企业局域网的设计与实现

域网。

1.3 课题的主要工作

本文的主要研究工作包括：

第一，进行需求分析，包括业务需求、应用需求、以及网络需求，现有网络状况，升级的具体需求分析。

第二，设计网络逻辑结构，在逻辑网络设计阶段，利用前面获得的需求分析结果和局域网中的通信规范来指导具体的网络逻辑结构设计，即选择能实现网络需求的相关网络技术。

第三，进行网络安全设计，根据需求提出相应的网络安全解决方案。 第四，确定网络物理结构，这一阶段是如何实现给定的逻辑网络结构，要确定具体的软硬件、连接设备、布线和服务。

第五，安装测试和管理网络，在安装之前，所有的软硬件必须准备完毕，并对其进行严格测试，网络安装完成后，接受用户的反馈意见，进行网络的监控和管理工作。

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2 局域网相关技术综述

局域网（LAN－Local Area Network）是将分散在有限地理范围内（如一栋大楼，一个部门）的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和共享资源。美国电气和电子工程协会（IEEE）于 1980 年 2月成立局域网标准化委员会（简称 802 委员会）专门对局域网的标准进行研究，并提出了 LAN 的定义。LAN 是允许中等地域内的众多独立设备通过中等速率的物理信道直接互连通信的数据通信系统[2]。充分了解和掌握现有局域网相关技术是设计和管理好局域网的重要提前和基础。

2.1 局域网的拓扑结构

网络中的计算机等设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就叫做“拓扑结构”，通俗地讲这些网络设备如何连接在一起的。目前常见的网络拓扑结构主要有以下四大类：

1.星型结构

这种结构是目前在局域网中应用得最为普遍的一种，在公司网络中几乎都是采用一方式。星型网络几乎是 Ethernet（以太网）网络专用，它是因网络中的各工作站节点设备通过一个网络集中设备（如集线器或者交换机）连接在一起，各节点呈星状分布而得名。这类网络目前用的最多的传输介质是双绞线，如常见的五类线、超五类双绞线等。这种拓扑结构网络的基本特点主要有如下几点：（1）容易实现：它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线，这种传输介质相对来说比较便宜。这种拓扑结构主要应

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用于IEEE 802.2、IEEE 802.3 标准的以太局域网中；（2）节点扩展、移动方便：节点扩展时只需要从集线器或交换机等集中设备中拉一条线即可，而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可，而不会像环型网络那样“牵其一而动全局”；（3）维护容易:一个节点出现故障不会影响其它节点的连接，可任意拆走故障节点；（4）采用广播信息传送方式：任何一个节点发送信息在整个网中的节点都可以收到，这在网络方面存在一定的隐患，但这在局域网中使用影响不大；（5）网络传输数据快：这一点可以从目前最新的 1000Mbps 到 10G 以太网接入速度可以看出。

2.环型结构

这种结构的网络形式主要应用于令牌网中，在这种网络结构中各设备是直接通过电缆来串接的，最后形成一个闭环，整个网络发送的信息就是在这个环中传递，通常把这类网络称之为“令牌环网”。实际上大多数情况下这种拓扑结构的网络不会是所有计算机真的要连接成物理上的环型，一般情况下，环的两端是通过一个阻抗匹配器来实现环的封闭的，因为在实际组网过程中因地理位置的限制不方便真的做到环的两端物理连接。 这种拓扑结构的网络主要有如下几个特点：（1）这种网络结构一般仅适用于 IEEE802.5 的令牌网（Token ring network），在这种网络中，“令牌”是在环型连接中依次传递。所用的传输介质一般是同轴电缆。（2）这种网络实现也非常简单，投资最小。（3）维护困难：从其网络结构可以看到，整个网络各节点间是直接串联，这样任何一个节点出了故障都会造成整个网络的中断、瘫痪，维护起来非常不便。（4）扩展性能差：也是因为它的环型结

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构，决定了它的扩展性能远不如星型结构的好，如果要新添加或移动节点，就必须中断整个网络，在环的两端作好连接器才能连接。

3. 总线型结构

这种网络拓扑结构中所有设备都直接与总线相连，它所采用的介质一般也是同轴电缆（包括粗缆和细缆），不过现在也有采用光缆作为总线型传输介质的。这种结构具有以下几个方面的特点：（1）组网费用低：这样的结构根本不需要另外的互联设备，是直接通过一条总线进行连接，所以组网费用较低；（2）这种网络因为各节点是共用总线带宽的，所以在传输速度上会随着接入网络的用户的增多而下降；（3）网络用户扩展较灵活：需要扩展用户时只需要添加一个接线器即可，但所能连接的用户数量有限；（4）维护较容易：单个节点失效不影响整个网络的正常通信。但是如果总线一断，则整个网络或者相应主干网段就断了。（5）这种网络拓扑结构的缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。

4. 混合型拓扑结构

这种网络拓扑结构是由前面所讲的星型结构和总线型结构的网络结合在一起的网络结构，这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限，而同时又解决了总线型网络在连接用户数量的限制。这种网络拓扑结构同时兼顾了星型网与总线型网络的优点，在缺点方面得到了一定的弥补。

2.2 局域网的信道访问协议

信道访问协议的分类，按常用网络拓扑结构分类：

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