络应用软件文档。
●用户使用权限表。
1、服务器
●服务器的英文名称为Server,指的是在网络环境中为客户机(Client)提供各种服务的特殊的专用计算机。
在网络中,服务器承担着数据的存储、转发、发布等关键任务,是各类基于客户机/服务器(C/S)模式网络中不可或缺的重要组成部分。
1.网络服务器的作用
(1)文件服务。
(2)打印服务。
(3)通信服务。
(4)电子邮件服务。
(5)WWW服务。
2.网络服务器的分类
(1)入门级服务器。
(2)工作组服务器。
(3)部门级服务器。
(4)企业级服务器。
2.工作站的分类
按照配置的不同,
(1)商用台式个人计算机(含笔记本)。
(2)无盘工作站(DisklessWorkstation)。
(3)网络计算机(NetworkComputer,NC)。
(4)移动网络终端(MobileNetworkTerminal)。
按照工作站的特殊用途:
(1)用户工作站。
(2)网管工作站。
(3)安全工作站。
3网络适配器
●网络适配器,又称为网卡,是将工作站或服务器连到网络上,实现数据转换和电信号匹配,实现资源共享和相互通信。
1.网络适配器的功能
●网络适配器(即网卡)是局域网中最基本的部件之一,可以说是必备的。
网卡,通常又称为网络卡或网络接口卡,英文简称NIC,
●网卡必须具备两大技术:
网卡驱动程序和I/O技术。
2.网络适配器的分类
●网卡按其传输速度可分为10M网卡、10/100M自适应网卡以及千兆(1000M)网卡。
●网卡按其主板上的总线类型来分,又可分为ISA、VESA、EISA、PCI等接口类型。
●网卡按其连线的插口类型来分,又可分为RJ-45水晶口、BNC细缆口、AUI三类及综合这几种插口类型于一身的2合1、3合1网卡。
●除了以上网卡类型以外,市面上还经常可见到服务器专用网卡、笔记本专用网卡、USB接口网卡等。
.4中继器
●中继器(RPRepeater)又称为转发器,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作,中继器是最简单的网络互联设备,主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。
5集线器
集线器也称为集散器或HUB,可以说是一种特殊的多端口中继器,作为网络传输介质间的中央节点,它克服了介质单一通道的缺陷。
以集线器为中心的优点是:
当网络系统中某条线路或某节点出现故障时,不会影响网络上其他节点的正常工作。
集线器的特点如下:
(1)表面上看,使用集线器的局域网在物理上是一个星型网,在逻辑上仍是一个总线网,各工作站使用的还是CSMA/CD协议,并共享逻辑上的总线。
10Base-T以太网又称为星型总线(star-shaperbus)。
用集线器可将多个网段连接可形成一个大的局域网
(2)一个集线器很像一个多端口的转发器。
(3)集线器和转发器都工作在物理层,它的每个端口都具有发送和接收数据的功能。
(4)集线器采用了专门的芯片,进行自适应串音回波抵消。
.6网桥
●网桥(Bridge)又称桥接器,是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁,数据链路层。
网桥是通过内部的端口管理软件和网桥协议实体来完成上述操作的。
转发表也叫做转发数据库或路由目录。
2.网桥的特点
(1)过滤通信量。
(2)扩大了物理范围,因而增加了整个局域网上工作站的最大数目。
(3)提高了可靠性。
(4)可互联不同物理层、不同MAC子层和不同速率(如10Mbps和100Mbps以太网)的局域网。
网桥也有一些缺点
(1)由于网桥对接收的帧要先存储和查找转发表,然后才转发,这就增加了时延。
(2)在MAC子层并没有流量控制功能。
当网络上的负荷很重时,网桥中的缓存可能不够而发生溢出,以致产生帧丢失现象。
(3)使用网桥扩展的局域网称为一个广播域。
网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网,否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。
这就是所谓的广播风暴。
7交换机
●它不是一项新的网络技术,而是现有网络技术通过交换设备提高性能。
1.交换机的功能
●现在的交换式技术是一种改进了的局域网桥,与传统的网桥相比,它能提供更多的端口(4~88)、更好的性能、更强的管理功能以及更便宜的价格。
以太网交换机与电话交换机相似,提供存储转发方式,直通方式。
2.交换机的分类
●由于交换机市场发展迅速,产品繁多,而且功能上越来越强,所以也可按企业级、部门级、工作组级、交换到桌面进行分类。
交换机的端口类型有以下几种,用于连接RJ-45端口,用于连接粗缆的AUI端口,还有光纤接口等,后两种都是向上连接的端口。
.8路由器
●1.路由器的功能
它连接两个或多个物理网络,负责将从一个网络收来的IP数据报,经过路由选择转发到一个合适的网络中。
一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成
●路由器(Router)是网络层互联设备,可将多个不同的逻辑网(即子网)相互联接从而形成一个互联网络,网桥或传统交换机互联起来的网络则是一个单个的逻辑网。
●路由器具有判断网络地址和选择路径的功能
●路由器可以连接不同的传输介质,如同轴电缆、双绞线、光缆、微波、卫星等;
●可以连接不同的介质访问控制方法,如CSMA/CD(以太网)和TokenRing(令牌环网);
●可以连接不同的拓扑结构,如总线型、环型、星型、树型等;
●可以连接不同的编址方法,如以太网、令牌环网采用6字节地址,而ATM地址用20字节表示;
●可以连接不同的分组长度,如以太网帧的最大长度是1518字节,令牌环网上的最大长度是8198字节,而ATM的一个信元只有53字节;
可以连接不同的协议规范;
●可以连接不同的协议功能定义和不同的协议格式等;
●可以连接不同的服务类型,如面向连接服务和无连接服务,ATM是面向连接,以太网是无连接。
2.路由器的分类
(1)从能力上分,路由器可分为高端路由器和中低端路由器。
(2)从结构上分,路由器可分为模块化结构与非模块化结构。
(3)从网络位置划分,路由器可分为核心路由器与接入路由器。
(4)从功能上分,路由器可分为通用路由器与专用路由器。
(5)从性能上分,路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。
9无线设备
●无线局域网设备主要包括无线网卡、无线访问点(AccessPoint,AP)、无线桥接设备(Bridging)、无线宽带路由器(WirelessBroadbandRouter)和天线等设备。
交换机级联时的电缆使用规则
级联是上一级交换机采用普通端口,下一级交换机可以采用普通端口,也可以采用专用的级联端口(即Uplink端口,也即MDI-II端口)的交换机连接方式。
当相互级联的两个端口分别为普通端口(即MDI-X端口)和MDI-II端口时,使用直通线;
当相互级联的两个端口均为普通端口(即MDI-X端口)时,使用交叉线,
交叉线与直通线的使用
T568B(橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕)与T568A(绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕)。
网络设备的主要接口
●1.交换机主要接口
(1)双绞线RJ-45接口。
(2)SC光纤接口。
(3)Console接口。
2.路由器主要接口
(1)局域网接口。
1)RJ-45接口。
2)AUI端口。
3)SC光纤接口。
(2)广域网接口。
1)同步串口。
2)异步串口。
3)ISDNBRI(基群速率)端口。
(3)路由器的配置接口。
1)Console端口。
2)AUX端口。
交换机互联方式
级联、堆叠和集群。
1.本地配置方式
●本地配置方式是通过交换机控制端口Console连接到计算机的串口,利用超级终端进行的一种配置方式。
2.远程配置方式
●以Telnet程序或Web浏览器方式实现与被管理交换机的通信。
●因为本地配置方式中已为交换机配置好了IP地址,所以可以通过IP地址与交换机进行通信。
二层交换技术
●数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
●第二层交换技术弱点:
对广播风暴、异种网络互联、安全性控制等不能有效地解决。
三层交换技术
●第三层交换技术也称为IP交换技术、高速路由技术等。
●三层交换机工作在网络层。
●第三层交换技术=第二层交换技术+第三层转发技术,这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。
●在软件方面,第三层交换机也有重大举措,它将传统的基于软件的路由器软件进行了界定,其作法是:
●
(1)对于数据封包的转发,如IP/IPX封包的转发,这些有规律的过程通过硬件得以高速实现。
●
(2)对于第三层路由软件,如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能,用优化、高效的软件实现。
第三层交换特点:
(1)有机的硬件结合使得数据交换加速。
(2)优化的路由软件使得路由过程效率提高。
(3)除了必要的路由决定过程外,大部分数据转发过程由第二层交换处理。
(4)多个子网互联时只是与第三层交换模块的逻辑连接,不像传统的外接路由器那样需增加端口,保护了用户的投资。
第三层交换的目标
●第三层交换技术的出现,解决了局域网中网段划分之后,网段中的子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
当然,第三层交换技术并不是网络交换机与路由器的简单叠加,而是二者的有机结合,形成一个集成的完整的解决方案。
VLAN技术
VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)即虚拟局域网,它是一种将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段的技术。
可以简单地将VLAN理解为是在一个物理网络上逻辑地划分出来的逻辑网络。
VLAN与普通局域网最基本的差异体现在:
●VLAN并不局限于某一网络或物理范围,VLAN中的用户可以位于一个园区的任意位置,甚至位于不同的国家。
可以根据网络用户的位置、作用、部门或根据网络用户所使用的应用程序和协议进行分组,网络管理员通过控制交换机的每个端口来控制网络用户对网络资源的访问,同时VLAN和第三层、第四层的交换结合使用能够为网络提供较好的安全措施。
3.2.1VLAN产生的原因
●
(1)基于网络性能的考虑。
●
(2)安全管理方面的需要。
(3)基于组织结构的考虑。
3.2.3VLAN的划分方法
1.基于端口的VLAN
根据LAN成员位于的交换机的端口进行分组,最简单、最有效的方法。
这种划分方式的优点是定义VLAN成员时非常简单,只需对端口进行定义,缺点是如果某VLAN的用户离开了原来的端口,则需重新定义。
2.基于MAC地址的VLAN
●根据计算机网络接口的MAC地址进行分组
●最大优点是当用户的物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置。
所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。
●这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户,配置起来是非常累的。
3.基于IP地址的VLAN
●根据与计算机网络接口卡关联的IP地址进行分组
●这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN。
而且这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。
缺点是效率低
3.2.4VLAN内及VLAN间的通信
1.VLAN内的通信
(1)PortVLAN成员端口间的通信。
PortVLAN是基于端口的VLAN,交换机的端口属性为access模式,一个交换机端口仅属于一个VLAN,处于同一VLAN内的端口之间才能相互通信。
(2)TagVLAN成员端口间的通信。
PortVLAN只能实现在同一交换机划分VLAN,而802.1Q协议使跨交换机的相同VLAN端口间的通信成为可能。
基于802.1QTagVLAN用VID来划分不同的VLAN,交换机端口被划分两种,一种为access模式,一种为Trunk模式,Trunk端口属于所有VLAN。
在交换机之间用一条级联线,并将对应的端口设置为Trunk,这条线路就可以承载交换机上所有VLAN的信息。
Trunk端口传输多个VLAN的信息,实现同一VLAN跨越不同的交换机。
2.VLAN之间的通信
●VLAN的划分是在二层设备也即二层交换机上实现的,但VLAN之间的通信要借助于三层网络设备即路由器或三层交换机实现。
(1)利用路由器实现VLAN间的通信。
当每个交换机上有多个VLAN时,与路由器的连接方法大致有以下两种:
1)将路由器与交换机以VLAN为单位分别用网线相连。
2)单臂路由解决思想。
(2)利用三层交换机实现VLAN间的通信。
利用三层交换机的路由功能也可以实现VLAN间的通信,使用三层交换接口实现VLAN间的路由通信,可以使交换接口的成本大大降低。
链路聚合技术
3.3.1链路聚合
●在局域网的应用中,由于数据通信量的快速增长,现有的百兆、千兆带宽对于交换机之间或交换机到高需求服务之间的通信往往不够用,于是出现了将多条物理链路当作一条逻辑链路使用的链路聚合技术,这时网络通信由聚合到逻辑链路中的所有物理链路共同承
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