2015計(jì)算機(jī)三級(jí)《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》知識(shí)：交換式局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng)

　　1.交換式局域網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

　　(交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)。交換機(jī)需要建立“端口號(hào)/MAC地址映射表”，利用“地質(zhì)學(xué)習(xí)”的方法來(lái)動(dòng)態(tài)建立和維護(hù) “端口號(hào)/MAC地址映射表”。)

　　(1)交換機(jī)的基本概念。交換機(jī)可以有多個(gè)端口，每個(gè)端口可以連接一個(gè)結(jié)點(diǎn)，也可連接共享介質(zhì)的集線器(HUB);實(shí)現(xiàn)多個(gè)端口的并發(fā)連接和多個(gè)節(jié)點(diǎn)的并發(fā)傳輸。交換機(jī)通常針對(duì)某種局域網(wǎng)設(shè)計(jì)，交換式局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)。

　　(2)交換機(jī)的特點(diǎn)：低交換延遲,支持不同傳輸速率和工作模式(交換機(jī)端口支持不同的傳輸速率—半雙工和全雙工模式，交換機(jī)可完成不同端口速率之間轉(zhuǎn)換)，支持虛擬局域網(wǎng)服務(wù)(交換式局域網(wǎng)是虛擬局域網(wǎng)的基礎(chǔ))。

　　2.局域網(wǎng)交換機(jī)的工作原理

　　交換機(jī)需要建立“端口號(hào)/MAC地址映射表”，利用“地質(zhì)學(xué)習(xí)”的方法來(lái)動(dòng)態(tài)建立和維護(hù) “端口號(hào)/MAC地址映射表”。

　　3.交換機(jī)的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式

　　以太網(wǎng)交換機(jī)的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式包含3類(lèi)：直接交換方式、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式、改進(jìn)的直接交換方式

　　• 直接交換方式

　　交換機(jī)只要接收幀并檢測(cè)目的地址，就立即將該幀轉(zhuǎn)發(fā)出去，不用判斷是否出錯(cuò)。幀出錯(cuò)檢測(cè)由結(jié)點(diǎn)完成。優(yōu)點(diǎn)：交換延遲短;缺點(diǎn)：缺乏檢錯(cuò)，不支持不同速率端口之間的幀轉(zhuǎn)發(fā)。

　　• 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式

　　交換機(jī)需要完整接收幀并進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)：具有差錯(cuò)檢測(cè)能力，并支持不同速率端口間的幀轉(zhuǎn)發(fā);缺點(diǎn)：交換延遲將會(huì)延長(zhǎng)。

　　• 改進(jìn)的直接交換方式

　　結(jié)合上述兩種方式，接收到前64B后，判斷幀頭是否正確，正確轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)短幀而言，交換延遲同直通交換延遲;對(duì)長(zhǎng)幀而言，因?yàn)橹粚?duì)幀頭(地址和控制字段)檢測(cè)，交換延遲將會(huì)減少。

　　4.虛擬局域網(wǎng)的工作原理

　　(1)虛擬網(wǎng)絡(luò)概念：建立在交換機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，將局域網(wǎng)上的結(jié)點(diǎn)按工作性質(zhì)與需要?jiǎng)澐殖扇舾蓚�(gè)“邏輯工作組”，一個(gè)邏輯工作組就是一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。

　　虛擬網(wǎng)絡(luò)以軟件方式實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，工作組的結(jié)點(diǎn)不受物理位置的限制(相同工作組的結(jié)點(diǎn)不一定在相同的物理網(wǎng)段上，只要能夠通過(guò)交換機(jī)互聯(lián))。從一個(gè)工作組到另一個(gè)工作組時(shí)，只要通過(guò)軟件設(shè)定，無(wú)需改變結(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的物理位置。

　　(2)組網(wǎng)方法：(4種)

　　A.利用交換機(jī)端口號(hào)定義虛擬局域網(wǎng)：邏輯上將交換機(jī)端口劃分為不同的虛擬子網(wǎng)，當(dāng)某一端口屬于一個(gè)虛擬網(wǎng)時(shí)，就不能屬于另外一個(gè)虛擬子網(wǎng)。缺點(diǎn)：當(dāng)將結(jié)點(diǎn)從一個(gè)端口轉(zhuǎn)移到另一個(gè)端口時(shí)，管理者需要重新配置虛擬網(wǎng)成員。

　　B.用MAC地址定義虛擬網(wǎng)絡(luò)：利用MAC地址定義虛擬局域網(wǎng)，因?yàn)镸AC地址是與物理相關(guān)的地址，因此稱(chēng)為基于用戶(hù)的虛擬網(wǎng);缺點(diǎn)：所有用戶(hù)初始時(shí)必須配置到至少一個(gè)虛擬網(wǎng)，初始配置人工完成，隨后可自動(dòng)跟蹤用戶(hù)。

　　C.用網(wǎng)絡(luò)層地址定義虛擬網(wǎng)絡(luò)：利用IP地址定義虛擬網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)：用戶(hù)可按協(xié)議類(lèi)型組成虛擬網(wǎng)，可隨意移動(dòng)不需要重新配置。缺點(diǎn)：性能比較差，原因是檢查網(wǎng)絡(luò)層地址比檢查MAC地址更費(fèi)時(shí)。

　　D.用IP廣播組的虛擬網(wǎng)絡(luò)：基于IP廣播組動(dòng)態(tài)建立虛擬網(wǎng)。廣播包發(fā)送時(shí)，動(dòng)態(tài)建立虛擬網(wǎng)，廣播組中的所有成員屬于一個(gè)虛擬網(wǎng)。它們只是特定時(shí)間內(nèi)特定廣播組成員。優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)服務(wù)靈活建立，可跨越路由器與廣域網(wǎng)。

　　5.虛擬局域網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)

　　(1)方便網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)管理，減少網(wǎng)絡(luò)管理開(kāi)銷(xiāo)。通過(guò)虛擬局域網(wǎng)的設(shè)置可以在調(diào)整用戶(hù)涉及結(jié)點(diǎn)位置變化時(shí)，不需要重新布線。

　　(2)提供更好的安全性。針對(duì)不同的用戶(hù)可以設(shè)置 不同的權(quán)限和要求，虛擬網(wǎng)是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和安全的方法。

　　(3)改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。虛擬網(wǎng)可以隔離不同的用戶(hù)組，將同類(lèi)的用戶(hù)控制在一個(gè)虛擬局域網(wǎng)中，減少?gòu)V播風(fēng)暴的危害，有利于改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

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