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(这条文章已经被阅读了 197 次) 时间:2001-12-09 01:35:11 来源:纵然情已逝 (romantic) 原创-IT

用网卡实现网络的分段(原创)(首发微电脑世界2001-22期)


纵然情已逝/文

摘要:利Windows操作系统提供的网卡管理功能,可以轻松实现网络的分段,对于应用环境要求不高的场合,确实是一种节约投资的解决方案。

在一台计算机中一般只安装一块网卡,但当服务器上只安装一块网卡时,所有用户与服务器之间的通信全部集中在这块网卡上。这时该网卡的负担将会加重,而且存在安全隐患,当网卡出现故障后将会使整个网络瘫痪。为此,在Netware、Windows NT/2000等操作系统中提供了多网卡管理的功能,可以在一台服务器中安装多块(一般最多为4块),每一块网卡连接一组用户,实现了对用户的分段管理,在减小了每块网卡吞吐量的同时增加了系统的安全性和稳定性,是中小型网络用户值得信赖、使用的一种解决方案。本文以Windows2000为平台,向您详细介绍有关多网卡分段管理的实现原理与方法。

一、 网络分段的原因
1. 网络的冲突域
在理解分段和概念之前,还要对“冲突域”这个概念进行一定的介绍。附图所示是一个常见的网络结构图,该网络的用户分成三组,分别通过一个集线器(HUB)与中心HUB或交换器相连,中心HUB或者交换机再与服务器连接,呈现出两组星型级联结构。在该网络中,3个工作组分别在本工作组内部通信时,工作组内的用户之间可能产生冲突,所以形成了一个冲突域,3个工作组共形成了3个小范围内的冲突域。当工作组之间的用户进行通信时,冲突域的范围将会增大,覆盖到整个网络。
在组建网络时,我们应尽可能地缩小冲突域的范围,这样可以提高网络的通信性能,减少用户之间的冲突。在总线型网络中,所有用户共享一条总线通信,所以一条总线形成一个冲突域。而在使用HUB或交换机的星型网络中,一台HUB或交换机连接的用户可以形成一个冲突域。所以使用HUB或交换机的网络能够尽可能地缩小冲突域的范围,使用户之间的冲突域减小,有利于网络性能的提升,这也是使用双绞线和星型网络为什么要取代使用同轴电缆的总线型网络的原因之一。
值得注意的是:冲突域可以缩小范围,但却无法完全消除,除非您的网络是由2台计算机组成。
2、网络的分段
网络分段的目的是将单个冲突域分成两个或多个小的冲突域,从而尽可能地减小用户之间的冲突,提高网络的通信能力。在分段后,一个网段形成一个新的冲突域。
在局域网中可以使用多种方法进行分段,如通过中心HUB或交换机可以将用户分成3个段(但是当用户与服务器之间直接通信时,这种分段也就失去了存在的意义),这种分段也称之为物理分段。另外还可以通过带有虚拟局域网(VLAN)功能的交换机或网卡对用户进行分段,称之为逻辑分段。逻辑分段的优点是配置方便,但具有VLAN功能的交换机或网卡的价格比较高,普通局域网用户一般很少问津。在中小型局域网中非常经济、可行的一种办法是通过多网卡进行分段。
二、 网络分段的实现
目前网卡在功能设置上一般存在两种方法:一种是网卡的IRQ和I/O值要通过网卡自带的驱动程序设置后才能生效;另一种设置则不再需要驱动程序的设置,由操作系统自动分配IRQ和I/O地址。前者主要是针对ISA接口的网卡和早期的PCI接口网卡,后者多为近期推出的PCI网卡。下面我们以Windows 2000 Server为操作平台,实现多网卡的分段管理。
与Windows NT4.0相比,Windows 2000 Server支持即插即用,所以在Windows 2000 Server中安装多网卡要方便得多。当在计算机中插入一块网卡后打开计算机时,系统会自动识别出新网卡的类型,并自动安装驱动程序。因为Windows 2000 Server提供了目前大多数硬件的驱动程序,在安装这些硬件时不再要求用户插入硬件的驱动程序盘。
在一台已经安装了1块网卡的Windows 2000 Server服务器中,如果要安装第2块网卡可以通过以下步骤进行:
第一步,关闭计算机,切断电源后将第2块网卡插入到计算机的插槽中;
第二步,启动计算机后,系统出现“发现新硬件,安装所需的驱动程序“的信息提示,并要求用户在光驱中放入Windows 2000 Server的安装光盘,之后系统从安装盘中复制所需要的程序,结束第2块网卡驱动程序的安装。
第三步,选择“开始/设置/网络和拔号连接”图标,您会发现该窗口中比原来多出了一个名为“本地连接”的新图标;
第四步,先选择窗口中的“本地连接”图标,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“属性”一项,在出现的对话框中显示了第1块网卡的名称和其它相关信息。单击“确定”返回“网络和拔号连接”的窗口。
第五步,选择窗口中的“本地连接2”图标,并打开其“属性”对话框,显示了第三块网卡的有关信息。
第六步,双击对话框中的“Internet 协议(TCP/IP)”一项,在出现的“Internet 协议(TCP/IP)属性”对话框中设置第2块网卡的IP地址,如果该服务器使用的是静态IP地址,可选择“使用下面的IP地址”一项,并在“IP地址”和“子网掩码”后分别输入对应的值。注意:该IP地址不能和服务器中的第1块网卡所使用的IP地址相同,也不能与网络中其它他用户的IP地址相同,即每块网卡的IP地址是唯一的。单击“确定”返回。
第七步,如果要安装其他的通信协议(如IPX/SPX等),可单击“安装”按钮,在出现的“选择网络组件类型”对话框的列表框中选择“协议”一项,再单击“添加”按钮,可在出现的列表框中选择要添加的协议名称。单击“确定”返回。
第八步,选择“连接后在任务栏中显示图标”一项,单击“关闭”按钮,系统将自动配置相关的设置,结束后在任务栏的右下角将出现两个表示网络连接的小图标,每一个小图标表示一个网卡的连接。
第九步,分别单击任务栏上的两个小图标,将显示每块网卡的连接状态,从中可以看出两块网卡的工作都很正常。
可利用同样的方法安装第3块或第4块网卡,而且每块网卡的安装和设置一次完成,并且在设置完后不需要重新启动计算机。
三、 网络分段要注意的问题
1、 不能单纯使用NetBEUI通信协议
当在服务器中通过多块网卡对用户进行了分段管理后,每一个网段将形成一个冲突域,该网段中的广播信息只会在本网段中传播,而不会影响其他网段中用户的正常通信。另外,网段与网段之间可以通过操作系统内置的路由功能来通信,所以不同网段之间用户的通信就像位于同一网段内一样。但是,有一点值得用户注意:在选择网络协议时,不能单纯使用NetBEUI通信协议。因为在局域网中使用的TCP/IP、IPX/SPX和NetBEUI 3种通信协议中,NetBEUI不具有路由功能,也就是说使用NetBEUI协议的信息不能通过路由传输到其他网段。这一点一定要引起用户的高度重视,否则您将无法实现不同网段之间用户的通信。
2、 一台服务器上一般最多只能安装4块网卡
在一台服务器上安装多少网卡好呢?有些用户认为只要服务器上能够提供多少个空闲的插槽(多为PCI和ISA两种类型)就可以安装多少块网卡,有时用户一口气可以安装5~6块。其实,这种认识是错误的。如果每一块网卡所连接的网段之间互相通信,那么这种做法无可非议,但要实现不同网段用户之间的通信,就要靠操作系统内置的路由功能来完成。
目前局域网常见的操作系统NetWare、Windows NT Server4.0和Windows 2000 Server一般只支持4块网卡的路由连接,如果安装的网卡数超过4个,多余的网卡将不具有路由传输功能,也就是说与该网卡所连接的用户无法与另外4块网卡连接的用户进行通信。所以,建议大家在一台服务器中安装的网卡数不要超过4块。

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