第7篇 网络技术.ppt

第7章 网络技术 　计算机网络 第7章 网络技术 主编：袁宗福 机械工业出版社 本章内容 1　VLAN技术 2　冗余链路 3　网络地址转换 4 访问控制列表 1　VLAN技术 VLAN是指一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟网络的一种技术，这一技术主要应用于交换机中。 VLAN技术是在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLAN ID把用户划分为更小的虚拟网，限制不同网间的用户互访，每个虚拟网就是一个虚拟局域网。 VLAN虚拟网的特点是可以限制广播范围，对交换网络进行隔离 划分VLAN的端口不受地理位置的限制 第二层的单播、广播和多播帧在一个VLAN内转发、扩散，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 VLAN网络可以是混合的网络类型设备组成，比如：10M以太网、100M以太网、令牌网、FDDI、CDDI等等，可以是工作站、服务器、集线器、网络上行主干等等。 VLAN种类 VLAN 的种类有基于端口的划分、基于协议的划分、基于MAC地址的划分等，目前主流应用的是基于端口的划分。 VLAN帧结构 VLAN的实现 1）单交换机VLAN划分实现机制 2）跨交换机的VLAN内通信实现机制 冲突域和广播域 冲突域 冲突域（Collision Domain）是基于物理层的，指在网络内部两个数据分组同时进行传输时，产生与发生冲突的区域，所有共享介质环境都是一个冲突域，即当一个站点向另一个站点发出信号时，除目的站点外，能收到这个信号的所有站点构成的区域即为一个冲突域。 广播域 是基于第二层数据链路层的，指网段上所有设备的集合。这些设备收听送往本网段的所有广播。 【例】 如图所示，由集线器、交换机和路由器搭建一个网络，交换机上连接一台计算机PC1，集线器上连接两台计算机PC2和PC3，路由器上连接计算机PC4。 冲突域：有4个 广播域：有2个 VLAN工作原理 IEEE 802.3一种类型帧 数据帧中加入VLAN识别信息的IEEE802.1q格式 VLAN实现机制 单交换机VLAN划分机制 跨交换机VLAN实现机制实例 VLAN端口：Port VLAN Port-vlan原理 2　冗余链路 在许多交换机或交换机设备组成的网络环境中，通常都使用一些备份连接，以提高网络的健全性、稳定性。备份连接也叫冗余链路。 冗余链路存在问题 1．广播风暴 2．重复非广播帧传输 3．MAC地址表不稳定性 生成树协议 生成树协议的种类有STP、RSTP和MSTP等。 STP协议的主要作用是避免回路、冗余备份。 链路聚合 链路聚合技术也称端口聚合，它使用802.3ad标准。 802.3ad标准定义了将两个以上的以太网链路组合起来，为高带宽网络连接实现负载共享和负载平衡。 端口聚合（Aggregate Port，AP）将交换机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端口，形成一条干路，可以实现均衡负载，并提供冗余链路。 3　网络地址转换 随着Internet的快速发展，IPv4地址已经耗尽。在IPv6使用之前，网络地址转换技术是解决IP地址不够问题的一个最主要的技术手段。通过地址转换技术，得以让使用私有地址的用户能够访问Internet。 NAT分类 NAT设置可以分为三种类型：静态NAT（Static NAT）、动态地址NAT（Pooled NAT）、网络地址端口转换NAPT（Port－Level NAT）。 静态NAT是最为简单和最容易实现的一种，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址 动态地址NAT则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络 NAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。 NAT 的优缺点 优点： ① 地址转换可以使内部网络用户方便的访问Internet。 ② 地址转换可以使内部局域网的许多主机共享一个IP 地址上网大大节约了合法的IP 地址。 ③ 地址转换可以屏蔽内部网络的用户提高内部网络的安全性。 ④ 地址转换同样可以提供给外部网络WWW、FTP、Telnet 等服务。 ⑤ 地址转换技术可以使得内部局域网的IP 地址分配变得容易维护，不会因为合法地址转换的缺乏而不容易合理分配内部局域网的IP 地址，并且当外部有变化的时候也不需要改动内部局域网内部的配置。 NAT 的优缺点 缺点： ① 地址转换对于报文内容中含有有用的地址信息的情况需要做特殊处理，这种情况的代表协议是FTP。 ② 地址转换不能处理IP 报头加密的情况。 ③ 地址转换由于隐藏了内部主机地址有时候会使网络调试变得复杂。 NAT 的适用范围