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2015計算機三級《網(wǎng)絡技術》知識：交換式局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng)
1.交換式局域網(wǎng)的基本結構
(交換式局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機。交換機需要建立“端口號/MAC地址映射表”，利用“地質學習”的方法來動態(tài)建立和維護 “端口號/MAC地址映射表”。)
(1)交換機的基本概念。交換機可以有多個端口，每個端口可以連接一個結點，也可連接共享介質的集線器(HUB);實現(xiàn)多個端口的并發(fā)連接和多個節(jié)點的并發(fā)傳輸。交換機通常針對某種局域網(wǎng)設計，交換式局域網(wǎng)的核心設備是局域網(wǎng)交換機。
(2)交換機的特點：低交換延遲,支持不同傳輸速率和工作模式(交換機端口支持不同的傳輸速率—半雙工和全雙工模式，交換機可完成不同端口速率之間轉換)，支持虛擬局域網(wǎng)服務(交換式局域網(wǎng)是虛擬局域網(wǎng)的基礎)。
2.局域網(wǎng)交換機的工作原理
交換機需要建立“端口號/MAC地址映射表”，利用“地質學習”的方法來動態(tài)建立和維護 “端口號/MAC地址映射表”。
3.交換機的幀轉發(fā)方式
以太網(wǎng)交換機的幀轉發(fā)方式包含3類：直接交換方式、存儲轉發(fā)交換方式、改進的直接交換方式
• 直接交換方式
交換機只要接收幀并檢測目的地址，就立即將該幀轉發(fā)出去，不用判斷是否出錯。幀出錯檢測由結點完成。優(yōu)點：交換延遲短;缺點：缺乏檢錯，不支持不同速率端口之間的幀轉發(fā)。
• 存儲轉發(fā)交換方式
交換機需要完整接收幀并進行差錯檢測。優(yōu)點：具有差錯檢測能力，并支持不同速率端口間的幀轉發(fā);缺點：交換延遲將會延長。
• 改進的直接交換方式
結合上述兩種方式，接收到前64B后，判斷幀頭是否正確，正確轉發(fā)。對短幀而言，交換延遲同直通交換延遲;對長幀而言，因為只對幀頭(地址和控制字段)檢測，交換延遲將會減少。
4.虛擬局域網(wǎng)的工作原理
(1)虛擬網(wǎng)絡概念：建立在交換機技術基礎上，將局域網(wǎng)上的結點按工作性質與需要劃分成若干個“邏輯工作組”，一個邏輯工作組就是一個虛擬網(wǎng)絡。
虛擬網(wǎng)絡以軟件方式實現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理，工作組的結點不受物理位置的限制(相同工作組的結點不一定在相同的物理網(wǎng)段上，只要能夠通過交換機互聯(lián))。從一個工作組到另一個工作組時，只要通過軟件設定，無需改變結點在網(wǎng)絡中的物理位置。
(2)組網(wǎng)方法：(4種)
A.利用交換機端口號定義虛擬局域網(wǎng)：邏輯上將交換機端口劃分為不同的虛擬子網(wǎng)，當某一端口屬于一個虛擬網(wǎng)時，就不能屬于另外一個虛擬子網(wǎng)。缺點：當將結點從一個端口轉移到另一個端口時，管理者需要重新配置虛擬網(wǎng)成員。
B.用MAC地址定義虛擬網(wǎng)絡：利用MAC地址定義虛擬局域網(wǎng)，因為MAC地址是與物理相關的地址，因此稱為基于用戶的虛擬網(wǎng);缺點：所有用戶初始時必須配置到至少一個虛擬網(wǎng)，初始配置人工完成，隨后可自動跟蹤用戶。
C.用網(wǎng)絡層地址定義虛擬網(wǎng)絡：利用IP地址定義虛擬網(wǎng)。優(yōu)點：用戶可按協(xié)議類型組成虛擬網(wǎng)，可隨意移動不需要重新配置。缺點：性能比較差，原因是檢查網(wǎng)絡層地址比檢查MAC地址更費時。
D.用IP廣播組的虛擬網(wǎng)絡：基于IP廣播組動態(tài)建立虛擬網(wǎng)。廣播包發(fā)送時，動態(tài)建立虛擬網(wǎng)，廣播組中的所有成員屬于一個虛擬網(wǎng)。它們只是特定時間內特定廣播組成員。優(yōu)點：可根據(jù)服務靈活建立，可跨越路由器與廣域網(wǎng)。
5.虛擬局域網(wǎng)優(yōu)點
(1)方便網(wǎng)絡用戶管理，減少網(wǎng)絡管理開銷。通過虛擬局域網(wǎng)的設置可以在調整用戶涉及結點位置變化時，不需要重新布線。
(2)提供更好的安全性。針對不同的用戶可以設置 不同的權限和要求，虛擬網(wǎng)是一種簡單、經(jīng)濟和安全的方法。
(3)改善網(wǎng)絡服務質量。虛擬網(wǎng)可以隔離不同的用戶組，將同類的用戶控制在一個虛擬局域網(wǎng)中，減少廣播風暴的危害，有利于改善網(wǎng)絡服務質量。
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