鄒魯
(曲阜師范大學計算機科學學院,山東日照276826)
局域網(Local Area Network,LAN)是指在某一區域內由多臺計算機互聯成的計算機組。一般是方圓幾千米以內。局域網是封閉型的,可以由辦公室內的兩臺計算機組成,也可以由一個公司內的上千臺計算機組成。
計算機局域網出現于20世紀70年代末,在八九十年代獲得了飛速的發展和大范圍的普及,如今進入21世紀之后,隨著網絡的更深層的普及,局域網的發展正步入高速階段。
計算機網絡拓撲結構是指網絡中各個站點相互連接的形式,在中明確一點講就是文件服務器、工作站和電纜等的連接形式。局域網專用性非常強,所以具有比較穩定和規范的,而每種拓撲結構都有其自身的特點,我們需要通過了解其特點來對局域網進行管理。在常見的局域網拓樸結構如下:
(1)星形結構
這種結構的網絡是各以星形方式連接起來的,網中的每一個節點設備都以中防節為中心,通過連接線與中心節點相連,如果一個工作站需要傳輸,它首先必須通過中心節點。這種結構的優點是傳輸速度快,并且網絡構形簡單、建網容易、便于控制和管理。但這種網絡系統的可靠性低,網絡共享能力差,并且一旦中心節點出現故障則導致全網癱瘓。
(2)樹形結構
樹形結構網絡是天然的分級結構,又被稱為分級的集中式網絡。其特點是網絡成本低、結構比較簡單,并且,網絡中節點擴充方便、靈活,尋查鏈路路徑比較簡單。但在這種結構網絡系統中,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絡系統的正常運行。
(3)總線形結構
總線形結構網絡是將各個節點設備和一根總線相連。總線形結構網絡簡單、靈活,可擴充性能好,進行節點設備的插入與拆卸非常方便。另外,總線結構網絡可靠性高、網絡節點間響應速度快、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,對整個網絡系統影響小。但是由于所有的工作站通信均通過一條共用的總線,所以,實時性較差。
(4)環形結構
環形結構是網絡中各節點通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來的一個閉合環形結構網。環形結構網絡的結構也比較簡單,系統中通信和線路比較節省。在環網中,由于環路是封閉的,所以不便于擱充,系統響應延時長,且信息傳輸效率相對較低,一個節點出問題會導致網絡癱瘓。
對局域網的管理,不僅要知道各種拓撲結構的特點,而且必須了解局域網管理網絡協議和管理的具體內容,通過這個實際標準結合各種管理內容有針對性地對局域網的進行有效管理。
(1)局域網管理網絡協議
為了有效地管理網絡,必須要有一個公共的網絡管理協議,通過規劃、監視、分析、擴充和控制網絡來保證網絡服務的有效實現。這個公共的網絡管理協議主要是由互聯網工程任務組IETF提出的管理技術SNMP,專門用于對Internet進行管理的,是當前網絡界的實際標準。
(2)局域網管理的具體內容
國際標準化組織(ISO)將網絡管理劃分為5個功能域:故障管理、配置管理、計費管理、性能管理和安全管理。
故障管理,即對網絡中的故障進行檢測、定位和排除,保證網絡能夠提供連續、可靠的服務;
配置管理,即定義、識別、初始化、控制和檢測被管對象,確保網絡有效和可靠地運行;
計費管理,即統計不同路線和不同資源的利用率,目的是控制和監測網絡操作的費用和代價;
性能管理,即度量網絡吞吐量、用戶響應時間和線路利用率,維護網絡服務質量(OoS)和網絡運營效率,提供性能監測、性能分析以及性能管理控制功能;
安全管理,即控制對計算機網絡中的信息訪問的過程,包括驗證網絡用戶的訪問權限、加密和密鑰管理以及有關安全訪問日志的維護。
當前局域網管理的重點是保證局域網網絡的時刻暢通,進行有效的帶寬、流量管理就成為重中之重。而當前占用局域網網絡帶寬、網絡流量的具體上網行為主要表現在以下幾個方面:
(1)P2P下載
P2P工具傳輸的特點是:采用點對點進行傳輸,在進行下載資源的同時,不斷地提供上傳,如果放任這些P2P工具無節制地下載,可以耗盡網絡資源和網絡帶寬,造成局域網堵車。因此有效限制上述這些P2P工具,就成為當前網絡管理的重要方面。
(2)直接限制帶寬和流量
有時候,局域網電腦可能沒有進行P2P下載,但是是網速、流速的占用也十分嚴重,這種情況下,我們也需要限制帶寬。通過限制客戶端電腦的帶寬,可以有效防止個別電腦過量占用帶寬而影響其他電腦的上網速度,保證局域網主機不會過量占用網絡資源。
(3)限制網絡游戲
當前,局域網網絡游戲盛行。各種網絡游戲也逐步采用P2P機制,在玩各種網絡游戲的時候會產生大量的網絡請求,會不間斷地保持與遠程游戲服務器的點對點連接,這些連接對網絡帶寬的占用十分驚人。
(4)防止局域網病毒
當前局域網常見的病毒有arp病毒、arp欺騙、沖擊波、蠕蟲、震蕩波等病毒,爆發的時候占用大量的網絡帶寬,可以造成局域網掉線、網絡擁堵、網絡延遲等導致各項業務停滯。
網絡維護就是管理一個網絡日常例行的工作,做好這些工作能增強網絡的穩定性、提高網絡的效率,使網絡各個設備有效地工作。局域網的網絡維護主要包括硬件維護和軟件維護兩個部分。
局域網的硬件維護包括網卡的安裝與維護、網絡的檢查與維護及雙絞線的標準使用。
3.1.1 網卡安裝與維護
首先要確保網卡安裝正確,并進行日常維護。要確保所用網卡被該操作系統支持,并且使用了正確的網卡驅動程序。如果配置后,重啟系統時報錯或使用winipcfg檢查不到網卡的配置信息,說明網卡根本沒有被操作系統檢測到。待配置結束后,重啟系統,再次檢查網卡是否正常。
3.1.2 網絡檢查與維護
網絡互聯系統主要指網絡的連接轉發設備,包括HUB、交換機、路由器等。
(1)檢測HUB或交換機故障
HUB或交換機的狀態指示燈如果閃爍或常亮黃燈、表明數據包在網絡上有堵塞情況,需要檢查同一局域網中是否有重復的IP地址分配或局域網IP地址分割有交叉。如果網線和主機都沒有問題,則應測量網絡設備的地線和零線之間的電壓,如果電壓超過3V則表明HUB或交換機的供電系統有問題,靜電不能及時釋放,干擾了數據信號。
(2)檢測路由器故障
利用M IB變量瀏覽器收集路由器的路由表和端口流量數據、計費數據、路由器CPU的溫度、負載以及路由器的內存余量等數據。通常情況下網絡管理系統有專門的管理進程不斷地檢測路由器的關鍵數據,并及時給出報警。
(3)雙絞線的標準使用
雙絞線的正確聯接很重要。對8根4對雙絞線的不正確聯結使用會影響通訊效果。在10 Base-T標準中,第1、第2為一對線,第3、第6為一對線。在一對線的傳輸中,由于線路是雙絞的,會將渦流相互抵消,延緩數據信號的衰減。
軟件可以分為服務器上的軟件和局域網中電腦的軟件。服務器上的軟件價值最高,要特別注意。并且因各部分信息也都存放在服務器上,所以維護這些信息安全尤為重要。軟件維護包括幾部分:服務器軟件的維護和重要資料備份等等。
(1)服務器軟件的維護
服務器上的軟件主要是操作系統、WWW服務器、文件服務器等軟件。這些軟件平常應該正常運行,但還是要定期檢查。如:軟件會有一些缺陷,因此,當有新的補丁包時,應盡快把系統升級。
(2)重要資料備份
軟件維護最重要的定期工作就是備份。無論設計得多好的軟件,都有可能因為一些意外造成資料的丟失。這些資料一旦丟失而又沒有備份,后果是非常可怕的。因此,對于日常性的資料,最好能夠每天備份。
另外對于軟件的維護還包括病毒預防,防御計算機病毒應該從兩個方面著手,首先應該加強內部網絡管理人員以及使用人員的安全意識,使他們能養成正確上網、安全上網的好習慣。再者,應該加強技術上的防范措施,比如使用高技術防火墻、使用防毒殺毒工具等。
雖然本文對局域網的管理和維護做了一定的介紹,但不同的局域網有著自己不同的特點,所以局域網管理維護人員應根據自己網絡的特點采取適合的管理和維護方法,使得局域網速度、安全等得到更大的提高。
[1] 姜大源.當代德國職業教育主流教學思想研究[M].北京:清華大學出版社,2007.
[2] 曹詠梅.基于工作過程的高職化工制圖與測繪課程設計與構建[J].中國職業技術教育,2011(2):59-62.
[3]劉景林.高職“計算機網絡”課程的教學研究[J].福建電腦,2010(4):211.