家用无线局域网的组建

家用无线局域网的组建,第1张

摘要

家庭一般都是拨号上网,只有一个人能用网络资源,家里的其他成员就不能用网络资源,为了让每个成员都能用网络资源,所以就去买了无线路由器,组建家庭无线局域网,这样家里人也不用为了没网而争吵,还能同时上网看电视、玩游戏、聊天,从而解决了家庭成员争抢网络用的问题,向全家庭提供高效、优质、规范、透明和全方位的服务,每一个家庭成员都能愉快的上网了,还节省了网线的成本,不需要用交换机了,其它电脑也可以用无线网,这就是我要组建无线局域网的原因,这点也体现无线局域网的作用、价值。

关键字

56K Modem、无线接入站、无线AP、无线路路由器

1无线局域网的概述

无线局域网( WLAN)技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用,既可以作传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显著特点:简易性:WLAN网桥传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作;灵活性:无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域;综合成本较低:一方面WLAN网络减少了布线的费用,另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时,由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术,因此可直接通过百兆白适应网口和企业、学校内部Intranet相连,从体系结构上节省了协议转换器等相关设备;扩展能力强:WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容,可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统。

无线局域网,也被称为WLAN(Wireless LAN) ,一般用于宽带家庭,大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至几百米,目前采用的技术主要是80211a/b/g系列。WLAN利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信,作为传统布线网络的一种替代方案或延伸,无线局域网把个人从办公桌边解放了出来,使他们可以随时随地获取信息,提高了员工的办公效率。

2无线域网的特点

独一无二的特征。无线局域网是利用电磁波发送和接受数据的非线缆介质型局部区域网络。无线局域网的数据传输速率现在已达到108Mbps, 传输距离可达20km 以上。它是对有线组网方式的补充和扩展, 实现了网络内计算机的便携性和可移动性。

便捷的安装。通常有线网络的布线施工工程在网络建设中施工周期较长、对周边环境影响较大, 而无线局域网则避免或减少了网络布线的工作量, 一般只要安装一个或多个接入点( Access Point ) 设备, 就可以建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。由于不需要布线,消除了穿墙或过天花板布线的繁琐工作,因此安装容易,建网时间可大大缩短。

灵活使用。有线网络中设备的安放位置受网络信息点位置的限制, 而无线局域网在信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于没有线缆的限制,户可以在不同的地方移动工作,网络用户不管在任何地方都可以实时地访问信息。

节约成本。求网络规划尽可能地考虑未来发展的需要, 缺少灵活性, 不可避免地导致预设大量利用率较低的信息点, 一旦网络的发展超出了设计要求,就需要花费较多费用进行网络改造, 而无线局域网技术可以避免或减少这种现象。这种优势体现在用户网络需要租用大量的电信专线进行通信的时候,自行组建的WLAN会为用户节约大量的租用费用。在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网的投资更有回报。

扩展容易。能够根据需要进行灵活、多样的配置, 能够胜任从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络。

可以实现安全。内部网络可以不允许任何来自内网、外网的安全威胁。WEP的设定为手工配置到AP和无线网卡中,管理员同时要将密码通知所有的用户,实现密钥共享。如果要更换WEP密码,则需要重复上面的过程。

3无线局域网的理论基础

目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。

红外线(Infrared Rays,IR)局域网。采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。

扩频(Spread Spectrum,SS)局域网。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。所谓直接序列扩频,就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同,跳频的载频受一个伪随机码的控制,其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化,并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能,跳频越高,抗干扰性能越好,军用的跳频系统可达到每秒上万跳。

窄带微波局域网。这种局域网使用微波无线电频带来传输数据,其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。

无线局域网的不足之处

性能:无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。

速率:无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。

安全性:本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。

4无线网络协议

总路线型局域网在MAC层的标准协议是CSMA/CD,即载波侦听多点接入/冲突检测。但由于无线产品的适配器不易检测信道是否存在冲突。

IEEE80211全新定义了一种新协议,即载波侦听多点接入/避免冲撞(CSMA/CA)。 一方面,载波侦听查看介质是否空闲;另一方面,通过随机的时间等待,使信号冲突发生的概率减到最小,当介质被侦听到空闲时,则优先发送。

5硬件设备

无线网桥(无线接入点,Access Point):可支持65个用户同时运行。距离可达100米(328英尺),速度可达11 Mbps。该速度要比上一代无线局域网产品快5倍多,相当于标准线缆以太局域网的速度。产品有:WP-2001 无线网桥、WP-2001B 无线网桥(内建桥接器)。

无线网卡:无论笔记本电脑或是桌面计算机在什么位置,你都可以即时、安全地与任何经Wi-Fi验证的设备或网络连接。无论何时何地,在你需要时都可获得与有线网络相同的性能。这里有多种接口的无线网卡供选择,有适用于台式机的PCI接口的:WMP11 PCI无线网卡,有适用笔记本的PCMCIA接口的:WN-1011P PCMCIA无线网卡、WPC11 PCMCIA无线网卡、A2424-2A PCMCIA无线网卡,有笔记本和台式机均适用的USB接口的:WN-1011U USB无线网卡、WUSB11 USB无线网卡、WL1200 USB无线网卡。

无线路由器:有线路由器集成无线网桥的功能,合二为一(即有线路由器+AP)。既能实现宽带接入共享,又能轻松拥有无线局域网的功能。产品有:WA-2204无线路由器、BEFW11S4无线路由器、FR3002AL无线路由器。

天线:Antenna一般称为天线。此天线与一般电视、大哥大所用的天线不同,其原因是因为频率不同所致。WLAN所用的频率为较高的24GHz频段,其天线功能是将Source(信号源)信号藉由天线本身的特性而传送至远处,至于能传多远,一般除了考虑Source的Output Power(输出功率)强度之外,其另一重要因素是天线本身的dB值即增益值。dB值愈高,相对所能传达之距离也更远。通常每增加6dB则传输数据之距离可增加一倍。一般天线有所谓指向性Uni-directional与全向性Omni-direction两种,前者较适合于长距离使用,而后者则较适合区域性之应用。

无线HUB:既是无线工作站之间相互通信的桥梁和纽带,同时又是无线工作站进入有线以太网的访问点。它负责管理其覆盖区域(无线单元)内的信息流量。覆盖彼此交叠区域的一组无线HUB,能够支持无线工作站在大范围内的连续漫游功能,同时又能始终保持网络连接,这与蜂窝式移动通信的方式非常相似。另外,在同一地点放置多个无线HUB,可以实现更高的总体吞吐量。

STA(Station,工作站):是一个配备了无线网络设备的网络节点。具有无线网络适配器的个人计算机称为无线客户端。无线客户端能够直接相互通信或通过AP进行通信。

Wireless LAN Card (无线网卡):一般有PCMCIA、USB、PCI等几种,主要有用于便携机的PCMCIA无线网卡,和用于台式机的USB无线终端安装到PC上。

AP(Access Point 无线接入点):AP相当于基站,主要作用将无线网络接入以太网,其次要将各无线网络客户端连接到一起,相当于以太网集线器,使装有无线网卡的PC,通过AP共享有线局域网络甚至广域网络的资源,一个AP能够在几十至上百米的范围内连接多个无线用户。

Wireless Bridge (无线桥接器):主要是用来进行长距离传输(如两栋大楼间连接)时使用,由AP和高增益定向天线组成。无线局域网AP天线可选择定向型(Uni-diretcion)和全向型(Omni-direction)两种。

6拓扑结构

网桥连接型:不同的局域网之间互连时,由于物理上的原因,若采取有线方式不方便,则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接,无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接,还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。

基站接入型:当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时,各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互连的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。

HUB接入型:利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网,具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN,可采用类似于交换型以太网的工作方式,要求Hub具有简单的网内交换功能。

无中心结构:要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道,MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。

二、家用无线局域网组建

(一) 选择组网方式

1无线AP

家庭无线局域网的组网方式和有线局域网有一些区别,最简单、最便捷的方式就是选择对等网,即是以无线AP或无线路由器为中心(传统有线局域网使用HUB或交换机),其他计算机通过无线网卡、无线AP或无线路由器进行通信。

无线AP的加入,则丰富了组网的方式,并在功能及性能上满足了家庭无线组网的各种需求。技术的发展,令AP已不再是单纯的连接“有线”与“无线”的桥梁。带有各种附加功能的产品层出不穷,这就给目前多种多样的家庭宽带接入方式提供了有力的支持。下面就从上网类型入手,来看看家庭无线局域网的组网方案。

2普通电话线拨号上网

如果家庭采用的是56K Modem的拨号上网方式,无线局域网的组建必须依靠两台以上装备了无线网卡的计算机才能完成(如图3,因为目前还没有自带普通Modem拨号功能的无线AP产品)。其中一台计算机充当网关,用来拨号。其他的计算机则通过接收无线信号来达到“无线”的目的。在这种方式下,如果计算机的数量只有2台,无线AP可以省略,两台计算机的无线网卡直接相连即可连通局域网。当然,网络的共享还需在接入Internet的那台计算机上安装WinGate等网关类软件。

(二)硬件安装

我们设置TP-LINK TL-WR245 10无线宽带路由器、TP-LINK TL-WN250 22无线网卡(PCI接口。 关闭电脑,打开主机箱,将无线网卡插入主板闲置的PCI插槽中,重新启动。在重新进入Windows XP系统后,系统提示“发现新硬件”并试图自动安装网卡驱动程序,并会打开“找到新的硬件向导”对话框让用户进行手工安装。点击“自动安装软件”选项,将随网卡附带的驱动程序盘插入光驱,并点击“下一步”按钮,这样就可以进行驱动程序的安装。点击“完成”按钮即可。打开“设备管理器”对话框,我们可以看到“网络适配器”中已经有了安装的无线网卡。 在成功安装无线网卡之后,在Windows XP系统任务栏中会出现一个连接图标(在“网络连接”窗口中还会增加“无线网络连接”图标),右键点击该图标,选择“查看可用的无线连接”命令,在出现的对话框中会显示搜索到的可用无线网络,选中该网络,点击“连接”按钮即可连接到该无线网络中。

接着,在室内选择一个合适位置摆放无线路由器,接通电源即可。为了保证以后能无线上网,需要摆放在离Internet网络入口比较近的地方。另外,我们需要注意无线路由器与安装了无线网卡计算机之间的距离,因为无线信号会受到距离、穿墙等性能影响,距离过长会影响接收信号和数据传输速度,最好保证在30米以内。

1设置无线路由器

在配置无线路由器之前,首先要认真阅读随产品附送的《用户手册》,从中了解到默认的管理IP地址以及访问密码。例如,我们这款无线路由器默认的管理IP地址为19216811,访问密码为admin 连接到无线网络后,打开IE浏览器,在地址框中输入19216811,再输入登录用户名和密码(用户名默认为空),点击“确定”按钮打开路由器设置页面。然后在左侧窗口点击“基本设置”链接,在右侧的窗口中设置IP地址,默认为19216811;在“无线设置”选项组中保证选择“允许”,在“SSID”选项中可以设置无线局域网的名称,在“频道”选项中选择默认的数字即可;在“WEP”选项中可以选择是否启用密钥,默认选择禁用。

2无线客户端设置

设置完无线路由器后,下面还需要对安装了无线网卡的客户端进行设置。

第一步:在客户端计算机中,右键点击系统任务栏无线连接图标,选择“查看可用的无线连接”命令,在打开的对话框中点击“高级”按钮,在打开的对话框中点击“无线网络配置”选项卡,点击“高级”按钮,在出现的对话框中选择“仅访问点(结构)网络”或“任何可用的网络(首选访问点)”选项,点击“关闭”按钮即可。

第二步:为了保证无线局域网中的计算机顺利实现共享、进行互访,应该统一局域网中的所有计算机的工作组名称。

第三步:右键点击“我的电脑”,选择“属性”命令,打开“系统属性”对话框。点击“计算机名”选项卡,点击“更改”按钮,在出现的对话框中输入新的计算机名和工作组名称,输入完毕点击“确定”按钮。

第四步:重新启动计算机后,打开“网上邻居”,点击“网络任务”任务窗格中的“查看工作组计算机”链接就可以看到无线局域网中的其他计算机名称了。以后,还可以在每一台计算机中设置共享文件夹,实现无线局域网中的文件的共享;设置共享打印机和传真机,实现无线局域网中的共享打印和传真等 *** 作。

3设置密码保护

为了防止别人蹭用你的无线网,必须设置密码,这才能使你的无线网络资源自己和家人合理利用它,用户认证——口令控制。在无线网的站点上使用口令控制,当然为必要局限于无线网,诸如NovellNetWare和Microsoft NT等网络 *** 作系统和服务器提供了包括管理在内的内建多级安全服务。口令应处于严格的控制下并经常予以变更。由于无线网的用户要包括移动用户,而移动用户又倾向于把他们的笔记本移来移去,因此,严格的口令策略等于增加了一个安全级别,它有助于确认网站是否被合法的用户使用。

(四)配置局域网

1配置网卡

在你正确安装完网卡及相应的驱动程序后,Windows XP将为它检测到的网卡创建一个局域网连接。

首先,打开控制面板中的“网络连接”项,可以看到在“网络连接”窗口中已经建立的局域网连接。

其次,右键单击“本地连接”图标,在快捷菜单中选择“属性”命令,打开“本地连接属性”对话框,在对话框的上方将列出连接时使用的网络适配器,单击“配置”按钮,打开相应的对话框,在该对话框中可以对网络适配器进行设置。

最后,在该对话框中共有“常规”、“高级”、“驱动程序”、“资源”四个标签,我们可以通过这四个标签对网络适配器进行相应的配置。

2网络组件的设置

网络组件是指当计算机连接到网络时,用来进行通信的客户、服务和协议。

第一步:安装协议:在网络适配器安装正确后,Windows XP默认安装有“Internet协议”,即TCP/IP协议。如果需要添加其他的协议,请单击“安装”按钮,以打开“选择网络组件类型”对话框,在此对话框中用户可以选择要安装组件的类型。

双击“协议”选项,打开“选择网络协议”对话框,该对话框中的列表中列出了当前可用的协议,选中需要添加的协议,单击“确定”按钮即可进行安装。

第二步:设置TCP/IP协议:TCP/IP协议是Internet最重要的通信协议,它提供了远程登录、文件传输、电子邮件和>不清楚你的是几个问题?如果你只有一台电脑,可以用虚拟机实现架设局域网;有两台的电脑的局域网,想要加一台,直接加上一台,把新加的电脑的ip设置在原来两台电脑同一个网段里面。
你想要实现什么功能的局域网?

1、首先我们打开“我的电脑”。

2、然后我们在打开“控制面板”。

3、选择“网络和internet”。

4、打开“网络和共享中心”。

5、点击“设置新的连接或网络”。

6、在对话框里选择“设置无线临时”。并点击“下一步”。

7、出现如图对话框后,继续点击“下一步”。

8、如图输入网络名和安全密钥,并点击“下一步”。

9、当出现如图界面后,即局域网已经创建成功啦。

要想建立一个企业内部互联网,首先要做好规划,确定系统需求(包含确定用户群和用数,网点工作方式,信息量估计等),然后做可行性分析,确定系统构架,选择硬软件和网络,进行设计。网络基本上是客户/服务器模式,服务器直接或通过网关连向国际互联网。

服务器可以是小型机、工程工作站或高档微机,客户机则可用一般微机,特别是已有的微机。网络可以使用已建立的局域网与虚拟专用网甚至电话拨号。软件则包括服务器与客户机软件。

在这类网络中,使用的协议是超文本传输协议>

如果这个问题能够解决得比较好,将来在企业内部互联网的基础上,可以建立一个综合的现代企业信息系统。从信息功能来看,这类系统由下列四大平台技术构成:

1、网络应用支撑平台

这里使用广域网与局域网中已经广泛采用的TCP月P协议,结合广域网互联、路由、网络管理、防火墙、虚拟专用网等技术,建立一个安全稳固的开放网络应用平台,支撑上层应用软件的运行,是整个企业管理信息综合环境的基础,也是重要的通信基础设施。

2、信息资源管理平台

它以万维网技术为基础,应用HTML超文本多媒体开放文档体系与信息链,建立虚拟的资料库,实现信息的快速查询与获取。

3、消息传递与工作流管理平台

具有先进的消息传递与分布式目标管理,追踪工作流程的用户化事务处理管理,安全可靠的数据签名、身份验证和加密功能,用以发布信息并及时掌握信息具体流向与反馈,提高工作效率。其中集成了电子邮件、个人与群组工作表、电子表格以及其它共享信息的应用系统。

4、事务处理平台

采用分布式处理结构和先进的数据库管理系统,建立具有各种分析、预测、决策等功能的事务处理平台,并与外界互联网联通。企业在建立自己的互联网时,可以分阶段、分步骤逐步实施。

将企业在地理位置相对集中的部门通过电缆,采用局域网上技术互联起来。例如企业总部及在地的生产部门、财务部门、行政管理部门、销售部门相互联接,建成后,并可先期投人使用。它们的联接距离一般在几百米至几公里的范围之内。

将企业总部与分散在各地分厂、销售点通过租用的专线、卫星信道相互联接形成一个完整的内部互联网,企业可根据自身的实际需要及经济状况来决定组网规模及实施阶段。

企业内部互联网经过几年的发展,已形成了一些组网的模式,也有一些较为成功的典范,但作为计算机技术、通信技术、网络技术以及企业信息系统的结晶,随着各种技术的发展变化,随着信息系统体系结构的变化,其组成、结构及建网的方式也将不断的变化、更新,始终是我们值得研究、发展和完善的一个领域。

扩展资料

企业局域网的建设的目标是为全企业人员提供一个信息交流和合作的平台,在需要时连接上Internet,以充分利用因特网上的资源,实现对外(企业与企业,企业与社会)的信息发布、交流与合作,对企业的发展具有积极的社会意义与经济效益:

1、扩大企业在社会上的影响力,提高其知名度,为外界了解企业文化提供了一个简便、快速、迅速的快捷窗口。

2、在全公司全企业内提供一个良好的信息传递通道,企业内部的政策、资源、通知可以在全单位内迅速的传递。

3、实现企业办公自动化,有效地降低办公的成本。

4、企业的各级领导得以最快、最有效的方式对企业内部的运行过程中的各种信息进行有效的了解并采取行动,同时得到全面的决策支持。

5、企业内部人员可以方便安全地访问因特网。

6、流行、先进、合适的应用软件开发技术和开发工具开发应用MIS(Management Information System)系统和办公自动化(OA)系统,构造具体应用环境。

参考资料来源:百度百科-企业局域网

参考资料来源:百度百科-企业内部互联网

有两个解决办法:
1 在服务器上为每个客户端用户设置一个登录账户并设置口令,服务器上的用户名和口令跟客户端登录本机系统所用的用户名和口令保持一致;
2 修改服务器安全设置里面的“本地策略”,设置“网络访问:本地账户的共享和安全模式”为:
“仅来宾:本地用户以来宾身份验证”;
启用guest账户并允许guest账户网络访问服务器。
如果需要更详细的方法,我的百度空间里面有专文介绍。

摘要

传统的以太网是总线型的局域网,总线型结构决定了网络中所有结点共享传输介质,但同一时间只允许一个结点以“广播”的方式使用总线发送数据,其他结点以“收听”的方式接收数据。所以,当局域网中的结点要发送数据时,首先要确定总线上没有其他结点在发送数据,否则,就要等总线空闲下来才能发送。而由于结点发送的数据在总线上有传输延迟,有可能会出现两个以上结点通过总线发送数据,造成多个数据“冲突”,无法接收正确数据。这些都是介质访问控制(MAC)协议要解决的问题。

CSMA/CD 基本思想简单概括为:“先监听,再发送;边发送,边监听。”

为了能在局域网中方便的找到各个结点,IEEE 802 委员会制定了一套标识规则,即用一个 48bit(6B) 二进制数作为局域网的全球地址,标识每一块局域网适配器(网卡)。这个地址在适配器生产时就固化到其ROM中,称为局域网适配器的物理地址或MAC地址。计算机只有安装了局域网适配器才能接入局域网,所以局域网适配器的MAC地址可以认为是该计算机在局域网中的地址。

局域网地址由IEEE RA 机构管理和分配,他们负责分配局域网地址6个字节中的前3个字节,后3个字节由生产厂商自行分配,只要不出现重复即可。

在以太网的MAC层,数据是以帧的形式存在的,以太网的MAC帧格式有两种标准:DIX Ethernet V2 标准和IEEE 8023 标准,两者的帧格式基本相同,唯一区别是V2帧中设置两个字节作为类型字段,用于标记上一层所使用的协议类型,而8023帧定义这两个字节为长度或类型字段。目前使用最广的是V2帧格式。

各字段含义:

目的地址和源地址: 分别为48bit。
类型: 上层所使用的协议,如IP。
数据: 从上层接收到的数据报文,长度限定为46~1500B之间,如果最短数据不足46B,则填充到46B。
FCS: 帧检测序列,采用循环冗余CRC校验对收到的MAC帧进行差错检测。

在实际传输中,发送端要在每个以太网MAC帧前面插入8B(由硬件生成),包括7B的前导码和1B的帧前定界符,用于告知接收端数据到了,实现接收的同步。

随着以太网的普及,人们需要以太网覆盖更广阔的区域,容纳更多的主机,这时就需要对以太网进行扩展。扩展的方法根据使用设备所在层次的不同,分为物理层扩展和数据链路层扩展。物理层扩展使用的设备主要有中继器(Repeater)和集线器(Hub),数据链路层扩展使用的设备主要有网桥(Bridge)和交换机(Switch)。

网桥连接示意图:

上图网桥中的转发表:

转发过程:
网桥的接口1和接口2分别连接两个以太网LAN1和LAN2,假如主机1要给主机5发数据,它将MAC帧广播发送到LAN1上,与之相连的网桥也会收到该MAC帧,收到后,网桥检查其中的目的地址并查找转发表,发现主机5对应的接口为接口2,则将其转发到接口2,从而广播到LAN2中。如果主机1要向主机4发送数据,它将MAC帧广播发送到LAN1上,网桥收到后,发现其目的地址对应的接口是接口1,与发送主机(主机1)的接口相同,说明主机1和主机4在同一个网段上,不需要转发,将该帧丢弃。网桥的这种机制,保证了不同网段上的通信互不干扰。如果主机1向主机8发送数据,网桥收到该帧后查询转发表,发现没有目的地址为主机8的表项,则向除该MAC帧来源(接口1)外的所有接口进行转发。

网桥内部使用 “自学习” 算法来建立和维护转发表。基本思想是:当一个网桥刚接入以太网时,转发表是张空表。当它从某接口x收到某主机a所发出MAC帧时,就把主机a的地址和接口x记录到转发表中,如果再收到目的地址为主机a的MAC帧,则向接口x转发。当以太网内的所有主机都向网桥发送过MAC帧后,每一个主机地址都会记录在表中。

交换机自学习的基本原理 :利用接收到的数据帧的源MAC地址完成学习,即学习到可以通过接收该帧的端口到达该帧的源MAC地址对应的主机。例如,若从某个主机A发出的帧通过端口x进入某交换机,就意味着从端口x出发沿相反方向一定可以把一个帧传送到A。所以,交换机每收到一个帧,先按其源MAC地址查看转发表的目的地址栏,如果没有则将其源MAC地址和进入的端口标识记录在转发表中,完成一次学习;再按目的MAC地址查找转发表的目的地址栏,如果有记录,则向相应的端口转发,如果没有记录,则向除帧进入交换机对应的端口外的其他所有端口转发。

原理说明:假如某局域网拓扑结构如上图所示,其中有9台主机,分布在三个楼层,通过3个交换机形成3个网段:网段a(a1,a2,a3)、网段b(b1,b2,b3)和网段c(c1,c2,c3)。3个网段通过路由器连接在一起。根据业务需求,现在要重新划分工作组,将不同网段内的主机划分成一个工作组,形成虚拟局域网。假设划分成3个虚拟局域网:VLAN1:(a1,b1,c1)、VLAN2:(a2,b2,c2)和VLAN3:(a3,b3,c3),每个虚拟局域网中的每台主机都可以在不同的网段和楼层。

主要有3种方法:

为了标识以太网帧所属的不同虚拟局域网,需要对以太网帧格式进行扩展。IEEE 8021Q 标准规定在以太网的帧格式中插入一个4B的标识符,称为VLAN标记,用来指明发送该帧的主机属于哪一个虚拟局域网。如下图所示。

VLAN标记字段占4B,位于源地址和类型字段之间,其中前16位(2B)是固定的二进制数(1000000100000000),称为IEEE 8021Q标记类型。当接收到MAC帧检测到源地址后面的16位后,说明是插入了VLAN标记。后面的两个字节中,前3位是用户优先级字段,接着是1位规范格式指示符(CFI),最后12位是虚拟局域网VLAN标识符(VID),表示该帧属于哪一个VLAN。

由于VLAN是按照逻辑位置而非物理位置进行划分的,因此经常遇到同一VLAN中的主机需要跨越不同的交换机进行数据通信的问题,采用的方法是在不同的交换机之间用一条骨干链路连接起来,并利用VLAN标识符来识别和承载来自多个VLAN中的数据帧,如下图所示。

在交换机1和交换机2之间用一条链路级联,并将对应的端口设置位Trunk端口,这样就可以使两个交换机上处于同一个VLAN的主机进行通信,即a1和b1之间,a2和b2之间,a3和b3之间。

无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)是局域网发展的一种新形式,通过无线方式在各种便携式的计算机设备之间建立数据连接。

无线局域网分两类:

对于有固定基础设施的无线局域网,在MAC层使用载波监听多路访问/冲突避免协议(CSMA/CA)。与有线以太网的CSMA/CD协议不同,CSMA/CA协议采用的是冲突避免算法(CA)来代替冲突检测算法(CD)。这样做的原因:
1)在无线通信环境下,信号强度的动态范围非常大,接收端不容易根据收到的信号强度判断是否发生碰撞;
2)由于无线信号是向所有方向传播的,当多个站点同时进行通信时,很可能 “检测到信道空闲,其实并不空闲;检测到信道忙,其实并不忙” 的错误
因此,无线局域网应该尽可能地减少碰撞的发生。

CSMA/CA基本思想
1)采用 “停止-等待” 的可靠传输方式,即发送方必须收到接收方的确认帧后才能继续发送;如果在规定时间内没有收到确认帧,则认为数据丢失,需要重发。
2)采用 “虚拟载波监听” 机制,让发送方将它要占用信道的时间及时通知给其他所有站点,以便使其他站点在这一段时间内都停止发送数据,从而降低碰撞机会。
3)在信道从忙状态转为空闲时,各个站点要执行 “退避算法” ,等待一个随机的时间段后再发送数据,目的是减少碰撞的概率。

WLAN的最小单位是基本服务集BSS,其中包括一个AP和多个移动设备。在一个BSS内,各个移动设备之间可以通信,但如果要和本BSS外的设备通信,则必须经过BSS内的AP。一个BSS可以与由以太网、点对点链路或者无线网络构成的分配系统DS相连接,然后再连接其他BSS,构成覆盖范围更广的扩展服务器ESS,如下图所示。

移动设备如何与AP建立连接?
有两种方式建立连接:
1) 被动扫描: 由AP周期性地发出包含SSID、速率等参数的信息帧,移动设备收到这些信息帧后与AP建立连接;
2) 主动扫描: 由移动设备主动发出探测请求帧,然后等待AP发回探测响应帧进行连接。


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