第3章局域網(wǎng)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1、了解局域網(wǎng)的特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)及分類；2、了解局域網(wǎng)的組成和工作模式；3、了解以太網(wǎng)的發(fā)展過程；4、理解共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的異同；5、掌握虛擬局域網(wǎng)的功能、劃分方法及配置方法；6、掌握無線局域網(wǎng)的功能、標(biāo)準(zhǔn)及組成學(xué)習(xí)重點(diǎn)：共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的異同，虛擬局域網(wǎng)的功能及分類，無線局域網(wǎng)的功能、標(biāo)準(zhǔn)及組成。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：虛擬局域網(wǎng)的劃分方法和配置方法。3.1局域網(wǎng)概述3.1.1局域網(wǎng)的特點(diǎn)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從物理上可分為星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)和樹型結(jié)構(gòu)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖和相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)已在第一章講述過，具體內(nèi)容請參見第一章。局域網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：1．網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍比較小。通常不超過幾十千米，甚至只在一個(gè)園區(qū)、一幢建筑或一個(gè)房間內(nèi)；2．?dāng)?shù)據(jù)的傳輸速率比較高，從最初的1Mbps到后來的10Mbps、100Mbps、155Mb/s和622Mb/s現(xiàn)已達(dá)到1000Mbps、10000Mbps。3．具有對不同速率的適應(yīng)能力，低速或高速設(shè)備均能接入。4．具有良好的兼容性和互操作性，不同廠商生產(chǎn)的不同型號的設(shè)備均能接入。5．具有優(yōu)良的傳輸質(zhì)量，較低的延遲和誤碼率，其誤碼率一般為10-8～10-11。6．局域網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)營權(quán)和管理權(quán)屬于某個(gè)單位所有，能方便地共享局域網(wǎng)中的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。7．局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝、維護(hù)和擴(kuò)充，建網(wǎng)成本低、周期短。8.支持多種同軸電纜，雙絞線，光纖和無線等多種傳輸介質(zhì)。在局域網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的早期階段，曾出現(xiàn)了不同公司產(chǎn)品不兼容，不能互聯(lián)工作。因此如果用戶在購買了某一公司的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品后就不能購買其他公司的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，這就嚴(yán)重制約了局域網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）于1980年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會，簡稱為IEEE802委員會，專門從事局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，制定了關(guān)于局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，也稱為IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)已被ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）采納為美國國家標(biāo)準(zhǔn)，并被ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）作為國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為ISO8802標(biāo)準(zhǔn)。3.1.2IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)定義了網(wǎng)卡如何訪問傳輸介質(zhì)（如光纜、雙絞線、無線等），以及如何在傳輸介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的方法，還定義了傳輸信息的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間連接建立、維護(hù)和拆除的途徑。1.IEEE802標(biāo)準(zhǔn)主要包括表3-1（見教材）所列內(nèi)容。2.IEEE802局域網(wǎng)模型IEEE802標(biāo)準(zhǔn)定義了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802局域網(wǎng)模型具有如下特點(diǎn)：a、不設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層由于局域網(wǎng)的地址范圍較小，任意兩個(gè)站點(diǎn)間只有一條鏈路，無需路徑選擇，通信控制簡單，因此把網(wǎng)絡(luò)層的部分功能納入了數(shù)據(jù)鏈路層，不單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層。當(dāng)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)，此時(shí)須專門設(shè)置一個(gè)層次來完成網(wǎng)絡(luò)層功能，這個(gè)層次被IEEE802標(biāo)準(zhǔn)稱為網(wǎng)際層。b、數(shù)據(jù)鏈路層IEEE802標(biāo)準(zhǔn)將ISO的數(shù)據(jù)鏈路層劃分為兩個(gè)子層：邏輯鏈路控制(LLC)子層和媒體訪問控制（MAC）子層。邏輯鏈路控制LLC子層：該層集中了與媒體接入無關(guān)的功能，它向上層提供面向連接和無連接服務(wù)，對所有局域網(wǎng)，這一子層都是相同的。LLC子層的主要功能是：建立和釋放數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯連接；提供與上層的接口（即服務(wù)訪問點(diǎn)）；給LLC幀加上序號；幀的發(fā)送與接收；流量與差錯(cuò)控制。介質(zhì)訪問控制MAC子層：它與物理層連接，負(fù)責(zé)解決與媒體接入有關(guān)的問題和在物理層的基礎(chǔ)上進(jìn)行無差錯(cuò)的傳輸。MAC子層的主要功能是：發(fā)送時(shí)將上層交下來的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行發(fā)送，接收時(shí)對幀進(jìn)行拆卸，將數(shù)據(jù)交給上層；實(shí)現(xiàn)和維護(hù)MAC協(xié)議；進(jìn)行比特差錯(cuò)檢查與尋址。c、物理層物理層包括物理介質(zhì)、物理介質(zhì)連接設(shè)備(PMA)、連接單元(AUI)和物理收發(fā)信號格式(PLS)。物理層為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)，它描述和規(guī)定了所有與傳輸接口的特性：機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。物理層的主要功能有：實(shí)現(xiàn)比特流的傳輸和接收；為進(jìn)行同步用的前同步碼的產(chǎn)生和刪除；信號的編碼與譯碼；規(guī)定了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸速率。

3.1.3局域網(wǎng)分類局域網(wǎng)的主要類型有：令牌環(huán)網(wǎng)、以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)和FDDI網(wǎng)絡(luò)幾種。1.令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)是IBM公司于上世紀(jì)七十年代開始發(fā)展的，現(xiàn)在這種網(wǎng)絡(luò)已比較少見。老式的令牌環(huán)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度為4Mbps或16Mbps，新型的快速令牌環(huán)網(wǎng)速度可達(dá)100Mbps。在令牌環(huán)網(wǎng)中傳遞有一個(gè)沿著節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)順次傳遞的令牌，只有節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)收到空令牌后才能傳遞數(shù)據(jù)，這使得在使用共享介質(zhì)的令牌環(huán)網(wǎng)中不會發(fā)生碰撞。2.以太網(wǎng)以太網(wǎng)(Ethernet)指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網(wǎng)規(guī)范，以太網(wǎng)是當(dāng)前應(yīng)用最普遍的局域網(wǎng)技術(shù)。它很大程度上取代了其他局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（如令牌環(huán)、FDDI和ARCNET等）。歷經(jīng)100M以太網(wǎng)在上世紀(jì)末的飛速發(fā)展后，目前千兆以太網(wǎng)甚至10G以太網(wǎng)正在國際組織的推動下不斷拓展應(yīng)用范圍。為解決以太網(wǎng)采用共享總線型傳輸介質(zhì)方式帶來的數(shù)據(jù)幀碰撞問題，以太網(wǎng)絡(luò)使用了CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測)技術(shù)。以太網(wǎng)按速度區(qū)分主要有：標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)幾種。3.ATM網(wǎng)ATM的英文全稱為“AsynchronousTransferMode”，中文名為“異步傳輸模式”，它的開發(fā)始于70年代后期。ATM是一種較新型的信元交換技術(shù)，同以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI網(wǎng)絡(luò)等使用可變長度數(shù)據(jù)包技術(shù)不同，ATM使用53字節(jié)固定長度的信元進(jìn)行交換。ATM具有電信網(wǎng)所有特點(diǎn)，更適合于在廣域網(wǎng)上使用，而在局域網(wǎng)上，可以說以太網(wǎng)的發(fā)展史就代表了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展史。以太網(wǎng)技術(shù)具有廉價(jià)、簡單、快速的特點(diǎn)，使得ATM網(wǎng)向局域網(wǎng)方向的使用受到極大制約，所以，ATM網(wǎng)在局域網(wǎng)中使用得非常少。4.FDDI網(wǎng)絡(luò)光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）是局域網(wǎng)技術(shù)中的一種。它的傳輸速率為100Mb/s的，該網(wǎng)絡(luò)具有定時(shí)令牌協(xié)議的特性，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸媒體為光纖。FDDI網(wǎng)絡(luò)使用光纖作為傳輸媒體具有多種優(yōu)點(diǎn)：a、較長的傳輸距離，相鄰站間的最大長度可達(dá)2KM，最大站間距離為200KM。

b、具有較大的帶寬，F(xiàn)DDI的設(shè)計(jì)帶寬為100Mb/s。c、具有對電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其它設(shè)備。d、光纖可防止傳輸過程中被分接偷聽，也杜絕了輻射波的竊聽，因而是最安全的傳輸媒體。3.1.4局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制傳統(tǒng)的局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式有三種：帶有碰撞沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD，CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection）、令牌環(huán)（TokenRing）和令牌總線（TokenBus）另外還有光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）的訪問控制方法。1．帶有碰撞沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）CSMA/CD是一種適用于共享總線結(jié)構(gòu)的介質(zhì)訪問控制方法，是IEEE802.3的核心協(xié)議，是一種典型的隨機(jī)訪問的爭用型技術(shù)。它的工作過程分兩部分：a、載波偵聽總線b、總線沖突檢測，工作過程如圖所示：2.令牌環(huán)訪問控制（Token-Ring）令牌環(huán)技術(shù)是1969年由IBM提出來的。它適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，并已成為流行的環(huán)訪問技術(shù)。這種介質(zhì)訪問技術(shù)的基礎(chǔ)是令牌。

令牌環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其訪問方式具有可調(diào)整性和確定性，且每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有同等的介質(zhì)訪問權(quán)。同時(shí)，還提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)，具有很強(qiáng)的適用性。它的主要缺點(diǎn)是維護(hù)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)較困難。

令牌環(huán)的基本工作過程見右圖：3．令牌總線訪問控制（Token-Bus）令牌總線主要適用于總線形或樹形網(wǎng)絡(luò)。采用此種方式時(shí)，各結(jié)點(diǎn)共享的傳輸介質(zhì)是總線形的，每一結(jié)點(diǎn)都有一個(gè)本站地址，并知道上一個(gè)結(jié)點(diǎn)地址和下一個(gè)結(jié)點(diǎn)地址，令牌傳遞規(guī)定由高地址向低地址，最后由最低地址向最高地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個(gè)物理總線上形成一個(gè)邏輯環(huán)。

其工作原理如圖：4.光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）的訪問控制方法FDDI使用兩條環(huán)路，當(dāng)其中一條出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)可以從另一條環(huán)路上到達(dá)目的地。連接到FDDI的結(jié)點(diǎn)主要有兩類，即A類和B類。A類結(jié)點(diǎn)與兩個(gè)環(huán)路都有連接，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如集線器等組成，并具備重新配置環(huán)路結(jié)構(gòu)以在網(wǎng)絡(luò)崩潰時(shí)使用單個(gè)環(huán)路的能力；B類結(jié)點(diǎn)通過A類結(jié)點(diǎn)的設(shè)備連接在FDDI網(wǎng)絡(luò)上，B類結(jié)點(diǎn)包括服務(wù)器或工作站等。FDDI的訪問方法與令牌環(huán)網(wǎng)的訪問方法類似，在網(wǎng)絡(luò)通信中均采用“令牌”傳遞。它與標(biāo)準(zhǔn)的令牌環(huán)又有所不同，主要在于FDDI使用定時(shí)的令牌訪問方法。5.CSMA/CD、TokenBus、TokenRing、FDDI幾種介質(zhì)訪問控制方法的特點(diǎn)對比

FDDI與TokenBus、TokenRing一樣使用了令牌傳遞來控制網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的使用，但它比TokenBus、TokenRing更為復(fù)雜。FDDI和令牌環(huán)相同之處是，它也需在環(huán)內(nèi)傳遞一個(gè)令牌，而且允許令牌的持有者發(fā)送FDDI幀。但它和令牌環(huán)不同的是FDDI網(wǎng)絡(luò)可在環(huán)內(nèi)同時(shí)傳送幾個(gè)幀，令牌持有者可以同時(shí)發(fā)出多個(gè)幀，而不用等到第一個(gè)幀完成環(huán)內(nèi)的一圈循環(huán)后再發(fā)出第二個(gè)幀。這樣提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。CSMA/CD屬于隨機(jī)介質(zhì)訪問控制方法，而TokenBus、TokenRing則屬于確定型介質(zhì)訪問控制方法。與確定型介質(zhì)訪問控制方法比較，CSMA/CD方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a、CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法算法簡單，易于實(shí)現(xiàn)。目前有多種VLSI（VeryLargeScaleIntegration）可以實(shí)現(xiàn)CSMA/CD方法，這對降低Ethernet成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍是非常有利的。b、CSMA/CD是一種用戶訪問總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競爭總線的方法，適用于辦公自動化等對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境。c、CSMA/CD在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較低時(shí)表現(xiàn)出較好的吞吐率與延遲特性。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延遲增加，因此CSMA/CD方法一般用于通信負(fù)荷較輕的應(yīng)用環(huán)境中。與隨機(jī)型介質(zhì)訪問控制方法比較，確定型介質(zhì)訪問控制方法TokenBus、TokenRing有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a、TokenBus、TokenRing網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)兩次獲得令牌之間的最大時(shí)間間隔是確定的，因而適用于對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境，如生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。b、TokenBus、TokenRing在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較重時(shí)表現(xiàn)出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因而適用于通信負(fù)荷較重的環(huán)境。c、TokenBus、TokenRing的不足之處在于它們有需要復(fù)雜的環(huán)維護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)較困難。3.1.5局域網(wǎng)的組成典型的局域網(wǎng)通常由五個(gè)部分組成：網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備、服務(wù)器，工作站，網(wǎng)卡和傳輸介質(zhì)。一個(gè)典型的局域網(wǎng)如圖所示。1.網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備如上圖所示，這是一個(gè)由雙絞線作為傳輸介質(zhì)的802.3以太網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備可由交換機(jī)、網(wǎng)橋、集線器等組成。網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備具有多個(gè)RJ-45接口，能支持多個(gè)工作站和服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的連接，此設(shè)備還有級聯(lián)端口，用于擴(kuò)展組建更大規(guī)模的局域網(wǎng)。2.服務(wù)器服務(wù)器上運(yùn)行的是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，并為用戶提拱硬盤、數(shù)據(jù)、軟件及其它硬件的共享服務(wù)功能，它是網(wǎng)絡(luò)控制的核心。3.工作站工作站（Workstation）也稱為客戶機(jī)（Clients），可以是一般的個(gè)人計(jì)算機(jī)，也可以是專用電腦，如圖形工作站等。工作站可以有自已的操作系統(tǒng)，獨(dú)立工作；通過運(yùn)行工作站的網(wǎng)絡(luò)軟件可以訪問服務(wù)器的共享資源。工作站和服務(wù)器之間的連接通過傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)連接部件來實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)連接部件主要包括網(wǎng)卡、中繼器、集線器和交換機(jī)等。4.網(wǎng)卡網(wǎng)卡是工作站與網(wǎng)絡(luò)的接口部件，它除了作為工作站連接入網(wǎng)的物理接口外，還控制數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收，網(wǎng)卡工作在OSI/RM的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。5.傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)分為有線和無線兩類，局域網(wǎng)上常用的有線傳輸介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纜等，可以將局域網(wǎng)分為同軸電纜局域網(wǎng)、雙絞線局域網(wǎng)和光纜局域網(wǎng)。無線傳輸介質(zhì)采用的是無線電波，微波等。3.1.6局域網(wǎng)的工作模式1．專用服務(wù)器結(jié)構(gòu)專用服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Server-Based），又稱為“工作站/文件服務(wù)器”結(jié)構(gòu)，由多臺微機(jī)工作站與一臺或多臺文件服務(wù)器通過通信線路連接起來組成工作站存取服務(wù)器文件，共享存儲設(shè)備。2．客戶機(jī)/服務(wù)器模式客戶機(jī)/服務(wù)器模式(Client/Server)簡稱C/S模式，其中一臺或幾臺較大的計(jì)算機(jī)集中進(jìn)行共享數(shù)據(jù)庫的管理和存取，稱為服務(wù)器，而將其他的應(yīng)用處理工作分散到網(wǎng)絡(luò)中其他微機(jī)上去做，構(gòu)成分布式的處理系統(tǒng)。瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)是一種特殊形式的C/S模式，在這種模式中客戶端為一種特殊的專用軟件——瀏覽器。3．對等網(wǎng)對等網(wǎng)模式(Peer-to-Peer)，與C/S模式不同的是，在對等式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的地位對等，沒有專用的服務(wù)器，在需要的情況下每一個(gè)節(jié)點(diǎn)既可以起客戶機(jī)的作用也可以起服務(wù)器的作用。對等網(wǎng)也常常被稱作工作組。在家庭或者其他小型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用得很廣泛。3.2以太網(wǎng)3.2.1以太網(wǎng)的發(fā)展以太網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了以下六個(gè)階段：(具體內(nèi)容請見教材）1.以太網(wǎng)的起源(1968年—1972年)

2.XeroxPARC創(chuàng)建首臺以太網(wǎng)(1972年—1978年)3.以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化(1979年-1983年)

4.StarLAN

階段(1984年—1987年)5.10BASE-T階段(1986年—1994年)6.高速以太網(wǎng)階段(1995年—今)3.2.2以太網(wǎng)分類我們把以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、令牌總線網(wǎng)等物理網(wǎng)絡(luò)稱為傳統(tǒng)局域網(wǎng)，其中以太網(wǎng)由于其建設(shè)成本優(yōu)勢，成為最成功的局域網(wǎng)技術(shù)，得到了最為廣泛的應(yīng)用。以太網(wǎng)誕生之初，10Mb/s的傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的需求和性能，所以以太網(wǎng)采用了共享帶寬傳輸技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)站點(diǎn)共享10Mb/s帶寬，在任意時(shí)刻最多只允許網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)站點(diǎn)之間通信，其它站點(diǎn)處于等待狀態(tài)。為了提升帶寬，100Mb/s接口的以太網(wǎng)發(fā)展起來，稱為快速以太網(wǎng)?？焖僖蕴W(wǎng)是在傳統(tǒng)以太網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，經(jīng)歷了一個(gè)從共享介質(zhì)到專用介質(zhì)，從集線器到交換機(jī)，從共享信道到專用信道，從10Mb/s到100Mb/s的歷程。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，兩種網(wǎng)絡(luò)可能混合存在于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，即有的站點(diǎn)設(shè)備以10Mb/s接入，而有的站點(diǎn)設(shè)備以100Mb/s接入。1.共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是使用10Base2/10Base5的總線型網(wǎng)絡(luò)和以集線器（HUB）為核心的星型網(wǎng)絡(luò)。在使用集線器的以太網(wǎng)中，集線器將很多以太網(wǎng)設(shè)備集中到一臺中心設(shè)備上，這些設(shè)備都連接到集線器中的同一物理總線結(jié)構(gòu)中。由集線器組建的局域網(wǎng)多是小規(guī)模的共享式以太網(wǎng)，共享式以太網(wǎng)存在的弊端是：由于所有的節(jié)點(diǎn)都接在同一沖突域中，不管一個(gè)幀從哪里來或到哪里去，所有的節(jié)點(diǎn)都能接受到這個(gè)幀。隨著節(jié)點(diǎn)的增加，大量的沖突將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。2.交換式以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的限制，出現(xiàn)了交換式以太網(wǎng)。在交換式以太網(wǎng)中，計(jì)算機(jī)可以擁有自已的專用信道，而不像原來所有計(jì)算機(jī)必須共享信道。由共享信道發(fā)展為專用信道得益于專用介質(zhì)以太網(wǎng)的首先出現(xiàn)，交換式以太網(wǎng)從交換機(jī)的角度來看，一定是星型結(jié)構(gòu)，不可能是總線型結(jié)構(gòu)。交換式以太網(wǎng)給每個(gè)工作站帶來了更大的帶寬，它們不必再與其他用戶共享一個(gè)信道。當(dāng)然，局域網(wǎng)中的服務(wù)器仍然由許多用戶共享。由于每個(gè)用戶對擁有專用帶寬越來越大，對服務(wù)器的帶寬要求變得越來越高，于是以太網(wǎng)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)生了快速以太網(wǎng)、高速以太網(wǎng)和萬兆以太網(wǎng)。3.2.310兆以太網(wǎng)最開始以太網(wǎng)只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA／CD（帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問）的訪問控制方法，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)或傳統(tǒng)以太網(wǎng)。

1．標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備a、中繼器和集線器在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)中，最常用的網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備是中繼器和集線器，這兩種設(shè)備可用于擴(kuò)展以太網(wǎng)的網(wǎng)段長度，增加網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的數(shù)量。b、網(wǎng)卡在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)上使用的網(wǎng)卡有三種：用于粗纜的AUI接口的網(wǎng)卡、用于細(xì)纜的BNC接口的網(wǎng)卡和用于雙絞線的RJ-45網(wǎng)卡?，F(xiàn)在使用得最多的網(wǎng)絡(luò)接口卡就是RJ-45接口的網(wǎng)卡。在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)中還有一種用于光纖以太網(wǎng)10baseF的光網(wǎng)卡，這種網(wǎng)卡的轉(zhuǎn)發(fā)速度現(xiàn)在已發(fā)展到1000Mbps以上，主要用于增加網(wǎng)絡(luò)接接的可靠性以及連接遠(yuǎn)距離的服務(wù)器。c、傳輸介質(zhì)以標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)上使用的傳輸介質(zhì)有粗纜、細(xì)纜、雙絞線和光纖，其中前面兩種傳輸介質(zhì)現(xiàn)已很少使用于以太網(wǎng)中，在現(xiàn)在組建的以太網(wǎng)中主要使用雙絞線和光纖作為傳輸介質(zhì)。2．標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)a、粗纜以太網(wǎng)（10Base-5）第一個(gè)IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是10Base-5粗纜以太網(wǎng)?！?0Base-5”的含義：“10”表示數(shù)據(jù)在粗纜上的傳輸速度是10Mbps，“base”表標(biāo)傳輸模式是基帶傳輸模式，“5”表示單段電纜的最大傳輸距離是500米。10Base-5粗纜以太網(wǎng)使用的粗纜型號是GR11，直徑為1cm，阻抗為50歐姆。計(jì)算機(jī)接入粗纜以太網(wǎng)，需要使用收發(fā)器MAU，收發(fā)器電纜和AUI網(wǎng)卡，如圖所示。b、細(xì)纜以太網(wǎng)（10Base-2）為了降低以太網(wǎng)的安裝成本和復(fù)雜性，出現(xiàn)了使用細(xì)同軸電纜組建的10base-2以太網(wǎng)。“10Base-2”的含義：“10”表示數(shù)據(jù)在細(xì)纜上的傳輸速度是10Mbps，“base”表標(biāo)傳輸模式是基帶傳輸模式，“2”表示單段電纜的最大傳輸距離接近200米，事實(shí)上是185米。細(xì)纜以太網(wǎng)的組成如圖所示。c、雙絞線組建的以太網(wǎng)（10base-T）1991年，IEEE推出了非屏蔽雙絞線UTP作為傳輸介質(zhì)的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)10base-T，“10base-T”中10和base與前面的含義相同，“T”指的是傳輸介質(zhì)為雙絞線。雙絞線組成的以太網(wǎng)如圖所示。為了進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，還可以使用集線器的堆疊和級聯(lián)兩種方式，如圖所示。集線器的級聯(lián)

集線器的堆疊

集線器的級聯(lián)與堆疊的特點(diǎn)：集線器的級聯(lián)是采用普通端口之間相連接，兩集線器間最大距離可達(dá)100米，這樣擴(kuò)大的網(wǎng)絡(luò)的跨距以及擴(kuò)大了入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)數(shù)量，但是，級聯(lián)數(shù)越多，越底層的集線器上所連接的計(jì)算機(jī)與其它集線器上所連接的計(jì)算機(jī)之間的傳輸帶寬就越低，降低了通信的效率；集線器采用堆疊方式進(jìn)行連接的端口不是集線器的普通端口，它要求集線器本身具有可堆疊端口。采用堆疊方式不能擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的跨越范圍，一般的堆疊連線只有1米左右。采用堆疊方式的好處是不但可擴(kuò)大計(jì)算機(jī)入網(wǎng)的數(shù)量，并且可把所有集線器看作是一臺集線器連接到公共總線上，所有端口共享總線帶寬，其數(shù)據(jù)傳輸效率不會像級聯(lián)方式呈幾何數(shù)量級的降低。d、光纖以太網(wǎng)（10base-F）10base-F是1993年推出的以光纖作為傳輸介質(zhì)的10Mbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括三種標(biāo)準(zhǔn)：10base-FL，10base-FB和10base-FP。10base-FL：使用光纖做10Mbps的基頻信號傳輸,傳輸距離為2000米。10base-FL用于兩建筑物之間用光纖連接構(gòu)成的以太網(wǎng)。10base-FB：指的是使用光纖電纜連接的10Mbit/s基帶以太網(wǎng)規(guī)范。10BaseFB的網(wǎng)段長度可達(dá)2km。10base-FP：使用光纖以10Mbps的傳輸速度來連接星形局域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)，最大傳輸距離為500米。3.2.4快速以太網(wǎng)100M以太網(wǎng)又被稱作快速以太網(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的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量速度需求。在1993年10月以前，能達(dá)到100M速率的局域網(wǎng)，只有光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI），但它是一種價(jià)格非常昂貴的、基于100Mpbs光纜的局域網(wǎng)。1993年10月，Grand

Junction公司推出了世界上第一臺快速以太網(wǎng)集線器Fastch10／100和網(wǎng)絡(luò)接口卡FastNIC100，快速以太網(wǎng)技術(shù)正式得以應(yīng)用。

100Mbps快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要又分為：100base-TX

、100base-FX、100base-T4三個(gè)子類。1．100base-TX這是一種使用5類無屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線的快速以太網(wǎng)技術(shù)。它使用兩對雙絞線，一對用于發(fā)送，一對用于接收數(shù)據(jù)。在傳輸中使用4B／5B編碼方式，信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標(biāo)準(zhǔn)和IBM的SPT

1類布線標(biāo)準(zhǔn)。使用同100base-TX相同的RJ－45連接器。它的最大網(wǎng)段長度為100米。它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。2．100base-FX這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)段長度為150m、412m、2000m或更長至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。3．100base-T4是一種可使用3、4、5類無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對雙絞線，3對用于傳送數(shù)據(jù)，1對用于檢測沖突信號。在傳輸中使用8B／6T編碼方式，信號頻率為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)段長度為100米。這三種技術(shù)中，由于100base-TX支持全雙工，而100base-T4不支持全雙工，使得100base-TX比100base-T4更為流行，100base-FX則主要用于遠(yuǎn)距離連接兩個(gè)以太網(wǎng)。另外還有兩種100M以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：100base-VG和100base-T2，但由于100base-VG不能使用全雙工，100base-T2的實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜，導(dǎo)致其不能廣泛使用。3.2.5高速以太網(wǎng)

千兆以太網(wǎng)技術(shù)仍然主要采用以太網(wǎng)技術(shù)，它與10M以太網(wǎng)相同的幀格式、幀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、全/半雙工工作方式、流控模式以及布線系統(tǒng)。由于該技術(shù)不改變傳統(tǒng)以太網(wǎng)的桌面應(yīng)用、操作系統(tǒng)，因此可與10M或100M的以太網(wǎng)很好地配合工作。升級到千兆以太網(wǎng)不必改變網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、網(wǎng)管部件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，能夠最大程度地投資保護(hù)。千兆以太網(wǎng)也使用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制機(jī)制，為了解決在半雙工模式下提供足夠大的網(wǎng)絡(luò)直徑，千兆位以太網(wǎng)系統(tǒng)需要增加時(shí)間的預(yù)算，802.3Z委員會為千兆以太網(wǎng)重新定義了MAC層，采用載波擴(kuò)展和幀組發(fā)來延長短幀在信道上的停留時(shí)間以達(dá)到擴(kuò)大距離的方法，將短幀擴(kuò)大到達(dá)512字節(jié)。這樣二個(gè)站點(diǎn)直接連到千兆以太網(wǎng)中繼器上時(shí)才能提供200米的總網(wǎng)絡(luò)直徑。但補(bǔ)充擴(kuò)展位增加了網(wǎng)絡(luò)上的額外的開銷。在實(shí)際應(yīng)用中，采用全雙工模式時(shí)，不使用CSMA/CD機(jī)制。1.千兆以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纖和短程銅線連接方案的標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.3ab制定了五類雙絞線上較長距離連接方案的標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE802.3z：

IEEE802.3z工作組負(fù)責(zé)制定光纖（單?；蚨嗄＃┖屯S電纜的全雙工鏈路標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE802.3z具有下列千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。a、1000BASE-SX就是針對工作于多模光纖上的短波長（850nm）激光收發(fā)器而制定的IEEE802.32標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)使用62.5微米的多模光纖時(shí)，連接距離可達(dá)260米，當(dāng)使用50微米的多模光纖時(shí)，連接距離可達(dá)550米。b、1000BASE-LX就是針對工作于單?；蚨嗄９饫w上的長波長(1300nm)激光收發(fā)器而制定的IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)使用62.5微米的多模光纖時(shí)，連接距離可達(dá)440米，當(dāng)使用50微米的多模光纖時(shí),連接距離可達(dá)550米；在使用單模光纖時(shí)，連接距離可達(dá)3000米。c、1000BASE-CX就是針對低成本、優(yōu)質(zhì)的屏蔽絞合線或同軸電纜的短途銅線纜而制定的IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn),連接距離為25米。IEEE802.3ab：IEEE802.3ab工作組負(fù)責(zé)制定1000BASE-T千兆位以太網(wǎng)物理層標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生IEEE802.3ab標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議。IEEE802.3ab定義基于5類UTP的1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)，其目的是在5類UTP上以1000Mbit/s速率傳輸100m。

1000Base-T標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了100米長的4對Cat5非屏蔽絞合線纜的工作方式。IEEE802.3ab標(biāo)準(zhǔn)的意義主要有以下兩點(diǎn)：(1)

保護(hù)用戶在5類UTP布線系統(tǒng)上的投資。(2)

1000Base-T是100Base-T自然擴(kuò)展，與10Base-T、100Base-T完全兼容。在從10Base-T、100Base-T升級為千兆位以太網(wǎng)時(shí)要按照它的技術(shù)規(guī)范，不能簡單的加入千兆網(wǎng)設(shè)備或替換原以太網(wǎng)設(shè)備，這是在組網(wǎng)時(shí)需注意的。2.千兆以太網(wǎng)的特點(diǎn)a、經(jīng)濟(jì)性千兆以太網(wǎng)提供完美無缺的遷移途徑，充分保護(hù)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上的投資。使企業(yè)能夠在升級至千兆性能的同時(shí)，保留現(xiàn)有的線纜、操作系統(tǒng)、協(xié)議、桌面應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)管理戰(zhàn)略與工具。b、易用性千兆位以太網(wǎng)相對于原有的快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM等主干網(wǎng)解決方案，提供了一條最佳的路徑。至少在目前看來，是改善交換機(jī)與交換機(jī)之間骨干連接和交換機(jī)與服務(wù)器之間連接的可靠、經(jīng)濟(jì)的途徑。c、可擴(kuò)展性IEEE802.3工作組建立了802.3z和802.3ab千兆位以太網(wǎng)工作組，其任務(wù)是開發(fā)適應(yīng)不同需求的千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。千兆位以太網(wǎng)填補(bǔ)了802.3以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的不足。3.升級至千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)是由千兆交換機(jī)，千兆網(wǎng)卡，千兆主干布線系統(tǒng)等組成，從以前的十兆、百兆以太網(wǎng)升級到千兆以太網(wǎng)，應(yīng)該從這幾個(gè)方面來考慮。a、千兆以太網(wǎng)交換機(jī)從以前的十兆，百兆以太網(wǎng)升級至千兆以太網(wǎng)，千兆以太網(wǎng)交換機(jī)必不可少，它用于網(wǎng)絡(luò)主干，以提高網(wǎng)絡(luò)主干所能承受的數(shù)據(jù)流量。b、綜合布線這是一個(gè)升級的主要條件之一，千兆以太網(wǎng)要求網(wǎng)絡(luò)主干的帶寬需要達(dá)到千兆，包括光纖、雙絞線等均需升級至千兆標(biāo)準(zhǔn)。c、千兆網(wǎng)卡如果網(wǎng)絡(luò)的主干升級到千兆后，服務(wù)器的網(wǎng)卡仍停留在百兆速度，則服務(wù)器將會成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。服務(wù)器的必須使用千兆網(wǎng)卡才能消除此瓶頸。最好選擇64位的PCI千兆網(wǎng)卡，其性能比普通的PCI千兆網(wǎng)卡高一些。d、網(wǎng)絡(luò)分支假如以前各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)安裝的網(wǎng)卡為10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡，則可以不必升級，只需將此網(wǎng)卡與百兆交換機(jī)相連即可，如果以前使用的是10M網(wǎng)卡，則需更換為10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡以提高工作站訪問的速度。3.2.610G以太網(wǎng)

10G以太網(wǎng)技術(shù)提供更加豐富的帶寬和處理能力，能夠有效地節(jié)約用戶在鏈路上的投資，并保持以太網(wǎng)一貫的兼容性、簡單易用和升級容易的特點(diǎn)。10G以太網(wǎng)包括10GBASE-CX4、10GBASE-LX4、10GBASE-R、10GBASE-W以及2006年通過的基于銅纜的10GBASE-T等。a、10GBASE-CX4這是短距離銅纜方案，用于IniniBand中的4x連接器和CX4電纜，最大長度15m。b、10GBASE-LX4使用波分復(fù)用，支持多模光纖，能達(dá)到240—300m的傳輸距離，當(dāng)使用單模光纖時(shí)，能超過10km。c、10GBASE-R10GBASE-R是面向局域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率是10.3124Gbps，實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速度為10Gbps。10GBASE-R又分為三種標(biāo)準(zhǔn)：10GBASE-SR，10GBASE-LR和10GBASE-ER。d、10GBASE-W10GBASE-W是面向廣域網(wǎng)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率是9.95328Gbps，實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速度為9.2942Gbps。10GBASE-W又分為三種標(biāo)準(zhǔn)：10GBASE-SW，10GBASE-LW和10GBASE-EW。e、10GBASE-T10GBASE-T是一種使用銅纜連接（6類UTP和7類STP）的以太網(wǎng)規(guī)范，有效帶寬為10Gbit/s，最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)100米。與10GBASE-T對應(yīng)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)是802.3an-2006。10GBASE-T實(shí)現(xiàn)了有史以來成本最低的10G互連解決方案。10G以太網(wǎng)可以應(yīng)用在校園網(wǎng)、城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等中，但是，萬兆以太網(wǎng)也存在著一些問題和不足。首先，在價(jià)格方面，目前一個(gè)10GE端口的價(jià)格是GE端口的幾十倍，尤其是在帶寬得不到充分利用的情況下，會造成投資的極大浪費(fèi)；其次，萬兆以太網(wǎng)繼承了以太網(wǎng)一貫的弱QoS特點(diǎn)，如何進(jìn)行有保障的區(qū)分業(yè)務(wù)承載的問題仍然沒有解決，RPR、MPLS等特性的支持尚不成熟；另外，10GE要求設(shè)備具有強(qiáng)大的處理能力，而目前業(yè)界有些廠商推出的10GE端口并達(dá)不到真正的線速處理，帶寬優(yōu)勢大打折扣。針對上述問題以及目前網(wǎng)絡(luò)帶寬需求不太迫切的情痀，建議網(wǎng)絡(luò)建設(shè)側(cè)重業(yè)務(wù)和性價(jià)比，網(wǎng)絡(luò)核心仍采用2.5GPOS接口或GETrunk方式，當(dāng)萬兆以太網(wǎng)在技術(shù)和成本方面得到重大進(jìn)步之后，再平滑升級至萬兆。3.3

VLAN3.3.1VLAN的概念虛擬局域網(wǎng)(VirtualLocalAreaNetwork，VLAN)，是將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備按邏輯關(guān)系劃分多個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。虛擬局域網(wǎng)不考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理位置，而根據(jù)用戶的應(yīng)用和需求，將局域網(wǎng)中的設(shè)備從邏輯上劃分成為一個(gè)個(gè)功能相以獨(dú)立的功能組，每個(gè)設(shè)備都連接在一個(gè)支持VLAN的交換機(jī)端口上。在局域網(wǎng)中通過劃分VLAN，用戶能方便地在網(wǎng)絡(luò)中移動和快捷地組建網(wǎng)絡(luò)，而無需改變?nèi)魏斡布屯ㄐ啪€路。網(wǎng)絡(luò)管理員能夠從邏輯上對用戶和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配，而無需考慮物理連接方式。VLAN充分體現(xiàn)了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要特征：高速、靈活、管理簡便和擴(kuò)展容易。是否具有VLAN功能是衡量局域網(wǎng)交換機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的潮流。VLAN具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.控制網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴：采用VLAN技術(shù)，可將某個(gè)交換端口劃到某個(gè)VLAN中，而一個(gè)VLAN的廣播不會影響其它VLAN的性能，也就是采用VLAN技術(shù)可以減少網(wǎng)絡(luò)上不必要的流量，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。2.確保網(wǎng)絡(luò)安全：共享式局域網(wǎng)之所以很難保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，是因?yàn)橹灰脩舨迦胍粋€(gè)活動端口，就能訪問網(wǎng)絡(luò)。而VLAN能限制個(gè)別用戶的訪問，控制廣播組的大小和位置，甚至能鎖定某臺設(shè)備的MAC地址，因此VLAN能確保網(wǎng)絡(luò)的安全性。3.簡化網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)管理員能借助于VLAN技術(shù)輕松管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。例如需要為完成某個(gè)項(xiàng)目建立一個(gè)工作組網(wǎng)絡(luò)，其成員可能遍及全國或全世界，此時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員只需設(shè)置幾條命令，就能在幾分鐘內(nèi)建立該項(xiàng)目的VLAN網(wǎng)絡(luò)，其成員使用VLAN網(wǎng)絡(luò)，就像在本地使用局域網(wǎng)一樣。4.增加了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性。借助VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就像使用本地LAN一樣方便、靈活、有效。VLAN可以降低移動或變更工作站地理位置的管理費(fèi)用，特別是一些業(yè)務(wù)情況有經(jīng)常性變動的公司使用了VLAN后，這部分管理費(fèi)用大大降低。劃分VLAN所需的設(shè)備條件：VLAN是建立在物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種邏輯子網(wǎng)，建立VLAN需要相應(yīng)支持VLAN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的不同VLAN間進(jìn)行相互通信時(shí)，需要路由的支持，這時(shí)就采用具有路由功能的設(shè)備。因此，要實(shí)現(xiàn)VLAN功能，可采用路由器來實(shí)現(xiàn)，也可以采用三層交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

3.3.2VLAN的劃分方法1.根據(jù)交換機(jī)的端口來劃分VLAN這種方式是在局域網(wǎng)中，將交換機(jī)的不同端口劃分到不同的VLAN中。一個(gè)VLAN可以只位于一臺交換機(jī)上，也可以跨越多臺交換機(jī)。VLAN的管理程序根據(jù)交換機(jī)的端口來標(biāo)識不同的VLAN，同一個(gè)VLAN中的所有站點(diǎn)可以直接通信，而不同的VLAN間的通信需要進(jìn)行路由。

2.根據(jù)MAC地址劃分VLAN這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個(gè)主機(jī)的MAC地址來劃分，即對每個(gè)MAC地址的主機(jī)都配置它屬于哪個(gè)組。優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)用戶物理位置移動時(shí)，即從一個(gè)交換機(jī)換到其他的交換機(jī)時(shí)，VLAN不用重新配置，所以，可以認(rèn)為這種根據(jù)MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN。缺點(diǎn)：初始化時(shí)，所有的用戶都必須進(jìn)行配置，如果有幾百個(gè)甚至上千個(gè)用戶的話，初始的配置工作是非常龐大的，并且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)交換機(jī)的端口都可能存在很多個(gè)VLAN組的成員，這樣就無法限制廣播包了。另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。

3.根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型（如TCP/IP，IPX/SPX）劃分的，雖然這種劃分方法是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址，比如IP地址，但它不是路由，與網(wǎng)絡(luò)層的路由毫無關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)：用戶的物理位置改變了，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以根據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN，這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來識別VLAN，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量。缺點(diǎn)：是相對于按端口劃分和按MAC地址劃分而言，其效率更低，因?yàn)闄z查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址需要消耗處理時(shí)間，一般的交換機(jī)芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)幀頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術(shù)，同時(shí)也更費(fèi)時(shí)。

4.根據(jù)IP組播劃分VLANIP組播實(shí)際上也是一種VLAN的定義，即認(rèn)為一個(gè)組播組就是一個(gè)VLAN，這種劃分的方法將VLAN擴(kuò)大到了廣域網(wǎng)，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)然這種方法不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高。5.基于策略的VLAN也稱為基于規(guī)則的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動配置的能力，能夠把相關(guān)的用戶連成一體，在邏輯劃分上稱為“關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”。網(wǎng)絡(luò)管理員只需在網(wǎng)管軟件中確定劃分VLAN的規(guī)則，那么當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，將會被“感知”，并被自動地包含進(jìn)正確的VLAN中。同時(shí)，對站點(diǎn)的移動和改變也可自動識別和跟蹤。

。

3.3.3VLAN的應(yīng)用舉例

在此舉幾個(gè)案例來說明VLAN的應(yīng)用。案例請見教材。3.4無線局域網(wǎng)3.4.1概述無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetworks，WLAN）是利用射頻技術(shù)取代傳統(tǒng)的線纜傳輸所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。隨著便攜式筆記本、掌上電腦、智能手機(jī)等終端使用普及，以及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，無線局域網(wǎng)的應(yīng)用也越來越深入人們的生活和工作中。無線網(wǎng)絡(luò)的使用，可使用戶擺脫線纜的束縛，實(shí)現(xiàn)自由的移動和漫游。無線局域網(wǎng)具有不受環(huán)境的局限，靈活便捷，組建無線局域網(wǎng)不會影響以前的建筑布局和裝修，建網(wǎng)周期短，資金投入少等優(yōu)點(diǎn)。

3.4.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無線局域網(wǎng)分為兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一是對等網(wǎng)絡(luò)，二是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)。1．對等網(wǎng)絡(luò)（PeertoPeer）對等網(wǎng)絡(luò)也稱為Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，它覆蓋的服務(wù)區(qū)稱為獨(dú)立基本服務(wù)區(qū)，用于一臺計(jì)算機(jī)與其它計(jì)算機(jī)之間進(jìn)和無線直接通信，該網(wǎng)絡(luò)無法接入有線網(wǎng)絡(luò)中，只能獨(dú)立使用。2.結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)（Infrastructure）結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)由無線訪問點(diǎn)AP（AccessPoint）、無線工作站STA（Station）以及分布式系統(tǒng)（DSS）構(gòu)成。覆蓋的區(qū)域分為基本服務(wù)集BSS（BasicServiceSet）和擴(kuò)展服務(wù)集ESS（ExtendedServiceSet）。無線訪問點(diǎn)也稱為無線路由器，用于在無線工作站和有線網(wǎng)絡(luò)之間接收、緩存和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。基本服務(wù)集由一個(gè)無線訪問點(diǎn)AP和與之相關(guān)聯(lián)的無線工作站構(gòu)成，其中只有一個(gè)無線訪問點(diǎn)AP，無線工作站只無線訪問點(diǎn)的關(guān)聯(lián)采用基本服務(wù)集標(biāo)識符BSSID進(jìn)行，這個(gè)BSSID就是AP的MAC地址。基本服務(wù)集

擴(kuò)展服務(wù)集是指由多個(gè)AP以及連接它們的分布式系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)，這多個(gè)AP必須共享同一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識符ESSID，可見，一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集包含多個(gè)基本服務(wù)集。擴(kuò)展服務(wù)集如圖所示1.無