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  • 局域网

    千次阅读 2019-08-18 16:10:27
    局域网 局域网接触的硬件、VLAN ※※※ 局域网 局域网 - (LAN) local area network :平时一般接触的网络都是局域网 ...   Media 网络连接的媒介通常网线 3)Network devices    Hubs 集线器    Sw...

    局域网

    局域网接触的硬件、VLAN

    ※※※ 局域网

    • 局域网 - (LAN) local area network :平时一般接触的网络都是局域网
    • 局域网的组成:
      1)Computer
         PCs
         Servers
      2)Interconnections
         NICs 网卡
         Media 网络连接的媒介通常指网线
      3)Network devices
         Hubs 集线器
         Switches 交换机
         Routers 路由器
      4)Protocols
         Ethernet
         IP
         ARP
         DHCP

    局域网的硬件组成

    网线:

    • (1)Coaxial:同轴线缆(目前已经被淘汰)
         base:基带(数字信号)–适用于局域网传输
         10Base2:最快传输速度10MB/s,每个网段的距离限制为185米–细线缆
         10Base5:最快传输速度10MB/s,最远传输距离500米-粗线缆
         同轴线缆的连接拓扑为总线型拓扑,两端有电阻,以便吸收两端的信号。
    • (2)Twisted-Pair:双绞线
         双绞线:目前一般网线一般是8根线,两根两根线缠在一起的,总共四组;两根缠在一起可抵消电磁干扰
         100BaseT:是一种以100Mbps速率工作的局域网(LAN)标准,它通常被称为快速以太网标准,并使用UTP(非屏蔽双绞线)铜质电缆
         一般的双绞线最大传输距离100米;工作中一般会用交互机在中间将它们连起来,交互机有信号放大的作用。
         UTP(Unshelded):非屏蔽式双绞线
         STP(Shielded):屏蔽式双绞线



    • (3)GBIC :Giga Bitrate Interface Converter的缩写,是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件

    网络适配器–网卡

    • Ethernet Evolution
    • LAN 标准

      目前用的是以太网2代,主要解决帧中2个字节为上层协议类型

    冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD

    • 冲突域:在以太网中,如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突,那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域(collision domain)。
    • 解决冲突域:CSMA/CD–冲突检测的载波侦听对路访问:主机通信线侦听,是否有数据传输,backoff等待时间,解决冲突问题。
    • CSMA/CD存在的问题是一个链路中主机越多,发生冲突的概率越大,因此CSMA/CD需要对链路中的主机有一定的限制。(最多1024台主机,早期解决冲突的方法,10MB以内)

    Hub集线器

    • Hub集线器的特点(目前已经被淘汰)
      ①Hub:多端口中继器(中继器:放大信号),工作在物理层
      ②Hub并不记忆报文是由哪个MAC地址发出,哪个MAC地址在Hub的哪个端口
      ③Hub的特点:
         共享带宽
         半双工

      由集线器连接的主机在一个冲突域中。只是将主机进行连接,不能隔断广播也不能隔断冲突域。

    网桥

    • 以太网桥(目前也不用)
      (1)交换式以太网的优势
         ①扩展了网络带宽
         ②分割了网络冲突域,使网络冲突被限制在最小的范围内
         ③交换机作为更加智能的交换设备,能够提供更多用户所要求的功能:优先级、虚拟网、远程检测……

    网桥和交换机的工作原理:
    ①以太网桥监听数据帧中源MAC地址,学习MAC,建立MAC表
    ②对于未知MAC地址,网桥将转发到除接收该帧的端口之外的所有端口
    ③当网桥接到一个数据帧时,如果该帧的目的位于接收端口所在网段上,它就过滤掉该数据帧;如果目的MAC地址在位于另外一个端口,网桥就将该帧转发到该端口
    ④当网桥接到广播帧时候,它立即转发到除接收端口之外的所有其他端口
    总结: 网桥和交换机中有一段内存空间;此内存空间记录的信息是MAC的地址和网桥端口(学习记录信息)。能隔断冲突域,不能隔断广播域(因为截断的流量是根据MAC表,而MAC表与端口对应是根据源MAC地址学习来的,源MAC地址只会出现单播)。

    网桥和交换机的作用: 交换机和网桥可以隔离冲突域,不能隔离广播域和多播/组播。

    交换机和网桥能构建MAC地址与设备端口的对应信息,因此交换机和网桥工作在数据链路层。数据链路层可以识别MAC地址。

    广播域:当其中一台主机向外发广播,另一主机能收到此广播,那么它们属于同一广播域。
    交互机和网桥不能隔离广播和多播/组播。

    集线器Hub和交换机Switch

    • 集线器Hub和交换机Switch
      ①集线器属于OSI的第一层物理层设备,而网桥属于OSI的第二层数据链路层设备
      ②从工作方式来看,集线器是一种广播模式,所有端口在一个冲突域里面。网桥的可以通过端口隔离冲突
      ③Hub是所有共享总线和共享带宽。网桥每个端口占一个带宽
      ④交换机每个端口连接一个网线,每根网线连接一台主机,则一个冲突域只有一台电脑。而且交换机可以同时通信(支持全双工)

    路由器

    • 路由器Router
      路由器的作用:
         ①分隔广播域
         ②选择路由表中到达目标最好的路径
         ③维护和检查路由信息
         ④连接广域网
      路由:把一个数据包从一个设备发送到不同网络里的另一个设备上去。这些工作依靠路由器来完成。路由器只关心网络的状态和决定网络中的最佳路径。路由的实现依靠路由器中的路由表来完成。

    当路由器收到一个主机发的广播或者组播/多播,路由器直接将其抛弃,隔离广播或多/组播;因为路由器中的表格记录(路由表)的是到达某个链路的路径(路由器将网络主机分成了多个链路)

    路由器转发报文依靠路由表,计算机都有路由表;路由表的作用进行路径的选择。

    计算机都有路由表:(后面详细介绍路由表)
        [root@centos7 ~]# route -n 
        Kernel IP routing table
        Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
        0.0.0.0         192.168.38.2    0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
        0.0.0.0         172.18.0.1      0.0.0.0         UG    101    0        0 ens37
        172.18.0.0      0.0.0.0         255.255.0.0     U     101    0        0 ens37
        192.168.38.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
        192.168.122.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 virbr0
    

    常见的网络设备

    综上:
    网线 – 物理层
    集线器 – 物理层
    网卡 – 数据链路层
    交换机 – 数据链路层
    路由器 – 网络层

    VLAN

    • VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名为"虚拟局域网"。
      搜索释义:虚拟局域网(VLAN)是一组逻辑上的设备和用户,这些设备和用户并不受物理位置的限制,可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来,相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样,由此得名虚拟局域网。VLAN是一种比较新的技术,工作在OSI参考模型的第2层和第3层,一个VLAN就是一个广播域,VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较,VLAN技术更加灵活,它具有以下优点: 网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少;可以控制广播活动;可提高网络的安全性。

    • 分隔广播域

    • 安全

    • 灵活管理

    • VLAN = 广播域 = 逻辑网络(subnet) = 网段 = 链路 = 子网

    • 以下是一种场景,对三个部门进行VLAN:

      交互机可以隔离冲突域,不能隔离广播域,但是不是所有的交换机都不能隔离广播域,具有VLAN的交换机可以实现分隔广播域。在同一广播域中通信直接广播,但是若想将同一广播域的某几个主机的通信单独隔离出来,需要路由器,路由器可以做安全策略隔离,但是这样成本有点高。因此在有些交换机中提出VLAN技术,可以在交换机上进行设置,可以将特定的某些端口划分至一个独立的网络中,这就是VLAN,一般一个VLAN有一个独立的标识,使用VLAN可以将企业内部进行部门划分网络以及客人网络域在交换机上配置安全策略,可以保障企业内部的安全。


      VLAN数据帧中用了12bit标识帧属于哪一个VLAN即总共4096个VLAN,已不足以满足使用—云计算。后面将使用XVLAN解决。

    • 在交换机中为了实现容错:会多路连接,但是可能导致回路问题,生成树协议将解决成环问题

    • 将交换机端口与端口对应的主机MAC绑定,有时需要这种情况。还有一种交换机自动学习的功能,第一次一插主机,就自动将主机MAC与交换机端口绑定。(交换机配置)–但一般不这样做,比较麻烦。

    局域网分层架构

    • 分层架构 – 从部署网络设备这个层面来分层的
    • 访问层:实现访问,将网络设备接入至网络中----交换机负责将网络设备连入网络。
    • 分布层:路由器:实现路由和分割网络,实现广播域的控制。
    • 核心层:价格昂贵的交换机,主要作用实现快速转发。(10G以上的带宽) ```
    
    
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  • 局域网某一区域内由多台计算机互相连通组成的计算机组。利用局域网可以局域内多台计算机设备之间实现文件管理、应用软件共享、邮件互通和局域通信等功能。 局域网组成及举例: 由特定空间(物理)内的两台...

    什么是局域网

    局域网是指某一区域内由多台计算机互相连通组成的计算机组。利用局域网可以在局域内多台计算机设备之间实现文件管理、应用软件共享、邮件互通和局域通信等功能。


    局域网组成及举例:

    1. 由特定空间(物理)内的两台计算机组成(如:学生宿舍里两台电脑直接用网线连通就构成了一个“某宿舍内由两台设备组成的局域网”,利用这样的局域网可以互相传递文档等资料);
    2. 也可以有某特定空间内的上千台计算机通过路由器(或者交换机)互相连通组成(如:政务大厅内多台计算机设备也可认为是一个局域网)

    局网网特点及分类

    局域网通常为一个部门或单位所有,具有建网、维护及扩展容易、系统灵活性高等特点。主要特点总结如下:

    1. 覆盖的地理范围较小,只在相对独立的范围内互联,如一座或几种的建筑物内(物理空间)。
    2. 使用专门铺设的传输介质进行联网,具有传输速率高(大于等于10兆每秒)的特点。
    3. 通信延迟时间短,可靠性高。
    4. 局域网可以支持多种传输介质。

    局域网与广域网的介绍

    广域网就是通常意义上的Internet(互联网),是一个遍及全球的巨大网络,而局域网相对广域网而言主要是指小范围内的计算机互联网络。小范围可理解为:一个家庭、一所学校、一栋建筑或者一个政府部门等。比如说:一个不严谨的例子,假如把覆盖全中国的网络视为广域网,那么银川市的网络就可以视为一个局域网。再比如:杨和镇所有政府单位的网络视为广域网,那么你所报考的民生服务大厅的网络就可以视为一个局域网。


    以上就是对局域网得到一点介绍,接下来介绍如何搭建一个局域网,以应付考试为目的,答案会比较简单笼括。

    如果搭建局域网

    step1: <项目评估>评估需要搭建局域网的区域(主要是物理空间)空间,及其设备量。
    step2: <材料准备>根据评估结果,准备计算机设备(终端)连通所需要的连通介质(网线),路由器等
    step3: <实体连接>利用网线将路由器与计算机(终端机)连接起来,路由器的LAN接口与计算机的网卡接口连接起来。
    step4: <网卡功能确认>确认计算机的网卡驱动正常工作,具体确认操作可以通过命令行确认是否安装且运行正常。
    step5: <IP地址分配>现在有两种地址分配方式:动态地址分配和静态地址分配。其中,动态地址分配:1>是目前较为常见的方式,有路由器自身来动态的分配地址,无需手动为每台计算机(终端机)分配地址;2>静态地址分配:一般静态IP地址推荐的范围是“192.168.1.1” 至 “192.168.1.254”,每台计算机需要分配一个唯一的IP地址。IP地址配置路径:网络连接——TCP/IP协议——输入IP地址和子网掩码-确认。
    step6: <互通性测试>设置完IP地址,接下来进行互通性测试,在搭建的局域网中任意一台终端机上通过“ping”命令确认"当前计算机是否可以与网络中的其他计算机进行互通"。测试结果正常则局域网搭建完成。
    以下是一个局域网简图: 终端机ABC…可以通过路由器进行互相连通,同时当路由器与Internet连接后终端机ABC…同样具备连接Internet的功能。

    网线链接
    网线连接
    网线连接
    网线连接
    通过调制解调器
    终端机A
    交换机
    终端机B
    终端机C
    终端机...
    路由器
    互联网Internet
    展开全文
  • 里面有关无线局域网的详细内容,是初学者的理想资料
  • 无线局域网(Wireless Local Area Network,即WLAN)是利用无线通信技术,一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以无线传输媒体作为传输介质,提供传统有线局域网的功能,并能...
  • 局域网的简单了解

    2019-10-05 14:26:44
    局域网将分散一个局部地理范围的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络。局域网具有网络覆盖区域相对较小、传输速率高、误码率低、大多采用广播方式传输数据等特点。 局域网的四个技术特性是传输媒体、...

    局域网原理与技术

    1. 局域网是指将分散在一个局部地理范围的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络。局域网具有网络覆盖区域相对较小、传输速率高、误码率低、大多采用广播方式传输数据等特点。
    2. 局域网的四个技术特性是指传输媒体、传输技术、网络拓扑,以及媒体访问控制方法
    3. 局域网中基于轮询的媒体访问控制通常采用令牌传递的方法,包括令牌总线和令牌环两种。以太网中使用的是基于随机访问的媒体访问控制方法。
    4. 以太网采用的地址为扩展的唯一标识符MAC地址,占48位(6个字节)
    5. CSMA/CD的具体含义解释包括多点接入、载波监听和冲突检测。
    6. 争用期(冲突窗口)指的是总线式局域网的端到端往返时延,其物理意义在于提供了设计总线式局域网中最小有效帧长的计算依据。
    7. 局域网扩展使用的网络设备中,集线器工作在OSI体系结构的物理层,网桥/交换机工作在数据链路层。
    8. 以太网交换机的工作有三种,直通交换方式,存储转发方式,和无碎片交换方式。
    9. 高速以太网是指速率达到或超过100Mb/s的以太网,如100BASE-T、千兆以太网和万兆以太网等。
    10. .虚拟局域网VLAN是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组,是在现有局域网上提供的划分逻辑组的一种服务。
    11. 无线局域网采用的是CSMA/CA协议,在CSMA基础上增加了冲突避免机制和确认机制。

    局域网概述

    • 在 IEEE 802 条款 OSI 数据链路层分为两个子层: 逻辑链接控制 (LLC) 和媒体访问控制 (MAC)。

    局域网的技术特性

    %E5%B1%80%E5%9F%9F%E7%BD%91%E7%9A%84%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%89%B9%E5%BE%81.png

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    以太网技术

    以太网概述

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    MAC地址与帧格式

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    以太网工作原理

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    二进制指数退避算法

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    局域网的扩展

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    以太交换机转发方式

    直通交换方式

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    存储转发方式

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    无碎片交换方式

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    若该10台计算机接到了10Mb/s的以太网交换机上,则每台计算机的平均带宽为(   10 )Mbps

    若该10台计算机接到了10Mb/s的集线器上,则每台计算机的平均带宽为(  1  )Mbps

    转载于:https://www.cnblogs.com/gaoyongjian/p/9459357.html

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  • 尤其是某次面试过程当中,被面试官问起后,感觉回答的不是很好,导致面试扣分。所以今天,带着学习和分享的想法,一起扒一扒网关的秘密。 2.网关 2.1 什么是网关? 网关英文名称为Gateway,又称网间连接器、...

    热门系列:


    目录

    1.前言

    2.网关

        2.1 什么是网关?

        2.2 网关的作用是什么?

        2.3 网关的工作流程

        2.4 软件系统网关


    1.前言

    对于网关,从专业角度,一般运维和网络管理员会比较了解一下。但作为一个软件开发人员,我觉得也是有必要了解一下。尤其是在某次面试过程当中,被面试官问起后,感觉回答的不是很好,导致面试扣分。所以今天,带着学习和分享的想法,一起扒一扒网关的秘密。


    2.网关

    2.1 什么是网关?

    网关英文名称为Gateway,又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。

    网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器,与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求。

    通俗点形容,从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡

     

    2.2 网关的作用是什么?

    简单来说,网关是设备与路由器之间的桥梁,由它将不同的网络间进行访问的控制,转换,交接等等。

    比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。

     

    2.3 网关的工作流程

    通俗解释:

      假设你的名字叫小不点,你住在一个大院子里,你的邻居有很多小伙伴,在门口传达室还有个看大门的李大爷,李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩,只要你在院子里大喊一声他的名字,他听到了就会回应你,并且跑出来跟你玩。

      但是你不被允许走出大门,你想与外界发生的一切联系,都必须由门口的李大爷(网关)用电话帮助你联系。假如你想找你的同学小明聊天,小明家住在很远的另外一个院子里,他家的院子里也有一个看门的王大爷(小明的网关)。但是你不知道小明家的电话号码,不过你的班主任老师有一份你们班全体同学的名单和电话号码对照表,你的老师就是你的DNS服务器。于是你在家里拨通了门口李大爷的电话,有了下面的对话:

      小不点:李大爷,我想找班主任查一下小明的电话号码行吗?

      李大爷:好,你等着。(接着李大爷给你的班主任挂了一个电话,问清楚了小明的电话)问到了,他家的号码是211.99.99.99

      小不点:太好了!李大爷,我想找小明,你再帮我联系一下小明吧。

      李大爷:没问题。(接着李大爷向电话局发出了请求接通小明家电话的请求,最后一关当然是被转接到了小明家那个院子的王大爷那里,然后王大爷把电话给转到小明家)

      就这样你和小明取得了联系

     

    2.4 软件系统网关

    系统与系统之间,服务的请求与返回也有网关,我们可以理解为“系统网关”。与广义上的网关,所指含义可能不同,但所要发挥的作用,却如出一辙。

    软件系统网关作用:

    • 内外网隔离,外网所有请求都只能通过网关访问内网数据;防止网关单点,最好在不同大区配置多台网关服务器。
    • 验证+鉴权,外网所有请求,通过网关指定过滤器对用户访问权限进行控制。可以整合OAuth2,token,jwt等提高架构安全性。
    • 服务降级+限流+日志+监控。限流算法如令牌桶、漏桶等,Spring Cloud Gateway使用Redis+Lua技术实现高并发和高性能的限流方案。

     

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