網(wǎng)絡(luò)管理員培訓(xùn)資料.doc

網(wǎng)絡(luò)管理員培訓(xùn)資料應(yīng)用技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)部149 / 154內(nèi)容介紹本書(shū)根據(jù)我國(guó)職業(yè)教育的現(xiàn)狀和我院的具體情況，重點(diǎn)介紹了網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)管理的軟件解決方案。參照全國(guó)計(jì)算機(jī)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試網(wǎng)絡(luò)管理員考試大綱與網(wǎng)絡(luò)工程師考試大綱，結(jié)合我院培養(yǎng)理論夯實(shí)、技術(shù)過(guò)硬的辦學(xué)宗旨將本書(shū)分為五大部分：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、小型局域網(wǎng)組建、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及防火墻技術(shù)等內(nèi)容；以Windows、Linux操作系統(tǒng)為載體，內(nèi)容覆蓋網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、綜合布線、實(shí)用組網(wǎng)技術(shù)以及防火墻技術(shù)等。本書(shū)為迎合應(yīng)用技術(shù)教育的發(fā)展，側(cè)重實(shí)用性和應(yīng)用性，很多章節(jié)都可以作為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。本資料可作為我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子商務(wù)等本?？茖I(yè)網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)管理員技能培訓(xùn)教材和教學(xué)參考，其中標(biāo)有*號(hào)章節(jié)作為選學(xué)內(nèi)容，讀者根據(jù)自身情況有選擇性的閱讀。前 言作為網(wǎng)絡(luò)管理員與網(wǎng)絡(luò)工程師，首先必須要知道網(wǎng)絡(luò)到底是什么？其實(shí)網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)系統(tǒng)，是一個(gè)利用通訊設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的功能最主要的表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是實(shí)現(xiàn)硬件資源和軟件資源的共享；二就是能夠讓用戶通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換。而網(wǎng)管（網(wǎng)絡(luò)管理員）對(duì)這個(gè)部分需要做的就是提供更多、更好的服務(wù)給用戶，讓用戶能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提高工作效率！作為網(wǎng)管，建議先學(xué)習(xí)下面列出的這些知識(shí)：網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；各種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的基本配置方法，如說(shuō)TCP/IP、AppleTALK等協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)；熟悉常見(jiàn)的各種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，比如服務(wù)器、工作站(包括終端)、交換機(jī)、防火墻等等，以及掌握安裝、調(diào)試方法?？偟膩?lái)說(shuō)網(wǎng)管的工作內(nèi)容有三個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。本書(shū)基于以上內(nèi)容分五部分討論了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方面的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)備介紹、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和綜合布線等內(nèi)容；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括FTP、Email、DNS、DHCP、NAT、代理等，就Windows、Linux系統(tǒng)做了介紹；網(wǎng)絡(luò)維護(hù)包括系統(tǒng)安裝、運(yùn)行和維護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)（重點(diǎn)介紹Linux下iptables技術(shù)）等。其中部分章節(jié)用*號(hào)標(biāo)明，讀者可根據(jù)自身情況有選擇的學(xué)習(xí)。本資料力求在講清原理的基礎(chǔ)上，側(cè)重實(shí)用性和可操作性，以期讀者掌握過(guò)硬技術(shù)。由于時(shí)間倉(cāng)促，以及編者水平所限，書(shū)中可能存在著疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)和指正。編 者 2005年8月目 錄內(nèi)容介紹1前 言2目 錄3第一部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)21.1網(wǎng)絡(luò)的概念、分類21.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)31.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備9第二章局域網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)212.1以太網(wǎng)分類212.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)252.3CSMA/CD292.4*VLAN、WLAN32第二部分小型局域網(wǎng)構(gòu)建35第三章組網(wǎng)應(yīng)用363.1SOHO級(jí)局域網(wǎng)組網(wǎng)363.2小型局域網(wǎng)組網(wǎng)403.350-100人公司組網(wǎng)433.4100-200人公司組網(wǎng)49第四章綜合布線574.1綜合布線系統(tǒng)574.2綜合布線的工程設(shè)計(jì)594.3測(cè)試66第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)74第五章操作系統(tǒng)安裝755.1磁盤(pán)分區(qū)755.2Windows2000安裝945.3Linux安裝98第六章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和管理1206.1網(wǎng)絡(luò)管理1206.2數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)141第四部分網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器配置148第七章IP地址1497.1IP地址概述1497.2IP 地址分配151第八章FTP服務(wù)器1538.1Windows系列1548.2*Linux系列162第九章Email服務(wù)器1819.1Windows系列183第十章DNS服務(wù)器18510.1Windows系列190第十一章DHCP服務(wù)器21711.1Windows系列221第十二章局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)24012.1代理服務(wù)器24012.2NAT25412.3SAMBA260第五部分防火墻技術(shù)267第十三章防火墻26813.1防火墻介紹26813.2網(wǎng)絡(luò)病毒防護(hù)271第十四章*Iptables27414.1Iptables運(yùn)行原理27414.2Iptables程序使用27714.3Iptables運(yùn)行范例28014.4Iptables設(shè)置文件282附 錄283附錄A Virtual PC283一.安裝283二.配置283三.啟動(dòng)291第一部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)該部分講述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí),包括兩章節(jié):網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)和局域網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)。第一章網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)講述了網(wǎng)絡(luò)的概念、分類, ISO/OSI、TCP/IP參考模型以及組網(wǎng)所用的傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。第二章局域網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)介紹了以太網(wǎng)的發(fā)展以及性能特點(diǎn),組網(wǎng)常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、CSMA/CD和VLAN、WLAN等。學(xué)習(xí)本部分要求讀者了解組網(wǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)流行技術(shù),為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第一章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)1.1網(wǎng)絡(luò)的概念、分類1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（即網(wǎng)絡(luò)通信方式、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）管理下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。圖1.1.1 一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)示例計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)： 網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)共享功能的設(shè)備及其軟件的集合，包括主機(jī)（Host）、終端Terminal 、軟體機(jī)數(shù)據(jù)等。通信子網(wǎng)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備及軟件的集合，包括通信鏈路、通信機(jī)等。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：分組交換設(shè)備PSE、分組裝/卸設(shè)備PAD、集中器C、網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC、網(wǎng)間連接器G。1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類的標(biāo)準(zhǔn)很多,如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),應(yīng)用協(xié)議等。但是這些標(biāo)準(zhǔn)只能反映網(wǎng)絡(luò)某方面的特征,最能反映網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本質(zhì)特征的分類標(biāo)準(zhǔn)是分布距離,按分布距離分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、互聯(lián)網(wǎng)(Internet)。1局域網(wǎng)：集中在幾米l0公里范圍,配置容易,微機(jī)相對(duì)集中,速率高,達(dá)到4Mbps-2GbpS(bps字節(jié)每秒)。一般位于一個(gè)建筑物或一個(gè)單位內(nèi)。2城域網(wǎng)：也稱為“都市網(wǎng)”,在10公里l00公里范圍內(nèi)把一個(gè)城市的Lan互聯(lián),傳輸速率為50Kbps100Kbp，如果采用光纖傳輸,速率為1Ombps10Ombps。3廣域網(wǎng)：也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng),范圍在幾百公里幾千公里。發(fā)展較早,一般采用租用專線將分布在不同區(qū)域的各個(gè)LAN互連。構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),速率為9.6Kbps-45Mbps。如:郵電部的CHINANET、CHINAPAC和CHINADDN網(wǎng)。4互連網(wǎng)：互連網(wǎng)網(wǎng)是一個(gè)全球性的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),也稱為Internet、因特網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)或信息高速公里等，它是數(shù)字化大容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線電通信,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與各種局部網(wǎng)絡(luò)組成的高速信息傳輸通道。對(duì)于Internet中各種各樣各樣的信息，所有人都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的連接來(lái)共享和使用。1.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)之間的通信是實(shí)現(xiàn)資源共享的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的核心是數(shù)據(jù)通信設(shè)施。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，相互通信的計(jì)算機(jī)必須遵守一定的協(xié)議。所謂協(xié)議是負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)上建立通信通道和控制通過(guò)通道的信息流的規(guī)則。這些協(xié)議依賴于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，由硬件和軟件協(xié)同實(shí)現(xiàn)。當(dāng)今局域網(wǎng)中最常見(jiàn)的三個(gè)協(xié)議是MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和交叉平臺(tái)TCP/IP。 NETBEUINETBEUI是為IBM開(kāi)發(fā)的非路由協(xié)議，用于攜帶NETBIOS通信。NETBEUI缺乏路由和網(wǎng)絡(luò)層尋址功能，既是其最大的優(yōu)點(diǎn)，也是其最大的缺點(diǎn)。因?yàn)樗恍枰郊拥木W(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)絡(luò)層頭尾，所以很快并很有效且適用于只有單個(gè)網(wǎng)絡(luò)或整個(gè)環(huán)境都橋接起來(lái)的小工作組環(huán)境。因?yàn)椴恢С致酚?，所以NETBEUI永遠(yuǎn)不會(huì)成為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議。NETBEUI幀中唯一的地址是數(shù)據(jù)鏈路層媒體訪問(wèn)控制（MAC）地址，該地址標(biāo)識(shí)了網(wǎng)卡但沒(méi)有標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)。路由器靠網(wǎng)絡(luò)地址將幀轉(zhuǎn)發(fā)到最終目的地，而NETBEUI 幀完全缺乏該信息。網(wǎng)橋負(fù)責(zé)按照數(shù)據(jù)鏈路層地址在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)通信，但是有很多缺點(diǎn)。因?yàn)樗械膹V播通信都必須轉(zhuǎn)發(fā)到每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，所以網(wǎng)橋的擴(kuò)展性不好。NETBEUI特別包括了廣播通信的記數(shù)并依賴它解決命名沖突。一般而言，橋接NETBEUI網(wǎng)絡(luò)很少超過(guò)100臺(tái)主機(jī)。近年來(lái)依賴于第二層交換器的網(wǎng)絡(luò)變得更為普遍。完全的轉(zhuǎn)換環(huán)境降低了網(wǎng)絡(luò)的利用率，盡管廣播仍然轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)主機(jī)。事實(shí)上，聯(lián)合使用100-BASE-T Ethernet,允許轉(zhuǎn)換NetBIOS網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到350臺(tái)主機(jī)，才能避免廣播通信成為嚴(yán)重的問(wèn)題。 IPX/SPXIPX是NOVELL用于NETWARE客戶端/服務(wù)器的協(xié)議群組，避免了NETBEUI的弱點(diǎn)。但是，帶來(lái)了新的不同弱點(diǎn)。IPX具有完全的路由能力，可用于大型企業(yè)網(wǎng)。它包括32位網(wǎng)絡(luò)地址，在單個(gè)環(huán)境中允許有許多路由網(wǎng)絡(luò)。IPX的可擴(kuò)展性受到其高層廣播通信和高開(kāi)銷的限制。服務(wù)廣告協(xié)議（Service Advertising Protocol, SAP）將路由網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)限制為幾千。盡管SAP的局限性已經(jīng)被智能路由器和服務(wù)器配置所克服，但是，大規(guī)模IPX網(wǎng)絡(luò)的管理員仍是非常困難的工作。 TCP/IP每種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都有自己的優(yōu)點(diǎn)，但是只有TCP/IP允許與Internet完全的連接。TCP/IP是在60年代由麻省理工學(xué)院和一些商業(yè)組織為美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的，即便遭到核攻擊而破壞了大部分網(wǎng)絡(luò)，TCP/IP仍然能夠維持有效的通信。ARPANET就是基于TCP/IP協(xié)議開(kāi)發(fā)的，并發(fā)展成為作為科學(xué)家和工程師交流媒體的Internet。TCP/IP同時(shí)具備了可擴(kuò)展性和可靠性的需求。不幸的是犧牲了速度和效率（可是：TCP/IP的開(kāi)發(fā)受到了政府的資助）。Internet公用化以后，人們開(kāi)始發(fā)現(xiàn)全球網(wǎng)的強(qiáng)大功能。Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。常常在沒(méi)有意識(shí)到的情況下，用戶就在自己的PC上安裝了TCP/IP協(xié)議，從而使該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在全球應(yīng)用最廣。 Ipv4與IPv6現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)主要是基于IPv4協(xié)議的。這一協(xié)議的成功促成了互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量不斷增長(zhǎng)以及對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求不段提高，IPv4的不足逐漸凸現(xiàn)出來(lái)。其中最尖銳的問(wèn)題就是不斷增長(zhǎng)的對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的巨大需求與IPv4地址空間不足的先兆，目前可用的IPv4地址已經(jīng)分配了70%左右，其中，B類地址已經(jīng)耗盡。據(jù)IETF預(yù)測(cè)，基于IPV4的地址資源將會(huì)在2005年2010年枯竭；另外，由于IPv4地址方案不能很好地支持地址匯聚，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)正面臨路由表不斷膨脹的壓力；同時(shí)，對(duì)服務(wù)質(zhì)量、移動(dòng)性和安全性等方面的需求都迫切要求開(kāi)發(fā)新一代IP協(xié)議。為了徹底解決互聯(lián)網(wǎng)的地址危機(jī)，IETF早在20世紀(jì)90年代中期就提出了擁有128位地址的IPv6互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，并在1998年進(jìn)行了進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)化工作。除了對(duì)地址空間的擴(kuò)展以外，還對(duì)IPv6地址的結(jié)構(gòu)重新做了定義，采用了與IPv4中使用的CIDR類似的方法分配地址。IPv6還提供了自動(dòng)配置以及對(duì)移動(dòng)性和安全性的更好支持等新的特性。目前，IPv6的主要協(xié)議都已經(jīng)成熟并形成了RFC文本，其作為IPv4的唯一取代者的地位已經(jīng)得到了世界的一致認(rèn)可。國(guó)外各大通信設(shè)備廠商都在IPv6的應(yīng)用與研究方面投入了大量的資源，并開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的軟硬件。CIDR:無(wú)類型域間選路。CIDR基本思想是取消地址的分類結(jié)構(gòu)，取而代之的是允許以可變長(zhǎng)分界的方式分配網(wǎng)絡(luò)數(shù)。它支持路由聚合，可限制Internet主干路由器中必要路由信息的增長(zhǎng)。“無(wú)類型”的意思是現(xiàn)在的選路決策是基于整個(gè)32位IP地址的掩碼操作。而不管其IP地址是A類、B類或是C類。這樣能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多表項(xiàng)歸并(summarization)成更少的數(shù)目。1.2.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)發(fā)展的早期，只有封閉的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，即只有同一制造商生產(chǎn)的系列計(jì)算機(jī)才可以互相通信。為了促進(jìn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展，20世紀(jì)70年代后期，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定了一個(gè)參考模型，其最終目標(biāo)是允許任一支持某種可用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程自由的同任何其他支持同一標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行通信。該模型稱為開(kāi)放系統(tǒng)互連（Open System Interconnection）參考模型，簡(jiǎn)稱ISO/OSI RM。模型不涉及具體計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，與任何具體廠商的設(shè)備或規(guī)范無(wú)關(guān)。它描述的是通信軟件的結(jié)構(gòu)，借助這種結(jié)構(gòu)，提供可靠的數(shù)據(jù)透明通信服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其組成部分的功能的精確定義。例如IBM公司研究的SNA，DEC公司研究的DNA，美國(guó)國(guó)防部提出的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，CCITT提出的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)X.25等。本節(jié)主要從邏輯結(jié)構(gòu)的角度來(lái)介紹網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。ISO/OSI參考模型圖 OSI參考模型ISO/OSI參考模型的邏輯結(jié)構(gòu)由7個(gè)協(xié)議層組成，如圖所示。1物理層(PhysicalLayer)提供機(jī)械、電氣、功能和過(guò)程特性。如規(guī)定使用電纜和接頭的類型，傳送信號(hào)的電壓等。在這一層，數(shù)據(jù)還沒(méi)有被組織，僅作為原始的位流或電氣電壓處理。2數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)差錯(cuò)傳送。它接收物理層的原始數(shù)據(jù)位流以組成幀(位組），并在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸。幀含有源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)的物理地址。3網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)處理網(wǎng)絡(luò)間路由，確保數(shù)據(jù)及時(shí)傳送。將數(shù)據(jù)鏈路層提供的幀組成數(shù)據(jù)包，包中封裝有網(wǎng)絡(luò)層包頭，其中含有邏輯地址信息源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)地址的網(wǎng)絡(luò)地址。4傳輸層(TransportLayer)提供建立、維護(hù)和取消傳輸連接功能，負(fù)責(zé)可靠地傳輸數(shù)據(jù)。5會(huì)話層(SessionLayer)提供包括訪問(wèn)驗(yàn)證和會(huì)話管理在內(nèi)的建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制。如服務(wù)器驗(yàn)證用戶登錄便是由會(huì)話層完成的。6表示層(PresentationLayer)提供格式化的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)。如數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，加密和解密等工作都由表示層負(fù)責(zé)。7應(yīng)用層(ApplicationLayer)提供網(wǎng)絡(luò)與用戶應(yīng)用軟件之間的接口服務(wù)。TCP/IP參考模型前面講述了七層協(xié)議OSI參考模型，但是在實(shí)際中完全遵從OSI參考模型的協(xié)議幾乎沒(méi)有。應(yīng)用最為廣泛的便是TCP/IP參考模型。本節(jié)講述的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將以O(shè)SI參考模型為框架，對(duì)其做進(jìn)一步的解釋。TCP/IP出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，80年代被確立為因特網(wǎng)的通信協(xié)議。TCP/IP協(xié)議的開(kāi)發(fā)研制人員將Internet分為五個(gè)層次。為便于理解，它也稱為互聯(lián)網(wǎng)分層模型或互聯(lián)網(wǎng)分層參考模型，如圖。1物理層：對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的基本硬件，這也是Internet物理構(gòu)成，即我們可以看得見(jiàn)的硬件設(shè)備，如PC機(jī)、互連網(wǎng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，必須對(duì)這些硬件設(shè)備的電氣特性作一個(gè)規(guī)范，使這些設(shè)備都能夠互相連接并兼容使用。2網(wǎng)絡(luò)接口層：它定義了將數(shù)據(jù)組成正確幀的規(guī)程和在網(wǎng)絡(luò)中傳輸幀的規(guī)程，幀是指一串?dāng)?shù)據(jù)，它是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膯挝弧?互聯(lián)網(wǎng)層：本層定義了互聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)摹靶畔备袷?，以及從一個(gè)用戶通過(guò)一個(gè)或多個(gè)路由器到最終目標(biāo)的“信息包”轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。4傳輸層：為兩個(gè)用戶進(jìn)程之間建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端連接。5應(yīng)用層：它定義了應(yīng)用程序使用互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)程。圖1.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備1.3.1傳輸介質(zhì)隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的不斷加快，計(jì)算機(jī)技術(shù)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)的一些基本知識(shí)的了解要求也越來(lái)越高，筆者僅就多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)作一些介紹。 傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接設(shè)備間的中間介質(zhì)，也是信號(hào)傳輸?shù)拿襟w，常用的介質(zhì)有： 雙絞線(TwistedPair) 雙絞線是現(xiàn)在最普通的傳輸介質(zhì)，它由兩條相互絕緣的銅線組成，典型直徑為1毫米。兩根線絞接在一起是為了防止其電磁感應(yīng)在鄰近線對(duì)中產(chǎn)生干擾信號(hào)。現(xiàn)行雙絞線電纜中一般包含4個(gè)雙絞線對(duì)，具體為橙1/橙2、藍(lán)4/藍(lán)5、綠6/綠3、棕3/棕白7。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用12、36兩組線對(duì)分別來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。雙絞線分為屏蔽(shielded)雙絞線STP和非屏蔽(Unshielded)雙絞線UTP，非屏蔽雙絞線有線纜外皮作為屏蔽層，適用于網(wǎng)絡(luò)流量不大的場(chǎng)合中。屏蔽式雙絞線具有一個(gè)金屬甲套(sheath)，對(duì)電磁干擾EMI(ElectromagneticInterference)具有較強(qiáng)的抵抗能力，適用于網(wǎng)絡(luò)流量較大的高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用。雙絞線根據(jù)性能又可分為5類、6類和7類，現(xiàn)在常用的為5類非屏蔽雙絞線，其頻率帶寬為100MHz，能夠可靠地運(yùn)行4MB、ICME和16MB的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)運(yùn)行100MB以太網(wǎng)時(shí)，可使用屏蔽雙絞線以提高網(wǎng)絡(luò)在高速傳輸時(shí)的抗干擾特性。6類、7類雙絞線分別可工作于200MHz和600MHz的頻率帶寬之上，且采用特殊設(shè)計(jì)的RJ45插頭(座)。值得注意的是，頻率帶寬(MHz)與線纜所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的傳輸速率(Mbps)是有區(qū)別的Mbps衡量的是單位時(shí)間內(nèi)線路傳輸?shù)亩M(jìn)制位的數(shù)量，MHz衡量的則是單位時(shí)間內(nèi)線路中電信號(hào)的振蕩次數(shù)。雙絞線最多應(yīng)用于基于CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollissionDetection，載波感應(yīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè))技術(shù)，即10BASET(10Mbps)和100BASET(100Mbps)的以太網(wǎng)(Ethernet)中，具體規(guī)定有： 1.一段雙絞線的最大長(zhǎng)度為100米，只能連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 2.雙絞線的每端需要一個(gè)RJ45插件(頭或座)。 3.各段雙絞線通過(guò)集線器(Hub的10BASET重發(fā)器)互連，利用雙絞線最多可以連接64個(gè)站點(diǎn)到重發(fā)器(Repeater)。 4.10BASET重發(fā)器可以利用收發(fā)器電纜連到以太網(wǎng)同軸電纜上。 同軸電纜(Coaxial) 廣泛使用的同軸電纜有兩種：一種為50(指沿電纜導(dǎo)體各點(diǎn)的電磁電壓對(duì)電流之比)同軸電纜，用于數(shù)字信號(hào)的傳輸，即基帶同軸電纜；另一種為75同軸電纜，用于寬帶模擬信號(hào)的傳輸，即寬帶同軸電纜。同軸電纜以單根銅導(dǎo)線為內(nèi)芯，外裹一層絕緣材料，外覆密集網(wǎng)狀導(dǎo)體，最外面是一層保護(hù)性塑料。金屬屏蔽層能將磁場(chǎng)反射回中心導(dǎo)體，同時(shí)也使中心導(dǎo)體免受外界干擾，故同軸電纜比雙絞線具有更高的帶寬和更好的噪聲抑制特性。 現(xiàn)行以太網(wǎng)同軸電纜的接法有兩種直徑為0.4厘米的RG11粗纜采用鑿孔接頭接法，直徑為0.2厘米的RG58細(xì)纜采用T型頭接法。粗纜要符合10BASE5介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，使用時(shí)需要一個(gè)外接收發(fā)器和收發(fā)器電纜，單根最大標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為500米，可靠性強(qiáng)，最多可接100臺(tái)計(jì)算機(jī)，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的最小間距為2.5m。細(xì)纜按10BASE2介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)直接連到網(wǎng)卡的T型頭連接器(即BNC連接器)上，單段最大長(zhǎng)度為185米，最多可接30個(gè)工作站，最小站間距為0.5米。 光纖(FiberOptic) 光導(dǎo)纖維是軟而細(xì)的、利用內(nèi)部全反射原理來(lái)傳導(dǎo)光束的傳輸介質(zhì)，有單模和多模之分。單模(模即Mode，入射角)光纖多用于通信業(yè)。多模光纖多用于網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。下圖為光纖的側(cè)面圖和剖面圖。 光纖為圓柱狀，由3個(gè)同心部分組成纖芯、包層和護(hù)套，每一路光纖包括兩根，一根接收，一根發(fā)送。用光纖作為網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的LAN技術(shù)主要是光纖分布式數(shù)據(jù)接口(Fiber-opticDataDistributedInterface，F(xiàn)DDI)。與同軸電纜比較，光纖可提供極寬的頻帶且功率損耗小、傳輸距離長(zhǎng)(2公里以上)、傳輸率高(可達(dá)數(shù)千Mbps)、抗干擾性強(qiáng)(不會(huì)受到電子監(jiān)聽(tīng))，是構(gòu)建安全性網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。 微波傳輸和衛(wèi)星傳輸 這兩種傳輸方式均以空氣為傳輸介質(zhì)，以電磁波為傳輸載體，聯(lián)網(wǎng)方式較為靈活。 RJ45水晶頭制作在網(wǎng)絡(luò)組建過(guò)程中，雙絞線的接線質(zhì)量會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。雙絞線在各種設(shè)備之間的接法也非常有講究，應(yīng)按規(guī)范連接。本文主要介紹雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)接法及其與各種設(shè)備的連接方法，目的是使大家掌握規(guī)律，提高工作效率，保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。1雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)接法雙絞線一般用于星型網(wǎng)絡(luò)的布線，每條雙絞線通過(guò)兩端安裝的RJ-45連接器（俗稱水晶頭）將各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來(lái)。雙絞線的標(biāo)準(zhǔn)接法不是隨便規(guī)定的，目的是保證線纜接頭布局的對(duì)稱性，這樣就可以使接頭內(nèi)線纜之間的干擾相互抵消。 超五類線是網(wǎng)絡(luò)布線最常用的網(wǎng)線，分屏蔽和非屏蔽兩種。如果是室外使用，屏蔽線要好些，在室內(nèi)一般用非屏蔽五類線就夠了，而由于不帶屏蔽層，線纜會(huì)相對(duì)柔軟些，但其連接方法都是一樣的。一般的超五類線里都有四對(duì)絞在一起的細(xì)線，并用不同的顏色標(biāo)明。 雙絞線有兩種接法：EIA/TIA 568B標(biāo)準(zhǔn)和EIA/TIA 568A標(biāo)準(zhǔn)。具體接法如下表：T568A線序12345678綠白綠橙白藍(lán)藍(lán)白橙棕白棕T568B線序12345678橙白橙綠白藍(lán)藍(lán)白綠棕白棕表-1 EIA/TIA 568B標(biāo)準(zhǔn)和EIA/TIA 568A標(biāo)準(zhǔn)排列圖-1是EIA/TIA 568B和568A標(biāo)準(zhǔn)與水晶頭的接線情況。圖-1 直通線：兩頭都按T568B線序標(biāo)準(zhǔn)連接。 交叉線：一頭按T568A線序連接，一頭按T568B線序連接。 我們平時(shí)制作網(wǎng)線時(shí)，如果不按標(biāo)準(zhǔn)連接，雖然有時(shí)線路也能接通，但是線路內(nèi)部各線對(duì)之間的干擾不能有效消除，從而導(dǎo)致信號(hào)傳送出錯(cuò)率升高，最終影響網(wǎng)絡(luò)整體性能。只有按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，才能保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，也會(huì)給后期的維護(hù)工作帶來(lái)便利。 2設(shè)備之間的連接方法 1) 網(wǎng)卡與網(wǎng)卡 10M、100M網(wǎng)卡之間直接連接時(shí)，可以不用Hub，應(yīng)采用交叉線接法。 2) 網(wǎng)卡與交換機(jī)（集線器） 雙絞線為直通線接法。3) 集線器與集線器（交換機(jī)與交換機(jī)） 兩臺(tái)集線器（或交換機(jī)）通過(guò)雙絞線級(jí)聯(lián)，雙絞線接頭中線對(duì)的分布與連接網(wǎng)卡和集線器時(shí)有所不同，必須要用交叉線。這種情況適用于那些沒(méi)有標(biāo)明專用級(jí)聯(lián)端口的集線器之間的連接，而許多集線器為了方便用戶，提供了一個(gè)專門(mén)用來(lái)串接到另一臺(tái)集線器的端口，在對(duì)此類集線器進(jìn)行級(jí)聯(lián)時(shí)，雙絞線均應(yīng)為直通線接法。4) 用戶如何判斷自己的集線器（或交換機(jī)）是否需要交叉線連接呢？主要方法有以下幾種： (1) 查看說(shuō)明書(shū) 如果該集線器在級(jí)聯(lián)時(shí)需要交叉線連接，一般會(huì)在設(shè)備說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行說(shuō)明。 (2) 查看連接端口 如果該集線器在級(jí)聯(lián)時(shí)不需要交叉線，大多數(shù)情況下都會(huì)提供一至兩個(gè)專用的互連端口，并有相應(yīng)標(biāo)注，如“Uplink”、“MDI”、“Out to Hub”，表示使用直通線連接。 (3) 實(shí)測(cè) 這是最管用的一種方法。可以先制作兩條用于測(cè)試的雙絞線，其中一條是直通線，另一條是交叉線。之后，用其中的一條連接兩個(gè)集線器，這時(shí)注意觀察連接端口對(duì)應(yīng)的指示燈，如果指示燈亮表示連接正常，否則換另一條雙絞線進(jìn)行測(cè)試。注意：1.現(xiàn)在許多集線器、交換機(jī)可以自動(dòng)適應(yīng)直接或者交叉網(wǎng)線。2.要夾齊線頭，水晶頭的金屬片要與網(wǎng)線良好的吻合。1.3.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 中繼器、集線器1中繼器由于信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)中有衰減和噪音，使有用的數(shù)據(jù)信號(hào)變得越來(lái)越弱，因此為了保證有用數(shù)據(jù)的完整性，并在一定范圍內(nèi)傳送，要用中繼器把所接收到的弱信號(hào)分離，并再生放大以保持與原數(shù)據(jù)相同。2集線器集線器（Hub）可以說(shuō)是一種特殊的中繼器，作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)間的中央節(jié)點(diǎn)，它克服了介質(zhì)單一通道的缺陷。以集線器為中心的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中某條線路或某節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響網(wǎng)上其他節(jié)點(diǎn)的正常工作。集線器可分為無(wú)源（Passive）集線器、有源（Active）集線器和智能（Intelligent）集線器。無(wú)源集線器只負(fù)責(zé)把多段介質(zhì)連接在一起，不對(duì)信號(hào)作任何處理，每一種介質(zhì)段只允許擴(kuò)展到最大有效距離的一半。有源集線器類似于無(wú)源集線器，但它具有對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行再生和放大從而擴(kuò)展介質(zhì)長(zhǎng)度的功能。智能集線器除具有有源集線器的功能外，還可將網(wǎng)絡(luò)的部分功能集成到集線器中，如網(wǎng)絡(luò)管理、選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸線路等。集線器技術(shù)發(fā)展迅速，己出現(xiàn)交換技術(shù)（在集線器上增加了線路交換功能）和網(wǎng)絡(luò)分段方式，提高了傳輸帶寬。 調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡、網(wǎng)橋1. 調(diào)制解調(diào)器調(diào)調(diào)制解調(diào)器（Modem）其功能是將計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)或反之，以便在電話線路或微波線路上傳輸。調(diào)制是把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；解調(diào)是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，它一般通過(guò)RS-232接口與計(jì)算機(jī)相連。2網(wǎng)卡網(wǎng)卡也叫“網(wǎng)絡(luò)適配器”，英文全稱為“Network Interface Card”，簡(jiǎn)稱“NIC”，網(wǎng)卡是局域網(wǎng)中最基本的部件之一，它是連接計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備。無(wú)論是雙絞線連接、同軸電纜連接還是光纖連接，都必須借助于網(wǎng)卡才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。網(wǎng)卡的主要工作原理是整理計(jì)算機(jī)上發(fā)往網(wǎng)線上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)分解為適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包之后向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出去。對(duì)于網(wǎng)卡而言，每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，它是網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時(shí)燒入ROM（只讀存儲(chǔ)芯片）中的，我們把它叫做MAC地址（物理地址），且保證絕對(duì)不會(huì)重復(fù)。 我們?nèi)粘Ｊ褂玫木W(wǎng)卡都是以太網(wǎng)網(wǎng)卡。目前網(wǎng)卡按其傳輸速度來(lái)分可分為10M網(wǎng)卡、10100M自適應(yīng)網(wǎng)卡以及千兆(1000M)網(wǎng)卡。如果只是作為一般用途，如日常辦公等，比較適合使用10M網(wǎng)卡和10100M自適應(yīng)網(wǎng)卡兩種。3網(wǎng)橋網(wǎng)橋（Bridge）是一個(gè)局域網(wǎng)與另一個(gè)局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。網(wǎng)橋是屬于網(wǎng)絡(luò)層的一種設(shè)備，它的作用是擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)和通信手段，在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離，同時(shí)又有選擇地將有地址的信號(hào)從一個(gè)傳輸介質(zhì)發(fā)送到另一個(gè)傳輸介質(zhì)，并能有效地限制兩個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)中無(wú)關(guān)緊要的通信。網(wǎng)橋可分為本地網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程網(wǎng)橋。本地網(wǎng)橋是指在傳輸介質(zhì)允許長(zhǎng)度范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)橋；遠(yuǎn)程網(wǎng)橋是指連接的距離超過(guò)網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)范圍時(shí)使用的遠(yuǎn)程橋，通過(guò)遠(yuǎn)程橋互聯(lián)的局域網(wǎng)將成為城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。如果使用遠(yuǎn)程網(wǎng)橋，則遠(yuǎn)程橋必須成對(duì)出現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)的本地連接中，網(wǎng)橋可以使用內(nèi)橋和外橋。內(nèi)橋是文件服務(wù)的一部分，通過(guò)文件服務(wù)器中的不同網(wǎng)卡連接起來(lái)的局域網(wǎng)，由文件服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來(lái)管理。外橋安裝在工作站上，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相似或不同的網(wǎng)絡(luò)之間的連接。外橋不運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器上，而是運(yùn)行在一臺(tái)獨(dú)立的工作站上，外橋可以是專用的，也可以是非專用的。作為專用網(wǎng)橋的工作站不能當(dāng)普通工作站使用，只能建立兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的橋接。而非專用網(wǎng)橋的工作站既可以作為網(wǎng)橋，也可以作為工作站。 交換機(jī)1交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)解決方案。它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到高速傳輸階段而出現(xiàn)的一種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式。它不是一項(xiàng)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)交換設(shè)備提高性能。由于交換機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅速，產(chǎn)品繁多，而且功能上越來(lái)越強(qiáng)，所以用企業(yè)級(jí)、部門(mén)級(jí)、工作組級(jí)、交換機(jī)到桌面進(jìn)行分類。2. 三種交換技術(shù) 1)端口交換 端口交換技術(shù)最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段（每條網(wǎng)段為一個(gè)廣播域），不用網(wǎng)橋或路由連接，網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的。以大主模塊插入后通常被分配到某個(gè)背板的網(wǎng)段上，端口交換用于將以太模塊的端口在背板的多個(gè)網(wǎng)段之間進(jìn)行分配、平衡。2)幀交換 幀交換是目前應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù)，它通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)傳輸媒介進(jìn)行微分段，提供并行傳送的機(jī)制，以減小沖突域，獲得高的帶寬。一般來(lái)講每個(gè)公司的產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)技術(shù)均會(huì)有差異，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的處理方式一般有以下幾種： 直通交換：提供線速處理能力，交換機(jī)只讀出網(wǎng)絡(luò)幀的前14個(gè)字節(jié)，便將網(wǎng)絡(luò)幀傳送到相應(yīng)的端口上。 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的讀取進(jìn)行驗(yàn)錯(cuò)和控制。 前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀進(jìn)行更高級(jí)的控制，缺乏智能性和安全性，同時(shí)也無(wú)法支持具有不同速率的端口的交換。因此，各廠商把后一種技術(shù)作為重點(diǎn)。 3)信元交換 ATM技術(shù)代表了網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)發(fā)展的未來(lái)方向，也是解決目前網(wǎng)絡(luò)通信中眾多難題的一劑“良藥”，ATM采用固定長(zhǎng)度53個(gè)字節(jié)的信元交換。由于長(zhǎng)度固定，因而便于用硬件實(shí)現(xiàn)。ATM采用專用的非差別連接，并行運(yùn)行，可以通過(guò)一個(gè)交換機(jī)同時(shí)建立多個(gè)節(jié)點(diǎn)，但并不會(huì)影響每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信能力。ATM還容許在源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)、節(jié)點(diǎn)建立多個(gè)虛擬鏈接，以保障足夠的帶寬和容錯(cuò)能力。ATM采用了統(tǒng)計(jì)時(shí)分電路進(jìn)行復(fù)用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達(dá)到25M、155M、622M甚至數(shù)Gb的傳輸能力。 3. 局域網(wǎng)交換機(jī)的選擇 局域網(wǎng)交換機(jī)是組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心設(shè)備。對(duì)用戶而言，局域網(wǎng)交換機(jī)最主要的指標(biāo)是端口的配置、數(shù)據(jù)交換能力、包交換速度等因素。因此，在選擇交換機(jī)時(shí)要注意以下事項(xiàng)： 1）交換端口的數(shù)量； 2）交換端口的類型； 3）系統(tǒng)的擴(kuò)充能力； 4）主干線連接手段； 5）交換機(jī)總交換能力； 6）是否需要路由選擇能力； 7）是否需要熱切換能力； 8）是否需要容錯(cuò)能力； 9）能否與現(xiàn)有設(shè)備兼容，順利銜接； 10）網(wǎng)絡(luò)管理能力。 4. 交換機(jī)應(yīng)用中幾個(gè)值得注意的問(wèn)題 1)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸問(wèn)題 交換機(jī)本身的處理速度可以達(dá)到很高，用戶往往迷信廠商宣傳的Gbps級(jí)的高速背板。其實(shí)這是一種誤解，連接入網(wǎng)的工作站或服務(wù)器使用的網(wǎng)絡(luò)是以大網(wǎng)，它遵循CSMACD介質(zhì)訪問(wèn)規(guī)則。在當(dāng)前的客戶服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)中多臺(tái)工作站會(huì)同時(shí)訪問(wèn)服務(wù)器，因此非常容易形成服務(wù)器瓶頸。有的廠商已經(jīng)考慮到這一點(diǎn)，在交換機(jī)中設(shè)計(jì)了一個(gè)或多個(gè)高速端口（如3COM的Linkswitch1000可以配置一個(gè)或兩個(gè)100Mbps端口），方便用戶連接服務(wù)器或高速主干網(wǎng)。用戶也可以通過(guò)設(shè)計(jì)多臺(tái)服務(wù)器（進(jìn)行業(yè)務(wù)劃分）或追加多個(gè)網(wǎng)卡來(lái)消除瓶頸。交換機(jī)還可支持生成樹(shù)算法，方便用戶架構(gòu)容錯(cuò)的冗余連接。 2)網(wǎng)絡(luò)中的廣播幀 目前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有Netware、Windows NT等，而Lan Server的服務(wù)器是通過(guò)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)廣播幀來(lái)向客戶機(jī)提供服務(wù)的。這類局域網(wǎng)中廣播包的存在會(huì)大大降低交換機(jī)的效率，這時(shí)可以利用交換機(jī)的虛擬網(wǎng)功能（并非每種交換機(jī)都支持虛擬網(wǎng)）將廣播包限制在一定范圍內(nèi)。 每臺(tái)文交換機(jī)的端口都支持一定數(shù)目的MAC地址，這樣交換機(jī)能夠“記憶”住該端口一組連接站點(diǎn)的情況，廠商提供的定位不同的交換機(jī)端口支持MAC數(shù)也不一樣，用戶使用時(shí)一定要注意交換機(jī)端口的連接端點(diǎn)數(shù)。如果超過(guò)廠商給定的MAC數(shù)，交換機(jī)接收到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)幀時(shí)，只有其目的站的MAC地址不存在于該交換機(jī)端口的MAC地址表中，那么該幀會(huì)以廣播方式發(fā)向交換機(jī)的每個(gè)端口。 路由器路由器（Router）是用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)。邏輯網(wǎng)絡(luò)是指一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)，可通過(guò)路由器來(lái)完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問(wèn)方法連接各種子網(wǎng)。路由器是屬于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的一種互聯(lián)設(shè)備，只接收源站或其他路由器的信息，它不關(guān)心各子網(wǎng)使用的硬件設(shè)備，但要求運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相一致的軟件。路由器分本地路由器和遠(yuǎn)程路由器，本地路由器是用來(lái)連接網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的，如光纖、同軸電纜和雙絞線；遠(yuǎn)程路由器是用來(lái)與遠(yuǎn)程傳輸介質(zhì)連接并要求相應(yīng)的設(shè)備，如電話線要配調(diào)制解調(diào)器，無(wú)線要通過(guò)無(wú)線接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。1. 路徑表 一般說(shuō)來(lái)，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個(gè)子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來(lái)完成。路由器的主要工作就是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。由此可見(jiàn)，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關(guān)鍵所在。為了完成；這項(xiàng)工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)-路徑表（Routing Table），供路由選擇；時(shí)使用。路徑表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。1)靜態(tài)路徑表 由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路徑表稱之為靜態(tài)（static）路徑表，一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會(huì)隨未來(lái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。2)動(dòng)態(tài)路徑表動(dòng)態(tài)（Dynamic）路徑表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路徑表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（Routing Protocol）提供的功能，自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?. 路由器的結(jié)構(gòu)1).路由器的體系結(jié)構(gòu) 從體系結(jié)構(gòu)上看，路由器可以分為第一代單總線單CPU結(jié)構(gòu)路由器、第二代單總線主從CPU結(jié)構(gòu)路由器、第三代單總線對(duì)稱式多CPU結(jié)構(gòu)路由器；第四代多總線多CPU結(jié)構(gòu)路由器、第五代共享內(nèi)存式結(jié)構(gòu)路由器、第六代交叉開(kāi)關(guān)體系結(jié)構(gòu)路由器和基于機(jī)群系統(tǒng)的路由器等多類。2).路由器的構(gòu)成 路由器具有四個(gè)要素：輸入端口、輸出端口、交換開(kāi)關(guān)和路由處理器。 輸入端口是物理鏈路和輸入包的進(jìn)口處。端口通常由線卡提供，一塊線卡一般支持4、8或16個(gè)端口，一個(gè)輸入端口具有許多功能。第一個(gè)功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝。第二個(gè)功能是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找輸入包目的地址從而決定目的端口（稱為路由查找），路由查找可以使用一般的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)在每塊線卡上嵌入一個(gè)微處理器來(lái)完成。第三，為了提供QoS（服務(wù)質(zhì)量），端口要對(duì)收到的包分成幾個(gè)預(yù)定義的服務(wù)級(jí)別。第四，端口可能需要運(yùn)行諸如SLIP（串行線網(wǎng)際協(xié)議）和PPP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議）這樣的數(shù)據(jù)鏈路級(jí)協(xié)議或者諸如PPTP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)隧道協(xié)議）這樣的網(wǎng)絡(luò)級(jí)協(xié)議。一旦路由查找完成，必須用交換開(kāi)關(guān)將包送到其輸出端口。如果路由器是輸入端加隊(duì)列的，則有幾個(gè)輸入端共享同一個(gè)交換開(kāi)關(guān)。這樣輸入端口的最后一項(xiàng)功能是參加對(duì)公共資源（如交換開(kāi)關(guān)）的仲裁協(xié)議。 交換開(kāi)關(guān)可以使用多種不同的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。迄今為止使用最多的交換開(kāi)關(guān)技術(shù)是總線、交叉開(kāi)關(guān)和共享存貯器。最簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)使用一條總線來(lái)連接所有輸入和輸出端口，總線開(kāi)關(guān)的缺點(diǎn)是其交換容量受限于總線的容量以及為共享總線仲裁所帶來(lái)的額外開(kāi)銷。交叉開(kāi)關(guān)通過(guò)開(kāi)關(guān)提供多條數(shù)據(jù)通路，具有NN個(gè)交叉點(diǎn)的交叉開(kāi)關(guān)可以被認(rèn)為具有2N條總線。如果一個(gè)交叉是閉合，輸入總線上的數(shù)據(jù)在輸出總線上可用，否則不可用。交叉點(diǎn)的閉合與打開(kāi)由調(diào)度器來(lái)控制，因此，調(diào)度器限制了交換開(kāi)關(guān)的速度。在共享存貯器路由器中，進(jìn)來(lái)的包被存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換容量，但是，開(kāi)關(guān)的速度受限于存貯器的存取速度。盡管存貯器容量每18個(gè)月能夠翻一番，但存貯器的存取時(shí)間每年僅降低5%，這是共享存貯器交換開(kāi)關(guān)的一個(gè)固有限制。 輸出端口在包被發(fā)送到輸出鏈路之前對(duì)包存貯，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)度算法以支持優(yōu)先級(jí)等要求。與輸入端口一樣，輸出端口同樣要能支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝，以及許多較高級(jí)協(xié)議。 路由處理器計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)表實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議，并運(yùn)行對(duì)路由器進(jìn)行配置和管理的軟件。同時(shí)，它還處理那些目的地址不在線卡轉(zhuǎn)發(fā)表中的包。 3. 路由器的類型 互聯(lián)網(wǎng)各種級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)中隨處都可見(jiàn)到路由器。接入網(wǎng)絡(luò)使得家庭和小型企業(yè)可以連接到某個(gè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商；企業(yè)網(wǎng)中的路由器連接一個(gè)校園或企業(yè)內(nèi)成千上萬(wàn)的計(jì)算機(jī)；骨干網(wǎng)上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問(wèn)的，它們連接長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)上的ISP和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展無(wú)論是對(duì)骨干網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)還是接入網(wǎng)都帶來(lái)了不同的挑戰(zhàn)。骨干網(wǎng)要求路由器能對(duì)少數(shù)鏈路進(jìn)行高速路由轉(zhuǎn)發(fā)。企業(yè)級(jí)路由器不但要求端口數(shù)目多、價(jià)格低廉，而且要求配置起來(lái)簡(jiǎn)單方便，并提供QoS。1)接入路由器 接入路由器連接家庭或ISP內(nèi)的小型企業(yè)客戶。接入路由器已經(jīng)開(kāi)始不只是提供SLIP或PPP連接，還支持諸如PPTP和IPSec等虛擬私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些協(xié)議要能在每個(gè)端口上運(yùn)行。諸如ADSL等技術(shù)將很快提高各家庭的可用帶寬，這將進(jìn)一步增加接入路由器的負(fù)擔(dān)。由于這些趨勢(shì)，接入路由器將來(lái)會(huì)支持許多異構(gòu)和高速端口，并在各個(gè)端口能夠運(yùn)行多種協(xié)議，同時(shí)還要避開(kāi)電話交換網(wǎng)。2)企業(yè)級(jí)路由器 企業(yè)或校園級(jí)路由器連接許多終端系統(tǒng)，其主要目標(biāo)是以盡量便宜的方法實(shí)現(xiàn)盡可能多的端點(diǎn)互聯(lián)，并且進(jìn)一步要求支持不同的服務(wù)質(zhì)量。許多現(xiàn)有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)都是由Hub或網(wǎng)橋連接起來(lái)的以太網(wǎng)段。盡管這些設(shè)備價(jià)格便宜、易于安裝、無(wú)需配置，但是它們不支持服務(wù)等級(jí)。相反，有路由器參與的網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)C(jī)器分成多個(gè)碰撞域，并因此能夠控制一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的大小。此外，路由器還支持一定的服務(wù)等級(jí)，至少允許分成多個(gè)優(yōu)先級(jí)別。但是路由器的每端口造價(jià)要貴些，并且在能夠使用之前要進(jìn)行大量的配置工作。因此，企業(yè)路由器的成敗就在于是否提供大量端口且每端口的造價(jià)很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外還要求企業(yè)級(jí)路由器有效地支持廣播和組播。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)還要處理歷史遺留的各種LAN技術(shù)，支持多種協(xié)議，包括IP、IPX和Vine。它們還要支持防火墻、包過(guò)濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN。3)骨干級(jí)路由器 骨干級(jí)路由器實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。對(duì)它的要求是速度和可靠性，而代價(jià)則處于次要地位。硬件可靠性可以采用電話交換網(wǎng)中使用的技術(shù)，如熱備份、雙電源、雙數(shù)據(jù)通路等來(lái)獲得。這些技術(shù)對(duì)所有骨干路由器而言差不多是標(biāo)準(zhǔn)的。骨干IP路由器的主要性能瓶頸是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找某個(gè)路由所耗的時(shí)間。當(dāng)收到一個(gè)包時(shí)，輸入端口在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找該包的目的地址以確定其目的端口，當(dāng)包越短或者當(dāng)包要發(fā)往許多目的端口時(shí)，勢(shì)必增加路由查找的代價(jià)。因此，將一些常訪問(wèn)的目的端口放到緩存中能夠提高路由查找的效率。不管是輸入緩沖還是輸出緩沖路由器，都存在路由查找的瓶頸問(wèn)題。除了性能瓶頸問(wèn)題，路由器的穩(wěn)定性也是一個(gè)常被忽視的問(wèn)題。4)太比特路由器 在未來(lái)核心互聯(lián)網(wǎng)使用的三種主要技術(shù)中，光纖和DWDM都已經(jīng)是很成熟的并且是現(xiàn)成的。如果沒(méi)有與現(xiàn)有的光纖技術(shù)和DWDM技術(shù)提供的原始帶寬對(duì)應(yīng)的路由器，新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將無(wú)法從根本上得到性能的改善，因此開(kāi)發(fā)高性能的骨干交換/路由器（太比特路由器）已經(jīng)成為一項(xiàng)迫切的要求。太比特路由器技術(shù)現(xiàn)在還主要處于開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)階段。 網(wǎng)關(guān)和多協(xié)議路由器在一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)連接不同類型而協(xié)議差別又較大的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，則要選用網(wǎng)關(guān)設(shè)備。網(wǎng)關(guān)的功能體現(xiàn)在OSI模型的最高層，它將協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)重新分組，以便在兩個(gè)不同類型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間進(jìn)行通信。由于協(xié)議轉(zhuǎn)換是一件復(fù)雜的事，一般來(lái)說(shuō)，網(wǎng)關(guān)只進(jìn)行一對(duì)一轉(zhuǎn)換，或是少數(shù)幾種特定應(yīng)用協(xié)議的轉(zhuǎn)換，網(wǎng)關(guān)很難實(shí)現(xiàn)通用的協(xié)議轉(zhuǎn)換。用于網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用協(xié)議有電子郵件、文件傳輸和遠(yuǎn)程工作站登錄等。網(wǎng)關(guān)和多協(xié)議路由器（或特殊用途的通信服務(wù)器）組合在一起可以連接多種不同的系統(tǒng)。和網(wǎng)橋一樣網(wǎng)關(guān)可以是本地的，也可以是遠(yuǎn)程的。目前，網(wǎng)關(guān)已成為網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)用戶都能訪問(wèn)大型主機(jī)的通用工具。第二章局域網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)2.1以太網(wǎng)分類通常我們所說(shuō)的以太網(wǎng)主要是指以下三種不同的局域網(wǎng)技術(shù)：以太網(wǎng)/IEEE 802.3采用同軸電纜作為網(wǎng)絡(luò)媒體，傳輸速率達(dá)到10Mbps；100Mbps以太網(wǎng)又稱為快速以太網(wǎng)，采用雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)媒體，傳輸速率達(dá)到100Mbps；1000Mbps以太網(wǎng)又稱為千兆以太網(wǎng)，采用光纜或雙絞線作為網(wǎng)絡(luò)媒體，傳輸速率達(dá)到1000Mbps（1Gbps）以太網(wǎng)以其高度靈活，相對(duì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，成為當(dāng)今最重要的一種局域網(wǎng)建網(wǎng)技術(shù)。雖然其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也曾經(jīng)被認(rèn)為可以取代以太網(wǎng)的地位，但是絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理人員仍然把將以太網(wǎng)作為首選的網(wǎng)絡(luò)解決方案。為了使以太網(wǎng)更加完善，解決所面臨的各種問(wèn)題和局限，一些業(yè)界主導(dǎo)廠商和標(biāo)準(zhǔn)制定組織不斷的對(duì)以太網(wǎng)規(guī)范做出修訂和改進(jìn)。也許，有的人會(huì)認(rèn)為以太網(wǎng)的擴(kuò)展性能相對(duì)較差，但是以太網(wǎng)所采用的傳輸機(jī)制仍然是目前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾A(chǔ)。2.1.1以太網(wǎng)的發(fā)展歷程以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展1982年12月IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，標(biāo)志著以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的起步，同時(shí)也標(biāo)志著符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、具有高度互通性的以太網(wǎng)產(chǎn)品的面世。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以太網(wǎng)是以10Mbps的速度運(yùn)行，采用載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)（簡(jiǎn)稱為CSMA/MD）介質(zhì)存取控制（簡(jiǎn)稱為MAC）協(xié)議在共享介質(zhì)上傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。不久以太網(wǎng)產(chǎn)品在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。1990年，為了提高網(wǎng)絡(luò)帶寬，一種能同時(shí)提供多條傳輸路徑的以太網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)了，這就是以太網(wǎng)交換機(jī)，它標(biāo)志著以太網(wǎng)從共享時(shí)代進(jìn)入了交換時(shí)代。以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)多端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，不僅將競(jìng)爭(zhēng)信道的端口數(shù)減少到2個(gè)，還支持在幾個(gè)端口同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，因此，它的出現(xiàn)，改變了共享式集線器多個(gè)端口共享10Mbps帶寬的局面，顯著地提高了網(wǎng)絡(luò)的整體帶寬。1993年，全雙工以太網(wǎng)的出現(xiàn)，又改變了以太網(wǎng)半雙工的工作模式，不僅使以太網(wǎng)的傳輸速度又翻了一番，徹底解決了多個(gè)端口的信道競(jìng)爭(zhēng)。1995年3月，IEEE802.3u規(guī)范的通過(guò)，標(biāo)志著以100Mbps的速度運(yùn)行的快速以太網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨。1998年6月，IEEE802.3z規(guī)范的通過(guò)，又使以太網(wǎng)進(jìn)入到了高速網(wǎng)絡(luò)的行列，運(yùn)行速度達(dá)到了100