第8章網路型態

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區域網路的內涵
區域網路
網路實體
一般設備
網路設備 傳輸媒體
網路邏輯
網路拓撲 網路模型
網路結構
碰撞領域
碰撞領域:1
PC1
交換器
集線器1
24 port
24 port
PC2
碰撞領域:1
24 port
集線器2
碰撞領域:47
廣播領域
路由器
交換器
交換器
集線器
集線器
廣播領域
集線器
集線器
廣播領域
區域網路規劃考量
 需求及未來發展
 管理資訊及網路安全
 備援及維護
 效能
 應用系統配置
區域網路階層式設計
核心層
分佈層
存取層
存取層的連接
存取層提供使用者接取的方式可為隨插即用、
子網路IP位址、身分驗證或MAC號碼登錄
分佈層的連接
分佈層執行封包過濾機制,且要將存取層多顆交換器匯集的
訊務快速轉送到核心層,所以分佈層的設備必須是高端(high end)
且高階(L3~L7)的交換器
核心層
高可用性(HA)和快速傳輸是此層主要考量
延展樹協定運作
VLAN
沒有 trunking 的VLAN連接
有trunking的VLAN連接
WAN和 LAN
交換式網路
 我們無法為任意兩點間的連線建立專屬線路,因為不
符效益和成本,因此設計出一套有許多交換機的切換
設施,兩點間有資料傳輸時就建立一條暫時性的鏈結,
結束時拆卸此鏈結。
 交換式網路可分為兩類:電路交換式網路(circuitswitched network)和分封交換式網路(packet switched
network)。
電路交換式網路
LAN1
電話公司
LAN2
分封交換式網路
 虛擬電路網路
 ATM 非同步傳輸模式
 Frame Relay 訊框中繼
 資料元網路
虛擬電路交換式網路
廣域網路連接
 專線(leased line),如128Kbps數據專線、T1、T3
 電路交換,如ISDN或PSTN
 分封交換,如FR或ATM
 公眾Internet網路,如寬頻VPN的DSL或纜線數據機
專線和數據機撥接
點對點連線(PPP)
 點對點的實體連線,其上所使用的通訊協定是資料鏈
結層點對點協定(PPP),意即在點對點連線通訊的兩端,
使用PPP封裝。
 現在的ISP都提供客戶以撥接ADSL的方式.連到Internet,
使用的是架在Ethernet上的PPP封裝(PPPoE)。
 PPP在L2和L3上各有一個控制協定,分別為鏈結控制
協定(LCP)和網路控制協定(NCP),PPP須在這兩個控
制協定完成雙方3階段會期的建立後才能正式傳輸資料。
ADSL PPP: PAP認證
PPP PAP認證方式
PPP CHAP認證方式
CHAP
 總部送出一個盤問封包(一個ID、亂數和使用者名稱)給
分部路由器
 分部將盤問封包的使用者名稱去對應資料庫中的密碼,
然後將盤問封包內容與共用的密碼去產生唯一的MD5
雜湊碼,回應盤問ID、雜湊碼和自己的使用者名稱
 總部使用ID、共用的密碼和送給分部的亂數去產生自
己的雜湊值,然後與分部送來的雜湊值比較,確認後
送出接受或拒絕資訊
Windows CHAP認證
訊框中繼結構
訊框中繼的虛擬電路
Port
VC
Port
VC
FRS 1
0
203
1
159
FRS 2
0
159
2
260
FRS 3
0
260
3
340
FRS 4
0
340
1
302
訊框中繼VC和IP的對應
 動態對應
 透過逆向位址解析協定(inverse Address Resolution
Protocol, iARP)和近端管理介面(Local Management
Interface, LMI)可得到FR網路中IP、VC與近端DLCI的對
應關係。LMI是持活(keep alive)的機制,透過LMI的訊
息詢問,可得到VC狀態的訊息,然後系統再針對每一
條VC送出iARP去解析對應的IP位址。
 靜態對應
 管理者手動設定DLCI所對應的IP位址。
為何要 Cell
 現有網路訊框格式在不同的網路和不同的通訊協定都
不相同,且表頭長度大占去傳輸頻寬,當網路壅塞造
成重送,或是延遲,都是複雜的處理成本;尤其對於
即時性的影音傳輸,因延遲不一造成劇跳,更是不可
容忍。如果傳輸的封包不管是資料或影音都是一樣大
小的小封包時,在虛擬電路設計下的ATM cell將很快地
交換傳遞。
TDM和ATDM
ATM 網路介面
ATM 通道
ATM 表頭
SONET/SDH速率
SDH
SONET
SONET
Mbps
OC-1
STS-1
51.84
STM-1
OC-3
STS-3
155.52
STM-4
OC-12
STS-12
622.08
STM-8
OC-24
STS-24
1,244.16
STM-16
OC-48
STS-48
2,488.32
STM-64
OC-192
STS-192
9,953.28
STM-256
OC-768
STS-768
39,813.12
ATM特色
 資料單元是固定長度53位元組的細胞cell,可簡化緩衝及處





理程序,提高傳輸及處理的速度。
在光纖的傳輸通道上,錯誤檢查只要在接收端執行,且流
量控制也改由 ATM端點的高層協定執行,如此可減少ATM
交換器負擔, 縮短處理時間。
為整合式的網路,能兼具電路交換式及分封交換式的傳輸
需求,可傳輸語音、視訊和資料。
滿足既有傳輸媒介的支援及選擇,可與舊設施相容。
容易實施QoS服務。
可同時應用在LAN及WAN上,使系統可以整合單一化,便
於維護管理。
寬頻網路:ADSL連線架構
VPN架構類型
遠端存取VPN
地區對地區VPN
VPN的概念
Metro LAN
 服務提供者有鑑於Ethernet的擴充性和彈性建置,採用它做為WAN的
傳輸服務,除了可提供高速的連線、經濟的建置和維護成本,以及應
用的普遍實施。因此有都會型乙太網路論壇(Metro Ethernet Forum,
MEF)之組織發展MEN(Metro Ethernet Network)。
 MEN技術發展的特性有以下幾點:
 鏈結的建立主要為點對點,其速度可為100 * n Mbps、1Gbps或
10Gbps
 MEN連接的WAN鏈結可跨越大區域、遠距離
 以其服務的形式,可分類為點對點和點對多點的拓撲
 可以對兩節點間實施QoS
 電信業者提供的Metro E骨幹多為L2結構,其連線的建立是一種如
虛擬電路的方式連結,稱為乙太網路虛擬連接(Ethernet Virtual
Connection, EVC)
MEN 點對點連接
MEN多點連接