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  • VLAN(Virtual Local Area Network)为”虚拟局域网”。 本来,二层交换机只能构建单一的广播域,使用VLAN功能后,它能够将网络分割成多个广播域。 分割广播域时,一般都必须使用到路由器。使用路由器后,可以以...

    转载自:小白都能看明白的VLAN原理解释(超详细)

    VLAN(Virtual Local Area Network)为”虚拟局域网”。

    本来,二层交换机只能构建单一的广播域,使用VLAN功能后,它能够将网络分割成多个广播域。

    分割广播域时,一般都必须使用到路由器。使用路由器后,可以以路由器上的网络接口(LAN Interface)为单位分割广播域。

    但是,通常情况下路由器上不会有太多的网络接口,其数目多在1~4个左右。随着宽带连接的普及,宽带路由器(或者叫IP共享器)变得较为常见,但是需要注意的是,它们上面虽然带着多个(一般为4个左右)连接LAN一侧的网络接口,但那实际上是路由器内置的交换机,并不能分割广播域。

    况且使用路由器分割广播域的话,所能分割的个数完全取决于路由器的网络接口个数,使得用户无法自由地根据实际需要分割广播域。

    与路由器相比,二层交换机一般带有多个网络接口。因此如果能使用它分割广播域,那么无疑运用上的灵活性会大大提高。

    用于在二层交换机上分割广播域的技术,就是VLAN。通过利用VLAN,我们可以自由设计广播域的构成,提高网络设计的自由度。

    VLAN通过限制广播帧转发的范围分割了广播域。

    VLAN是广播域。而通常两个广播域之间由路由器连接,广播域之间来往的数据包都是由路由器中继的。因此,VLAN间的通信也需要路由器提供中继服务,这被称作“VLAN间路由”。

    VLAN间路由,可以使用普通的路由器,也可以使用三层交换机。

    三层交换机,本质上就是“带有路由功能的(二层)交换机”。路由属于OSI参照模型中第三层网络层的功能,因此带有第三层路由功能的交换机才被称为“三层交换机”。

    既然三层交换机能够提供比传统型路由器更为高速的路由处理,那么网络中还有使用路由器的必要吗?

    答案是:“是”。

    使用路由器的必要性,主要表现在以下几个方面:

    (1)用于与WAN连接

    三层交换机终究是“交换机”。也就是说,绝大多数机型只配有LAN(以太网)接口。在少数高端交换机上也有用于连接WAN的串行接口或是ATM接口,但在大多数情况下,连接WAN还是需要用到路由器。

    (2)保证网络安全

    在三层交换机上,通过数据包过滤也能确保一定程度的网络安全。但是使用路由器所提供的各种网络安全功能,用户可以构建更为安全可靠的网络。

    路由器提供的网络安全功能中,除了最基本的数据包过滤功能外,还能基于IPSec构建VPN(VirtualPrivate Network)、利用RADIUS进行用户认证等等。

    (3)支持除TCP/IP以外的异构网络架构

    尽管TCP/IP已经成为当前网络协议架构的主流,但还有不少网络利用Novell Netware下的IPX/SPX或Macintosh下的AppleTalk等网络协议。三层交换机中,除了部分高端机型外基本上还只支持TCP/IP。因此,在需要使用除TCP/IP之外其他网络协议的环境下,路由器还是必不可少的。

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  • 局域网技术

    2021-08-30 11:38:25
    交换式局域网基本概念 交换式局域网是相对共享式局域网而言 传统的共享介质局域网中,所有结点共享一条公用传输介质,因此不可避免地会发生冲突 交换式局域网的核心是交换机。局域网交换机可以在它的多个端口之间...

    基础知识

    • 局域网(LAN)是指分布在相对较小距离范围内的计算机网络

    • 局域网标准:IEEE802标准

      IEEE802标准包括局域网参考模型与各层协议,其所描述的局域网参考模型与OSI参考模型的关系。如图所示

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    • 交换式局域网的基本概念

      交换式局域网是相对共享式局域网而言

      传统的共享介质局域网中,所有结点共享一条公用传输介质,因此不可避免地会发生冲突

      交换式局域网的核心是交换机。局域网交换机可以在它的多个端口之间建立多个并发连接

      它主要采用两种转发方式:快捷交换方式与存储转发交换方式

    • 虚拟局域网的基本概念

      虚拟局域网(virtual LAN,VLAN):是建立在交换技术的基础上,它是以软件的方法将网络中的结点按工作性质与需要划分成若干个“逻辑工作组”,每个逻辑工作组就是一个虚拟网络。

      IEEE于1999年公布了VLAN的IEEE802.1Q标准。

      虚拟局域网组网定义方法通常有四种:

      • 基于端口的虚拟局域网
      • 基于MAC地址的虚拟局域网
      • 基于网络层地址定义的虚拟局域网
      • 基于IP广播组的虚拟局域网
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    综合布线的概念

    综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。

    它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部相连接。

    它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。

    综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。

    这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。

    • 综合布线的特点

      综合布线的特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。

    • 综合布线系统的组成

      • 工作区子系统
      • 配线(水平)子系统
      • 干线(垂直)子系统
      • 设备间子系统
      • 管理子系统
      • 建筑群子系统
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    • 综合布线系统设计等级

      根据实际需要,可选择以下三种类型的综合布线系统:

      • 基本型

        适用于综合布线系统中配置标准较低的场合,用铜芯双绞线电缆组网

      • 增强型

        适用于综合布线系统中中等配置标准的场合,用铜芯双绞电缆组网

      • 综合型

        适用于综合布线系统中配置标准较高的场合,用光缆和铜芯双绞电缆混合组网

    • 综合布线系统标准

      综合布线在参考系统布线的标准时,一般从以下几个标准体系入手:美洲标准、欧洲标准、国际标准、应用标准

      • 北美标准ANSI/TIA/EIA 568-B
      • ANSI/TIA/EIA 568-B.1、 ANSI/TIA/EIA 568-B.2、ANSI/TIA/EIA 568-B.3
      • 国际标准ISO/IEC 11801
      • 中国标准GB/T50311-2000和GB/T 50312-2000

    以太网组网的基本方法

    • 以太网的物理层标准的命名方法

      传统以太网的物理层标准的命名方法是:

      IEEE802.3 x (Mb/s)
      x为该Ethernet数据传输的速率,单位是Mb/s
      Type-y
      Type为传输的方式,基带或频带
      y为网络的最大长度,单 位是100m
      Name (局域网名称)
    • 10BASE-T标准以太网组网的设计方法

      标准(传统)以太网可以选择10BASE-5、10BASE-2或10BASE-T中的任意一种或几种的组合。目前标准的设计方案都采用10BASE-T标准,使用集线器、非屏蔽双绞线和RJ-45接口。

      集线器工作在物理层,所有连接在一个集线器上的结点都属于同一个“冲突域”。在任何一个时间段中,只能有一个结点可以发送数据帧,而其他结点只能处于接受状态。

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    • 快速以太网组网的设计方法

      • 快速以太网的基本特点

        • 快速以太网协议标准为IEEE802.3u
        • 保持传统以太网帧结构与介质访问控制方法不变
        • 在LLC子层使用IEEE802.3标准,在MAC子层使用CSMA/CD方法
        • 数据传输速率提高到100Mbps
        • 提供10Mbps与100Mbps速率自动协商功能
      • 快速以太网介质专用接口MII

        • MII将MAC子层和物理层分隔开来
        • MII向上通过与MAC子层得接口提供载波侦听信号与冲突检测(CSMA/CD)信号,向下支持10Mbps与100Mbps速率的接口,以及与集线器交换控制信息的功能
      • 快速以太网的物理层标准

        • 100BASE-TX

          使用5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线(4对8线)的快速以太网技术,它使用两对双绞线,一对用于发送,一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B编码方式。他的最大网段长度为100m。它支持全双工的数据传输

        • 100BASE-FX

          使用2条光纤,最大长度为415m一条光纤用于发送,另一条光纤用于接收;数据传输采用4B/5B-NRZI编码方法;采用全双工方式工作。

        • 100BASE-T4

          它使用4对3类非屏蔽双绞线,3对用于传送数据,1对用于检测冲突信号。在传输中使用8B/6T编码方式,它使用与10BASE-T相同的RJ-45连接器,最大网段长度为100m;采用半双工方式工作。

      • 全双工与半双工工作模式

        • 全双工(Full Duplex Communication)

          是指在通信的任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输。在全双工方式下,通信系统的每一段都设置了发送器和接收器,因此,能控制数据同时在两个方向上传送

        • 半双工(Half Duplex Communication)

          是指在通信过程的任意时刻,信息既可以有A传到B,又能由B传到A,但只能有一个方向上的传输存在

        • 与传统以太网的连接方式不同,全双工工作是一种点-点连接方式,支持全双工模式的快速以太网的拓扑构型一定是星形。

          传统以太网将很多个主机连接在一条共享的同轴电缆上,主机之间需要争用共享的传输介质,因此就出现了CSMA/CD介质访问控制方法。点-点连接方式不存在争用问题,因此不需要采用CSMA/CD介质访问控制方法

      • 10Mbps与100Mbps速率自动协商功能

        速率自动协商应具有以下功能

        • 自动确定非屏蔽双绞线的远端连接设备使用的是半双工(CSMA/CD)的10Mpbs工作模式,还是全双工的100Mbps工作模式
        • 向其他节点发布远端连接设备的工作模式
        • 与远端连接设备交换工作模式相关参数,协调和确定双方的工作模式
        • 自动协商功能自动选择共有的最高性能的工作模式

        自动协商过程只能用于使用双绞线的以太网,并且规定自动协商过程需要在500ms内完成。

        按工作性能从高到底,网络协议的优先等级从高到低排列为

        • 100BASE-TX或100BASE-FX全双工模式
        • 100BASE-T4半双工模式
        • 100BASE-TX半双工模式
        • 10BASE-T全双工模式
        • 10BASE-T半双工模式

    局域网互联设备类型

    中继器

    中继器(Repeater)是网络物理层上面的连接设备。

    适用于完全相同的两类网络的互联,主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离。

    中继器是连接网络线路的一种装置,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

    543规则

    是以太网标准中规定了以太网只允许出现5个网段最多使用4个中继器,而且其中只有3个网段可以连接计算机终端。所以才称做543规则的。

    集线器

    就是一种多端口中继器,其区别仅在于中继器只是连接两个网段,而集线器能够提供更多的端口服务。仍然采用CSMA/CD介质访问控制方法。连接到一个集线器的所有节点共享一个冲突域。

    • 补充知识点: 通过在网络链路中串接一个集线器可以监听该链路中的数据包。
    • 连接到一个集线器的多个结点不能同时发送数据帧,可以同时接收数据帧。

    网桥

    • 局域网互联的应用环境主要有以下几种环境

      • 一个单位的不同部门都有各自的局域网,这些部门之间需交换信息和共享资源,因而需要局域网互联。
      • 办公楼间的局域网互联。
      • 将数千台计算机按地理位置或组织关系划分为多个子网的互联。
      • 超过单个局域网最大覆盖范围的几个局域网互联。
      • 单位中部门的信息对安全、保密方面要求不同的局域网互联。
    • 网桥在数据链路层上实现局域网互联的设备,具有以下特征:

      • 网桥能够互联两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质不同传输速率的网络
      • 网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互联的网络之间的通信。
    • 网桥的分类:

      • 根据网桥的帧转发策略分:透明网桥和源路由网桥
      • 根据网桥的端口数分:双端口网桥和多端口网桥
      • 根据网桥的连接线路分:普通局域网网桥、无线网桥和远程网桥
    • 网桥最重要的维护工作是构建和维护MAC地址表。

      MAC地址表中记录不同节点的物理地址与网桥转发端口的关系。

      如果没有MAC地址表,网桥无法确定帧是否需要转发,以及如何进行转发。

    • 网桥可能具有“学习”功能,应该能够动态地了解别的局域网或网桥的状态,帮助其进行自我配置工作。

    • 网桥互联时难免会出现环状结构,这样可能使网桥反复转发同一个帧,给网络增加了不必要的负担,为了解决这个问题,透明网桥使用了生成树(spanning tree)算法

      根据该算法所制定的协议即称为生成树协议(spanning tree protocol, STP) 。

      生成树协议能够逻辑地阻断网络中存在的冗余链路,以消除路径中的环路,并可以在活动路径出现故障时,重新激活冗余链路来恢复网络的连通,保证网络的正常工作。

    交换机

    交换机可以在它的多个端口之间建立并发连接,交换式Ethernet是典型的交换式局域网,它的核心部件就是Ethernet交换机。

    • 交换机与网桥的主要区别:

      网桥一般只有一个CPU,通过软件方法完成网桥的接收、存储、地址过滤与转发等功能(软件方式)

      交换机使用为帧转发设计的专用集成电路芯片ASIC,或采取多个CPU并发工作的计算机结构(硬件方式)

    综合布线系统网络结构设计

    综合布线系统网络结构

    综合布线系统的组合配置包含

    • 组合逻辑

      描述网络功能的体系结构

    • 配置形式

      描述网络单元的邻接关系,即说明交换中心(或节点)和传输链路的连接情况

    常见的网络拓扑结构有星型、环形、总线型和网状型。

    主要部件

    综合布线系统中采用的主要布线部件可以大体分为传输介质和连接设备两大类。

    • 综合布线系统常见的传输介质有双绞线和光缆。
    • 综合布线系统采用的主要连接部件分为建筑群配线架(CD)、大楼主配线架(BD)、楼层配线架(FD)、转接点(TP)和通信引出端(TO)等
    • 综合布线系统工程的设备配置是指各种配线架、布线子系统、传输介质和通信引出端(即信息插座)等的配置

    综合布线系统子系统设计

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    工作区子系统设计

    指从设备出线到信息插座的整个区域,

    可以支持电话机、数据终端、计算机、监视器及传感器等终端设备 。

    工作区子系统的设计主要分为以下两部分:

    • 确定信息插座的数量和类型

      信息插座分为嵌入式安装插座(暗盒)、表面安装插座和多介质信息插座(光纤和铜缆)

    • 适配器的选用

      工作区适配器的选用应符合下列要求:

      • 在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时,可以用专用电缆或适配器
      • 当在单一信息插座上进行两项服务时,应用**“Y”型适配器**
      • 在配线子系统中选用的电缆类型不同于设备所需的电缆类型时以及在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换时,应采用适配器

    水平子系统设计

    水平布线子系统由建筑物各层的配线间至各工作区所配置的线缆构成

    水平布线子系统都采用5类(或超5类,或6类)4对非屏蔽双绞线。双绞线电缆长度应该在90m以内,信息插座应在内部作固定线连接

    设计过程主要包括如下几个步骤

    1. 确定导线的类型
    2. 确定导线的长度
    3. 确定布线方式

    管理子系统设计

    • 管理子系统包括干线间或卫星接收间内的交叉互联设备
    • 管理子系统设置在楼层配线间是水平子系统电缆端接场所,也是主干系统电缆端接场所。
    • 管理子系统有三种应用:水平、干线连接、主干线系统相互连接、入楼设备的连接。

    干线子系统设计

    干线子系统即建筑物主馈电缆。它包括供干线电缆走线用的垂直或水平通道;连接设备间与网络接口、连接设备间与建筑群子系统、连接干线接线间与各卫星接线间以连接主设备间和计算机中心间的电缆

    • 设计的4点原则
      • 确定所需的电缆对数与和主干电缆时要考虑语音和数据信号的共享原则。
      • 最短、最安全、最经济等方面来进行路由选择。
      • 干线电缆可采用点对点端接,也可采用分去递减端接或电缆直接连接的方法。
      • 若设备间与计算机中心机房处于不同地点,则应把语音电缆接入设备间,数据电缆接入计算机中心机房,选择干线电缆的不同部分来分别满足语音和数据的需要,也可在必要时采用光缆
    • 干线线缆敷设经常采用的两种结合方式
      • 点对点结合
      • 分支结合

    设备间子系统设计

    设备间子系统是在每一幢大楼的适当地点设置电信设备和计算机网络设备,以及建筑物配线设备,进行网络管理的场所。一般设置在建筑物的中部或在一、二层,并为以后的扩展留有余地,不应设在顶层和地下室。

    设备间室温应保持在10℃-27 ℃之间相对湿度应保持在30%-80%,照明满足标准,并有良好的防尘措施。

    建筑群子系统的设计

    建筑群子系统是指由两个或两个以上建筑物的电话、数据、电视系统组成的一个建筑群综合布线系统,由电缆、光缆和入楼处线缆上过流过压的电气保护设备等相关硬件组成。

    建筑群子系统布线有以下4种方式:

    • 架空布线法——成本低,但不美观,保密性差,不是理想的布线方式。
    • 巷道布线法——利用原有管道,造价低
    • 直埋布线法——地下60cm以下
    • 管道内布线法——对电缆提供了最好的机械保护
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  • 局域网概述

    2016-12-22 15:40:48
    1、局域网(LAN)是一个覆盖地理范围相对较小的高速容错数据网络,它包括工作站、个人计算机、打印机和其他设备;局域网与广域网(WAN)和城域网(MAN)的主要区别在于覆盖范围、网络所有权、数据速率等方面,这些...

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    1、局域网(LAN)是一个覆盖地理范围相对较小的高速容错数据网络,它包括工作站、个人计算机、打印机和其他设备;局域网与广域网(WAN)和城域网(MAN)的主要区别在于覆盖范围、网络所有权、数据速率等方面,这些区别引发了技术实现上的区别。

    2、以太局域网的演进:

        (1)传统以太网及其缺陷:以太网最初是基于同轴电缆的,网络中所有主机的收发都依赖于同一套物理介质,即共享介质(同轴电缆),同一时刻只能有一台主机在发送,各主机通过遵循CSMA/CD规则来保证网络的正常通讯。

        CSMA/CD——载波监听多路访问/冲突检测,是一种在共享介质条件下多点通信的有效手段,基本规则如下:

        1)若介质空闲,传输;否则,转 2)
        2)若介质忙,一直监听到信道空闲,然后立即传输;
        3)若在传输中测得冲突,则发出一个短小的人为干扰(jamming)信号,使得所有站点都知道发生了冲突并停止传输;
        4)发完人为干扰信号,等待一段随机时间后,再次试图传输,回到 1)重新开始

        (2)传统以太网缺陷——在主机数目较多的情况下,性能受到严重影响:

        1)网络中个别主机故障会影响到所有主机;
        2)多台主机同时试图发送数据时会使得网络冲突严重,网络利用率大大降低;
        3)以太网采取的CSMA/CD技术,保证了将信道因冲突而产生的浪费缩减到最小,但不能保证网络高负荷时的传输效率;
        4)某台主机发送的广播报文,会被网络中的所有主机接收,在广播报文较多情况下,网络性能受到严重影响,广播风暴会使网络崩溃;
        5)并非所有的广播报文都是无用的,ARP请求、NETBIOS名字请求,都是有用必要的;

        (3)传统以太网试图使用网桥来分隔主机,形成多个冲突域,单播报文被限制在自己的冲突域中,但对于二层广播报文却可以跨多个冲突域,即整个局域网仍然是一个广播域,因此,网桥不能解决网络二层广播报文的泛滥问题。

        (4)交换式以太网

        1)平时网络中所有的主机都不连通,当主机需要通信时,通过交换设备链接对端主机,完成后断开;
        2)交换设备包括:交换式集线器和交换机
        3)使用交换设备组网,物理上和逻辑上均为星型结构;

    区别交换式集线器和交换机的不是其工作原理,而是其拥有的功能。交换式集线器和交换机都能够提供给终端独占的带宽,都能够自动建立、维护地址表,并根据地址表的内容在输入、输出端口之间建立交换通路。但交换机能提供更多功能,如信息优先级、服务分类、VALN、RMON、流量控制和网管等

        (5)交换式以太网的技术发展

        1)虚拟网(VLAN)技术是将一个交换网络逻辑的划分成若干子网,每一个子网是一个广播域,逻辑上划分的子网在功能上与传统物理上划分子网相同,划分子网可根据交换机的端口、MAC地址、IP地址来进行。IEEE 802.1Q定义了标准的VALN格式。
        2)信息流优先技术使得交换机能优先转发优先级较高的数据或信息流,从而保证多媒体在局域网中以最小延迟和足够带宽传输。对于交换式以太网,IEEE 802.1p定义了通过在以太网帧首部添加优先级信息的规则;对于三层交换机和路由器,IPv4的TOS域定义了标识IP信息流优先级的标准。
        3)组播技术是为了解决点到多点通信而发展起来的,发送者只发送一次报文,路由器和交换机自动将报文复制给每一个真正需要接收报文的终端。组播的实现包括三层组播路由和组播管理协议两个方面,以太网交换机通过侦听IGMP报文或二层组播登记协议GMRP来识别组播成员,从而保证组播报文的正确有效传达。
        4)三层交换技术克服了二层交换难以解决的困难
        5)远程监测(RMON)提供给网络管理人员一种比传统的SNMP更加有效的网络监测和分析手段。RMON信息共有9组,最常用到的是端口统计、历史、警告、事件4组
        6)生成树协议允许交换机之间存在冗余链路,交换机通过生成树算法完成对冗余链路的管理,使得只有一条链路工作,其余链路被阻塞,当使用中的链路出现故障,自动切换到冗余链路。
        7)千兆以太网技术标准IEEE 802.3z

    3、局域网的数据流量

        (1)流量的区分:考虑网络需求时,参照主机设备、应用、协议数据流的特征,分析数据流量和流向分布非常重要
        1)根据组织的行政构成划分
        2)根据主机类型划分
        3)根据主机物理分布划分
        4)根据应用类型划分

        (2)80/20规则——指用户数据流量的80%在本网段,只有20%的数据流量通过路由器或桥进入其他网段。

        (3)20/80规则——INTERNET/INTRANET应用的兴起和服务器集群的出现,使得逻辑子网内部的数据流量不大,用户经常需要访问本子网以外的资源,这是20/80模式

    4、交换和路由

        (1)二层交换的不足,为将广播和本地流量限制在一定范围,交换式以太网采取划分逻辑子网(VLAN)的方式,VLAN间的互通传统上需要路由器来完成,容易成为瓶颈,生成树协议收敛速度较慢,选路灵活性受到限制。
        (2)三层交换技术,实质就是硬件实现的路由,三层交换机对于数据包的处理过程与传统路由器相同。

     

    地址解析协议ARP是一种广播协议,主机通过它可以动态的发现对应于一个特殊IP网络层地址的MAC层地址。三层交换机会自动维护一张这样的MAC-IP地址对应表。在交换过程中,IP报头中的IP源地址与目的地址始终不变,但对于二层而言,帧的源MAC地址和目的MAC地址会根据MAC-IP地址对应表重新修改

        (3)三层交换与路由的关系
        1)在逻辑上,三层交换和路由是相等的,三层交换的过程就是IP报文选路的过程
        2)三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的方式:三层交换机通过硬件实现查找和转发,传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发,三层交换机的转发路由表与路由器一样,需要软件通过路由协议来建立和维护

        三层交换机通过ASIC硬件进行包转发,与传统路由器功能相同:根据逻辑地址确定路径;运行三层的校验和;使用生存时间(TTL);对信息的处理和响应,分析报文;用MIB(Management Information Base)更新SNMP管理;提供安全性;三层交换具有以下优势:基于硬件的包转发、低时延、低花费。

    5、四层交换,实质就是基于硬件的、考虑了第四层参数的三层路由

        (1)在传输层协议TCP/UDP中,应用类型被作为端口号标识在数据段/报文的头标中
        (2)四层交换技术通过检查端口号,识别不同报文的应用类型,从而根据应用对数据流进行分类。
        (3)根据数据流的应用类型,可以方便的提供QoS及进行流量统计。
        (4)网络中传输的数据可以看做是由一些在特定时间内、特定源和目的之间的数据报文组(也称为数据流)组成的
        (5)四层交换识别数据流的信息,并根据这些信息对数据报文进行交换
        (6)四层交换采用了“一次路由、多次交换”方式,降低了对路由器处理能力的要求,提高了交换速度

    四层交换最大优点在于网络管理者可根据数据流的应用类型定义不同的优先级。

    四层交换是基于“数据流”的概念来进行数据报文的寻径转发的,可根据以下信息进行路由寻径:源MAC地址和目的MAC地址、源IP地址和目的IP地址、源端口号和目的端口号、协议字段

    6、局域网设计模型

        局域网设计原则:1)考察物理链路;2)分析数据流的特性;3)采用层次化模型进行分析;4)考虑网络冗余

        层次化网络设计模型:三个层次——核心层、汇聚层、接入层

        接入层:主要功能是为网络用户提供网络接入,接入层可以通过访问列表或过滤进一步优化特定用户组,具体主要功能:提供共享式网络带宽、提供交换式网络带宽、细分网段、基于MAC层(二层)的访问控制和数据过滤。
        汇聚层:是接入层和核心层的分界线,是基于策略进行连接的层次,只要功能是完成网络边界的定义,其主要功能包括:VLAN聚合、VLAN间路由、部门或工作组级访问、广播域或组播域定义、介质转换和报文格式转换、安全控制。汇聚层设计目标是足够的端口和带宽、三层和多层交换特性、灵活多样的业务能力、必须的冗余和负载平衡。
        核心层:是局域网的数据交换中心,也称局域网的主干,功能是极可能快的完成数据的交换,应避免在该层部署影响数据交换速度的应用,设计目标:足够的端口和带宽、尽可能强的数据交换能力、考虑备份和负载平衡。

    7、Quidway S系列交换机

        (1)接入层交换机
        Quidway S2000系列:S2008、S2016、S2403/F
        Quidway S3000系列:S3026、S3026V、S3026-FM、S3026-FS、S3025-M
        (2)汇聚层交换机
        Quidway S3500系列:S3526、S3526-FM、S3526-FS
        Quidway S5500系列:S5516

    S3526:固定端口:100BASE-TX :24   ;     扩展插槽:2     ;    扩展模块:1口1000BASE-SX  单模模块、1口1000BASE-LX 多模模块、1口1000BASE-T模块

    S3526-FM:固定端口:100BASE-FX 多模光口:12  ;   扩展插槽:2+2(前面板两个百兆扩展槽,后面板两个千兆扩展槽) ; 扩展模块:6口100BASE-FX 单模模块(用于前面板扩展槽)、6口100BASE-FX 多模模块(用于前面板扩展槽)、6口100BASE-TX 模块(用于前面板扩展槽)、1口1000BASE-SX 单模模块(用于后面板扩展槽)、1口1000BASE-LX 多模模块(用于后面板扩展槽)、1口1000BASE-T 模块(用于后面板扩展槽)

    S3526-FS:固定端口:100BASE-FX 单模光口:12  ; 扩展插槽:2+2(前面板两个百兆扩展槽,后面板两个千兆扩展槽) ;  扩展模块:6口100BASE-FX 单模模块(用于前面板扩展槽)、6口100BASE-FX 多模模块(用于前面板扩展槽)、6口100BASE-TX 模块(用于前面板扩展槽)、1口1000BASE-SX 单模模块(用于后面板扩展槽)、1口1000BASE-LX 多模模块(用于后面板扩展槽)、1口1000BASE-T 模块(用于后面板扩展槽)

    S5516:固定端口: 无   ;扩展插槽:4   ;扩展模块:4口1000BASE-SX 单模模块(用于后面板扩展槽)、4口1000BASE-LX 多模模块(用于后面板扩展槽)、4口1000BASE-T 模块(用于后面板扩展槽)

    总结:对于交换机型号来说,带FM,说明固定端口是多模光口,FS固定端口是单模光口,都不带,固定端口应该是电口;对于端口来说,如果是100BASE的则带FX是光口,并且可能是单模也可能是多模,带TX是电口,RJ45双绞线口,对于1000BASE的,带LX是多模光口,带SX是单模光口,带T是电口。

        (3)核心层交换机

        Quidway S6500系列:
        Quidway S8000系列:S8016

    8、局域网的管理

        通常局域网的网络管理系统由一些网络监测和控制工具组成,并具备以下功能:配置功能、监测功能、故障隔离

        近年来简单网络管理协议SNMP已成为管理分布网络设备的主要手段:嵌入在网络设备中的网管代理搜集和统计数据,网管工作站通过SNMP自代理处获取数据和下发配置命令;远程监测RMON弥补了SNMP在效率、处理和监测能力上的不足。

        一般来说,网管系统由管理者、被管系统以及保持两者之间联系的协议三部分组成。SNMP已成为工业标准,它的目标是保证管理信息在任意两点中传递,便于网络管理员在网络的任何节点检索信息,进行修改、寻找故障,它采用轮询机制,SNMP协议是应用层协议,现有SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3。

        网管代理负责将网络管理者的操作请求(SNMP消息包)转换为被管对象可以理解的消息发送给被管对象,并将被管对象的操作结果转换为SNMP消息包返回给网络管理者。

        网管站和代理:(1)网管站(NMS)对网络设备发送各种查询报文,并接收来自被管设备的响应及陷阱(trap)报文,将结果显示出来;(2)代理(agent)是驻留在被管设备上的一个进程,负责接受、处理来自网管站的请求报文,然后从设备上其他协议模块中取得管理变量的数值,形成响应报文返回给NMS;(3)在一些紧急情况下,如接口状态发生改变,呼叫成功等时候,主动通知NMS(发送陷阱TRAP报文)。

        SNMP就是用来规定NMS和Agent之间如何传递管理信息的应用层协议。

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    1、决定局域网与城域网特点的三要素

    决定局域网与城域网特点的三要素:网络拓扑、传输介质与介质访问控制方法。

    2、局域网拓扑结构类型

    局域网的网络拓扑结构主要分为总线型、环型与星型;网络传输介质主要采用双绞线、同轴电缆与光纤等。

    1、总线型拓扑

    在这里插入图片描述

    1、所有结点可以通过总线发送或接收数据,但在一段时间内只允许一个结点通过总线发送数据,此时其他结点只能以“收听”方式接收数据。

    2、当出现同时有两个或两个以上结点通过总线发送数据的情况,因此会出现冲突而造成传输失败。

    2、环形拓扑

    在这里插入图片描述

    环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。

    3、传输介质类型与介质访问控制

    1、传输介质类型

    局域网常用的传输介质包括同轴电缆、双绞线、光缆与无线信道。早期应用最多的是同轴电缆,高速局域网中使用双绞线,远距离传输中使用光缆,在有移动结点的局域网中采用无线信道。

    2、介质访问控制方法

    局域网釆用“共享介质”的工作方式。共享介质局域网有三类:

    1、带有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法的总线型局域网;
    2、令牌总线(Token Bus)方法的总线型局域网;
    3、令牌环(Token Ring)方法的环型局域网。

    4、IEEE 802参考模型

    简化的IEEE 802协议结构:
    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-R936CCJH-1598099984079)(evernotecid://A2CE109A-D26F-4DCB-B2F5-86F6333A4CAF/appyinxiangcom/27072091/ENResource/p113)]

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局域网的基本特征