218 년 9 월 컴퓨터 레벨 3 네트워크 기술 지식: LAN 기초

1. 고속 LAN 연구 방법 < P > 기존 LAN 기술은 "* * * 미디어" 를 기반으로 네트워크의 모든 노드 * * * * 공용 * * * 전송 미디어, 일반적인 제어 방법 < P > 미디어 액세스 제어 방법을 통해 각 노드는 공용 * * * 전송 미디어를 공평하게 사용할 수 있습니다. 네트워크의 노드 수가 증가하면 노드당 할당된 대역폭이 줄어들고 충돌과 재발견 코끼리가 크게 증가하고 네트워크 효율성이 급격히 떨어지며 데이터 전송 지연 증가, 네트워크 서비스 품질이 떨어집니다.

솔루션:

(1) 공용 * * * 회선 대역폭 증가. 장점: 여전히 LAN 은 사용자의 기존 투자를 보호합니다.

(2) 대규모 LAN 을 브리지 또는 라우팅으로 연결된 서브넷으로 나눕니다. 장점: 각 서브넷은 작은 LAN 으로 서브넷 간 트래픽을 격리하고 네트워크 보안을 향상시킵니다.

(3) * * * 즐길 미디어를 교환 미디어로 변경합니다. 장점: 스위치 LAN 장치는 스위치이며 여러 포트 간에 여러 개의 동시 연결을 설정할 수 있습니다. 스위칭 방식이 나타나면 LAN 은 * * * 공유 및 스위치 LAN 으로 나뉩니다.

2. 고속 이더넷 (표준 IEEE82.3u)

이더넷은 동일한 프레임 형식을 사용하며 동일한 미디어 액세스 제어 및 네트워킹 방법을 사용하여 1Mbps 에서 1Mbps 로 속도를 1 배 높입니다. 해결 방법 MAC 하위 계층에서 CSMA/CD 를 사용하여 물리적 계층에서 필요한 조정을 수행하여 새로운 물리적 계층 표준을 정의합니다. 고속 이더넷 표준 IEEE82.3u 를 형성합니다.

1base-T 표준은 MAC 하위 계층을 물리적 계층에서 분리하는 미디어 독립 인터페이스를 정의하며, 전송 미디어 및 신호 인코딩 방식의 변경은 MAC 하위 계층에 영향을 주지 않습니다.

1BASE-T 에 대한 전송 미디어 표준은 주로

(1)1base-TX: 2 대 5 비차폐 트위스트 페어 또는 2 대 1 차폐 트위스트 페어 지원 ： 그 중 1 쌍은 전송용으로, 1 쌍은 수신용으로, 전이중 시스템으로, 각 노드는 동시에 1Mbps 로 데이터를 보내고 받을 수 있습니다.

(2)1base-T4: 4 대 3 비차폐 연선 지원, 이 중 3 쌍은 데이터 전송용이고 1 쌍은 충돌 감지용입니다.

(3)1base-FX: 2 셀을 지원하는 단일 모드 또는 다중 모드 광섬유로 주로 고속 백본에 사용되며 노드에서 허브까지의 거리는 최대 2km 입니다. 전이중 시스템입니다.

3.gigabit Ethernet (표준 IEEE82.3z)

는 화상 회의, 3d 그래픽 및 고화질 영상 어플리케이션에 더 높은 대역폭의 LAN 이 필요합니다.

시나리오:

(1) 데스크탑 1M, 부서는 고속 이더넷 1M, 엔터프라이즈급은 1G 기가비트 이더넷을 사용합니다.

(2) 기존 네트워크를 ATM 네트워크에 연결, 이기종 네트워크 연결.

IEEE82.3z 표준은 기가비트 네트워크 표준을 정의합니다. < P > 방법: < P > 물리적 계층에서 필요한 조정을 수행하여 1BASE-T 표준을 정의합니다. 다양한 전송 미디어 지원.

4 가지 표준: < p p> (1)1base-T:5-t: 클래스 5 차폐되지 않은 꼬인 쌍선, 거리 1m.

(2)1base-CX: 최대 25m 까지 차폐 연선.

(3)1base-LX: 파장 13nm 를 사용하는 단일 모드 광섬유로 길이 3m 까지 가능합니다.

(4)1base-SX: 파장 85nm 의 다중 모드 광섬유, 길이 3～55m.

3.1 기가비트 이더넷

1 기가비트 이더넷, 광섬유를 전송 매체로 사용. 경합 문제가 없고 CSMA/CD 프로토콜을 더 이상 사용하지 않습니다. < P > 4, 스위치 LAN 및 가상 LAN

1. 스위치 LAN 의 기본 구조 (스위치 LAN 의 핵심 장치는 LAN 스위치입니다. 스위치는 "포트 번호 /MAC 주소 매핑 테이블" 을 설정하고 "지질 학습" 방법을 사용하여 "포트 번호 /MAC 주소 매핑 테이블" 을 동적으로 설정하고 유지 관리해야 합니다. )

(1) 스위치의 기본 개념. 스위치에는 여러 개의 포트가 있을 수 있으며, 각 포트마다 하나의 노드를 연결하거나 * * * 미디어를 즐길 수 있는 허브 (허브) 를 연결할 수 있습니다. 여러 포트의 동시 연결 및 여러 노드의 동시 전송을 구현합니다. 스위치는 일반적으로 LAN 용으로 설계되었으며 스위치 LAN 의 핵심 장치는 LAN 스위치입니다.

(2) 스위치 특징: 낮은 스위칭 대기 시간, 다양한 전송 속도 및 작동 모드 지원 (스위치 포트는 서로 다른 전송 속도 (반이중 및 전이중 모드, 스위치는 서로 다른 포트 속도 간 전환을 수행), 가상 LAN 서비스 지원 (스위치 LAN 은 가상 LAN 의 토대).

2. LAN 스위치 작동 방식

스위치는' 포트 번호 /MAC 주소 매핑 테이블' 을 설정하고' 지질 학습' 방식을 이용하여' 포트 번호 /MAC 주소 매핑 테이블' 을 동적으로 구축하고 유지해야 합니다.

3. 스위치의 프레임 전달 방법

이더넷 스위치의 프레임 전달 방법에는 직접 교환 방법, 스토리지 전달 교환 방법, 향상된 직접 교환 방법

? 직접 교환 방법 < P > 스위치는 프레임을 수신하고 대상 주소를 감지할 때마다 오류 여부를 확인하지 않고 즉시 프레임을 전달합니다. 프레임 오류 감지는 노드에서 수행됩니다. 장점: 스위칭 지연 시간이 짧습니다. 단점: 오류 감지 부족, 서로 다른 속도 포트 간의 프레임 전달 지원 안 함.

? 스토리지 포워딩 스위치 방식 < P > 스위치는 프레임을 완전히 수신하고 오류 감지를 수행해야 합니다. 장점: 오류 감지 기능을 갖추고 다양한 속도 포트 간의 프레임 전달을 지원합니다. 단점: 교환 지연이 연장됩니다.

? 향상된 직접 교환 방법 < P > 은 위의 두 가지 방법을 결합하여 처음 64B 를 수신한 후 프레임 헤더가 올바른지, 올바르게 전달되는지 확인합니다. 짧은 프레임의 경우 스위칭 지연은 패스스루 스위칭 지연과 동일합니다. 긴 프레임의 경우 프레임 헤더 (주소 및 제어 필드) 에 대해서만 감지하므로 스위칭 지연이 줄어듭니다.

4. 가상 LAN 의 작동 방식

(1) 가상 네트워크 개념: 스위치 기술을 기반으로 LAN 의 노드를 작동 특성과 필요에 따라 여러 "논리적 워크그룹" 로 나눕니다. 논리적 워크그룹은 가상 네트워크입니다. < P > 가상 네트워크는 물리적 위치에 관계없이 소프트웨어를 통해 논리적 워크그룹을 분할하고 관리합니다 (동일한 워크그룹의 노드가 반드시 동일한 물리적 네트워크 세그먼트에 있는 것은 아닙니다. 스위치를 통해 상호 연결할 수 있는 한). 한 작업그룹에서 다른 작업그룹으로 이동할 때 소프트웨어를 통해 설정하기만 하면 네트워크에서 노드의 물리적 위치를 변경할 필요가 없습니다.

(2) 네트워킹 방법: (4 가지)

a. 스위치 포트 번호를 사용하여 가상 LAN 정의: 스위치 포트를 여러 가상 서브넷으로 논리적으로 분할하며 한 포트가 한 가상 네트워크에 속할 경우 다른 가상 서브넷에 속할 수 없습니다. 단점: 노드를 한 포트에서 다른 포트로 이동할 때 관리자는 가상 네트워크 구성원을 재구성해야 합니다.

B. MAC 주소로 가상 네트워크 정의: MAC 주소를 사용하여 가상 LAN 을 정의합니다. MAC 주소는 물리적 관련 주소이므로 사용자 기반 가상 네트워크라고 합니다. 단점: 모든 사용자는 처음에 하나 이상의 가상 네트워크로 구성되어야 하며, 초기 구성이 수동으로 완료된 후 사용자를 자동으로 추적할 수 있습니다.

C. 네트워크 계층 주소로 가상 네트워크 정의: IP 주소로 가상 네트워크 정의. 장점: 사용자는 프로토콜 유형별로 가상 네트워크를 구성할 수 있으며 재구성 없이 자유롭게 이동할 수 있습니다. 단점: MAC 주소를 확인하는 것보다 네트워크 계층 주소를 확인하는 데 시간이 더 걸리기 때문에 성능이 떨어집니다.

D. IP 브로드캐스트 그룹을 이용한 가상 네트워크: IP 브로드캐스트 그룹을 기반으로 가상 네트워크를 동적으로 구축합니다. 브로드캐스트 패킷이 전송되면 가상 네트워크가 동적으로 설정되고 브로드캐스트 그룹의 모든 구성원이 하나의 가상 네트워크에 속합니다. 특정 시간 동안 특정 브로드캐스트 그룹의 구성원일 뿐입니다. 장점: 서비스에 따라 유연하게 구축할 수 있으며 라우터와 광역 네트워크를 가로지를 수 있습니다.

5. 가상 LAN 이점

(1) 네트워크 사용자 관리를 용이하게 하고 네트워크 관리 오버헤드를 줄입니다. 가상 LAN 설정을 사용하면 노드 위치 변경을 조정할 때 다시 라우팅할 필요가 없습니다.

(2) 더 나은 보안을 제공합니다. 사용자마다 서로 다른 권한과 요구 사항을 설정할 수 있는 가상 네트워크는 간단하고 경제적이며 안전한 방법입니다.

(3) 네트워크 서비스 품질을 향상시킵니다. 가상 네트워크는 서로 다른 사용자 그룹을 격리하고, 같은 종류의 사용자를 하나의 가상 LAN 으로 통제하고, 브로드캐스트 폭풍의 위험을 줄이고, 네트워크 서비스 품질을 개선하는 데 도움이 됩니다. < P > 5, 무선 LAN

1, 무선 LAN 애플리케이션 < P > 는 네 가지 측면에 반영됩니다. < P >? 기존 LAN 확장: 일부 특수 환경인 LAN 은 작동하지 않고 무선 솔루션을 활용합니다.

? 건물 간 상호 연결: 인접한 건물 간에 지점 간 무선 링크를 사용할 수 있습니다.

? 로밍 액세스: 모바일 장치와 무선 허브 간에 로밍 액세스를 제공합니다.

? 특수 네트워크 Ad hoc: 무선 ad hoc 네트워크는 기지국이 필요하지 않은' 피어-투-피어' 이동 통신 모드를 사용하며 네트워크의 모든 사용자가 이동할 수 있으며 각 시스템은 동적으로 연결을 검색, 위치 지정 및 복구할 수 있습니다.

2, 적외선 무선 LAN < P > 은 시선 방식으로 전파되며, 송신점은 수신점을 직접 볼 수 있어야 하며 중간에 차단이 없어야 합니다. 데이터 전송 기술에는 방향 빔 적외선 전송, 전방위 적외선 전송 및 분산 적외선 전송이라는 세 가지 주요 유형이 있습니다.

3, 확산 스펙트럼 무선 LAN < P > 확산 스펙트럼 통신은 데이터 베이스 밴드 신호 스펙트럼을 몇 배 또는 수십 배 확장하여 통신 폭을 희생함으로써 무선 통신 시스템의 간섭 방지 및 보안을 향상시킵니다. < P > 확산 스펙트럼 기술에는 주파수 호핑 확산 스펙트럼, 직접 시퀀스 확산 스펙트럼의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

? 주파수 호핑 확산 스펙트럼 통신 < P > 특징: 사용된 밴드를 채널이라고 하는 여러 하위 밴드로 나눕니다. < P > 각 채널 대역폭은 동일하며, 중심 주파수는 의사 난수 생성기의 난수 결정, 변경 빈도를 점프 시리즈라고 합니다.

발신자와 수신측은 동일한 점프 시리즈를 사용합니다.

? 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 통신 < P > 기능: 의사 난수 생성기를 통해 생성된 의사 랜덤 코드를 통해 전송 데이터를 xor 조작한 다음 xor 작업의 결과를 변조하여 보냅니다. 모든 수신 노드는 동일한 주파수 대역을 사용합니다. 발신자와 수신측은 동일한 의사 랜덤 코드

4 를 사용합니다. 무선 LAN 표준 IEEE82.11

표준은 물리적 계층이 적외선을 정의하도록 규정하고 있습니다.

MAC 계층은 분산 조정 기능 (DCF) 과 점 조정 기능 하위 레이어 (PCF) 로 나뉩니다.

MAC 계층의 주요 기능은 무선 환경에 대한 액세스 제어, 여러 액세스 포인트에 대한 로밍 지원, 데이터 인증 및 개인 정보 보호 서비스입니다.

MAC 계층은 경합 없음 서비스와 경합 서비스의 두 가지 액세스 방법을 지원합니다.

경합 서비스 없음: 시스템에 중앙 제어 노드가 있습니다. 중심 제어 노드의 점 조정 기능이 있습니다.

경쟁 서비스: 이더넷과 같은 랜덤 경합 액세스 제어 방식으로 분산 조정 기능이라고 합니다.