网络基础架构
IT基础架构的类型
IT基础架构的类型在信息技术（IT）领域，基础架构是指支持和运行计算机系统和网络的基本设施。
基础架构的选择和设计对于任何组织都至关重要，因为它直接影响到业务运营的稳定性、效率和安全性。
以下是几种常见的IT基础架构类型：1. 传统基础架构：传统基础架构通常是指组织内部搭建的硬件设施和软件环境。
它包括服务器、存储设备、网络设备以及相关的操作系统和应用程序。
传统基础架构需要大量的维护和管理工作，对硬件和软件的配置、更新和备份等都需要耗费一定的时间和成本。
2. 虚拟化基础架构：虚拟化基础架构是一种通过软件技术将物理硬件资源抽象为虚拟资源，并在其上运行多个虚拟机的技术。
这种基础架构有助于提高硬件资源的利用率、简化管理和部署，并提供高可用性和灵活性。
虚拟化基础架构可以降低硬件成本和能源消耗，并加快新系统部署的速度。
3. 云基础架构：云基础架构提供了一种基于云计算技术的灵活、可扩展的IT基础设施。
它基于虚拟化技术，将计算、存储和网络资源提供给用户，按需分配和付费。
云基础架构可以分为公有云、私有云和混合云等不同类型，用户可以根据自己的需求选择适合的部署方式。
云基础架构能够快速响应业务需求，提供高可用性和弹性扩展，并节省资源和成本。
4. 边缘计算基础架构：边缘计算基础架构是面向物联网（IoT）应用的一种新型基础架构。
它将计算、存储和网络资源放置在接近终端设备的边缘节点上，并通过边缘计算软件来管理和协调这些节点。
边缘计算基础架构可以提供低延迟、高带宽和隐私保护等优势，适用于对实时性要求较高的应用场景，如智能工厂、智能城市和自动驾驶等。
总结而言，IT基础架构的类型多种多样，不同的类型适用于不同的业务需求和技术场景。
组织需要根据自身的情况选择合适的基础架构类型，以提高运行效率、降低成本，并保障安全和可靠性。
在信息技术（IT）领域，基础架构是指支持和运行计算机系统和网络的基本设施。
无论是企业、政府机构还是个人用户，选择和设计适合自身需求的IT基础架构非常重要，因为它直接影响到业务运营的稳定性、效率和安全性。
公有云基础网络架构设计方案
公有云基础网络架构设计方案云计算是一种以互联网为基础的服务模式，提供虚拟化的计算资源、存储和网络资源。
而基础网络架构设计是云计算中非常重要的一环，它是搭建云计算基础设施的基础，直接影响到整个云计算的性能和可用性。
一、需求分析1.可伸缩性：云计算平台需要支持大规模的用户访问和资源的动态扩展，因此基础网络架构需要具备良好的可伸缩性。
2.安全性：基础网络架构需要提供一定的安全保障，包括网络隔离、防火墙、入侵检测和数据加密等安全机制。
3.高可用性：基础网络架构需要保证高可用性，即当一些节点或链路出现故障时，能够自动切换到其他节点或链路，保证服务的连续性。
4.降低成本：基础网络架构设计需要考虑成本，降低硬件设备和带宽的开销，提高资源利用率。
基于以上需求分析，我们提出了以下的基础网络架构设计方案：1.多层次的网络架构采用多层次的网络架构，将网络分为边缘网络、汇聚网络和核心网络，通过分层的方式提高网络的可扩展性和灵活性。
边缘网络负责接入用户请求，汇聚网络负责将数据从边缘网络传输到核心网络，核心网络负责处理数据并提供服务。
2.负载均衡和故障切换机制在每个网络层次中都采用负载均衡和故障切换机制，将网络流量均匀地分配给多个网络节点，保证网络的高可用性。
当一些节点或链路出现故障时，系统能够自动切换到其他可用节点或链路，减少服务中断时间。
3.虚拟化技术采用虚拟化技术，将物理硬件资源虚拟化为虚拟实例，提供给用户使用。
通过虚拟化，可以实现硬件资源的有效利用，减少成本开销。
4.网络安全机制在边缘网络和核心网络中都设置防火墙、入侵检测系统和数据加密等安全机制，保护网络和用户的数据安全。
同时，进行网络隔离，避免来自不同用户和不同应用的网络流量相互干扰。
5.弹性计算和存储云计算平台需要支持弹性计算和存储，即根据用户需求灵活地调整计算和存储资源。
因此，在基础网络架构设计中需要考虑如何实现弹性计算和存储，包括使用虚拟机、容器、分布式文件系统等技术。
认识互联网的基础架构
认识互联网的基础架构互联网，是人类现代文明中的一大奇迹。
通过互联网，我们可以实现信息的快速传递、数据的高效管理以及人与人之间的全球连通。
但是，很少有人了解互联网背后的基础架构，它是如何构建起来的，又是如何保障其稳定运行的呢？互联网的基础架构主要分为两部分：通信网络和数据中心。
通信网络是连接各个区域和地区的线路、设备，而数据中心是集中存储和处理数据的地方。
首先，让我们大概了解一下通信网络的结构。
互联网通讯技术的实现是通过一系列网络层来完成的，从物理层到应用层。
其中，底层的物理层主要是由光缆、电缆、无线电波等构成的；中间的网络层则是路由器和交换机将数据进行转发；应用层则是HTTP、SMTP、FTP等协议，用于完成特定的网络应用。
而要保障互联网运行的顺畅和稳定，最关键的是路由器和交换机的设计、部署和维护。
这些设备可以在网络中转发大量的数据流，并将其发送到正确的目的地。
在全球范围内，经验丰富的技术人员通过不断的技术升级，增加了路由器和交换机的容量和速度，确保了整个互联网的高效运转。
让我们再来看看数据中心。
数据中心是指存储、管理和处理数据的设施。
它们经常包含数千台服务器、硬盘、网络设备以及备用电源和冷却系统。
数据中心管理巨量数据，需要为每台机器提供电量、冷却和网络连接，同时保证数据的备份、恢复和安全性。
数据中心通过网络与用户链接。
例如，每个人使用的邮件客户端和社交媒体平台，数据中心都会提供服务支撑。
另外，大型企业也通常会自己建立数据中心，以保证数据的安全性和机密性。
不过，随着云计算等技术的发展，越来越多的企业和个人也可以通过第三方数据中心提供的云服务器来存储、处理和管理数据。
这样一来，用户无需投入高昂的资金建立自己的数据中心，同时也可以享受到更好的数据安全性和稳定性。
最后，我们需要了解的是，互联网基础架构的构建是一个需要大量人力、物力和时间的过程。
随着技术的发展与时代的变迁，传统的互联网架构正在发生深刻的变革。
接入网基础网络及架构
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未来趋势与挑战
未来趋势
未来接入网将朝着更高速度、更低时延、更智能化的方向发展，5G和未来的 6G技术将成为接入网发展的重要趋势。
挑战
随着通信技术的不断发展和用户需求的不断提高，接入网面临着诸多挑战，如 网络安全、服务质量保障、设备兼容性等。
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CATALOGUE
接入网基础网络
传输媒介与拓扑结构
电力线通信技术
利用电力线传输数据，实现家庭内部网络的组建。
G.hn技术
基于ITU-T G.hn标准，提供高速、可靠的家庭网络接入服务。
应用场景与案例分析
家庭网络接入
采用有线或无线技术，实现家庭内部设备的 联网和数据共享。
智慧城市
结合多种接入技术，构建覆盖城市各个角落 的通信网络，实现信息化和智能化。
企业网络接入
采用高速、可靠的有线或无线技术，满足企 业日常办公和业务需求。
工业物联网
采用有线和无线混合接入技术，实现工业设 备的远程监控和数据采集。
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CATALOGUE
接入网性能评估与优化
性能评估指标与方法
评估指标
主要包括吞吐量、时延、丢包率、抖 动等关键性能指标。
评估方法
采用主动测量和被动测量相结合的方 式，通过网络仿真、实际测试等手段 收集数据，进而对接入网性能进行全 面评估。
传输媒介
接入网中使用的传输媒介主要包括光纤、同轴电缆、双绞线和无线传输等。
拓扑结构
常见的接入网拓扑结构有星型、树型、环型和总线型等，不同的拓扑结构具有不 同的特点和适用场景。
关键设备与组件
1 2
光线路终端（OLT）
OLT是光接入网的核心设备，负责汇聚来自多个 光网络单元（ONU）的业务，并提供与上层网 络的接口。
计算机应用基础计算机网络与互联网的基础架构
计算机应用基础计算机网络与互联网的基础架构计算机应用基础：计算机网络与互联网的基础架构计算机网络是指将多台计算机通过通信设备和通信媒介连接在一起，实现数据和信息的传输与共享的系统。
而互联网则是由全球众多计算机网络相互连接而成的庞大网络系统。
计算机网络和互联网的基础架构是支撑当今信息社会的重要基石，本文将介绍它们的基本概念、组成要素以及功能与应用。
一、计算机网络的基础概念计算机网络是一种按照一定规则进行组织的计算机系统。
它由若干计算机和连接它们之间的通信设备组成，通过通信设备和传输介质实现计算机之间的数据传输和资源共享。
计算机网络的基本特点包括：1.1 互连性计算机网络的关键特点之一是互连性，即计算机网络中的各个节点通过通信链路相连接，形成一个整体。
通过互连性，计算机可以彼此传递和交换数据和信息。
1.2 共享性计算机网络通过共享通信资源，如打印机、存储设备等，实现资源共享。
共享性可以提高计算机资源的利用率，并且使得用户能够方便地访问和使用共享的资源。
1.3 可靠性计算机网络需要提供稳定、可靠的数据传输服务。
为了保证网络的可靠性，通信设备和通信协议需要具备错误检测和纠正的功能，同时还需要保障网络的安全性，防止未经授权的访问和数据泄露。
二、计算机网络的组成要素计算机网络的基础架构由若干重要组成要素构成，包括：2.1 主机主机是指计算机网络中的计算和控制单元，也称为终端设备。
主机可以是个人计算机、服务器、移动设备等，通过网络连接与其他主机进行通信和数据交换。
2.2 通信链路通信链路是连接计算机网络中不同主机的物理路径，包括有线和无线两种传输方式。
有线通信链路常见的有光纤、双绞线等，无线通信链路则包括无线局域网（WLAN）和移动通信网络。
2.3 通信设备通信设备是实现不同主机之间数据传输的关键设备，包括路由器、交换机和调制解调器等。
它们能够处理数据的转发、路由选择和信号调制等功能。
2.4 通信协议通信协议是计算机网络中实现数据传输和通信规则的约定。
计算机网络应用系统的基础架构
计算机网络应用系统的基础架构在当今数字化的时代，计算机网络应用系统已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从在线购物到远程办公，从社交媒体到智能交通，计算机网络应用系统的身影无处不在。
而要理解这些应用系统是如何工作的，我们首先需要了解它们的基础架构。
计算机网络应用系统的基础架构就像是一座大厦的基石，它为整个系统的稳定运行和功能实现提供了支撑。
这个基础架构主要由硬件、软件和网络通信三个部分组成。
硬件部分是基础架构的物理基础。
服务器是其中的核心组件之一，它承担着数据存储、处理和分发的重要任务。
服务器的性能直接影响着整个系统的运行速度和稳定性。
比如说，一个处理大量用户请求的电商网站，如果服务器性能不足，就可能出现页面加载缓慢、交易失败等问题。
除了服务器，网络设备也是硬件部分的关键组成。
路由器负责将数据在不同的网络之间进行传输和路由选择，就像交通警察指挥车辆在道路上行驶一样，确保数据能够准确、快速地到达目的地。
交换机则用于连接多个设备，形成一个局域网，使得设备之间能够高效地交换数据。
存储设备也是不容忽视的硬件之一。
随着数据量的不断增长，如何有效地存储和管理数据成为了一个重要的问题。
硬盘阵列、磁带库等存储设备为大量的数据提供了安全可靠的存储空间。
软件部分在基础架构中同样起着至关重要的作用。
操作系统是软件的基础，它管理着计算机的硬件资源和软件资源，为应用程序提供了运行环境。
常见的操作系统有 Windows Server、Linux 等。
数据库管理系统负责数据的组织、存储和管理。
它使得数据能够被高效地存储、检索和更新。
像 MySQL、Oracle 等数据库管理系统在各种应用系统中广泛使用。
中间件是连接不同应用程序和系统的桥梁。
它提供了一些通用的服务和功能，如消息队列、事务处理等，使得应用程序的开发更加便捷和高效。
应用软件则是直接为用户提供服务的部分，比如网页浏览器、电子邮件客户端、办公软件等。
网络通信部分是基础架构的连接纽带。
计算机网络的基本原理和架构
计算机网络的基本原理和架构计算机网络是指将多台计算机互相连接起来，使其能够共享资源和信息的系统。
它是现代科技的重要组成部分，广泛应用于各个领域，如教育、商务、通信等。
本文将介绍计算机网络的基本原理和架构。
一、基本原理1. 数据传输原理：计算机网络通过数据传输实现不同计算机之间的交流。
数据传输主要依靠信道进行，包括有线和无线信道。
数据在传输过程中会经历编码、调制和差错校验等过程，确保传输的准确性和可靠性。
2. 数据交换原理：数据交换是计算机网络实现信息共享的核心。
数据交换主要有两种方式，即电路交换和分组交换。
电路交换是指在通信双方建立连接后保持直接通信的方式。
分组交换是将数据分成多个小包进行传输，在传输过程中可以动态选择路径。
3. 数据传输协议：计算机网络中的数据传输依靠一系列的协议来实现。
常见的数据传输协议包括TCP/IP协议、HTTP协议和FTP协议等。
其中，TCP/IP协议是互联网的基础协议，负责实现数据在网络中的传输和路由。
二、基本架构1. 客户端-服务器架构：客户端-服务器架构是计算机网络中最常见的架构之一。
它使用集中式服务器来提供服务，客户端通过网络发送请求，并由服务器响应。
这种架构适用于需要提供相同服务的多个客户端。
2. 对等网络架构：对等网络架构是指计算机网络中各个节点之间地位相等，可以相互通信和共享资源。
这种架构适用于需要实现节点之间直接交流和合作的场景，如P2P文件共享。
3. 总线架构：总线架构是计算机网络中最基本的架构，也是最简单的架构之一。
它通过共享总线来实现数据传输，所有计算机通过总线进行通信。
总线架构适用于小型网络和局域网。
4. 分布式系统架构：分布式系统架构是指计算机网络中各个节点地位相等，可以独立工作，但又能协同合作。
分布式系统架构适用于大规模网络和云计算环境，可以提高资源利用率和可靠性。
三、实施步骤1. 确定网络需求：在构建计算机网络之前，首先要确定网络的需求，包括所需的带宽、用户数、安全性要求等。
网络架构初学者指南：从零开始掌握网络架构的概念与基础知识
网络架构初学者指南：从零开始掌握网络架构的概念与基础知识一、引言在当今数字化时代，网络架构成为了企业发展和个人生活中不可或缺的一部分。
无论是在云计算、大数据还是物联网等领域，网络架构都扮演着重要的角色。
本文将为初学者介绍网络架构的概念与基础知识，帮助读者从零开始掌握网络架构。
二、什么是网络架构网络架构是指构建和设计网络系统的过程和结果。
简单地说，它是网络的蓝图，决定了整个网络的结构和功能。
一个良好的网络架构应该能够满足用户和应用程序的需求，提供高性能、高可用性和可扩展性。
1. 分层架构分层架构是网络架构中常见的设计思想之一。
它将网络分为不同的层次，每一层都有特定的功能和责任。
常见的分层架构有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。
通过分层架构，不同层次的网络组件可以独立开发和维护，提高了系统的灵活性和可靠性。
2. 中心化和分布式架构中心化架构是指所有的网络功能和服务都集中在一个中心节点上。
这种架构适用于小型网络，但在大规模的网络中会成为瓶颈。
相反，分布式架构将网络功能和服务分散到多个节点上，提高了网络的可靠性和性能。
如今，越来越多的企业采用分布式架构来应对高并发和大规模数据处理的需求。
三、网络架构的基础知识1. 网络协议网络协议是网络通信的规则和约定。
常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、FTP等。
每个协议都定义了特定的规则，确保不同设备和应用之间可以进行有效的通信。
理解网络协议的工作原理对于网络架构师至关重要。
2. 路由和交换路由和交换是网络架构中常见的概念。
路由是指决定数据包在网络中的传输路径的过程，而交换则是指在局域网中转发数据包的过程。
了解路由和交换的原理可以帮助网络架构师优化网络性能和提高数据传输效率。
3. 安全性与隐私保护在网络架构设计中，保护数据的安全性和隐私是非常重要的。
网络架构师需要设计合理的安全策略，例如防火墙、加密通信和访问控制等，来防止黑客攻击和数据泄露。
四、网络架构设计流程了解网络架构设计流程是成为一名优秀的网络架构师的关键。
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交换机
集线器 子网A
集线器
子网B
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5、子网掩码分段： 子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可 以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络 部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一 步划分为若干子网。
缺省子网掩码： 即未划分子网，对应的网络号的位都置1，主机号都置0。 A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0 B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0 C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0
ppt课件
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6、虚拟局域网（VLAN）简介：
1）所谓VLAN，是指一个由多个段组成的物理网络中的结点的逻辑分 组，利用VLAN，工作组应用可以象所有工作组成员都连接到同一个物 理网段上一样进行工作，而不必关心用户实际连接到哪个网段上。 VLAN是交换式LAN的最大特点。
计算机网络
公安部交通管理科学研究所 2013年6月
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1
内容概述
• 计算机网络基础 • 局域网技术及解决方案 • 广域网技术及解决方案 • 网络安全相关技术及解决方案
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2
计算机网络基础
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3
什么是计算机网络
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4
ARPAnet
ppt课件
5
线缆
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6
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图一 总线型 （以太网）
图三 星型
图二 环型 （令牌环、 FDDI）
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图四 星型
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局域网技术
3、以太网类型：
1）标准以太网：速率为10Mbps，传输介质为同轴电缆或双绞线； 2）快速以太网：速率为100Mbps，传输介质为双绞线或光纤； 3）千兆以太网：速率为1000Mbps，传输介质为双绞线或光纤；
比特流
Application Presentation
Session Transport Network Data Link Physical
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TCP/IP协议簇
HTTP、FTP、SMTP、 SNMP、POP、TELNET、
RIP、NNTP等
内容分发
应用层
负载均衡
TCP和UDP
IP、ICMP、IGMP、 ARP、RARP等
SYN received
2
发送TCP SYN&ACK分段
(seq=300 ack=101 ctl=syn,ack)
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TCP连接的终止
主机B：服务端
主机 A：客户端
1 发送TCP FIN分段
关闭A到B 的连接
4 发送TCP ACK分段
2 发送TCP ACK分段 3 发送TCP FIN分段
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网卡
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8
交换机
ppt课件
9
路由器
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OSI 七层参考模型
Application Presentation
Session Transport Network Data Link Physical
数据 代码流 会话流 分段 （Segment） 包（Packet） 帧（Frame）
3）集线器：是一种连接多个用户节点的物理层设备，每个经集线器
连接的节点都需要一条专用电缆，用集线器可以建立一个物理的星型网
络结构。
常用的集线器按速率分有10M、100M、10/100M自适应三种，支
持的端口数从8口到24口不等。集线器令所有端口共享1课件
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4、局域网（以太网）设备：
4） 4、万局兆域以太网网（：以速太率网为1）00设00备M：bps,传输介质为双绞线或光纤.
1）网络线缆：同轴电缆、双绞线、光纤。
2）网卡：一种电脑辅助板卡，一面插入电脑母板的扩展槽，另一面
与网络线缆相连。网卡完成网络通信所需的各种功能。只有通过网卡，
电脑才能通过网络进行通信。
目前常用的以太网卡：10M、10/100M自适应、1000M。
交换机
信息中心
交换机
交换机
A楼
部门A
部门B
B楼
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部门A
部门B
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VLAN的产生原因－广播风暴
广播域
……
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通过路由器将网络分段
广播域
……
广播域
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22
通过VLAN划分广播域
Port 1 : VLAN-1
Port 2 : VLAN-2
广播域
……
广播域
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VLAN的优点
主机A
主机B
主机C
主机D
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VLAN表
端口
所属VLAN
Port1 VLAN5
Port2 VLAN10
……
……
Port7 VLAN5
……
……
Port10 VLAN10
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VLAN的划分方法— 基于 MAC地址的VLAN
路由器 交换机
传输层 网络层
Ethernet、ATM、FDDI、 X.25、ISDN等
物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据连路层 物理层
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TCP会话连接
主机A：客户端
主机 B：服务端
1
发送TCP SYN分段 (seq=100 ctl=SYN)
SYN received
3
Established (seq=101 ack=301 ctl=ack)
关闭A到B 的连接
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14
局域网技术及解决方案
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局域网技术
1、局域网（LAN）的定义：
LAN是一个覆盖地理位置相对较小的高速数据网络，通过电缆将服务 器、工作站、打印机和其它设备连接到一起。这种网络通常位于一个比 较集中的建筑群内。
2、LAN 拓扑结构：
电脑连接的方式叫“网络拓扑”，常见的LAN物理拓扑结构有三种： 总线型、环型和星型。而逻辑拓扑结构只有总线型和环型两种。逻辑总 线型和环型拓扑结构通常可以在星型物理拓扑结构中实现。
4）交换机：是数据链路层设备，它将较大的局域网分解成较小的子 网，另每个端口下连接的单个设备或子网独享10M（或100M）分段， 然后再实现分段间通信。
交换机对大网进行细分，减少了从一个分段到另一个分段时不必要的 网络信息流，从而解决了网络拥塞问题，提高网络整体性能。
常见交换机类型：10M、10/100M、1000M，端口从8口到48口不 等。
• 相对与传统的LAN技术，VLAN具 有如下优势：
– 隔离广播域，抑制广播报文. – 减少移动和改变的代价 – 创建虚拟工作组，超越传统网络的工
作方式 – 增强通讯的安全性 – 增强网络的健壮性
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VLAN的划分方法—基于端 口的VLAN
Port 1
Port 10
Port 2 Port 7