芻議寬帶局域網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)

【摘要】隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)迅速發(fā)展，我國(guó)寬帶局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)也有了很大發(fā)展，現(xiàn)在很多辦公樓及住宅小區(qū)等均構(gòu)建了寬帶局域網(wǎng)絡(luò)，這已成為必然的趨勢(shì)，本文就寬帶局域網(wǎng)的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析討論。

【關(guān)鍵詞】寬帶局域網(wǎng)技術(shù)要點(diǎn)

局域網(wǎng)可簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)AN，能夠在較小地理范圍里，借助高速通信線路把工作站或計(jì)算機(jī)連接為完整計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，像學(xué)校、辦公樓及住宅小區(qū)等很多區(qū)域建立了寬帶局域網(wǎng)絡(luò)，通常寬帶局域網(wǎng)構(gòu)成形式有無(wú)線及有線這兩種方式，無(wú)線局域網(wǎng)主要運(yùn)用3G、藍(lán)牙及WLAN等形式，而有線局域網(wǎng)主要運(yùn)用了寬帶網(wǎng)絡(luò)及ADSL等形式，隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展，寬帶局域網(wǎng)已成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展必然趨勢(shì)，并且相關(guān)技術(shù)也在不斷改進(jìn)及完善。

1局域網(wǎng)特點(diǎn)

現(xiàn)在很多住宅小區(qū)、學(xué)校及辦公樓均構(gòu)建了寬帶局域網(wǎng)，在這些區(qū)域里，局域網(wǎng)成為網(wǎng)絡(luò)主體基礎(chǔ)，局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是不同的，其適用對(duì)象僅是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部人員，通常外部人員是無(wú)法向局域網(wǎng)訪問(wèn)的，僅有內(nèi)部人員才能訪問(wèn)，寬帶局域網(wǎng)作為信息知識(shí)時(shí)代內(nèi)部交流及管理重要的工具，它是在一定地理范圍里為某個(gè)單位所共有的，站點(diǎn)數(shù)目與地理范圍均存在一定限制，可依然獲得了廣泛應(yīng)用，主要是有其特點(diǎn)所決定的，一是寬帶局域網(wǎng)能夠很便利共享運(yùn)用高性能及昂貴主機(jī)及各種設(shè)備，并且還能共享各類軟件及數(shù)據(jù)等，有效提高了用戶的使用效率，并分?jǐn)偭擞脩羰褂玫某杀荆欢窃趯拵Ь钟蚓W(wǎng)里，用戶能夠通過(guò)一個(gè)站點(diǎn)快速訪問(wèn)所有網(wǎng)絡(luò)，具有很好使用便利性；三是寬帶局域網(wǎng)還具有很好演變能力及拓展性，其主機(jī)及各設(shè)備能靈活調(diào)整及改變，軟件程序及操作系統(tǒng)也能夠較為方便更新升級(jí)；四是寬帶局域網(wǎng)不用跟外界連接，只供內(nèi)部的人員使用，具有較好可靠性、安全性、可用性及生存性。寬帶局域網(wǎng)這些特點(diǎn)使得其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且隨著有關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展，局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)速度更為快捷，使用更為靈活方便。

2寬帶局域網(wǎng)的技術(shù)要點(diǎn)

2.1以太網(wǎng)技術(shù)

局域網(wǎng)用戶通常會(huì)運(yùn)用以太網(wǎng)方式來(lái)組網(wǎng)，以太網(wǎng)作為基帶網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，主要是由Xerox公司創(chuàng)建，并由Xerox公司、Intel公司和DEC公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)確定，并且運(yùn)用CSMA/CD技術(shù)，以較高速率運(yùn)行在很多種類電纜上，它并不是具體網(wǎng)絡(luò)，而是種技術(shù)規(guī)范，是現(xiàn)在局域網(wǎng)中應(yīng)用最為廣泛的通信協(xié)議，以太網(wǎng)規(guī)定了局域網(wǎng)所運(yùn)用電纜類型與信號(hào)處理方法，以太網(wǎng)主要是運(yùn)用基帶來(lái)傳輸?shù)?，其傳輸設(shè)備及對(duì)絞線可依據(jù)不同要求完成10、100和1000Mbps的傳輸速度，從以太網(wǎng)應(yīng)用情況看，校園局域網(wǎng)、辦公自動(dòng)系統(tǒng)、證券網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等都運(yùn)用了以太網(wǎng)通信的傳輸模式，目前，以太網(wǎng)技術(shù)已成為寬帶局域網(wǎng)主要技術(shù)，以太網(wǎng)低經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、應(yīng)用范圍廣及強(qiáng)實(shí)時(shí)性等均稱為以太網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)所在，以太網(wǎng)的這些優(yōu)點(diǎn)為其繼續(xù)獲得良好發(fā)展提供了可靠保障。

2.2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)一般是在有限地理范圍里的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其專用性非常強(qiáng)，具有規(guī)范及穩(wěn)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是寬帶局域網(wǎng)安全運(yùn)行保障，在寬帶局域網(wǎng)里常見(jiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、總線網(wǎng)絡(luò)及星形網(wǎng)絡(luò)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是種典型點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)模式，主要是以串聯(lián)形式通過(guò)通信鏈路將每臺(tái)計(jì)算機(jī)練成閉合環(huán)，像令牌環(huán)形網(wǎng)，在環(huán)形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里，信息及數(shù)據(jù)均是按照固定方向來(lái)傳送，一般為順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较颍@種結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)是比較明顯的，其優(yōu)點(diǎn)為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接都是通過(guò)物理鏈路，這樣信息及數(shù)據(jù)的傳輸控制機(jī)制就比較簡(jiǎn)單，在傳輸過(guò)程也有很好實(shí)時(shí)性，并且在網(wǎng)絡(luò)每次信息傳輸里，均具有固定最大的傳輸遲延，這種結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)也是比較明顯的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)某接點(diǎn)存在問(wèn)題時(shí)，整個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)通信都會(huì)中斷，其可靠性要低一些，現(xiàn)在為了克服環(huán)形網(wǎng)絡(luò)里的可靠性低缺點(diǎn)，一些網(wǎng)絡(luò)里，已經(jīng)使用了網(wǎng)絡(luò)的自愈功能，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)存在問(wèn)題時(shí)，這個(gè)功能會(huì)自動(dòng)切換來(lái)鏈路，可這個(gè)功能技術(shù)要對(duì)訪問(wèn)控制機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，其復(fù)雜程度是很高的。總線網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)中的應(yīng)用還是比較廣泛的，這種結(jié)構(gòu)形式主要是運(yùn)用通信線路將所有入網(wǎng)計(jì)算機(jī)連到一條通信干路里，并且在通信干路兩端有終結(jié)器所匹配線路的阻抗，以免信號(hào)反射問(wèn)題出現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)目前在寬帶局域網(wǎng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)形式是最廣泛的，其優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性好、利用效率高及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等，缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)延伸距離與網(wǎng)絡(luò)容納節(jié)點(diǎn)的數(shù)量均是有限的，同一時(shí)刻僅允許兩網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信，并且通信干路任一節(jié)點(diǎn)存在問(wèn)題均會(huì)影響局域網(wǎng)整體通信。星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是把某網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)當(dāng)作處理中樞，有關(guān)入網(wǎng)設(shè)備都運(yùn)用物理鏈路和處理中樞節(jié)點(diǎn)來(lái)連接，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)也是比較突出的，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、控制簡(jiǎn)單及網(wǎng)絡(luò)架設(shè)容易等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是處理中樞節(jié)點(diǎn)工作負(fù)載比較大，其可靠水平降低，通信線路利用率也降低了。這種星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)嫩鞏固優(yōu)化改裝，像把一個(gè)星形結(jié)構(gòu)隱含在另一星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)里，這樣就能形成新層次性的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼皹?shù)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，星形結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)，要復(fù)雜及困難一些，通信電纜使用也較多。

3虛擬局域網(wǎng)

虛擬局域網(wǎng)可簡(jiǎn)稱為VLAN，這種技術(shù)系統(tǒng)交換機(jī)配備的是高速的以太網(wǎng)升級(jí)借口，還支持交換機(jī)間的連接協(xié)議ISL，能夠超越以太網(wǎng)連接兼容性，并且ISL協(xié)議能夠提供跨越主干網(wǎng)第2層的VLAN標(biāo)識(shí)，把數(shù)據(jù)包直接傳給已配有VLAN標(biāo)識(shí)交換機(jī)，能夠減少區(qū)域內(nèi)廣播量，VLAN配置的差異量能通過(guò)動(dòng)態(tài)的配置分析及運(yùn)行記錄的生成過(guò)程來(lái)檢測(cè)出，及時(shí)通知網(wǎng)絡(luò)管理的應(yīng)用軟件，能夠有效保障安裝交換網(wǎng)絡(luò)的配置兼容性，降低網(wǎng)絡(luò)管理員的配置錯(cuò)誤。同時(shí)VLAN經(jīng)過(guò)協(xié)議類型與網(wǎng)絡(luò)地址分段，能夠在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)一步定義，其分段需要VLAN組映射及子網(wǎng)地址；交換機(jī)能夠把終端站MAC地址及對(duì)應(yīng)VLAN相連接，并選定同一VLAN里其他網(wǎng)站相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)端口，此技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)管理員能一舉每包網(wǎng)絡(luò)層的信息來(lái)網(wǎng)絡(luò)分段，VLAN技術(shù)是以太網(wǎng)技術(shù)再升級(jí)，其應(yīng)用前景是很廣闊的。

4網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

在局域網(wǎng)里，原來(lái)使用的是分組交換及電路交換技術(shù)，可隨著視頻、音頻及圖像等多媒體的應(yīng)用，用戶對(duì)輸入速率要求越來(lái)越高，原有電路交換及分組交換已不能滿足交換任務(wù)需求，有大量任務(wù)交換的時(shí)候，傳輸速率及電路交換突發(fā)性都會(huì)存在較大變化，使其控制難度越來(lái)越大，并且在傳輸速率比較大的狀況下，其分組交換協(xié)議的數(shù)據(jù)單元會(huì)占用大量資源，加大了信息傳輸?shù)难舆t現(xiàn)象，而異步傳輸模式ATM技術(shù)中的寬帶信息交換具有較大優(yōu)勢(shì)，不僅在廣域網(wǎng)里獲得了青睞，在局域網(wǎng)里也獲得了廣泛應(yīng)用。ATM技術(shù)具有高速的數(shù)據(jù)傳輸率，同時(shí)還支持像聲音、傳真、數(shù)據(jù)、圖像及實(shí)時(shí)視頻等通信，它是種信元中繼的技術(shù)，其數(shù)據(jù)分組大小是固定的，能有效保障用戶所需要應(yīng)用帶寬。

5安全技術(shù)

局域網(wǎng)連接形式是比較多的，為了更好保障用戶應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全及可靠性，寬帶局域網(wǎng)采取了多種安全技術(shù)措施，主要有訪問(wèn)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)加密及VPN技術(shù)，訪問(wèn)控制技術(shù)能夠?qū)拵Ь钟蚓W(wǎng)用戶的訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行限制，在確保合法用戶獲得網(wǎng)絡(luò)資源同時(shí)，能夠?qū)Ψ欠ㄊ跈?quán)用戶訪問(wèn)給予限制，現(xiàn)在局域網(wǎng)里通常是運(yùn)用MAC地址的訪問(wèn)控制與服務(wù)區(qū)認(rèn)證的ID技術(shù)阻止非法用戶入侵的；因局域網(wǎng)WEP協(xié)議脆弱性，需要較強(qiáng)局域網(wǎng)安全新標(biāo)準(zhǔn)使用，現(xiàn)在使用的標(biāo)準(zhǔn)主要有WPA2及我國(guó)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)WAPI這兩種，其中前者能夠更有效支持AES的加密方式；VPN技術(shù)稱為虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要包含隧道技術(shù)、身份認(rèn)證、訪問(wèn)控制及密鑰管理這四項(xiàng)技術(shù)，這種VPN技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)通信里最為完整的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，運(yùn)用這種技術(shù)能夠更有效保證局域網(wǎng)的可靠性及安全性。

6無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)

隨著我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展與完善，無(wú)線局域網(wǎng)已經(jīng)得到充分重視，局域機(jī)動(dòng)性、靈活性等特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)有線局域網(wǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)充。但是以無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展來(lái)看，傳輸?shù)木嚯x仍然有限、速率較低，容易受到各種因素干擾，因此今后仍有待進(jìn)一步完善。有關(guān)無(wú)線局域網(wǎng)的物理層，可概括為以下三大技術(shù)：（1）紅外線局域網(wǎng)。該種技術(shù)的設(shè)備較為簡(jiǎn)單、成本低、安全性能高，各個(gè)房間使用過(guò)程中不會(huì)受到相互干擾，但是如果室內(nèi)存在強(qiáng)光，則會(huì)對(duì)接收器造成一定影響；一般該技術(shù)在小規(guī)模局域網(wǎng)或者房間內(nèi)適用；（2）擴(kuò)展頻譜局域網(wǎng)。當(dāng)前，擴(kuò)展頻譜已成為應(yīng)用較為普遍的技術(shù)之一，通過(guò)跳頻擴(kuò)譜或者直接序列擴(kuò)頻形式，支持?jǐn)U展頻譜。以減少阻塞現(xiàn)象，降低干擾；但是這一技術(shù)手段可能面臨功率以及執(zhí)照申請(qǐng)難題，同時(shí)數(shù)據(jù)的速率也比較低。（3）窄帶微波局域網(wǎng)。通過(guò)應(yīng)用微波頻，支持傳輸數(shù)據(jù)的運(yùn)行，但是窄帶微波產(chǎn)品需要申請(qǐng)執(zhí)照方可使用。

7結(jié)語(yǔ)

隨著網(wǎng)絡(luò)通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，局域網(wǎng)技術(shù)也得到了很大發(fā)展，由于局域網(wǎng)的自身優(yōu)點(diǎn)，以及科技推動(dòng)作用，現(xiàn)在有很多學(xué)校、辦公樓及住宅小區(qū)均使用了寬帶局域網(wǎng)，并且已成為發(fā)展必然趨勢(shì)，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)研究，能夠有效提高寬帶局域網(wǎng)運(yùn)行速率及安全可靠性。