局域网组网技术分析
局域网组建的关键技术解析
局域网组建的关键技术解析在现代信息化时代，局域网的组建已经成为了企业、学校、机构等各类组织的常见需求。
局域网的建立不仅能够提供高效的内部网络通信，还能够实现共享资源、数据传输等功能。
本文将对局域网组建的关键技术进行解析，以帮助读者更好地理解和应用。
一、物理设备在局域网组建中，物理设备是起到连接网络、传输数据的关键组成部分。
一般来说，物理设备包括路由器、交换机和网线等。
1. 路由器：路由器是局域网中的核心设备，负责将数据包转发到不同的网络。
它可以根据数据包中的目标IP地址，决定将数据转发到哪个网络。
同时，路由器还能够提供安全策略、网络管理等功能。
2. 交换机：交换机是连接多个设备的网络设备，它能够根据MAC 地址来转发数据。
交换机具有高速传输、低延迟等特点，能够提供高效的数据交换。
3. 网线：作为连接设备的媒介，网线在局域网组建中起到了至关重要的作用。
常用的网线类型有Cat5、Cat6等，根据需要选择适合的网线种类。
二、网络拓扑结构网络拓扑结构指的是局域网中各个设备之间的物理连接方式。
常见的网络拓扑结构有星型拓扑、总线拓扑和环形拓扑等。
1. 星型拓扑：星型拓扑是指所有设备都连接到一个中心设备（如交换机或路由器）的网络结构。
这种拓扑结构具有良好的可扩展性和可靠性，但对设备的依赖较高。
2. 总线拓扑：总线拓扑是指所有设备都连接到一个共享线路的网络结构。
这种拓扑结构简单易实现，但对于网络数据的传输存在一定的限制。
3. 环形拓扑：环形拓扑是指所有设备按照环形顺序连接的网络结构。
这种拓扑结构具有较好的数据传输效率，但故障处理相对较为复杂。
三、网络协议网络协议是实现局域网组建的关键技术，它规定了不同设备之间进行通信时的数据格式和传输规则。
常见的网络协议有TCP/IP协议、HTTP协议等。
1. TCP/IP协议：TCP/IP协议是互联网最基础的协议之一，也是局域网通信的重要协议。
它以分层的方式进行数据传输，分别对应物理层、数据链路层、网络层和传输层。
局域网组建技术
局域网组建技术在当今数字化的时代，局域网（Local Area Network，简称 LAN）已经成为企业、学校、家庭等各种场所中不可或缺的一部分。
它能够实现设备之间的高效通信和资源共享，极大地提高了工作效率和生活便利性。
那么，什么是局域网组建技术呢？它又是如何实现的呢？让我们一起来深入了解一下。
一、局域网的基本概念局域网是指在一个相对较小的地理范围内（如一个办公室、一栋建筑物或一个校园），将各种计算机、服务器、打印机、网络存储设备等通过网络连接设备连接在一起，实现资源共享和信息交换的网络系统。
局域网的特点包括覆盖范围小、传输速度快、误码率低、成本相对较低等。
常见的局域网拓扑结构有星型、总线型、环型和树型等。
二、局域网组建的硬件设备1、网络线缆常见的网络线缆有双绞线、同轴电缆和光纤等。
双绞线是目前最常用的网络连接线缆，分为五类、超五类、六类等不同规格，适用于不同的网络传输速度要求。
光纤具有传输速度快、抗干扰能力强等优点，常用于对传输速度和稳定性要求较高的场合。
2、网络接口卡（NIC）也称为网卡，是计算机连接网络的必备硬件设备。
它负责将计算机中的数字信号转换为网络中的电信号或光信号进行传输。
3、交换机交换机是局域网中的核心连接设备，用于连接多台计算机和其他网络设备，实现数据的快速转发和交换。
交换机根据端口数量、传输速度和功能的不同，有多种类型可供选择。
4、路由器如果需要将局域网连接到互联网，或者实现不同局域网之间的通信，就需要使用路由器。
路由器能够根据网络地址进行数据包的转发和路由选择。
5、服务器服务器在局域网中用于提供各种服务，如文件共享、打印服务、数据库服务等。
常见的服务器类型有文件服务器、打印服务器、应用服务器等。
三、局域网组建的软件设置1、操作系统计算机的操作系统中通常都内置了网络设置功能，如 Windows 系统中的“网络和共享中心”。
在操作系统中需要设置 IP 地址、子网掩码、网关等网络参数。
《计算机网络基础》局域网组网技术
《计算机网络基础》局域网组网技术局域网（Local Area Network, LAN）是指在有限范围内连接起来的计算机和网络设备的集合。
局域网组网技术就是指在局域网内部连接不同设备的方法和技术，它既包括硬件设备的连接，也包括网络协议和配置方案等软件层面的技术。
局域网组网技术的发展可以分为两个阶段，分别是集线器时代和交换机时代。
首先，我们来了解一下集线器时代的局域网组网技术。
在集线器时代，由于网络规模较小，主要采用物理层的基带信号连接方式。
集线器作为一个中心节点，通过集中转发数据包来实现不同设备之间的通信。
当一台设备发送数据时，集线器会将数据包转发到其它设备上，这种方式被称为广播。
但是这种方式存在一些问题，比如广播风暴、冲突问题等。
同时，由于集线器只工作在物理层，无法识别MAC地址和IP地址等网络层的信息，因此无法实现精确的数据转发。
随着网络规模的扩大和数据量的增加，集线器逐渐不能满足需要，交换机作为新一代的局域网组网技术得到了广泛的应用。
交换机是在集线器的基础上发展而来，它在物理层不仅能转发基带信号，而且还能实现在数据链路层的数据转发。
交换机不再广播数据包，而是将数据包根据目的MAC地址转发到对应的端口，实现了精确的数据转发。
此外，交换机还支持网口的协商功能，能够自动协商网口速度和双工模式，提供更高的数据传输速率。
局域网组网技术中的另一个重要方面是网络协议和配置方案。
常见的局域网协议有Ethernet、WiFi、Token Ring等。
Ethernet是一种常用的局域网协议，它定义了局域网中数据的传输方式和格式。
WiFi是一种无线局域网技术，它使用无线信号进行数据传输，提供了更灵活的连接方式。
Token Ring是一种环形网络拓扑结构，设备按照一定的规则获得数据传输的令牌，实现有序的数据传输。
在局域网组网中，还需要进行一些配置方案，以保证网络的正常运行。
例如，IP地址的分配方案、子网划分方案、路由配置方案等。
局域网组建的基本原理和技术
局域网组建的基本原理和技术局域网（Local Area Network，简称LAN）是指位于相对较小地理范围内的计算机网络，通常是指企业、学校、办公场所等内部网络。
局域网的组建需要依靠一定的原理和技术来实现。
本文将介绍局域网组建的基本原理和技术。
一、局域网基本原理1.1 物理连接局域网中的计算机和设备之间通常通过物理连接来进行数据传输。
常用的物理连接方式有以太网（Ethernet）、无线局域网（Wireless LAN）、光纤等。
以太网是较为常见和广泛应用的一种物理连接方式，通过以太网协议传输数据。
1.2 网络拓扑网络拓扑指的是计算机和设备相互连接的方式。
常见的网络拓扑有星型拓扑、总线拓扑、环形拓扑等。
星型拓扑是局域网部署最常见的拓扑结构，其中每台计算机都与一个中央设备（如交换机）相连。
1.3 IP地址和子网掩码为了实现局域网内计算机之间的通信，每台计算机都需要有一个唯一的IP地址。
在一个局域网中，IP地址通常有相同的网络号，但主机号不同。
子网掩码用于将IP地址划分为网络号和主机号。
二、局域网组建的技术2.1 交换机交换机是局域网组建中必不可少的设备。
它用于将局域网中的计算机连接起来，并实现数据的交换和转发。
交换机可以根据MAC地址学习和存储计算机的地址信息，从而有效地将数据传输到目标设备。
2.2 路由器路由器是用于连接不同局域网之间的设备，实现跨网络通信。
它能够根据IP地址和路由表等信息，选择合适的路径将数据包转发到目标网络。
通过路由器的连接，不同局域网之间可以进行互联和通信。
2.3 网络协议局域网组建还需要依赖于一系列网络协议。
其中包括以太网协议、传输控制协议/网络协议（TCP/IP）、动态主机配置协议（DHCP）、域名系统（DNS）等。
这些协议为局域网内的计算机提供了通信和数据传输的基础。
2.4 网络安全技术在局域网组建过程中，网络安全是一个重要的考虑因素。
为了保护局域网中的数据和信息安全，需要采取一系列安全技术措施，如防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络（VPN）等。
无线局域网组网技术
无线局域网组网技术摘要：无线局域网（WLAN）是一种二次元无线通信技术，它允许用户在不需要电缆的情况下使用移动设备访问网络资源。
基于WLAN实现的组网技术可以提供更快的数据传输速度、更广的无线覆盖范围和更便捷的设备接入方式，已经广泛应用于企业、机构和家庭。
本文将介绍无线局域网组网技术的概念、结构和模式，并详细阐述WLAN组网的常见问题和解决方案，以及WLAN组网实践中需要注意的安全问题。
关键词：无线局域网、组网技术、数据传输速度、覆盖范围、设备接入、安全问题正文：一、无线局域网组网技术的概念和结构无线局域网组网技术是指通过WLAN实现多个无线设备之间的连接和交互，构成一个无线网络环境。
WLAN核心组成部分包括无线接入点（AP）、无线客户端设备、无线控制器等。
其中，无线接入点是设备与网络进行连接的媒介，它通过无线信号接收器和发射器与客户端设备进行通信。
无线客户端设备则通过信号接收器和发射器连接到无线接入点，实现与其他设备的通信和数据交换。
无线控制器是一个关键组成部分，它提供网络管理和安全控制的功能，帮助用户更好地管理无线网络环境。
二、无线局域网组网技术的模式无线局域网组网技术可以采用多种不同的模式，以适应不同环境和需求的使用场景。
以下是几种常见的无线组网模式：1、基础设施模式基础设施模式是最常用的无线组网模式，它由一个或多个无线接入点和多个客户端设备组成。
无线接入点作为无线网络的核心控制节点，被用来连接客户端设备。
该模式最适合需要多个不同设备之间自由交互和传输数据的场合，比如企业和公共设施（如医院、学校、机场、咖啡厅和酒店等）。
2、网桥模式网桥模式通过无线设备连接两个物理局域网，从而实现设备之间的数据传递和共享。
该模式通常用于跨越建筑物和地理位置的无线网络连接，其安装较为简单，对网络基础架构的要求较少，也更易于进行移动式布线。
3、集成模式集成模式是无线组网模式中最复杂的一种，它利用现有的有线网络设备来协作构建无线网络。
《计算机网络基础》局域网组网技术
二、局域网的组成
第5章 局域网组网技术
11
通信介质
通信介质是网络中信息传输的载体，是网络通信的物质基础之一。在局域网中， 常用的通信介质有同轴电缆、双绞电缆和光缆，有的场合还采用无线介质（Wireless Medium）如微波、激光、红外线和无线电等。 1. 同轴电缆
同轴电缆由中心导体、绝缘层、导体网和保护套组成。同轴电缆按带宽分为两类： 基带同轴电缆和宽带同轴电缆。 2. 双绞电缆
总线上只能有一台计算机发送数据，否则数据信号在信道中会叠加，相 互干扰，产生数据冲突，使发出数据无效。由于站点都是随机发送数据的， 如果没有一个协议来规范，所有站点都来争用同一个站点，必然会发生冲突。 载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）正是解决这种冲突的协议。该协 议实际上可分为“载波侦听”和“冲突检测”。
四、局域网介质访问控制方式
载波侦听多路访问/冲突检测法
第5章 局域网组网技术
21
1. 工作过程 CSMA/CD又被称之为“先听后讲，边听边讲”，其具体工作过程概括如下： （1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。 （2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。 （3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，并向总线发出一串阻塞信号 （连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。
802.1 网际互连
网际互连
802.2 逻辑链路控制
逻辑链路
802.3 MAC
802.4 MAC
802.5 MAC
802.6 MAC
802.7 MAC
介质访问控 制
802.1 寻址、管理 802.1 体系结构
802.3 物理
802.4 物理
局域网组网技术ppt课件
包括VLAN划分、VPN设置、网络流量控制等。
校园网络组建案例
校园网络需求分析
包括教学楼、宿舍楼、图书馆等区域的网络 覆盖需求。
校园网络拓扑结构设计
如树型结构、环形结构等，确保网络覆盖范 围和稳定性。
校园网络硬件设备选型
包括交换机、路由器、无线AP等设备的选 择。
校园网络配置与调试
网络规划原则和步骤
需求分析
明确网络建设目标、业务需求、用户数量及 分布等。
拓扑结构设计
根据需求分析结果选择合适的拓扑结构类型， 并进行详细设计。
设备选型与配置
根据拓扑结构设计选择合适的网络设备和配件， 并进行合理配置。
IP地址规划
为网络设备分配IP地址，确保地址的唯一性和可管 理性。
网络安全规划
制定网络安全策略和措施，确保网络的安全性和 可靠性。
务连续性。
灾难恢复演练
03
定期进行灾难恢复演练，检验备份和恢复方案的有效性，提高
应对突发事件的能力。
06
CATALOGUE
局域网组建实践案例分析
家庭局域网组建案例
家庭网络需求分析
家庭局域网拓扑结构选择
包括设备数量、网络覆盖范围、数据传输 速度等。
如星型、总线型等，根据家庭实际情况选 择。
家庭局域网硬件设备选型
制定详细的访问控制规则，包括哪 些用户可以访问哪些资源、访问时 间和方式等，确保敏感数据不被非 法访问。
审计和监控
对用户操作进行审计和监控，发现 异常行为及时进行处理。
数据备份和恢复方案设计
数据备份策略
01
制定定期备份计划，将重要数据备份到安全可靠的地方，防止
数据丢失。
组网技术小结
组网技术小结组网技术是计算机网络领域的重要内容，主要用于实现不同设备之间的互联和通信。
随着计算机网络的发展和普及，组网技术也在不断更新和创新，在不同的应用场景中有着不同的实现方式和技术选型。
一、局域网组网技术局域网（Local Area Network，LAN）是在有限的范围内实现设备互联的网络。
常用的局域网组网技术有以太网、无线局域网和局域网交换机。
以太网是最常用的局域网组网技术，是一种基于CSMA/CD协议的传输技术。
通过网卡、以太网线和集线器连接设备，实现设备之间的通信。
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）是利用无线传输技术实现设备之间的通信，常用的无线局域网组网技术有Wi-Fi技术。
Wi-Fi技术基于IEEE 802.11协议，使用2.4GHz或5GHz频段进行无线信号传输，具有覆盖范围广、灵活性高等优点。
局域网交换机是一种用于局域网内部的设备的互联和通信的网络设备。
通过使用交换机，可以提高局域网的性能和可靠性，实现设备之间的直接通信，减少冲突和碰撞。
二、广域网组网技术广域网（Wide Area Network，WAN）是连接不同地点的局域网或设备的网络。
常用的广域网组网技术有电话线路、光纤传输、无线传输和虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）。
电话线路是传统的广域网组网技术之一，利用电话线路进行数据传输。
缺点是传输速度慢、带宽狭窄。
光纤传输是一种高速、大容量的广域网组网技术。
利用光纤进行数据传输，具有传输速度快、带宽宽广等优点。
无线传输是利用无线通信技术进行广域网组网。
常见的无线传输技术有无线电、微波、卫星等。
虚拟专用网络是在公共网络上构建专用网络的技术。
通过加密和隧道技术，实现数据在公共网络上的安全传输，可用于远程办公、分支机构互联等场景。
三、数据中心网络组网技术数据中心是大规模计算和存储的集中地。
数据中心网络组网技术主要用于数据中心内部的设备互连和通信。
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VLAN1
VLAN2
以太局域网中的其他技术
• 全双工(Full_duplex)以太网
• Fast Ethernet Channel(CISCO)
• Gigabit Channel(LUCENT)
局域网仿真 (LANE)
ATM Network
Emulated LAN (ELAN) Segment
对高层隐藏了ATM 让 ATM 看起来象以太网/令牌环网 NIC, 局域网交换机和ATM路由器都 支持LANE
ARP 应答(至主机A) (这是缺省网关 的 MAC 地址)
主机 B
非本地网中地址解析协议 (ARP) 的运作过程
(缺省网关设为本机)
主机 A
ARP 广播请求 (主机Z 的MAC 地址？)
路由器 X (proxy arp server)
(检查自己的路由 表中有无 到达Z 的网络)
ARP 应答(至主机A) (这是路由器X 的 MAC 地址)
?1998, Cisco Systems, Inc.
802.3 802.4 802.5 CSMA/CD 令牌总线 令牌环 MAC MAC MAC
Physical Physical Physical
Physical (bits,signals, clocking)
LAN 数据链路层的子层
Logical Link Control
Network
Data Link
FCS
802.3 MAC 帧
• 帧长与数据长度字段不一致
• 帧长不是整数个字节
• 用收到的帧校验序列FCS 检测到帧有差错
• 帧长小于规定的最小值(64 or 512 bytes)
使用网桥来隔离冲突域
Token Ring
使用网桥(交换机)的好处
• 隔离冲突域、改善性能
• 扩大了物理范围 • 增加了工作站的最大数目
LANE 服务基本原理
LAN Emulation Services
LANE Config Server (LECS) LANE Server (LES) Broadcast and Unknown Server (BUS) Initialization
Address Resolution Data Flooding
• 可互联不同类型的局域网
透明网桥的工作原理
在端口x上收到无差错的帧 在站表中找到目的站？ 是 是 丢弃此帧 方向为端口x？ 否 向正确的方向转发此帧
否
向除x 之外的所有端 口转发此帧
源站在站表中？ 是 更新方向和定时器
否
将源站加入站表中， 置定时器
兜圈子问题的解决：Spanning Tree Protocol
其它的MPOA 目的
将转发功能与路由计算功能分开 好处：低成本的L2/L3转发器与局域网交换机中完整的路由器 要求附接遗留设备的主机不发生变化 利用/融合其它工作组（如 LANE, IETF, IEEE)的工作
支持VLAN 间直通式通信的 MPOA
2. L3 Cut-through 1. Initially Packets Forwarding Info Given Routed Between to Edge Devices Emulated LANs (VLANs)
Ethernet/Fast Ethernet/Giga Ethernet
10 BaseT
10 BaseF
10 Base2 10 Base5 100 BaseT 100 BaseF 1000 BaseSx 1000 BaseLx
广播型多点访问网络
A B C D
对于A 点发出的广播数据包，B、C、D等各点都 会接收并进行处理；对于A 向D 发送的点到点的 数据包，B和C 点接收到之后将在数据链路层以 下把其丢弃，只有D 会对数据包进行接收和处理。
LANE 2.0 增加了支持 ABR, QoS 级和信息流多路复用的性能
LANE 2.0 提供了特别多点广播服务，从而具有更 好的多点广播管理功能和可伸缩性能 在已经取得成功和比较成熟的 LANE 1.0 标准基础 之上，开发出了LANE2.0
MPOA 的目的
让 L3 协议利用 ATM
设备间的直接VC，而不必总是通过路由器传输VLAN间和子 网的通信 访问ATM QoS；L3至ATM QoS的集成
局域网(LAN)组网技术
Local-Area Networks
• 工作在一个相对有限的地理范围内 • 网络内具有高带宽的传输媒质并支持多点访问 • 网络一般处于私用的管理之下
• 对本地业务提供full-time 的支持
• 根据定义，LAN 互联一些地理上邻接的设备
IEEE 802 标准
Data Link (frames) 802.2 LLC Ethernet
LAN Emulation Clients
LANE 1.0 回顾 (LEC VCCs)
Control Direct VCC Control Distribute PMP VCC
LECS
LES
BUS
Configuration Direct VCC
Multicast Send VCC
LEC
LEC
Ethernet
主机 A
ARP 广播请求 (主机Z 的MAC 地址？)
主机 Z
ARP 应答(至主机A) (这是主机Z 的 MAC 地址)
主机 B
本地网中地址解析协议 (ARP) 的运作过程
非本地网中地址解析协议 (ARP) 的运作过程
(缺省网关设为路由器的端口)
主机 A
路由器 X
ARP 广播请求 (缺省网关 的MAC 地址？)
Query for L3 Cut-through Information
3. Inter-VLAN Traffic via Resultant Direct cut-through Connection
Use This L3 Cut-through for Red to Blue
47
0103_08F9_c1 NW98_Asia_820
广播风暴问题的解决：隔离广播域
普通广播消息 未知目标地址的消息
普通广播消息 未知目标地址的消息
虚拟网 1 虚拟网 2
划分虚拟网(VLAN)
802.1Q标记方案
6 Destination Address 6 Source Address 3 User Priority 1 CFI
2
EtherType = TPID 2 Tag Control Information 2 MAC Length/Type 42 150 0 4 MAC DATA PAD FCS
MAC 子层的功能
• 对高层数据进行封帧、解帧 • 比特差错控制 • 实现和维护MAC 协议 • 寻址 Vendor Code Serial Number 24 bits
24 bits
在网络设备出厂时MAC 地址被烧在ROM 里面
地址解析协议(Address Resolution Protocol)
主机 B
组建LAN 常用的组网技术
• FDDI • ATM • Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet
FDDI 网络结构组成
Dual-Homed
DAC
DAC
DAS
SAS
DAS:Dual Attachment Stations SAS:Single-Attachment Stations DAC:Dual Attachment Concentrator
Data Direct VCC
LANE 1.0 的局限性
无LANE服务冗余 每个ELAN只有一个LECS、LES和BUS 有限的伸缩性能: 无 QoS(只有UBR) 无 ABR 支持 在一个单一VC上无法多路复用多个数据流 无特定的多点广播功能 (组)
扩展局域网仿真网络
LANE 设计事宜
广播域大小 LANE BUS 性能 LANE VC 消耗
ATM 交换机要求
Connection set-up performance (calls per second)
Private Network-to-Node Interface (PNNI)
Additional congestion control mechanism
LANE 2.0
LANE 2.0 增加了LE 服务冗余性能，从而增强了 LANE环境OHA • 受控接入 集中式控制方式：轮询 分散式控制方式：令牌
随机接入技术：ALOHA
1
2
3 4
随机接入技术：ALOHA
吞吐量S
0.184
S＝G×e
-2G
0.5
网络负载G
纯ALOHA 吞吐量的技术曲线
802.3 规定的无效帧
前同步码 目的地址 源地址 数据长度 LLC 帧(数据)
VID (VLAN ID) ?2 bits
用于: • IEEE 802.3ac • IEEE 802.1Q • IEEE 802.1p
划分跨越主干的虚拟网
在快速以太网上通过ISL/VLT/802.1Q 实现 在FDDI 上通过802.10 实现 在ATM 上通过LANE 实现
巧妙使用多个生成树提高效率
LLC MAC Media Access Control
Physical
MAC Frame 802.2 LLC
Packet
与具体媒质有关的功能都集中在MAC 子层
LLC 子层的主要功能
•建立和释放数据链路层的逻辑连接
•提供与高层的接口(Service Access Point)
•差错控制
•给帧加上序号 局域网对LLC 子层是透明的，只有下到MAC 子 层才能看见所连接的是什么标准的局域网(总线网、 或令牌环网