第四章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指由通信線路互相連接的許多獨(dú)立自足工作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源共享集合體，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

4.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的隔層及其協(xié)議的集合。計(jì)算機(jī)之間要交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，用于規(guī)定信息的格式及如何發(fā)送和接受信息的一套規(guī)則就稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用分層設(shè)計(jì)方法，按照信息的傳輸過(guò)程將網(wǎng)絡(luò)的整體功能分解為一個(gè)個(gè)的功能層，不同機(jī)器上的同等功能層之間采用相同的協(xié)議，同一機(jī)器上的相鄰功能層之間通過(guò)接口進(jìn)行信息傳遞。

4.1.1 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型

開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型OSI/RM，構(gòu)造了由下到上的七層模型，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。

1. OSI/RM各層的功能

1. 物理層。主要功能是透明的完成相鄰接點(diǎn)之間原始比特流的傳輸。物理層在傳輸介質(zhì)基礎(chǔ)上作為系統(tǒng)和通信介質(zhì)的接口，為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)。
2. 數(shù)據(jù)鏈路層。負(fù)責(zé)在兩個(gè)相鄰接點(diǎn)之間的線路上無(wú)差錯(cuò)的傳遞以幀為單位的數(shù)據(jù)，通過(guò)流量控制和差錯(cuò)控制，將原始不可靠的物理層連接變成無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)通道，并解決多用戶競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，使之對(duì)網(wǎng)絡(luò)層顯現(xiàn)一個(gè)可靠的鏈路。
3. 網(wǎng)絡(luò)層。是通信子網(wǎng)的最高層，主要任務(wù)是在數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信子網(wǎng)的連接，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接交換網(wǎng)路服務(wù)數(shù)據(jù)單元。主要解決數(shù)據(jù)傳輸單元分組在通信子網(wǎng)中的路由選擇、擁塞控制和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)層建立網(wǎng)絡(luò)連接為傳輸層提供服務(wù)。
4. 傳輸層。既是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的最高層，又是面向網(wǎng)絡(luò)通信的低三層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層）和面向信息處理的高三層（會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層）之間的中三層，是資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的橋梁，主要任務(wù)是為兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的通信提供可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。
5. 會(huì)話層。利用傳輸層提供的端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，具體實(shí)施服務(wù)請(qǐng)求者與服務(wù)器提供者之間的通信、組織和同步他們的會(huì)話活動(dòng)，病管理他們的數(shù)據(jù)交換過(guò)程。會(huì)話層提供服務(wù)通常需要經(jīng)過(guò)建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和釋放連接三個(gè)階段。會(huì)話層是最薄的一層，常被省略。
6. 表示層。處理的是用戶信息的表示問(wèn)題。短用戶（用戶進(jìn)程）之間傳送的數(shù)據(jù)包含語(yǔ)義和語(yǔ)法兩個(gè)方面。語(yǔ)義是數(shù)據(jù)的內(nèi)容及其含義，它由應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理；語(yǔ)法是與數(shù)據(jù)表示形式有關(guān)的方面，例如，數(shù)據(jù)的格式、編碼和壓縮等。表示層主要用于處理應(yīng)用實(shí)體面向?qū)ο蠼粨Q的信息的表示方法，包括用戶數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和在傳輸時(shí)的比特流（或字節(jié)流）的表示。這樣，即使每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)有各自的信息表示法，但被交換的信息類(lèi)型和數(shù)值仍能用一種共同的方法來(lái)描述。
7. 應(yīng)用層。通常是直接面向用戶的一層，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和最終用戶之間的界面。在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)把會(huì)話層和表示層歸入應(yīng)用層，是OSI/RM稱為一個(gè)簡(jiǎn)化的五層模型。

2. TCP/IP結(jié)構(gòu)模型

傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議。

1. 網(wǎng)絡(luò)接口層。大致對(duì)應(yīng)OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，TCP/IP協(xié)議不包含具體的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，只定義了網(wǎng)絡(luò)接口層作為物理層的接口規(guī)范。網(wǎng)絡(luò)接口層處在TCP/IP接口模型的最底層，主要負(fù)責(zé)為物理網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)所需的全部服務(wù)程序和功能。
2. 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層。也成網(wǎng)絡(luò)層、互聯(lián)網(wǎng)層或網(wǎng)際層，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)報(bào)文獨(dú)立的從信源傳送到信宿，主要解決路由選擇、阻塞控制和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等問(wèn)題，在功能上類(lèi)似于OSI/RM中的網(wǎng)絡(luò)層。
3. 傳輸層。負(fù)責(zé)在信源和信宿之間提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，相當(dāng)于OSI/RM中的傳輸層。
4. 應(yīng)用層。直接面向用戶應(yīng)用，為用戶方便的提供對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)資源的訪問(wèn)服務(wù)，包含了OSI/RM會(huì)話層和表示層中的部分功能。

4.1.2 常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

1. 應(yīng)用層協(xié)議

應(yīng)用程序通過(guò)本層協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)交互的任務(wù)。主要協(xié)議如下：

• FTP，文件傳輸協(xié)議。是網(wǎng)絡(luò)上兩臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送文件的協(xié)議，運(yùn)行在TCP之上，是通過(guò)Internet將文件從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硪慌_(tái)計(jì)算機(jī)的一種途徑。傳輸模式包括Bin（二進(jìn)制傳輸）和ASCII（文本文件）兩種，除了文本文件之外，都應(yīng)該使用二進(jìn)制傳輸。FTP在客戶機(jī)和服務(wù)器之間需建立兩條TCP連接，一條用于傳送控制信息（使用21號(hào)端口），另一條用于傳送文件內(nèi)容（使用20號(hào)端口）。
• TFTP，簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議。用來(lái)在客戶機(jī)和服務(wù)器之間進(jìn)行簡(jiǎn)單文件傳輸?shù)膮f(xié)議，提供不復(fù)雜，開(kāi)銷(xiāo)不大的文件傳輸協(xié)議。建立在UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）之上，提供不可靠的數(shù)據(jù)流傳輸協(xié)議，不提供存取授權(quán)與認(rèn)證機(jī)制，使用超時(shí)重傳方式來(lái)保證數(shù)據(jù)的到達(dá)。
• HTTP，超文本傳輸協(xié)議，是用于從WWW服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議?？梢允篂g覽器更加高效，使網(wǎng)絡(luò)傳輸減少。HTTP建立在TCP之上，它不僅保證計(jì)算機(jī)正確快速的傳輸超文本文檔，還確定傳輸文檔中的哪一部分，以及哪一部分內(nèi)容首先顯示等。
• SMTP，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議，建立在TCP之上，是一種提供可靠且有效的電子郵件傳輸協(xié)議。SMTP是建模在FTP文件傳輸服務(wù)上的一種郵件服務(wù)器，主要用于傳輸系統(tǒng)之間的郵件信息，并提供與電子有間有關(guān)的通知。
• DHCP，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議，建立在UDP之上，是基于客戶機(jī)/服務(wù)器模型設(shè)計(jì)的。所有的IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)定數(shù)據(jù)都由DHCP服務(wù)器集中管理，并負(fù)責(zé)處理客戶端的DHCP要求；而客戶端則會(huì)使用從服務(wù)器分配下來(lái)的IP環(huán)境數(shù)據(jù)。DHCP通過(guò)續(xù)租（默認(rèn)為8天）的概念，有效且動(dòng)態(tài)的分配客戶端的TCP/IP設(shè)定。當(dāng)租約過(guò)半時(shí)，客戶機(jī)需要向DHCP服務(wù)器申請(qǐng)續(xù)租，當(dāng)租約超過(guò)87.5%時(shí)，如果仍然沒(méi)有和當(dāng)初提供IP的DHCP服務(wù)器聯(lián)系上，則開(kāi)始聯(lián)系其他的DHCP服務(wù)器。DHCP服務(wù)器分配的IP地址可以分為三種方式，分別是固定分配、動(dòng)態(tài)分配和自動(dòng)分配。
• Telnet，遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)，是登錄和仿真程序，建立在TCP之上，基本功能是允許用戶登錄進(jìn)入遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。以前，Telnet是一個(gè)將所有用戶輸入送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的簡(jiǎn)單的終端程序。目前，它的一些較新的版本是在本地執(zhí)行更多的處理，可以提供更好的響應(yīng)，并且減少了通過(guò)鏈路發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的信息數(shù)量。
• DNS，域名系統(tǒng)，在Internet上域名與IP地址之間是一一對(duì)應(yīng)的，域名雖然方便人們記憶，但機(jī)器之間只能互相識(shí)別IP地址，他們之間的轉(zhuǎn)換工作稱為域名解析，域名解析需要專門(mén)的域名解析服務(wù)器來(lái)完成，DNS就是進(jìn)行域名解析的服務(wù)器。DNS通過(guò)對(duì)用戶友好的名稱查詢計(jì)算機(jī)和服務(wù)，當(dāng)用戶在應(yīng)用程序中輸入DNS名稱時(shí)，DNS服務(wù)可以將此名稱解析為與之相關(guān)的其他信息，例如，IP地址。
• SNMP，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，是為了解決Internet上的路由器管理問(wèn)題而提出的，他可以在IP、IPX、AppleTalk和其他傳輸協(xié)議上使用。SNMP是指一系列網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范的集合，包括協(xié)議本身、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和一些相關(guān)概念。

2. 傳輸層協(xié)議

• TCP，是整個(gè)TCP/IP協(xié)議族中最重要的協(xié)議之一。它是在IP協(xié)議提供的不可靠數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)上，采用了重發(fā)技術(shù)，為應(yīng)用程序提供一個(gè)可靠的、面向連接的、全雙工的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。TCP協(xié)議一般用于傳輸數(shù)據(jù)量比較小，且對(duì)可靠性要求高的場(chǎng)合。
• UDP是一種不可靠的、無(wú)連接的協(xié)議，可以保證應(yīng)用程序進(jìn)程間的通信。與TCP相比，UDP是一種無(wú)連接的協(xié)議，他的錯(cuò)誤檢測(cè)功能要弱得多?？梢赃@樣說(shuō)，TCP有助于提供可靠性，而UDP有助于提高傳輸速率。UDP協(xié)議一般用于傳輸數(shù)據(jù)量大，對(duì)可靠性要求不是很高，但要求速度快的場(chǎng)合。

3. 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

• IP，提供無(wú)連接的和不可靠的服務(wù)，它將差錯(cuò)檢測(cè)和流量控制之類(lèi)的服務(wù)授權(quán)給了其他的各層協(xié)議，這正是TCP/IP能夠高效率工作的一個(gè)重要保證。網(wǎng)絡(luò)層的功能主要由IP來(lái)提供，除了提供端到端的分組分發(fā)功能外，IP還提供很多擴(kuò)充功能。例如，為了克服數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)幀大小的限制，網(wǎng)絡(luò)層提供了數(shù)據(jù)分塊和重組功能，這使得很大的IP數(shù)據(jù)包也能以較小的分組在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。
• ARP 地址解析協(xié)議，用于童泰的完成IP地址向物理地址的轉(zhuǎn)換。物理地址通常是指計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡地址，也稱為MAC（媒體訪問(wèn)控制）地址，每塊網(wǎng)卡都有唯一的地址。
• RARP，反向地址解析協(xié)議。用于動(dòng)態(tài)完成物理地址向IP地址的轉(zhuǎn)換。
• ICMP，網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議，專門(mén)用于發(fā)送差錯(cuò)報(bào)文的協(xié)議，由于IP協(xié)議是一種盡力傳送的通信協(xié)議，即傳送的數(shù)據(jù)可能丟失、重復(fù)、延遲或亂序傳遞，所以需要一種盡量避免差錯(cuò)并能在發(fā)生差錯(cuò)時(shí)報(bào)告的機(jī)制，者就是ICMP的功能。
• IGMP，網(wǎng)際組管理協(xié)議。允許Internet中的計(jì)算機(jī)參加多播，是計(jì)算機(jī)用作向相鄰多目路由器報(bào)告多目組成員的協(xié)議。多目路由器是支持組播的路由器，它向本地網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IGMP查詢，計(jì)算機(jī)通過(guò)發(fā)送IGMP報(bào)告來(lái)應(yīng)答查詢。多目路由器負(fù)責(zé)將組播包轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中所有組播成員。

4.1.6 IPv6

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的第6版

1. IPv6地址表示

一個(gè)32位的IPv4地址以8個(gè)位為一段分成4段，每段之間用點(diǎn)“.”分開(kāi)。而IPv6的地址的128位是以16位為一段，共分為8段，每段的16位轉(zhuǎn)換為一個(gè)4位的16禁止數(shù)字，每段之間使用冒號(hào)“:”分開(kāi)。例如

2001:0da8:d001:0001:0000:0000:0000:0001

2. IPv6壓縮地址表示

在IPv6中，常見(jiàn)到使用包含一長(zhǎng)串0的地址，為了方便書(shū)寫(xiě)，對(duì)于每一段中的前導(dǎo)0可以進(jìn)行省略，如前面的手續(xù)按格式地址經(jīng)過(guò)一次壓縮，可以得到：

2001:da8:d001:1:0:0:0:1

對(duì)于連續(xù)2段以上都為0的字段可以使用“::”（兩個(gè)冒號(hào)）來(lái)表示，這樣再次壓縮，變成：

2001:da8:d001:1::1

注意，每個(gè)IPv6地址只允許有一個(gè)“::”

3. 內(nèi)嵌IPv4的IPv6地址

這種表示法的第一部分使用十六進(jìn)制表示，而IPv4部分采用10進(jìn)制，這是過(guò)渡機(jī)制所采用的IPv6地址特有的表示法，如：

fe80:200:5efe:58.20.27.60

4. IPv6地址類(lèi)型

IPv4有單播、廣播和組播地址類(lèi)型，在IPv6里面，廣播已經(jīng)不再使用了，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是個(gè)好消息，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)中，出現(xiàn)的很多問(wèn)題都是由于廣播引起的。IPv6仍有3種地址類(lèi)型，分別是單播、多播（也成為組播）、泛播（也稱作任意播）。

1. 單播IPv6地址：?jiǎn)尾サ刂肺ㄒ粯?biāo)識(shí)一個(gè)IPv6節(jié)點(diǎn)的接口。發(fā)送往單播地址的數(shù)據(jù)包最終傳遞給這個(gè)地址所標(biāo)識(shí)的接口。為適應(yīng)負(fù)載均衡，IPv6協(xié)議允許使用相同的IPv6地址，只要它們對(duì)于主機(jī)上的IPv6協(xié)議表現(xiàn)為一個(gè)接口。
2. 多播IPv6地址：多播地址標(biāo)識(shí)一組IPv6節(jié)點(diǎn)的接口，發(fā)送往多播地址的數(shù)據(jù)包會(huì)被該多播地址所有的成員處理。
3. 泛播IPv6地址：泛播地址指派給多個(gè)節(jié)點(diǎn)的接口。發(fā)送往泛播地址的數(shù)據(jù)包只會(huì)傳遞給其中的一個(gè)接口，一般是相隔最近的一個(gè)接口。

5. IPv6的優(yōu)勢(shì)

1. IPv6具有更大的地址空間。IPv4中桂東IP地址長(zhǎng)度為32位，而IPv6中IP地址的長(zhǎng)度為128位。
2. IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開(kāi)始就遵循路由匯聚的原則，使路由器能在路由表中用一條記錄表示一個(gè)子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長(zhǎng)度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。
3. IPv6增加了增強(qiáng)的組播支持和對(duì)流支持，使網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量QoS控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
4. IPv6加入了對(duì)自動(dòng)配置的支持。這是對(duì)DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。
5. IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)，極大地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

6. IPv4到IPv6的過(guò)渡技術(shù)

1. 雙協(xié)議棧技術(shù)：雙棧技術(shù)通過(guò)節(jié)點(diǎn)對(duì)IPv4和IPv6雙協(xié)議棧的支持，從而支持兩種業(yè)務(wù)的共存。
2. 隧道技術(shù)：隧道技術(shù)通過(guò)在IPv4網(wǎng)絡(luò)中部署隧道，實(shí)現(xiàn)在IPv4網(wǎng)絡(luò)上對(duì)IPv6業(yè)務(wù)的承載，表示業(yè)務(wù)的共存和過(guò)渡。具體的隧道技術(shù)包括：6to4隧道、6over4隧道、ISATAP隧道。
3. NAT-PT技術(shù)：使用網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)互相訪問(wèn)時(shí)，NAT-PT網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換翻譯和地址的映射。

4.2 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)

局域網(wǎng)LAN是將分散在有限地址范圍內(nèi)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)傳輸媒體連接起來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的相互通信和資源共享。廣域網(wǎng)WAN是在傳輸距離較長(zhǎng)的前提下所發(fā)展的相關(guān)技術(shù)的集合，用于將廣大區(qū)域范圍內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)設(shè)備和通信設(shè)備互聯(lián)在一起，組成一個(gè)資源共享的通信網(wǎng)絡(luò)。

4.2.1 局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)

局域網(wǎng)一般具有如下特點(diǎn)：

1. 地理分布范圍較小。
2. 數(shù)據(jù)傳輸速率高。早起的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率一般為10Mbps~100Mbps，目前，1000Mbps的局余萬(wàn)哥已經(jīng)非常普遍。
3. 數(shù)據(jù)誤碼率低。這是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)通常采用短距離基帶傳輸，可以使用高質(zhì)量的傳輸媒體，從而提高傳輸質(zhì)量。
4. 一般以PC為主題，還包括終端和各種外設(shè)，網(wǎng)絡(luò)中一般不架設(shè)主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
5. 協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)靈活，建網(wǎng)成本低、周期短，便于管理和擴(kuò)充。

構(gòu)成局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有星形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

1. 星形結(jié)構(gòu)

就像一個(gè)蜘蛛網(wǎng)，中間是一個(gè)樞紐（網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備）。所有的結(jié)點(diǎn)都連接到這個(gè)樞紐上，最終組成一個(gè)星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。目前一般辦公室的局域網(wǎng)便是該結(jié)構(gòu)。

2. 總線結(jié)構(gòu)

是由一條共享的通信線路將所有結(jié)點(diǎn)連接在一起。這條共享的通信線路可以是一根同軸電纜或其他介質(zhì)。

3. 環(huán)形結(jié)構(gòu)

與總線結(jié)構(gòu)類(lèi)似，也是由一條共享的通信線路將所有節(jié)點(diǎn)連接在一起，不同的是，環(huán)形結(jié)構(gòu)中的共享線路是閉合的，即它將所有節(jié)點(diǎn)排列成一個(gè)環(huán)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只與其他兩個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)直接相連。若一個(gè)節(jié)點(diǎn)想要給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，消息報(bào)文必須經(jīng)過(guò)它們之間的所有節(jié)點(diǎn)。

4. 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)方式的網(wǎng)絡(luò)就是任何節(jié)點(diǎn)彼此之間都會(huì)由一根物理通信線路相連，任何節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障都不會(huì)影響到其他節(jié)點(diǎn)。采用這種拓?fù)浞绞降木W(wǎng)絡(luò)的布線比較復(fù)雜，而且網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本也很高，控制方式也很復(fù)雜。在實(shí)際應(yīng)用中，一般很少見(jiàn)到這種網(wǎng)絡(luò)。

4.2.2 無(wú)線局域網(wǎng)

無(wú)線局域網(wǎng)WLAN主要運(yùn)用射頻RF技術(shù)取代原來(lái)局域網(wǎng)系統(tǒng)中必不可少的傳輸介質(zhì)（例如：同軸電纜、雙絞線）來(lái)完成數(shù)據(jù)的傳送人物，有了WLAN，用戶不必因使用有線傳輸介質(zhì)而破壞原有的工作環(huán)境，可根據(jù)需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位置。

1. 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

無(wú)線局域網(wǎng)可以分為兩大類(lèi)，分別是有接入點(diǎn)模式（基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)）和無(wú)接入點(diǎn)模式（Ad hoc網(wǎng)絡(luò)）。

1. 基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用無(wú)線通信的方式，但系統(tǒng)中存在接入點(diǎn)AP，通過(guò)接入點(diǎn)將一組節(jié)點(diǎn)邏輯上聯(lián)系在一起，形成一個(gè)局域網(wǎng)。AP的作用于網(wǎng)橋類(lèi)似，負(fù)責(zé)在802.11和802.3的MAC協(xié)議之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。一個(gè)AP覆蓋的部分稱為一個(gè)基本業(yè)務(wù)域，而AP控制的所有節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)基本業(yè)務(wù)集，由兩個(gè)以上的基本業(yè)務(wù)域可以組成一個(gè)分布式系統(tǒng)。
2. Ad hoc網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用無(wú)線通信的方式，直接通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，與基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)相比，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中并沒(méi)有AP這樣的設(shè)備，可擴(kuò)展性和靈活性更好，但路由和協(xié)調(diào)控制等技術(shù)都難以解決。

2. IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)

定義了媒體訪問(wèn)控制層MAC層和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）頻段上的擴(kuò)頻通信方式，總數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)計(jì)為2Mbps。而MAC層采取了載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突避免協(xié)議CSMA/CA，級(jí)采用主動(dòng)避免碰撞而非被動(dòng)偵測(cè)的方式來(lái)解決沖突問(wèn)題。

IEEE 802.11的業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取，在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要，因此，IEEE在制定更高速度的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，救產(chǎn)生了802.11a和802.11b兩個(gè)分支，后來(lái)又陸續(xù)推出了802.11g、802.11n、802.11ac的標(biāo)準(zhǔn)，主要是以物理層的不同作為區(qū)分，它們的區(qū)別直接表現(xiàn)在工作頻段和數(shù)據(jù)傳輸率、最大傳輸距離等指標(biāo)上。而工作在MAC層的標(biāo)準(zhǔn)又分為802.11h、802.11e和802.11i。802.11h是802.11a的擴(kuò)展，目的是兼容其他5GHz頻段的標(biāo)準(zhǔn)；802.11e是IEEE為滿足QoS方面的要求而制定的標(biāo)準(zhǔn)，IEEE 802.11i規(guī)定使用802.1x認(rèn)證和密碼管理方式。

3. 3G通信技術(shù)

主流標(biāo)準(zhǔn)包括：WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。

• WCDMA，寬頻CDMA。支持者主要是GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）為主的歐洲廠商，中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)公司。
• CDMA 2000，中國(guó)電信集團(tuán)公司。
• TD-SCDMA，中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司。

4. 4G通信技術(shù)

是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是集3G和WLAN與一體并能傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。

4G標(biāo)準(zhǔn)主要有兩大方向，即LTE與WiMAX，而LTE又可進(jìn)一步分為T(mén)D-LTE和FDD-LTE。

1. TD-LTE 分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)
   TDD即時(shí)分雙工，是移動(dòng)通信技術(shù)使用的雙工技術(shù)之一，與FDD頻分雙工向?qū)?yīng)。TD-LTE與TD-SCDMA實(shí)際上沒(méi)有關(guān)系，TD-LTE是TDD版本的LTE的技術(shù)，F(xiàn)DD-LTE的技術(shù)是FDD版本的LTE技術(shù)。TD-SCDMA是CDMA（碼分多址）技術(shù)，TD-LTE是OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)。兩者從編解碼、幀格式、空口、信令，到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，都不一樣。
2. FDD-LTE 頻分雙工長(zhǎng)期演進(jìn)
3. WiMAX 全球微波互聯(lián)接入
   另一個(gè)名字是IEEE 802.16。
   802.16工作的頻段采用的是無(wú)需守全頻段，范圍在2GHz至66GHz，而802.16a則是一種采用2GHz至11GHz無(wú)需授權(quán)頻段的寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，其頻道帶寬可以根據(jù)需求在1.5M至20MHz范圍進(jìn)行調(diào)整。WiMAX具有如下優(yōu)點(diǎn)：

• 對(duì)于已知的干擾，窄的信道帶寬有利于避開(kāi)干擾，而且有利于節(jié)省頻譜資源。
• 靈活的帶寬調(diào)整能力，有利于運(yùn)營(yíng)商或用戶協(xié)調(diào)頻譜資源。
• WiMAX所能實(shí)現(xiàn)的50公里的無(wú)線信號(hào)傳輸距離是無(wú)線局網(wǎng)所不能比擬的，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積是3G發(fā)射塔的10倍，只要少數(shù)基站建設(shè)就能實(shí)現(xiàn)全城覆蓋，能夠使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積大大提升。
  不過(guò)WiMAX網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積和網(wǎng)絡(luò)的帶寬上優(yōu)勢(shì)很大，但是其移動(dòng)性卻有著先天的缺陷，無(wú)法滿足高速（>=50km/h）下的網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫鏈接。

4.2.3 廣域網(wǎng)技術(shù)

主要提供面向通信的服務(wù)，支持用戶使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信息交換。

4.2.4 網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)

目前，接入Internet的主要方式又有PSTN、ISDN、ADSL、FTTx+LAN和HFC接入等五種

1. PSTN接入 公用交換電話網(wǎng)絡(luò)

是指利用電話線撥號(hào)接入Internet，通常計(jì)算機(jī)需要安裝一個(gè)Modem調(diào)制解調(diào)器，將電話線插入到Modem上，在計(jì)算機(jī)上利用撥號(hào)程序輸入號(hào)碼進(jìn)行接入。PSTN速度較低，一般低于64Kbps。

2. ISDN接入 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

是在電話網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)上構(gòu)造的純數(shù)字方式的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。

3. ADSL接入 非對(duì)稱數(shù)字用戶線路

服務(wù)端設(shè)備和用戶端設(shè)備之間通過(guò)普通的電話線連接，無(wú)需對(duì)入戶線纜進(jìn)行改造。特點(diǎn)是上行速度和下行速度不一樣，并且往往是下行速度大于上行速度。

4. FTTx+LAN接入

光纖通信指利用光導(dǎo)纖維傳輸光波信號(hào)的一種通信方法，相對(duì)于以電為媒介的通信方式而言，光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)有傳輸頻帶寬、通信容量大、船速損耗小、抗電磁干擾能力強(qiáng)、線徑細(xì)、重量輕、資源豐富等。

1. FTTx技術(shù)
   根據(jù)光纖深入用戶的程度，可以分為五種：分別為FTTC光纖到路邊、FTTZ光纖到小區(qū)、FTTB光纖到樓，F(xiàn)TTF光纖到樓層、FTTH光纖到戶。
2. 無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)。是實(shí)現(xiàn)FFTB的關(guān)鍵技術(shù)，在光分支點(diǎn)不需要節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的光分支器即可，因此，具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快和綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

5. 同軸+光纖接入

同軸光纖技術(shù)HFC是將光線鋪設(shè)到小區(qū)，然后通過(guò)光電轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，利用有線電視CATV的總線式同軸電纜連接到用戶，提供綜合電信業(yè)務(wù)的技術(shù)。這種方式充分利用CATV原有的網(wǎng)絡(luò)，由于其建網(wǎng)快、造價(jià)低等特點(diǎn)，逐漸成為最佳的接入方式之一。一般光線干線網(wǎng)采用星形結(jié)構(gòu)，同軸電纜分配網(wǎng)采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)。

4.3 網(wǎng)絡(luò)互連與常用設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)互連是為了將兩個(gè)以上具有獨(dú)立自治能力、同構(gòu)或異構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流通，擴(kuò)大資源共享的范圍，或者容納更多的用戶。

1. 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

在網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，各節(jié)點(diǎn)一般不能簡(jiǎn)單的直接相連，而是需要通過(guò)一個(gè)中間設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2. 交換技術(shù)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)用戶較多而傳輸?shù)木嚯x較遠(yuǎn)時(shí)，通常不采用兩點(diǎn)固定連接的專用線路，而是采用交換技術(shù)，使通信傳輸線路為各個(gè)用戶公用，提高傳輸設(shè)備的利用率，降低系統(tǒng)費(fèi)用。交換技術(shù)的分類(lèi)和主要特點(diǎn)如下：

1. 電路交換。在數(shù)據(jù)傳送之前必須先設(shè)置一條通路。在線路釋放之前，該通路將由一對(duì)用戶獨(dú)占。
2. 報(bào)文交換。報(bào)文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，在傳送報(bào)文時(shí)，同時(shí)只占用一段通道。在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要排隊(duì)。因此報(bào)文交換不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。
3. 分組交換。同報(bào)文交換方式類(lèi)似，但報(bào)文被分成分組傳送，病規(guī)定了最大的分組長(zhǎng)度。在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，目的地需要重新組裝報(bào)文；在虛電路分組交換中，在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過(guò)虛呼叫設(shè)置一條虛電路。分組交換在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣。

3. 路由技術(shù)

工作在Internet上的路由器也成為IP網(wǎng)關(guān)。

路由器的主要功能就是進(jìn)行路由選擇。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)要給另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)發(fā)送分組時(shí)，它首先將分組送到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中用于網(wǎng)絡(luò)之間連接的路由器，路由器根據(jù)目的地址信息，選擇合適的路由，將該分組傳遞到目的網(wǎng)絡(luò)用于網(wǎng)絡(luò)之間連接的路由器中，然后通過(guò)目的網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議，該分組最后被遞交給目的計(jì)算機(jī)。

根據(jù)路由選擇協(xié)議的應(yīng)用范圍，可以將其分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP和核心網(wǎng)關(guān)協(xié)議GGP三大類(lèi)。

1. 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。是指在一個(gè)自治系統(tǒng)AS內(nèi)運(yùn)行的路由選擇協(xié)議，主要包括RIP（路由信息協(xié)議）、OSPF（開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先）、IGRP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議）和EIGRP（增強(qiáng)型IGRP）等。其中AS指同構(gòu)性的網(wǎng)關(guān)連接的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，通常是由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理中心控制的。
2. 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。指兩個(gè)AS之間使用的路由選擇協(xié)議，最新的EGP有BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議），其主要功能是控制路由策略。
3. 核心網(wǎng)關(guān)協(xié)議。Internet中有個(gè)主干網(wǎng)，所有的AS中都連接到主干網(wǎng)上，主干網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)稱為核心網(wǎng)關(guān)，核心網(wǎng)關(guān)之間交換路由信息時(shí)使用的是GGP。

從路由協(xié)議使用的算法來(lái)看，所有的路由協(xié)議可以分為以下三類(lèi)：

1. 距離向量協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路的矢量和距離，并以此為依據(jù)來(lái)確定最佳路徑。這類(lèi)協(xié)議會(huì)定期向相鄰的路由器發(fā)送全部或部分路由表。
2. 鏈路狀態(tài)協(xié)議。使用為每個(gè)路由器創(chuàng)建的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)來(lái)創(chuàng)建路由表，通過(guò)計(jì)算最短路徑來(lái)形成路由表。這類(lèi)協(xié)議會(huì)定期向相鄰路由器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)信息。
3. 平衡型協(xié)議。結(jié)合了距離向量協(xié)議和鏈路狀態(tài)協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)。

4.4 網(wǎng)絡(luò)工程

4.4.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

1. 網(wǎng)絡(luò)需求分析

需求分析包含以下幾個(gè)方面：

1. 功能需求
2. 通信需求。指了解用戶需要的通信類(lèi)型、通信頻度、通信時(shí)間和通信量等。
3. 性能需求。包括容量（帶寬）、利用率、最優(yōu)利用率、吞吐率、可提供負(fù)載、準(zhǔn)確度、效率、延遲（等待時(shí)間）、延時(shí)變化量、響應(yīng)時(shí)間、最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)利用率、端到端的差錯(cuò)率、精確度和網(wǎng)絡(luò)效率等。
4. 可靠性需求。包括精確度、錯(cuò)誤率、穩(wěn)定性、無(wú)故障時(shí)間、數(shù)據(jù)備份等幾個(gè)方面。
5. 安全需求，可用性、完整性和保密性。
6. 運(yùn)行和維護(hù)需求。
7. 管理需求。包括用戶管理、資源管理、配置管理、性能管理和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。

2. 可行性研究

通常從技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、法律可行性和用戶使用可行性等方面進(jìn)行論證。

3. 對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的分析與描述

如果是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)，那么需要分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，分析包含以下幾個(gè)方面：

1. 服務(wù)器的數(shù)量和位置。
2. 客戶機(jī)的數(shù)量和位置。
3. 同時(shí)訪問(wèn)的數(shù)量。
4. 每天的用戶數(shù)
5. 每次使用的時(shí)間
6. 每次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。即每筆業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量。
7. 網(wǎng)絡(luò)擁塞的時(shí)間段。
8. 采用的協(xié)議
9. 通信模式

綜合對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)研與分析，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，能夠通過(guò)以下措施更有效的保證用戶的原始投資：

1. 不要推倒重來(lái)，要基于現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)和改造。
2. 將現(xiàn)有的設(shè)備降級(jí)使用，并新增更先進(jìn)的設(shè)備，以提高網(wǎng)絡(luò)的性能。

4.4.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的工作是在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠解決用戶問(wèn)題的方案。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要確定網(wǎng)絡(luò)總體目標(biāo)和設(shè)計(jì)原則，然后設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)，再設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)。

1. 網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

是體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)核心思想的關(guān)鍵階段，在這一階段根據(jù)需求規(guī)范和通信規(guī)范，選擇一種比較適宜的網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)，并基于該邏輯結(jié)構(gòu)實(shí)施后續(xù)的資源分配規(guī)劃、安全規(guī)劃等內(nèi)容。

在邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段，需要描述滿足用戶需求的網(wǎng)絡(luò)行為和性能，詳細(xì)說(shuō)明數(shù)據(jù)是如何在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)?，此階段不涉及網(wǎng)絡(luò)元素的具體網(wǎng)絡(luò)位置。

此階段最后應(yīng)該得到一份邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)文檔，輸出的內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：

1. 邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)圖
2. IP地址方案
3. 安全方案
4. 具體的軟件、硬件、廣域網(wǎng)連接設(shè)備和基本的服務(wù)
5. 雇傭和培訓(xùn)新網(wǎng)絡(luò)員工的具體說(shuō)明
6. 初步對(duì)軟件、硬件、服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)雇傭員工和培訓(xùn)的費(fèi)用估計(jì)。

2. 網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

是對(duì)邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的物理實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的具體物理分布、運(yùn)行環(huán)境等的確定，確保網(wǎng)絡(luò)的物理連接符合邏輯連接的要求。在這一階段，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者需要確定具體的軟硬件、連接設(shè)備、布線和服務(wù)。

輸出的內(nèi)容如下：

1. 物理網(wǎng)絡(luò)圖和布線方案
2. 設(shè)備和部件的詳細(xì)列表清單
3. 軟件、硬件和安裝費(fèi)用的估計(jì)
4. 安裝日程表，用以詳細(xì)說(shuō)明實(shí)際和服務(wù)中斷的時(shí)間和期限
5. 安裝后的測(cè)試計(jì)劃
6. 用戶培訓(xùn)計(jì)劃

3. 分層設(shè)計(jì)

三個(gè)關(guān)鍵層分別為：核心層、匯聚層和接入層。通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶連接或訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的部分稱為接入層，將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層。

接入層的目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)，因此，接入層交換機(jī)具有低成本和高端口密度特性。

匯聚層完成網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)策略控制、數(shù)據(jù)包處理、過(guò)濾、尋址，以及其他數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。匯聚層交換機(jī)是多臺(tái)接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來(lái)自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此，匯聚層交換機(jī)與接入層交換機(jī)比較，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。

網(wǎng)絡(luò)主干部分稱為核心層，主要目的在于通過(guò)高速轉(zhuǎn)發(fā)通信，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu)，因此，核心層交換機(jī)應(yīng)擁有更高的可靠性、性能和吞吐量。在純粹的分層設(shè)計(jì)中，核心層只完成數(shù)據(jù)交換的特殊任務(wù)。在主干網(wǎng)中，考慮到高可用性的需求，通常會(huì)使用雙星（樹(shù)）結(jié)構(gòu)，即采用兩臺(tái)相同的交換機(jī)，與匯聚層交換機(jī)分別連接，并使用鏈路聚合技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互聯(lián)。

4.4.3 網(wǎng)絡(luò)實(shí)施

是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)、安裝、調(diào)試和系統(tǒng)切換工作。主要包括以下步驟：

1. 工程實(shí)施計(jì)劃。
2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到貨驗(yàn)收
3. 設(shè)備安裝
4. 系統(tǒng)測(cè)試
5. 系統(tǒng)試運(yùn)行
6. 用戶培訓(xùn)
7. 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)轉(zhuǎn)換可以采用三種方法，分別是直接轉(zhuǎn)換、并行轉(zhuǎn)換和分段轉(zhuǎn)換。

4.5 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)

1. 直接附加存儲(chǔ) DAS

是將存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)SCSI（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）電纜直接連到服務(wù)器，其本身是硬件的堆疊，存儲(chǔ)設(shè)備依賴于服務(wù)器，不帶有任何存儲(chǔ)操作系統(tǒng)。因此，DAS又稱SAL（服務(wù)器附加存儲(chǔ)）。DAS的適用范圍為：

1. 服務(wù)器在地理分布上很分散，通過(guò)SAN或NAS在他們之間進(jìn)行互連非常困難。
2. 存儲(chǔ)操作系統(tǒng)必須直接連接到應(yīng)用服務(wù)器上時(shí)。
3. 包括許多數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用和應(yīng)用服務(wù)器在內(nèi)的應(yīng)用，他們需要直接連接到存儲(chǔ)器上時(shí)。

由于DAS直接將存儲(chǔ)設(shè)備連接到服務(wù)器上，這導(dǎo)致它在傳輸距離、連接數(shù)量、傳輸速率方面都受到限制。因此，當(dāng)存儲(chǔ)容量增加時(shí)，DAS方式很難擴(kuò)展，這對(duì)存儲(chǔ)容量的升級(jí)是一個(gè)巨大的瓶頸；另一方面，由于數(shù)據(jù)庫(kù)的讀取都要通過(guò)服務(wù)器來(lái)處理，必然導(dǎo)致服務(wù)器的處理壓力增大，數(shù)據(jù)處理和傳輸能力將大大降低。此外，當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)宕機(jī)等異常狀況時(shí)，也會(huì)波及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，使其無(wú)法使用。目前DAS基本被NAS所代替。

2. 網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ) NAS

采用NAS技術(shù)的存儲(chǔ)設(shè)備不再通過(guò)I/O總線附屬于某個(gè)特定的服務(wù)器，而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)直接相連，由用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。類(lèi)似于一個(gè)專門(mén)的文件服務(wù)器。

NAS以數(shù)據(jù)為中心，將存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器分離，其存儲(chǔ)設(shè)備在功能上完全獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)中的主服務(wù)器，客戶機(jī)與存儲(chǔ)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)訪問(wèn)不再需要文件服務(wù)器的敢于，同時(shí)它允許客戶機(jī)與存儲(chǔ)設(shè)備之間進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，所以不僅響應(yīng)速度快，而且數(shù)據(jù)傳輸速率也很高。

NAS支持多種TCP/IP協(xié)議，主要是NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）和CIFS（通用Internet文件系統(tǒng)）來(lái)進(jìn)行文件訪問(wèn)，所以NAS的性能特點(diǎn)是進(jìn)行小文件級(jí)的共享存取。在具體使用時(shí)，NAS設(shè)備通常配置為文件服務(wù)器，通過(guò)使用基于Web的管理界面來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的配置、用戶配置管理和用戶訪問(wèn)登錄等。

NAS存儲(chǔ)支持即插即用，可以在網(wǎng)絡(luò)的任一位置建立存儲(chǔ)?；赪eb管理，從而使設(shè)備的安裝、使用和管理更加容易。NAS可以很經(jīng)濟(jì)的解決存儲(chǔ)容量不足的問(wèn)題，但難以獲得滿意的性能。

3. 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) SAN

是通過(guò)專用交換機(jī)將磁盤(pán)陣列與服務(wù)器連接起來(lái)的高速專用子網(wǎng)。它沒(méi)有采用文件共享存取方式，而是采用塊（block）級(jí)別存儲(chǔ)。是通過(guò)專用高速網(wǎng)絡(luò)講一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器連接起來(lái)的專用存儲(chǔ)系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)是將存儲(chǔ)設(shè)備從傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中分離出來(lái)，稱為獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程采用的協(xié)議，其技術(shù)劃分為FC SAN和IP SAN。另外，還有一種新興的IB SAN技術(shù)。

1. FC SAN。FC（光纖通道）和SCSI一樣，原先是換門(mén)為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但是隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，才逐漸應(yīng)用到磁盤(pán)系統(tǒng)中。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大燈。
   FC SAN由三個(gè)基本的組件構(gòu)成：接口（SCSI、FC）、連接設(shè)備（交換機(jī)、路由器）和協(xié)議（IP，SCSI）。這三個(gè)組件再加上附加的存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器就構(gòu)成一個(gè)SAN系統(tǒng)，它是專用、高速、高可用的網(wǎng)絡(luò)，允許獨(dú)立、動(dòng)態(tài)的增加存儲(chǔ)設(shè)備，使得管理和集中控制更加簡(jiǎn)化。
   FC SAN有兩個(gè)較大的缺陷，分別是成本高和復(fù)雜性，其原因就是因?yàn)槭褂昧薋C。
2. IP SAN。是基于IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊級(jí)別存儲(chǔ)方式的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。由于設(shè)備成本低，配置技術(shù)簡(jiǎn)單，可以共享和使用大容量的存儲(chǔ)空間，因而逐漸獲得好評(píng)。
   在具體應(yīng)用上，IP存儲(chǔ)主要是指ISCSI（Internet SCSI），ISCSI基于IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)SAN架構(gòu)，既具備了IP網(wǎng)絡(luò)配置和管理簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，又提供了SAN架構(gòu)所擁有的強(qiáng)大功能和擴(kuò)展性。ISCSI是連接到一個(gè)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的直接尋址的存儲(chǔ)庫(kù)，通過(guò)使用TCP/IP協(xié)議對(duì)SCSI指令進(jìn)行封裝，可以使指令能夠通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，而過(guò)程完全不依賴于地點(diǎn)。

ISCSI優(yōu)勢(shì)的主要表現(xiàn)在于，首先，建立在SCSI、TCP/IP這樣穩(wěn)定和熟悉的標(biāo)準(zhǔn)上，安裝成本和維護(hù)成本都很低；其次，ISCSI支持一般的以太網(wǎng)交換機(jī)而不是特殊的光纖通道交換機(jī)，減少了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和電纜；最后，ISCSI通過(guò)IP傳輸存儲(chǔ)命令，因此可以在整個(gè)Internet上傳輸，沒(méi)有距離限制。

ISCSI缺點(diǎn)在于，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)是同一個(gè)物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)協(xié)議本身的開(kāi)銷(xiāo)很大，協(xié)議本身需要頻繁的將SCSI命令封裝到IP包中以及從IP包中將SCSI命令解析出來(lái)，這兩個(gè)因素都造成了貸款的占用和主處理器的負(fù)擔(dān)。

4.6 綜合布線

是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內(nèi)或建筑物之間的信息傳輸通道。

綜合布線系統(tǒng)可以分為七個(gè)部分：

1. 工作區(qū)。一個(gè)獨(dú)立的需要設(shè)置終端設(shè)備的區(qū)域宜劃分為一個(gè)工作區(qū)。工作區(qū)應(yīng)由配線子系統(tǒng)的信息插座模塊延伸到終端設(shè)備處的連接纜線及適配器組成。
2. 配線子系通。應(yīng)由工作區(qū)的信息插座模塊、信息插座模塊至電信間配線設(shè)備的配線電纜和光纜、電信間的配線設(shè)備及設(shè)備線纜和跳線等組成。
3. 干線子系統(tǒng)。應(yīng)由設(shè)備間至電信間的干線電纜和光纜，安裝在設(shè)備間的建筑物配線設(shè)備及設(shè)備線纜和跳線組成。
4. 建筑群子系統(tǒng)。應(yīng)由連接多個(gè)建筑物之間的主干線纜和光纜、建筑群配線設(shè)備及設(shè)備纜線和跳線組成。
5. 設(shè)備間。是在每幢建筑物的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和信息交換的場(chǎng)地。對(duì)于綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，設(shè)備間主要是用來(lái)安裝建筑物配線設(shè)備。電話交換機(jī)、計(jì)算機(jī)主機(jī)設(shè)備及入口設(shè)施也可與配線設(shè)備安裝在一起。
6. 進(jìn)線間。是建筑物外部通信和信息管線的入口部位，并可作為入口設(shè)施和建筑群配線設(shè)備的安裝場(chǎng)地。
7. 管理。應(yīng)對(duì)工作區(qū)、電信間、設(shè)備間、進(jìn)線間的配線設(shè)備、纜線、信息插座模塊等設(shè)施，按一定的模式進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄。