那有服务器,路由,交换机,工作站,客户端,还有网线
1、网络硬件组成
服务器:为客户机提供服务,用于网络管理、运行应用程序、处理客户机请求、连接外部设备等。
客户机:直接面对用户,提出服务请求,完成用户任务。
传输介质:传输网络数据。按传输方式可划分为有线和无线两种,常用有线传输介质分双绞线和光缆。
通信连接设备:引导网络信息准确到达目标节点。主要有网卡、中继器与接线器、网桥与交换机、路由器等。
2、网络软件系统
网络 *** 作系统:常用的有Windows NT、Windows 2000、Windows 2003、Unix、Linux
网络应用软件:网络媒体播放器、文件上传与下载工具、企业网络信息管理系统等P42~43和教材P13~15或者知识拓展栏目中的文章。
更详细的如下:
一个基本的计算机网络由下列硬件组成:服务器,工作站,网络接口卡,电缆系统,共享的资源与外围设备。
一、服务器
为网上用户提供服务的结点称为服务器(Server),在服务器上装有网络 *** 作系统和网络驱动器,它能处理分组的发送和接收以及网络接口的处理。而使用这个服务器的称为该服务器的客户(Clients)或用户。
常见的服务器类型有以下几种。
(1)文件服务器
文件服务器给用户提供了 *** 作系统中文件系统的各种功能,例如生成文件、删除文件、共享文件等。文件服务器涉及的很多问题和 *** 作系统、数据库设计涉及的问题是类似的。所不同的是,这些问题要在网络环境下处理。
一般的文件服务器除了文件管理外还包括用户管理、安全管理、网络管理、系统管理等功能。
(2)打印服务器
打印服务器上接有打印机,网上其他结点和该服务器通信,并使用与其相连的打印机打印文件。
(3)终端服务器
终端服务器又称为终端集中器,终端通过终端集中器再接到网上,终端到其他结点之间的通信都通过终端集中器。
二、工作站
使用服务器提供的功能的网络结点就是工作站。工作站可以是基于DOS、Windows 95/98的PC机,Apple Macintosh系统、运行OS/2的系统以及无盘工作站。无盘工作站没有软驱和硬驱,而是使用网络接口卡上固化在引导芯片中的特殊引导程序直接从服务器上引导。
络接口卡的后部。
三、网络接口卡
(1) 网卡驱动程序
驱动程序文件包含有卡的配置与诊断、其电缆访问法及其通信特点的信息。
(2)网卡线速度
网卡线速度表示能够多快地产生物理信号,例如:10Mbit/s、100Mbit/s和1000Mbit/s。如果想使网卡的适应性更广,也可以考虑10/100M等多速自适应的网卡。
(3)网卡总线类型
10M以太网卡的总线体系结构仍是工业标准体系结构(ISA)。ISA总线的特点是:总线只有16位宽;工作时钟频率只有8MHz;不允许猝发式数据传输;大多数ISA总线为I/O映射型,从而降低了数据传输速度。
ISA总线的理论带宽是533MB/S或4267Mbit/s。网卡实际可用的ISA总线带宽大约只是1/4的理论带宽值,即约为11Mbit/s,刚够覆盖10Mbit/s的信道。
外部设备互连(PCI)总线可提供132MB/S的理论带宽和具有真正的即插即用(PnP)的特点,极像SUN的S-BUS。
PCI总线是得到计算机厂家广泛支持的高性能的与处理器无关的总线。
四、传输介质
常用的传输介质包括双绞线、同轴电缆和光导纤维,另外,还有通过大气的各种形式的电磁传播,如微波、红外线和激光等。
1、双绞线
双绞线是把两根绝缘铜线拧成有规则的螺旋形。双绞线的抗干扰性较差,易受各种电信号的干扰,可靠性差。若把若干对双绞线集成一束,并用结实的保护外皮包住,就形成了典型的双绞线电缆。把多个线对扭在一块可以使各线对之间或其他电子噪声源的电磁干扰最小。
用于网络的双绞线和用于电话系统的双绞线是有差别的。
双绞线主要分为两类,即非屏蔽双绞线(UTP,Unshielded Twisted-Pair)和屏蔽双绞线(STP,Shielded Twisted-Pair)。
EIA/TIA为非屏蔽双绞线制定了布线标准,该标准包括5类UTP。
1类线:可用于电话传输,但不适合数据传输,这一级电缆没有固定的性能要求。
2类线:可用于电话传输和最高为4Mbit/s的数据传输,包括4对双绞线。
3类线:可用于最高为10Mbit/s的数据传输,包括4对双绞线,常用于10BaseT以太网。
4类线:可用于16Mbit/s的令牌环网和大型10BaseT以太网,包括4对双绞线。其测试速度可达20Mbit/s。
5类线:可用于100Mbit/s的快速以太网,包括4对双绞线。
双绞线使用RJ-45接头连接计算机的网卡或集线器等通信设备。
2、同轴电缆
同轴电缆是由一根空心的外圆柱形的导体围绕着单根内导体构成的。内导体为实芯或多芯硬质铜线电缆,外导体为硬金属或金属网。内外导体之间有绝缘材料隔离,外导体外还有外皮套或屏蔽物。
同轴电缆可以用于长距离的电话网络,有线电视信号的传输通道以及计算机局域网络。50Ω的同轴电缆可用于数字信号发送,称为基带;75Ω的同轴电缆可用于频分多路转换的模拟信号发送,称为宽带。在抗干扰性方面,对于较高的频率,同轴电缆优于双绞线。
有5种不同的同轴电缆可用于计算机网络。
3、光导纤维
它是采用超纯的熔凝石英玻璃拉成的比人头发丝还细的芯线。一般的做法是在给定的频率下以光的出现和消失分别代表两个二进制数字,就像在电路中以通电和不通电表示二进制数一样。光纤通信就是 通过光导纤维传递光脉冲进行通信的。
A、光导纤维
光导纤维导芯外包一层玻璃同心层构成圆柱体,包层比导芯的折射率低,使光线全反射至导芯内,经过多次反射,达到传导光波的目的。
每根光纤只能单向传送信号,因此光缆中至少包括两条独立的导芯,一条发送,另一条接收。一根光缆可以包括二至数百根光纤,并用加强芯和填充物来提高机械强度。
光导纤维可以分为多模和单模两种。
只要到达光纤表面的光线入射角大于临界角,便产生全反射,因此可以由多条入射角度不同的光线同时在一条光纤中传播,这种光纤称为多模光纤。
如果光纤导芯的直径小到只有一个光的波长,光纤就成了一种波导管,光线则不必经过多次反射式的传播,而是一直向前传播,这种光纤称为单模光纤。
在使用光导纤维的通信系统中采用两种不同的光源:发光二极管(LED)和注入式激光二极管(ILD)。
发光二极管当电流通过时产生可见光,价格便宜,多模光纤采用这种光源。
注入式激光二极管产生的激光定向性好,用于单模光纤,价格昂贵很多。
B、光纤的特点
光纤的很多优点使得它在远距离通信中起着重要作用。光纤与同轴电缆相比有如下优点:
(a)光纤有较大的带宽,通信容量大。
(b)光纤的传输速率高,能超过千兆位/秒。
(c)光纤的传输衰减小,连接的范围更广。
(d)光纤不受外界电磁波的干扰,因而电磁绝缘性能好,适宜在电气干扰严重的环境中应用。
(e)光纤无串音干扰,不易被窃听和截取数据,因而安全保密性好。
目前,光缆通常用高速的主干网络。
4、无线传输介质
通过大气传输电磁波的三种主要技术是:微波、红外线和激光。这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线通路。
由于这些设备工作在高频范围内(微波工作在109-1010Hz,激光工作在1014-1015Hz),因此有可能实现很高的数据的传输率。
在几公里范围内,无线传输有几Mbit/s的数据传输率。
红外线和激光都对环境干扰特别敏感,对环境干扰不敏感的要算微波。微波的方向性要求不强,因此存在着窃听、插入和干扰等一系列不安全问题。
第二节、网络互连设备
一、网络互连设备的分类
网络互连设备通常分成如下4种:
1、中继器:在物理层上透明地复制二进制位,以补偿信号的衰减。它不与更高层次的协议交互作用。
2、网桥:在不同或相同类型的局域网之间存储并转发帧,必要时进行链路层上的协议转换。可连接两个或多个网络,在其中传送信息包。
3、路由器:工作在网络层,在不同的网络间存储并转发分组,根据信息包的地址将信息包发送到目的地,必要时进行网络层上的协议转换。
4、网关(协议转换器):指对高层协议(包括传输层及更高层次)进行转换的网间连接器。
52 10Base5网络
10Base5网络也采用总线拓扑和基带传输,速率为10Mbit/s,也称为标准
5、中继器
中继器主要用于扩充局域网电缆线段的距离限制。值得注意的是,中继器不具备检查错误和纠正错误的功能,中继器还会引入延时,一些中继器可以滤除噪声。
1)、中继器的特性
(A)中继器主要用于线性电缆系统,如以太网。
(B)中继器工作在协议层次的最低层,即物理层。两段必须使用同种的介质访问法。
(C)中继器通常在一栋楼中使用。
(D)扩展段上的结点地址不能与现行段上的结点地址相同。
2)、注意事项:
使用中继器时应注意以下两点:
(A)用中继器连接的以太网不能形成环。
(B)必须遵守MAC协议定时特性,即不能用中继器将电缆段无限连接下去。
6、网桥
多个局域网可以通过一种工作在数据链路层的设备连接起来,这种设备叫做网桥。它并不对网络层的头部进行检查,因此,可以同等地复制IP,IPX或OSI分组。
网桥的基本特点
(A)网桥工作在数据链路层
它可以实现不同类型的局域网的互连。
(B)网桥独立于网络层协议
对互不兼容的网络层协议,如IP,IPX,DECnet或Apple talk等都能以无意义的数据封装在帧内经网桥运行。所以网桥各端口分别连接的各网段属于同一个逻辑网络号/子网号。例如,所有网段都应有同一个IP网络号/子网号。
网桥是一个存储转发设备
网桥是一个有源的帧存储转发设备,这使网桥能具有如下功能:
①能匹配不同端口的速度
②对帧具有检测和过滤的作用
③网桥能扩大网络地理范围
④提升网络带宽
7、路由器
随着网络的扩大,网桥在路由选择、拥塞控制、容错及网络管理等方面远远不能满足要求。路由器则加强了这方面的功能。
由器工作在网络层,因而能获得更多的网络信息,为来到的信息包找到最佳路径。路由器与协议有关,利用互连网协议,它可以为网络管理员提供整个网络的信息以便于管理网络。1.路由器与网桥的区别
路由器和网桥的一个重要区别是:网桥独立于高层协议,它把几个物理网络连接起来后提供给用户的仍然是一个逻辑网络,用户根本不知道有网桥存在;路由器则利用互连网协议将网络分成几个逻辑子网。
使用了路由器,便开始进入广域网和远程通信链路的范畴。
如果存在以下原因,可考虑使用路由器来代替网桥。
(A)需要高级的信息包筛选。
(B)互连网络具有多重协议,且需要使用特殊的协议将业务筛选到特殊的区域。
(C)需要智能路由选择来改进性能。
(D)当使用速度慢、造价高的远程通信线路时,带有高级过滤功能的路由器很重要。
有协议专用的路由器,也有运用多重协议的路由器。
路由器允许网络分割成易于管理的逻辑网络。分段可以用来防止网络“广播风暴”的事故。当结点连接不当,而使网络中的广播信息达到饱和时,就会引起广播风暴。这种情况最初发生在TCP/IP网络上。
购置路由器时,要保证路由器之间的路由选择方法和协议相适合。在所有位置使用相同的路由器可以避免麻烦,尽管路由选择方法一般是标准化的,但失配仍会妨碍局域网之间的连接。
8、交换机
随着客户/服务器结构的兴起,网络应用越来越复杂,局域网上的信息量迅猛增长,要求速率高、延迟小、有服务质量保证的业务大量出现,对主干网带来了巨大的压力。
路由器解决方法成为网络通信不可逾越的瓶颈。
(A)第二层交换
交换机通常将多协议路由嵌入到了硬件中,因此速度相当高,一般只限几十微秒。此类交换机称为第二层交换机。第二层交换机是真正的多端口网桥。
第二层交换机的弱点是处理广播包的方法不太有效,当一个交换机收到一个广播包时,便会把它传到所有其他端口去,可能形成广播风暴,降低整个网络的有效利用率。
对局域网来说,路由器速度慢,并且价格昂贵。局域网中使用路由器的局限性,促进了交换技术的发展,并最终导致了局域网中交换机代替路由器。
(B)第三层交换
路由器是工作在第三层的,它通过软件交换信息包。它将网络分为几个管理方便的广播域,在工作组中设置独立的广播域,减少了广播流量并保证了网络的安全。但是路由器的配置和管理技术复杂,成本昂贵,而且它的接入增加了数据传输的时间延迟,在一定程度上降低了网络的性能。
第三层交换机是实现路由功能的基于硬件的设备。它能够根据网络层信息,对包含有网络目的地址和信息类型的数据进行更好地转发,还可选择优先权工作,交换MAC地址,从而解决网络瓶颈问题。
第三交换机的运行速度通常要比路由器快得多,它还可以运行像RIP这类传统的路由协议。
目前,尽管第三层交换机通常仅支持IP或IPX,但第三层路由交换机要比传统的基于软件的多协议路由器快一个数量级。
路由器的地位:现在路由器的应用已经被挤到网络的边缘上去了,在广域网中需要使用路由器。在局域网中尽量使用交换机,必要时才使用路由器。
第三节、以太网组网配置
以太网。10Base5网络并不是将结点直接连接到网络公用电缆上,而是使用短电缆从结点连接到公用电缆。这些短电缆称为附加装置接口(AUI)电缆或收发电缆。收发电缆通过一个线路分接头(AUI或
1、10Base5网络的组成部件
(1)网卡:网卡背面应带有DIX(AUI)型插座,以连接收发电缆。
(2)收发器:收发器是粗以太网电缆上的接线盒,工作站可与之连接。
(3)收发电缆:收发电缆通常与收发器在一起。
(4)粗以太网电缆:用于粗以太网的电缆是50Ω,直径04英寸的RG-8或RG-11型的较粗的同轴电缆。
(5)N系列插头:这种插头连接在所有粗缆段的端头上,用于将粗缆与收发器相连。
(6)N系列桶型插头:它用来将两段电缆连接在一起。
(7)N系列终端连接器:每个电缆段都必须使用50Ω的N系列终端连接器接在两个端头上。每个电缆段都需要一个接地终端连接器和一个不接地终端连接器。
(8)中继器:可选。中继器通过收发电缆与每条电缆中继线上的收发器相连。
2、10Base5网络的一些物理限制
(1)一个网段(中继线段)的最大长度为500米。
(2)收发电缆最大长度为50米。
(3)两站收发器之间的最小距离为25米。
(4)可使用4个中继器连接5段中继线。只有3段允许连有工作站,其余用于扩展距离的远程连接。
(5)网络最大长度为2500(500x5)米。
(6)每个网段上最多可有100个结点。中继器也算作一个结点。
(7)每个网段的一端必须装有终端连接器,另一端的终端连接器必须接地。
3、10BaseT网络
10BaseT网络不采用总线拓扑,而是采用星状拓扑。10BaseT网络也采用基带传输,速率为10Mbit/s,T表示使用双绞线作为传输介质。
4、10BaseT网络的部分组成部件
(1)网卡:网卡背面应带有双绞线接口(RJ-45接口),以连接双绞线。
(2)集线器:集线器(HUB)实际上起着中继器的作用。它可有多个RJ-45端口,如8、12、16、24个端口,用于连接双绞线,还可以有一个用于连接同轴电缆或光纤的端口。
(3)双绞线电缆:10BaseT网络可使用屏蔽双绞线(STP)或非屏蔽双绞线(UTP)电缆作为传输介质。
(4)RJ-45接头:用于连接在一段双绞线的两个端头。要使用专门的压接工具才能将RJ-45接头接在双绞线上。
5、10BaseT网络的一些物理限制
(1)工作站到集线器和集线器之间双绞线的最大长度为100米。
(2)一般使用RJ-45连接器。引线1、2用于传送,引线3、6用于接收。
(3)集线器相互级连时,最多只允许有4级。
(4)不使用网桥,网络总共可有1024个工作站。
6、100BaseX网络
100BaseX网络也称为快速以太网,采用星状拓扑,使用CSMA/CD介质访问控制方法,为基带传输,速率为100Mbit/s,采用集线器连接,和10BaseT网络一样。在物理层上,100BaseX网络的安装可以使用3种不同介质标准中的任何一种,即100BaseTX,100BaseT4和100BaseFX。
(1)站点数量小于30,速率不超过10M,但每个站点要求独享10M带宽,只是将HUB换成10M的交换机即可。
(2)站点数量大于30,速率不超过10M的共享网络
(1)使用细缆加中继器。
(2)使用双绞线加HUB,只是要多级连几个HUB。
(3)混用细缆和双绞线,利用HUB背面的BNC插座,用细缆将各HUB串联起来,在细缆上的每一个HUB算细缆上的一个结点。
(4)速率不超过100M的共享网络
使用5类双绞线加100M或10/100M的HUB,参见图4-12,只是要多级连几个HUB或使用可堆叠的HUB。
(5)速率不超过100M,各端口独享100M带宽的网络
使用5类双绞线加100M或10/100M的交换机,也可使用可堆叠的交换机。
交换式以太网是在结点之间沿指定路径转发报文。
交换式以太网是个并行系统。
交换式局域网是高度可扩充的,其带宽随着用户的增加而扩张。
交换技术适用于升级任何共享型局域网。
你可以看下这页:1、准备工作
首先建立一个FTP主站,设置只读权限,全体学生都能访问,需要分发的文件都放在该位置。然后建立50个FTP分站,设置读写权限,每个学生一个站点,学生可以将文件上传其上。
设置教师机的IP地址为1921681
100,子网掩码为2552552550,DNS为1921681101。
设置Windows 2000 Server服务器的IP地址为1921681101,子网掩码为2552552550,DNS为1921681101。
设置50台学生机,按照显示器上的编号01、02、……50分配IP地址19216811到192168150,子网掩码均为2552552550,DNS均为192168
1101。学生机应采用IE50版本,否则无法使用FTP服务。
以下所有 *** 作均在服务器上设置。
2、建立文件夹
在D盘根目录下建立文件夹FTProot,作为FTP主站的目录。
在文件夹FTProot下建立下级文件夹。01、02、……50共50个文件夹作为50个分站的目录。那么,如何快速建立起50个文件夹?建立一个批处理文件abat文件就可以实现:
md d:\ftproot\01
md d:\ftproot\02
……
md d:\ftproot\50
最后执行该批处理文件即可。
3、添加FTP服务
默认安装是不会安装FTP服务的,需要用户动手添加。安装时,需要将Windows 2000安装光盘放入驱动器。点击“控制面板→添加删除程序→Windows组件→Internet信息服务(IIS)”,选中“文件传输协议(FTP)服务器”复选框,按[确定]按钮。
4、添加IP地址
Windows 2000允许设置多个IP地址,我们为FTP站点专门分配一个IP地址。右击“网络邻居→属性→本地连接→属性→TCP/IP→高级→添加”。添加IP地址为1921681102。
5、建立FTP主站
点击“开始→程序→管理工具→Internet信息服务”。
在当前状态下,系统已经有一个默认的FTP站点开通了,我们可以创建自己的站点,不必去管它。
右击“默认FTP站点→新建→站点”,出现FTP创建向导。可以根据情况自己随便输入FTP站点的说明(即名字)。这里输入ftpbc。
接着指定IP地址和端口。这里我们将1921681102分配给该站点,以后可以采用该IP地址访问该站点。端口设置用默认值即可,不必修改。
然后设置主目录。这里我们指定d:\ftproot目录为主目录,也就是将需要发布的文件放在该文件夹中,即可通过FTP服务访问它们。
最后设置权限。这里我们设置“读取”权限,这样用户在访问该站点时,只能下载文件,不能删除或上传文件。
6、试验FTP站点
在d:\ftproot文件夹下放一个文件f1swf,在任意一台学生机上启动IE,在地址栏里输入ftp://1921681102即可进入FTP站点。
右击“希望下载的文件→复制到文件夹”即可下载。
7、安装DNS服务
前面一个实验,因为没有DNS域名服务,所以只能使用IP地址访问站点,难记又不正规。我们只要安装一个域名服务就可以解决这个问题:
点击“控制面板→添加删除程序→Windows组件→网络服务”,选中“域名系统(DNS)”复选框,按[确定]按钮。此后就可以设置域名服务了。
点击“开始→程序→管理工具→DNS”。右击“正向搜索区域→新建区域→标准主要区域”,区域名为com,右击“com→新建域”,父域名为bc,右击“bc→新建主机”,主机名为ftp,IP地址为1921681102。
至此,我们已经建立了域名(ftpbccom)与IP地址(1921681102)之间的关联。如图1所示。我们现在可以使用ftp://ftpbccom来访问FTP站点了。
8、建立50个分站点
如何建立50个分站点呢?我们当然可以采用前面介绍的方法,添加50个IP地址,逐一建立50个FTP站点。但这不仅浪费IP资源,而且创建过程也很麻烦。下面我们要介绍的方法是在FTP主站下建立50个虚拟目录,以对应50个分站。
那么,什么是虚拟目录呢?我们知道,站点ftp://ftpbccom对应目录d:\ftproot。如果在d:\ftproot下建立目录01,则该目录就成为一个分站可以采用ftp://ftpbccom/01来访问该分站点。
各分站对应目录为:
ftp://ftpbccom d:\ftproot
ftp://ftpbccom/01 d:\ftproot\01
ftp://ftpbccom/02 d:\ftproot\02
ftp://ftpbccom/03 d:\ftproot\03
……
ftp://ftpbccom/50 d:\ftproot\50
而虚拟目录指的是:我们不一定要在d:\ftproot下建立目录,可以将目录建立在其他任何地方,在逻辑上依然认为是主站ftp://ftpbccom下的目录,并称其为虚拟目录。
右击“ftpbc→新建→虚拟目录”。对话框中的“别名”为虚拟目录的说明文字,我们填的是01。对应的路径d:\ftproot\01(注:在该例子中虚拟目录与实际目录刚好在同一个位置,这只是一个巧合)。权限为“读取”和“写入”。
我们已经建立了一个虚拟目录,按照同样的方法我们可以建立另外49个虚拟目录,只要别名和路径做相应变动即可。
若读者对注册表很熟悉的话,可通过修改注册表快速建立50个虚拟目录。
9、FTP分站的安全
按照我们的规划,每台计算机对应一个站点,坐在该计算机前的学生可以利用这个站点上传、下载文件,但不能保证个别学生会使用别人的站点,甚至破坏别人站点中的文件。所以必须考虑分站的安全,保证每人只能访问自己的站点。保证分站安全的方法:
(1)密码
使用密码既要容易记忆,又要每人不同,还要告诉全体学生,这是很难保证安全的方法。
(2)IP限制
每台计算机只有惟一的IP地址,如果指定某个IP地址只能访问某个站点,就可以解决问题。
我们采用第2种方法。右击“虚拟目录01→属性→目录安全性”,选中“拒绝访问”复选框,按[添加]按钮,在“以下所列除外”表中添加19216811和1921681100。如图2所示。
选择“拒绝访问”,即其他所有计算机都不能访问该站点,只有具有在“以下所列除外”表中列出了IP地址的计算机才能访问该站点。如01站点设置的是只有IP地址为19216811(即显示器编号为1号)的计算机和IP地址为1921681100(即教师机)的计算机才能访问该站点。
用同样的方法设置其他49个站点。
好了,咱们现在可以试试刚建好的FTP服务器了。
在地址栏输入ftp://ftpbccom即可进入FTP站点,可以下载文件;在地址栏输入ftp://ftpbccom/01即可进入对应为01的站点,可以上传文件和下载文件。注意:上传文件时只需将文件从本地文件夹拖至FTP站点即可。
参考资料:
远程网桥通过一个通常较慢的链路(如电话线)连接两个远程LAN,对本地网桥而言,性能比较重要,而对远程网桥而言,在长距离上可正常运行是更重要的。
网桥与路由器的比较
网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息,这使它可以同时以同种凡是处理IP、IPX等协议,它还提供了将无路由协议的网络(如NetBEUI)分段的功能。
由于路由器处理网络层的数据,因此它们更容易互连不同的数据链路层,如令牌环网段和以太网段。网桥通常比路由器难控制。象IP等协议有复杂的路由协议,使网管易于管理路由;IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息(即使其地址也提供了此类信息)。而网桥则只用MAC地址和物理拓扑进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。
二、使用原因
许多单位都有多个局域网,并且希望能够将它们连接起来。之所以一个单位有多个局域网,有以下6个原因:
首先,许多大学的系或公司的部门都有各自的局域网,主要用于连接他们自己的个人计算机、工作站以及服务器。由于各系(或部门)的工作性质不同,因此选用了不同的局域网,这些系(或部门)之间早晚需相互交往,因而需要网桥。
其次,一个单位在地理位置上较分散,并且相距较远,与其安装一个遍布所有地点的同轴电缆网,不如在各个地点建立一个局域网,并用网桥和红外链路连接起来,这样费用可能会低一些。
第3,可能有必要将一个逻辑上单一的LAN分成多个局域网,以调节载荷。例如采用由网桥连接的多个局域网,每个局域网有一组工作站,并且有自己的文件服务器,因此大部分通信限于单个局域网内,减轻了主干网的负担。
第4,在有些情况下,从载荷上看单个局域网是毫无问题的,但是相距最远的机器之间的物理距离太远(比如超过8023所规定的25km)。即使电缆铺设不成问题,但由于来回时延过长,网络仍将不能正常工作。唯一的办法是将局域网分段,在各段之间放置网桥。通过使用网桥,可以增加工作的总物理距离。
第5,可靠性问题。在一个单独的局域网中,一个有缺陷的节点不断地输出无用的信息流会严重地破坏局域网的运行。网桥可以设置在局域网中的关键部位,就像建筑物内的放火门一样,防止因单个节点失常而破坏整个系统。
第6,网桥有助于安全保密。大多数LAN接口都有一种混杂工作方式(promiscuousmode),在这种方式下,计算机接收所有的帧,包括那些并不是编址发送给它的帧。如果网中多处设置网桥并谨慎地拦截无须转发的重要信息,那么就可以把网络分隔以防止信息被窃。
三、兼容性问题
有人可能会天真地认为从一个802局域网到另一个802局域网的网桥非常简单,但实际上并非如此。在802x到802y的九种组合中,每一种都有它自己的特殊问题要解决。在讨论这些特殊问题之前,先来看一看这些网桥共同面临的一般性问题。
首先,各种局域网采用了不同的帧格式。这种不兼容性并不是由技术上的原因造成的,而仅仅是由于支持三种标准的公司(Xerox,GM和IBM),没有一家愿意改变自己所支持的标准。其结果是:在不同的局域网间复制帧要重排格式,这需要占用CPU时间,重新计算校验和,而且还有可能产生因网桥存储错误而造成的无法检测的错误。
第二个问题是互联的局域网并非必须按相同的数据传输速率运行。当快速的局域网向慢速的局域网发送一长串连续帧时,网桥处理帧的速度要比帧进入的速度慢。网桥必须用缓冲区存储来不及处理的帧,同时还得提防耗尽存储器。即使是10Mb/s的8024到10Mb/s的8023的网桥,在某种程度上也存在这样的问题。因为8023的部分带宽耗费于冲突。8023实际上并不是真的10Mb/s,而8024(几乎)确实为10Mb/s。
与网桥瓶颈问题相关的一个细微而重要的问题是其上各层的计时器值。假如8024局域网上的网络层想发送一段很长的报文(帧序列)。在发出最后一帧之后,它开启一个计时器,等待确认。如果此报文必须通过网桥转到慢速的8025网络,那么在最后一帧被转发到低速局域网之前,计时器就有可能时间到。网络层可能会以为帧丢失而重新发送整个报文。几次传送失败后,网络层就会放弃传输并告诉传输层目的站点已经关机。
第三,在所有的问题中,可能最为严重的问题是三种802LAN有不同的最大帧长度。对于8023,最大帧长度取决于配置参数,但对标准的10M/bs系统最大有效载荷为1500字节。8024的最大帧长度固定为8191字节。8025没有上限,只要站点的传输时间不超过令牌持有时间。如果令牌时间缺省为10ms,则最大帧长度为5000字节。一个显而易见的问题出现了:当必须把一个长帧转发给不能接收长帧的局域网时,将会怎么样?在本层中不考虑把帧分成小段。所有的协议都假定帧要么到达要么没有到达,没有条款规定把更小的单位重组成帧。这并不是说不能设计这样的协议,可以设计并已有这种协议,只是802不提供这种功能。这个问题基本上无法解决,必须丢弃因太长而无法转发的帧。其透明程度也就这样了。
四、两种网桥
1、透明网桥
第一种802网桥是透明网桥(transparentbridge)或生成树网桥(spanningtreebridge)。支持这种设计的人首要关心的是完全透明。按照他们的观点,装有多个LAN的单位在买回IEEE标准网桥之后,只需把连接插头插入网桥,就万事大吉。不需要改动硬件和软件,无需设置地址开关,无需装入路由表或参数。总之什么也不干,只须插入电缆就完事,现有LAN的运行完全不受网桥的任何影响。这真是不可思议,他们最终成功了。
透明网桥以混杂方式工作,它接收与之连接的所有LAN传送的每一帧。当一帧到达时,网桥必须决定将其丢弃还是转发。如果要转发,则必须决定发往哪个LAN。这需要通过查询网桥中一张大型散列表里的目的地址而作出决定。该表可列出每个可能的目的地,以及它属于哪一条输出线路(LAN)。在插入网桥之初,所有的散列表均为空。由于网桥不知道任何目的地的位置,因而采用扩散算法(floodingalgorithm):把每个到来的、目的地不明的帧输出到连在此网桥的所有LAN中(除了发送该帧的LAN)。随着时间的推移,网桥将了解每个目的地的位置。一旦知道了目的地位置,发往该处的帧就只放到适当的LAN上,而不再散发。
透明网桥采用的算法是逆向学习法(backwardlearning)。网桥按混杂的方式工作,故它能看见所连接的任一LAN上传送的帧。查看源地址即可知道在哪个LAN上可访问哪台机器,于是在散列表中添上一项。
当计算机和网桥加电、断电或迁移时,网络的拓扑结构会随之改变。为了处理动态拓扑问题,每当增加散列表项时,均在该项中注明帧的到达时间。每当目的地已在表中的帧到达时,将以当前时间更新该项。这样,从表中每项的时间即可知道该机器最后帧到来的时间。网桥中有一个进程定期地扫描散列表,清除时间早于当前时间若干分钟的全部表项。于是,如果从LAN上取下一台计算机,并在别处重新连到LAN上的话,那么在几分钟内,它即可重新开始正常工作而无须人工干预。这个算法同时也意味着,如果机器在几分钟内无动作,那么发给它的帧将不得不散发,一直到它自己发送出一帧为止。
到达帧的路由选择过程取决于发送的LAN(源LAN)和目的地所在的LAN(目的LAN),如下所示:
1、如果源LAN和目的LAN相同,则丢弃该帧。
2、如果源LAN和目的LAN不同,则转发该帧。
3、如果目的LAN未知,则进行扩散。
为了提高可靠性,有人在LAN之间设置了并行的两个或多个网桥,但是,这种配置引起了另外一些问题,因为在拓扑结构中产生了回路,可能引发无限循环。其解决方法就是下面要讲的生成树(spanningtree)算法。
生成树网桥
解决上面所说的无限循环问题的方法是让网桥相互通信,并用一棵到达每个LAN的生成树覆盖实际的拓扑结构。使用生成树,可以确保任两个LAN之间只有唯一一条路径。一旦网桥商定好生成树,LAN间的所有传送都遵从此生成树。由于从每个源到每个目的地只有唯一的路径,故不可能再有循环。
为了建造生成树,首先必须选出一个网桥作为生成树的根。实现的方法是每个网桥广播其序列号(该序列号由厂家设置并保证全球唯一),选序列号最小的网桥作为根。接着,按根到每个网桥的最短路径来构造生成树。如果某个网桥或LAN故障,则重新计算。
网桥通过BPDU(BridgeProtocolDataUnit)互相通信,在网桥做出配置自己的决定前,每个网桥和每个端口需要下列配置数据:
网桥:网桥ID(唯一的标识)
端口:端口ID(唯一的标识)
端口相对优先权
各端口的花费(高带宽=低花费)
配置好各个网桥后,网桥将根据配置参数自动确定生成树,这一过程有三个阶段:
1、选择根网桥
具有最小网桥ID的网桥被选作根网桥。网桥ID应为唯一的,但若两个网桥具有相同的最小ID,则MAC地址小的网桥被选作根。
2、在其它所有网桥上选择根端口
除根网桥外的各个网桥需要选一个根端口,这应该是最适合与根网桥通信的端口。通过计算各个端口到根网桥的花费,取最小者作为根端口。
3、选择每个LAN的“指定(designated)网桥”和“指定端口”
如果只有一个网桥连到某LAN,它必然是该LAN的指定网桥,如果多于一个,则到根网桥花费最小的被选为该LAN的指定网桥。指定端口连接指定网桥和相应的LAN(如果这样的端口多于一个,则低优先权的被选)。
一个端口必须为下列之一:
1、根端口
2、某LAN的指定端口
3、阻塞端口
当一个网桥加电后,它假定自己是根网桥,发送出一个CBPDU(ConfigurationBridgeProtocolDataUnit),告知它认为的根网桥ID。一个网桥收到一个根网桥ID小于其所知ID的CBPDU,它将更新自己的表,如果该帧从根端口(上传)到达,则向所有指定端口(下传)分发。当一个网桥收到一个根网桥ID大于其所知ID的CBPDU,该信息被丢弃,如果该帧从指定端口到达,则回送一个帧告知真实根网桥的较低ID。
当有意地或由于线路故障引起网络重新配置,上述过程将重复,产生一个新的生成树。
2、源路由选择网桥
透明网桥的优点是易于安装,只需插进电缆即大功告成。但是从另一方面来说,这种网桥并没有最佳地利用带宽,因为它们仅仅用到了拓扑结构的一个子集(生成树)。这两个(或其他)因素的相对重要性导致了802委员会内部的分裂。支持CSMA/CD和令牌总线的人选择了透明网桥,而令牌环的支持者则偏爱一种称为源路由选择(sourcerouting)的网桥(受到IBM的鼓励)。
源路由选择的核心思想是假定每个帧的发送者都知道接收者是否在同一LAN上。当发送一帧到另外的LAN时,源机器将目的地址的高位设置成1作为标记。另外,它还在帧头加进此帧应走的实际路径。
源路由选择网桥只关心那些目的地址高位为1的帧,当见到这样的帧时,它扫描帧头中的路由,寻找发来此帧的那个LAN的编号。如果发来此帧的那个LAN编号后跟的是本网桥的编号,则将此帧转发到路由表中自己后面的那个LAN。如果该LAN编号后跟的不是本网桥,则不转发此帧。这一算法有3种可能的具体实现:软件、硬件、混合。这三种具体实现的价格和性能各不相同。第一种没有接口硬件开销,但需要速度很快的CPU处理所有到来的帧。最后一种实现需要特殊的VLSI芯片,该芯片分担了网桥的许多工作,因此,网桥可以采用速度较慢的CPU,或者可以连接更多的LAN。
源路由选择的前提是互联网中的每台机器都知道所有其他机器的最佳路径。如何得到这些路由是源路由选择算法的重要部分。获取路由算法的基本思想是:如果不知道目的地地址的位置,源机器就发布一广播帧,询问它在哪里。每个网桥都转发该查找帧(discoveryframe),这样该帧就可到达互联网中的每一个LAN。当答复回来时,途经的网桥将它们自己的标识记录在答复帧中,于是,广播帧的发送者就可以得到确切的路由,并可从中选取最佳路由。
虽然此算法可以找到最佳路由(它找到了所有的路由),但同时也面临着帧爆炸的问题。透明网桥也会发生有点类似的状况,但是没有这么严重。其扩散是按生成树进行,所以传送的总帧数是网络大小的线性函数,而不象源路由选择是指数函数。一旦主机找到至某目的地的一条路由,它就将其存入到高速缓冲器之中,无需再作查找。虽然这种方法大大遏制了帧爆炸,但它给所有的主机增加了事务性负担,而且整个算法肯定是不透明的。
3、两种网桥的比较
透明网桥一般用于连接以太网段,而源路由选择网桥则一般用于连接令牌环网段。
五、远程网桥
网桥有时也被用来连接两个或多个相距较远的LAN。比如,某个公司分布在多个城市中,该公司在每个城市中均有一个本地的LAN,最理想的情况就是所有的LAN均连接起来,整个系统就像一个大型的LAN一样。
该目标可通过下述方法实现:每个LAN中均设置一个网桥,并且用点到点的连接(比如租用电话公司的电话线)将它们两个两个地连接起来。点到点连线可采用各种不同的协议。办法之一就是选用某种标准的点到点数据链路协议,将完整的MAC帧加到有效载荷中。如果所有的LAN均相同,这种办法的效果最好,它的唯一问题就是必须将帧送到正确的LAN中。另一种办法是在源网桥中去掉MAC的头部和尾部,并把剩下的部分加到点到点协议的有效载荷中,然后在目的网桥中产生新的头部和尾部。它的缺点是到达目的主机的校验和并非是源主机所计算的校验和,因此网桥存储器中某位损坏所产生的错误可能不会被检测到。
网桥的基本工作原理
数据链路层互联的设备是网桥(bridge),在网络互联中它起到数据接收、地址过滤与数据转发的作用,用来实现多个网络系统之间的数据交换。
网桥的基本特征
1网桥在数据链路层上实现局域网互连;
2网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络;
3网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信;
4网桥需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议;
5网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量,有利于改善互连网络的性能与安全性。
参考资料
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硬件:网卡和媒体、网络工作站、网络服务器、网络连接器;软件:服务器 *** 作系统、网络服务软件、工作站重定向软件、传输协议软件。
局域网由网络硬件(包括网络服务器、网络工作站、网络打印机、网卡、网络互联设备等)和网络传输介质,以及网络软件所组成。
它可以通过数据通信网或专用数据电路,与远方的局域网、数据库或处理中心相连接,构成一个较大范围的信息处理系统。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
扩展资料:
使用局域网的优点:
1、安装便捷:
在网络建设当中,施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线的施工了。在施工过程时,往往需要破墙掘地、穿线架管。
而WLAN最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量,一般只要在安放一个或多个接入点设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
2、使用灵活:
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦局域网建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络,进行通讯。
参考资料来源:百度百科-局域网
使用电脑主机或者服务器搭建FTP/SAMBA/NFS服务
使用NAS网络存储服务器
使用启耘Box作为网络文件存储服务器
NAS是一种通过RJ45网络接口与网络交换机相连接的存储设备,主要用于局域网环境中多台计算机主机共享存储空间和,为局域网中的计算机提供文件共享服务,因此又称为文件服务器。
一台NAS存储设备至少包括硬件和针对文件共享应用优化过的 *** 作系统两个基本组成部分。硬件包括CPU、内存、主板、包含RAID功能的多块硬盘。小型NAS的CPU、内存一般都嵌入在主板中,硬盘一般在2-5块,支持RAID冗余功能;软件一般是由开源 *** 作系统(FreeBSD、Linux)等针对文件共享应用优化裁剪而来,FreeNAS就是一款很流行的文件共享专用 FreeBSD *** 作系统;也有用windows XP裁剪而成的,微软也有一款专用的NAS *** 作系统WSS。
(NFS)(Network File System)是个分布式的客户机/服务器文件系统。NFS的实质在于用户间计算机的共享。用户可以联结到共享计算机并像访问本地硬盘一样访问共享计算机上的文件。管理员可以建立远程系统上文件的访问,以至于用户感觉不到他们是在访问远程文件。
NFS是个到处可用和广泛实现的开放式系统。 允许用户象访问本地文件一样访问其他系统上的文件。提供对无盘工作站的支持以降低网络开销。
简化应用程序对远程文件的访问使得不需要因访问这些文件而调用特殊的过程。
使用一次一个服务请求以使系统能从已崩溃的服务器或工作站上恢复。
采用安全措施保护文件免遭偷窃与破坏。
使NFS协议可移植和简单,以便它们能在许多不同计算机上实现,包括低档的PC机。
大型计算机、小型计算机和文件服务器运行NFS时,都为多个用户提供了一个文件存储区。工作站只需要运行TCP/IP协议来访问这些系统和位于NFS存储区内的文件。工作站上的NFS通常由TCP/IP软件支持。对DOS用户,一个远程NFS文件存储区看起来是另一个磁盘驱动器盘符。对Macintosh用户,远程NFS文件存储区就是一个图标。 服务器目录共享 服务器广播或通知正在共享的目录,一个共享目录通常叫做出版或出口目录。有关共享目录和谁可访问它们的信息放在一个文件中,由 *** 作系统启动时读取。
客户机访问 在共享目录上建立一种链接和访问文件的过程叫做装联(mounting),用户将网络用作一条通信链路来访问远程文件系统。
NFS的一个重要组成是虚拟文件系统(VFS),它是应用程序与低层文件系统间的接口。 close文件关闭 *** 作
create 文件生成 *** 作
fsync将改变保存到文件中
getattr 取文件属性
link 用另一个名字访问一个文件
lookup 读目录项
mkdir建立新目录
open 文件打开 *** 作
rdwr 文件读写 *** 作
remove 删除一个文件
rename 文件改名
rmdir删除一目录
setattr 设置文件属性 Andrew File System(AFS)Andrew文件系统(AFS)
AFS是专门为在大型分布式环境中提供可靠的文件服务而设计的。它通过基于单元的结构生成一种可管理的分布式环境。一个单元是某个独立区域中文件服务器和客户机系统的集合,这个独立区域由特定的机构管理。通常代表一个组织的计算资源。用户可以和同一单元中其他用户方便地共享信息,他们也可以和其他单元内的用户共享信息,这取决于那些单元中的机构所授予的访问权限。
文件服务器进程 这个进程响应客户工作站对文件服务的请求,维护目录结构,监控文件和目录状态信息,检查用户的访问。
基本监察(BOS)服务器进程 这个进程运行于有BOS设定的服务器。它监控和管理运行其他服务的进程并可自动重启服务器进程,而不需人工帮助。
卷宗服务器进程 此进程处理与卷宗有关的文件系统 *** 作,如卷宗生成、移动、复制、备份和恢复。
卷宗定位服务器进程 该进程提供了对文件卷宗的位置透明性。即使卷宗被移动了,用户也能访问它而不需要知道卷宗移动了。
鉴别服务器进程 此进程通过授权和相互鉴别提供网络安全性。用一个“鉴别服务器”维护一个存有口令和加密密钥的鉴别数据库,此系统是基于Kerberos的。
保护服务器进程 此进程基于一个保护数据库中的访问信息,使用户和组获得对文件服务的访问权。
更新服务器进程 此进程将AFS的更新和任何配置文件传播到所有AFS服务器。
AFS还配有一套用于差错处理,系统备份和AFS分布式文件系统管理的实用工具程序。例如,SCOUT定期探查和收集AFS文件服务器的信息。信息在给定格式的屏幕上提供给管理员。设置多种阈值向管理者报告一些将发生的问题,如磁盘空间将用完等。另一个工具是USS,可创建基于带有字段常量模板的用户帐户。Ubik提供数据库复制和同步服务。一个复制的数据库是一个其信息放于多个位置的系统以便于本地用户更方便地访问这些数据信息。同步机制保证所有数据库的信息是一致的。
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