區域網路

區域網路

區域網路(Local Area Network)是在一個局部的地理範圍內(如一個學校、工廠和機關內),將各種電腦。外部設備和資料庫等互相聯接起來組成的電腦通信網,簡稱LAN。它可以通過資料通信網或專用資料電路,與遠方的區域網路、資料庫或處理中心相連線,構成一個大範圍的信息處理系統。
  • 中文名稱
    區域網路
  • 外文名稱
    LAN
  • 範圍
    幾千米以內
  • 硬體
    伺服器、工作站、印表機、網卡

基本簡介

區域網路

區域網路(Local Area Network,LAN)是指在某一區域內由多台電腦互聯成的電腦組。一般是方圓幾千米以內。區域網路可以實現檔案管理、套用軟體共享、印表機共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。區域網路是封閉型的,可以由辦公室內的兩台電腦組成,也可以由一個公司內的上千台電腦組成。

主要特點

廣域網(WAN),就是我們通常所說的Internet,它是一個遍及全世界的網路。區域網路(LAN),相對于廣域網(WAN)而言,主要是指在小範圍內的電腦網際網路絡。這個“小範圍”可以是一個家庭,一所學校,一家公司,或者是一個政府部門。BT中常常提到的公網、外網,即廣域網(WAN);BT中常常提到私網、區域網路,即區域網路(LAN)。

廣域網上的每一台電腦(或其他網路設備)都有一個或多個廣域網IP地址(或者說公網、外網IP地址),廣域網IP地址一般要到ISP處交費之後才能申請到,廣域網IP地址不能重復;區域網路(LAN)上的每一台電腦(或其他網路設備)都有一個或多個區域網路IP地址(或者說私網、區域網路IP地址),區域網路IP地址是區域網路內部分配的,不同區域網路的IP地址可以重復,不會相互影響。

廣域網(WAN、公網、外網)與區域網路(LAN、私網、區域網路)電腦交換資料要通過路由器或網關的NAT(網路地址轉換)進行。一般說來,區域網路(LAN、私網、區域網路)內電腦發起的對外連線請求,路由器或網關都不會加以阻攔,但來自廣域網對區域網路內電腦連線的請求,路由器或網關在絕大多數情況下都會進行攔截。無線區域網路WLAN(Wireless Local Area Network)電腦區域網路是把分布在數公裏範圍內的不同物理位置的電腦設備連在一起,在網路軟體的支持下可以相互通訊和資源共享的網路系統。通常電腦組網的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜,構成有線區域網路。但有線網路在某些場合要受到布線的限製:布線、改線工程量大;線路容易損壞;網中的各節點不可移動。特別是當要把相離較遠的節點聯結起來時,敷設專用通訊線路布線施工難度之大,費用、耗時之多,實是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞,限製了使用者聯網。

區域網路

WLAN就是解決有線網路以上問題而出現的。WLAN利用電磁波在空氣中傳送和接受資料,而無需線纜介質。WLAN的資料傳輸速率現在已經能夠達到最高450Mbps,傳輸距離可遠至20km以上。無線聯網方式是對有線聯網方式的一種補充和擴展,使網上的電腦具有可移動性,能快速、方便的解決以有線方式不易實現的網路聯通問題。

基本術語

區域網路通常是分布在一個有限地理範圍內的網路系統,一般所涉及的地理範圍隻有幾公裏。區域網路專用性非常強,具有比較穩定和規範的拓撲結構。常見的區域網路拓樸結構如下:

星形結構

這種結構的網路是各工作站以星形方式連線起來的,網中的每一個節點設備都以中防節為中心,通過連線線與中心 節點相連,如果一個工作站需要傳輸資料,它首先必須通過中心節點。由于在這種結構的網路系統中,中心節點是控製中心,任意兩個節點間的通信最多隻需兩步,所以,能夠傳輸速度快,並且網路構形簡單、建網容易、便于控製和管理。但這種網路系統,網路可靠性低,網路共享能力差,並且一旦中心節點出現故障則導致全網癱瘓。

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樹形結構

樹形結構網路是天然的分級結構,又被稱為分級的集中式網路。其特點是網路成本低,結構比較簡單。在網路中,任意兩個節點之間不產生回路,每個鏈路都支持雙向傳輸,並且,網路中節點擴充方便、靈活,尋查鏈路路徑比較簡單。但在這種結構網路系統中,除葉節點及其相連的鏈路外,任何一個工作站或鏈路產生故障會影響整個網路系統的正常運行。

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匯流排形結構

匯流排形結構網路是將各個節點設備和一根匯流排相連。網路中所有的節點工作站都是通過匯流排進行信息傳輸的。作為匯流排的通信連線可以是同軸電纜雙絞線,也可以是扁平電纜。在匯流排結構中,作為資料通信必經的匯流排的負載能量是有限度的,這是由通信媒體本身的物理性能決定的。

所以,匯流排結構網路中工作站節點的個數是有限製的,如果工作站節點的個數超出匯流排負載能量,就需要延長匯流排的長度,並加入相當數量的附加轉接部件,使匯流排負載達到容量要求。匯流排形結構網路簡單、靈活,可擴充性能好。所以,進行節點設備的插入與拆卸非常方便。另外,匯流排結構網路可靠性高、網路節點間回響速度快、共享資源能力強、設備投入量少、成本低、安裝使用方便,當某個工作站節點出現故障時,對整個網路系統影響小。因此,匯流排結構網路是最普遍使用的一種網路。但是由于所有的工作站通信均通過一條共用的匯流排,所以,即時性較差。

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環形結構

環形結構是網路中各節點通過一條首尾相連的通信鏈路連線起來的一個閉合環形結構網。環形結構網路的結構也比較簡單,系統中各工作站地位相等。系統中通信設備和線路比較節省。在網中信息設有固定方向單向流動,兩個工作站節點之間僅有一條通路,系統中無信道選擇問題;某個結點的故障將導致物理癱瘓。環網中,由于環路是封閉的,所以不便于擱充,系統回響延時長,且信息傳輸效率相對較低。

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其他資料

區域網路協定設定

區域網路中的一些協定,在安裝作業系統時會自動安裝。如在安裝Windows2000或Windows95/98時,系統會自動安裝NetBEUI通信協定。在安裝NetWare時,系統會自動安裝IPX/SPX通信協定。其中三種協定中,NetBEUI和IPX/SPX在安裝後不需要進行設定就可以直接使用,但TCP/IP要經過必要的設定。所以下文主要以Windows2000環境下的TCP/IP協定為主,介紹其安裝、設定和測試方法,其他作業系統中協定的有關操作與Windows2000基本相同,甚至更為簡單。

TCP/IP通信協定的安裝

在Windows2000中,如果未安裝有TCP/IP通信協定,可選擇“開始/設定/控制臺/網路和撥號連線”,右鍵單擊“在地連線”選擇“屬性”將出現“在地連線屬性”對話框,單擊對話框中的“安裝”按鈕,選取其中的TCP/IP協定,然後單擊“增加”按鈕。系統會詢問你是否要進行“DHCP伺服器”的設定?如果你區域網路內的IP地址是固定的(一般是這樣),可選擇“否”。隨後,系統開始從安裝盤中復製所需的檔案。

TCP/IP協定安裝

TCP/IP通信協定的設定

在“網路”對話框中選

擇已安裝的TCP/IP協定,開啟其“屬性”,將出現“Internet協定(TCP/IP)屬性”的對話框。在指定的位置輸入已分配好的“IP地址”和“子網掩碼”,不知道可以去詢問網路管理員。建議在安裝系統前記下此號碼,畢竟求人不如求己嘛。如果該使用者還要訪問其它Widnows2000網路的資源,還可以在“默認網關”處輸入網關的地址。

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TCP/IP通信協定的測試

當TCP/IP協定安裝並設定結束後,為了保證其能夠正常工作,在使用前一定要進行測試。我建議大家使用系統自帶的工具程式:PING命令,該工具可以檢查任何一個使用者是否與同一網段的其他使用者連通,是否與其他網段的使用者連線正常,同時還能檢查出自己的IP地址是否與其他使用者的IP地址發生沖突。

假如伺服器的IP地址為190.201.2.1,如要測試你的機器是否與伺服器接通時,隻需切換到DOS提示符下,並鍵入命令“PING190.201.2.1”即可。如果出現類似于“Replyfrom190.201.2.1……”的回應,說明TCP/IP協定工作正常;如果顯示類似于“Requesttimedout”的信息,說明雙方的TCP/IP協定的設定可能有錯,或網路的其它連線(如網卡、HUB或連線等)有問題,還需進一步檢查。

定義

為了完整地給出LAN的定義,必須使用兩種方式:一種是功能性定義,另一種是技術性定義。前一種將LAN定義為一組台式電腦和其它設備,在物理地址上彼此相隔不遠,以允許使用者相互通信和共享諸如印表機和存儲設備之類的計算資源的方式互連在一起的系統。這種定義適用于辦公環境下的LAN、工廠和研究機構中使用的LAN。

就LAN的技術性定義而言,它定義為由特定類型的傳輸媒體(如電纜、光纜和無線媒體)和網路適配器(亦稱為網卡)互連在一起的電腦,並受網路作業系統監控的網路系統。

功能性和技術性定義之間的差別是很明顯的,功能性定義強調的是外界行為和服務;技術性定義強調的則是構成LAN所需的物質基礎和構成的方法。

區域網路(LAN)的名字本身就隱含了這種網路地理範圍的局域性。由于較小的地理範圍的局限性,LAN通常要比廣域網(WAN)具有高的多的傳輸速率,例如,目前LAN的傳輸速率為10Mb/s,FDDI的傳輸速率為100Mb/s,而WAN的主幹線速率國內目前僅為64kbps或2.048Mbps,最終使用者的上線速率通常為14.4kbps。

LAN的拓撲結構目前常用的是匯流排型和環行。這是由于有限地理範圍決定的。這兩種結構很少在廣域網環境下使用。

LAN還有諸如高可靠性、易擴縮和易于管理及安全等多種特徵。

WLAN的優點

安裝便捷

一般在網路建設當中,施工周期最長、對周邊環境影響最大的就是網路布線的施工了。在施工過程時,往往需要破牆掘地、穿線架管。而WLAN最大的優勢就是免去或減少了這部分繁雜的網路布線的工作量,一般隻要在安放一個或多個接入點(AccessPoint)設備就可建立覆蓋整個建築或地區的區域網路絡。

使用靈活

在有線網路中,網路設備的安放位置受網路信息點位置的限製。而一旦WLAN建成後,在無線網的信號覆蓋區

域內任何一個位置都可以接入網絡,進行通訊。

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經濟節約

由于有線網路中缺少彈性,這就要求網路的規劃者盡可能地考慮未來的發展的需要,這就往往導致需要預設大量利用率較低的信息點。而一旦網路的發展超出了設計規劃時的預期,又要花費較多費用進行網路改造。而WLAN可以避免或減少以上情況的發生。

易于擴展

WLAN有多種配置方式,能夠根據實際需要靈活選擇。這樣,WLAN能夠勝任隻有幾個使用者的小型區域網路到上千使用者的大型網路,並且能夠提供像“漫遊(Roaming)”等有線網路無法提供的特徵。

由于WLAN具有多方面的優點,其發展十分迅速。在最近幾年裏,WLAN已經在醫院、商店、工廠和學校等不適合網路布線的場合得到了廣泛的套用。

據權威調研機構CahnersIn-StatGroup預計,全球無線區域網路市場將在2000年至2004年保持快速成長趨勢,每年平均成長率高達25%。無線區域網路市場的網卡、接入點設備及其他相關設備的總銷售額也將在2000年輕松突破10億美元大關,在2004年達到21.97億美元

區域網路安全

目前的區域網路基本上都採用以廣播為技術基礎的乙太網,任何兩個節點之間的通信封包,不僅為這兩個節點的網卡所接收,也同時為處在同一乙太網上的任何一個節點的網卡所截取。因此,黑客隻要接入乙太網上的任一節點進行偵聽,就可以捕獲發生在這個乙太網上的所有封包,對其進行解包分析,從而竊取關鍵信息,這就是乙太網所固有的安全隱患。事實上,Internet上許多免費的黑客工具,如SATAN、ISS、NETCAT等等,都把乙太網偵聽作為其最基本的手段。

當前,區域網路安全的解決辦法有以下幾種:

網路分段

網路分段通常被認

為是控製網路廣播風暴的一種基本手段,但其實也是保證網路安全的一項重要措施。其目的就是將非法使用者與敏感的網路資源相互隔離,從而防止可能的非法偵聽,網路分段可分為物理分段和邏輯分段兩種方式。目前,海關的區域網路大多採用以交換機為中心、路由器為邊界的網路格局,應重點挖掘中心交換機的訪問控製功能和三層交換功能,綜合套用物理分段與邏輯分段兩種方法,來實現對區域網路的安全控製。例如:在海關系統中普遍使用的DEC MultiSwitch900的入侵檢測功能,其實就是一種基于MAC地址的訪問控製,也就是上述的基于資料鏈路層的物理分段。

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以交換式集線器代替共享式集線器

對區域網路的中心交換機進行網路分段後,乙太網偵聽的危險仍然存在。這是因為網路最終使用者的接入往往是通過分支集線器而不是中心交換機,而使用最廣泛的分支集線器通常是共享式集線器。這樣,當使用者與主機進行資料通信時,兩台機器之間的封包(稱為單播包Unicast Packet)還是會被同一台集線器上的其他使用者所偵聽。一種很危險的情況是:使用者TELNET到一台主機上,由于TELNET程式本身缺乏加密功能,使用者所鍵入的每一個字元(包括使用者名稱、密碼等重要信息),都將被明文傳送,這就給黑客提供了機會。

因此,應該以交換式集線器代替共享式集線器,使單播包僅在兩個節點之間傳送,從而防止非法偵聽。當然,交換式集線器隻能控製單播包而無法控製廣播包(Broadcast Packet)和多播包(Multicast Packet)。所幸的是,廣播包和多播包內的關鍵信息,要遠遠少于單播包。

VLAN的劃分

為了克服乙太網的廣播問題,除了上述方法外,還可以運用VLAN(虛擬區域網路)技術,將乙太網通信變為點到點通信,防止大部分基于網路偵聽的入侵。

目前的VLAN技術主要有三種:基于交換機連線埠的VLAN、基于節點MAC地址的VLAN和基于套用協定的VLAN。基于連線埠的VLAN雖然稍欠靈活,但卻比較成熟,在實際套用中效果顯著,廣受歡迎。基于MAC地址的VLAN為移動計算提供了可能性,但同時也潛藏著遭受MAC欺詐攻擊的隱患。而基于協定的VLAN,理論上非常理想,但實際套用卻尚不成熟。

在集中式網路環境下,我們通常將中心的所有主機系統集中到一個VLAN裏,在這個VLAN裏不允許有任何使用者節點,從而較好地保護敏感的主機資源。在分散式網路環境下,我們可以按機構或部門的設定來劃分VLAN。各部門內部的所有伺服器和使用者節點都在各自的VLAN內,互不侵擾。

VLAN內部的連線採用交換實現,而VLAN與VLAN之間的連線則採用路由實現。目前,大多數的交換機(包括海關內部普遍採用的DECMultiSwitch 900)都支持RIP和OSPF這兩種國際標準的路由協定。如果有特殊需要,必須使用其他路由協定(如CISCO公司的EIGRP或支持DECnet的IS-IS),也可以用外接的多乙太網口路由器來代替交換機,實現VLAN之間的路由功能。當然,這種情況下,路由轉發的效率會有所下降。

無論是交換式集線器還是VLAN交換機,都是以交換技術為核心,它們在控製廣播、防止黑客上相當有效,但同時也給一些基于廣播原理的入侵監控技術和協定分析技術帶來了麻煩。因此,如果區域網路記憶體在這樣的入侵監控設備或協定分析設備,就必須選用特殊的帶有SPAN(Switch PortAnalyzer)功能的交換機。這種交換機允許系統管理員將全部或某些交換連線埠的封包對應到指定的連線埠上,提供給接在這一連線埠上的入侵監控設備或協定分析設備。筆者在廈門海關外部網設計中,就選用了Cisco公司的具備SPAN功能的Catalyst系列交換機,既得到了交換技術的好處,又使原有的Sniffer協定分析儀“英雄有用武之地”。

區域網路常見故障及排除方法

1.網路不通

這是最常見的問題,解決問題的基本原則是先軟後硬。

(1)先從軟體方面去考慮,檢查是否正確安裝了TCP/IP協定,是否為區域網路中的每台計

算機都指定了正確的IP地址。

(2)使用Ping命令,看其他的電腦是否能夠Ping通。如果不通,則證明網路連線有問

題;如果能夠Ping通但是有時候丟失封包,則證明網路傳輸有阻塞,或者說是網路設備接

觸不大好,需要檢查網路設備。

(3)當整個網路都不通時,可能是交換機或集線器的問題,要看交換機或集線器是否在

正常工作。

(4)如果隻有一台電腦網路不通,即開啟這台電腦的“網路鄰居”時隻能看到在地計算

機,而看不到其他電腦,可能是網卡和交換機的連線有問題,則要首先看一下RJ-45水晶

頭是不是接觸不良。然後再用測線儀,測試一下線路是否斷裂。最後要檢查一下交換機上的

連線埠是否正常工作。

2.連線故障

(1)檢查RJ45接口是否製作好,RJ45是10BASE-T網路標準中的接口形式,現在被廣

泛使用,其內部有8個線槽,線槽含義遵循EIA/TIA568國際標準,在10BASE-T網路中1、

2線為傳送線,3、6線為接收線。在雙機進行連線的時候,其中的1、3、2、6線需要對調。

否則也會造成網路的不通。

(2)檢查HUB或者交換機的接頭是否有問題,如果某個接口有問題,可以換一個接口來

測試。

3.網卡故障

(1)網卡的問題不太明顯,所以在測試的時候最好是先測試網線,再測試網卡,如果有

條件的話,可以使用測線儀或者萬用表進行測試。

(2)查看網卡是否正確安裝驅動程式,如果沒有安裝驅動程式,或者驅動程式有問題,

則需要重新安裝驅動程式。

(3)硬體沖突。需要查看與什麽硬體沖突,然後修改對應的中斷號和I/O地址來避免沖

突,有些網卡還需要在CMOS中進行設定。

4.病毒故障

網際網路上有許多能夠攻擊區域網路的病毒,如紅色代碼、藍色代碼、尼姆達等。某些病毒

除了使電腦運行變慢,還可以阻塞網路,造成網路塞車。對付這些新病毒,大多數病毒廠

商,例如瑞星,KV3000等都在其主頁上設有對付的辦法。在這裏一定要註意,不要按照平

常的防毒辦法防毒,必須對防毒軟體進行定時的升級。

             無法訪問

  一、測試網路

1、首先點擊6.動手組建區域網路

參考文獻    

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