校园网的网络设计
计算机网络课程设计是计算机及相关专业的实践环节之一，是学习完《计算机网络》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对OSI七层模型、TCP/IP模//www.souquanme.com型的各层功能和设计思想的理解，掌握组建计算机网络的基本技术，特别是网络规划、路由器等网络设备的基本功能与选型以及网络应用服务器的基本配置，提高学生的应用能力和动手实践能力。以校园为背景，设计一个校园网方案。分为办公区、教学区和生活区三部分。现假设：办公区中各楼宇名及需要的信息点为：教务处（15），党政办公楼（30），图书馆（60），教学区中，除计算机系大楼需要240个信息点外，其余各系部大楼及教学楼各需设置信息点的个数为100，生活区中每个建筑物里每个门洞设置1个信息点。假设使用预留的INTERNET地址，试根据本部校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息点分布，设计出本部的校园网方案。方案中应明确学院网管中心的位置，确定拓扑方案，完成设备选型，注明各种设备、设施和软件的生产商、名称、型号、配置与价格，基本确定方案的预算。要求：1、根据要求对指定园区建网进行需求分析，提交需求分析报告； 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，划分子网，设计子网地址、掩码和网关，为每个子网中的计算机指定IP地址；3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置和经费预算方案；4、构建工作型局域网，在指定计算机内安装网络接口卡，动手制作双绞线网线，把计算机与集线器（交换机）相连；在工作组中指定的基于计算机上分别安装操作系统、TCP/IP协议，配置IP地址、掩码和网关等参数，创建一个简单的WEB服务器，并制作一些网页，放入WEB服务器内以及一个FTP服务器，实现文件的上、下传；5、创建局域网内的DNS服务器，配置相关文件，可以对局域网内的主机作域名解析。1、Vlan的定义（virtual local network，虚拟局域网）是指：在一个物理网络上划分出来的逻辑网络，这个划分出来的逻辑网络是可以跨不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。这个网络应用于OSI模型的第二层数据链路层。
使用vlan有以下的有点：
1）控制网络风暴。
2）提高整个网络整体的安全性。
3)网络管理简单、直观。
vlan的种类。
基于端口的vlan 可以分为搜趣网两种分别是Port vlan和tag vlan。
基于Mac地址的vlan。
基于网络协议的vlan。
基于IP组播的vlan。
基于规则的vlan。
划分vlan配置：
将vlan的名字命名为COM，操作如下：
Switch# configure terminal‘进入全局配置模式。
Switch#（config）# vlan counter ‘创建一个vlan 并且进入配置模式。
Switch（config-vlan）#name COM......
分支交换机分别为：par1、par2、par3，分别通过port 1的光线模块与核心交换机相连；并且假设vlan名称分别为counter、market、managing……
需要做的工作：
1、设置vtp domain（核心、分支交换机上都设置）
2、配置中继（核心、分支交换机上都设置）
3、创建vlan（在server上设置）
4、将交换机端口划入vlan
5、配置三层交换
1、设置vtp domain。 vtp domain 称为管理域。
交换vtp更新信息的所有交换机必须配置为相同的管理域。如果所有的交换机都以中继线相连，那么只要在核心交换机上设置一个管理域，网络上所有的交换机都加入该域，这样管理域里所有的交换机就能够了解彼此的vlan列表。
com#vlan database 进入vlan配置模式
com(vlan)#vtp domain com 设置vtp管理域名称 com
com(vlan)#vtp server 设置交换机为服务器模式
par1#vlan database 进入vlan配置模式
par1(vlan)#vtp domain com 设置vtp管理域名称com
par1(vlan)#vtp client 设置交换机为客户端模式
par2#vlan database 进入vlan配置模式
par2(vlan)#vtp domain com 设置vtp管理域名称com
par2(vlan)#vtp client 设置交换机为客户端模式
par3#vlan database 进入vlan配置模式
par3(vlan)#vtp domain com 设置vtp管理域名称com
par3(vlan)#vtp client 设置交换机为客户端模式
设置核心交换机为server模式是指允许在该交换机上创建、修改、删除vlan及其他一些对整个vtp域的配置参数，同步本vtp域中其他交换机传递来的最新的vlan信息；client模式是指本交换机不能创建、删除、修改vlan配置，也不能在nvram中存储vlan配置，但可同步由本vtp域中其他交换机传递来的vlan信息。
2、配置中继为了保证管理域能够覆盖所有的分支交换机，必须配置中继。
cisco交换机能够支持任何介质作为中继线，为了实现中继可使用其特有的isl标签。isl（inter－switch link）是一个在交换机之间、交换机与路由器之间及交换机与服务器之间传递多个vlan信息及vlan数据流的协议，通过在交换机直接相连的端口配置isl封装，即可跨越交换机进行整个网络的vlan分配和进行配置。
在核心交换机端配置如下：
com(config)#interface gigabitethernet 2/1
com(config-if)#switchport
com(config-if)#switchport trunk encapsulation isl 配置中继协议
com(config-if)#switchport mode trunk
com(config)#interface gigabitethernet 2/2
com(config-if)#switchport
com(config-if)#switchport trunk encapsulation isl 配置中继协议
com(config-if)#switchport mode trunk
com(config)#interface gigabitethernet 2/3
com(config-if)#switchport
com(config-if)#switchport trunk encapsulation isl 配置中继协议
com(config-if)#switchport mode trunk
在分支交换机端配置如下：
par1(config)#interface gigabitethernet 0/1
par1(config-if)#switchport mode trunk
par2(config)#interface gigabitethernet 0/1
par2(config-if)#switchport mode trunk
par3(config)#interface gigabitethernet 0/1
par3(config-if)#switchport mode trunk
……
设置完毕了。
3、创建vlan建立了管理域，就可以创建vlan了。
com(vlan)#vlan 10 name counter 创建了一个编号为10 名字为counter的 vlan
com(vlan)#vlan 11 name market 创建了一个编号为11 名字为market的 vlan
com(vlan)#vlan 12 name managing 创建了一个编号为12 名字为managing的 vlan
……
4、将交换机端口划入vlan
将par1、par2、par3……分支交换机的端口1划入counter vlan，端口2划入market vlan，端口3划入managing vlan……
par1(config)#interface fastethernet 0/1 配置端口1
par1(config-if)#switchport access vlan 10 归属counter vlan
par1(config)#interface fastethernet 0/2 配置端口2
par1(config-if)#switchport access vlan 11 归属market vlan
par1(config)#interface fastethernet 0/3 配置端口3
par1(config-if)#switchport access vlan 12 归属managing vlan
par2(config)#interface fastethernet 0/1 配置端口1
par2(config-if)#switchport access vlan 10 归属counter vlan
par2(config)#interface fastethernet 0/2 配置端口2
par2(config-if)#switchport access vlan 11 归属market vlan
par2(config)#interface fastethernet 0/3 配置端口3
par2(config-if)#switchport access vlan 12 归属managing vlan
par3(config)#interface fastethernet 0/1 配置端口1
par3(config-if)#switchport accesswww.souquanme.com vlan 10 归属counter vlan
par3(config)#interface fastethernet 0/2 配置端口2
par3(config-if)#switchport access vlan 11 归属market vlan
par3(config)#interface fastethernet 0/3 配置端口3
par3(config-if)#switchport access vlan 12 归属managing vlan
……
5、配置三层交换
Vlan基本划分完毕。vlan间如何实现三层（网络层）交换，给各vlan分配网络（ip）地址。给vlan分配ip地址分两种情况，其一，给vlan所有的节点分配静态ip地址；其二，给vlan所有的节点分配动态ip地址。两种情况分别介绍。
vlan counter分配的接口ip地址为172.16.58.1/24，网络地址为：172.16.58.0，
vlan market 分配的接口ip地址为172.16.59.1/24，网络地址为：172.16.59.0，
vlan managing分配接口ip地址为172.16.60.1/24， 网络地址为172.16.60.0
……
动态分配ip地址，网络上的dhcp服务器ip地址为172.16.1.11。
(1)给vlan所有的节点分配静态ip地址。
在核心交换机上分别设置各vlan的接口ip地址。核心交换机将vlan做为一种接口对待，就象路由器上的一样，如下所示：
com(config)#interface vlan 10
com(config-if)#ip address 172.16.58.1 255.255.255.0 vlan10接口ip
com(config)#interface vlan 11
com(config-if)#ip address 172.16.59.1 255.255.255.0 vlan11接口ip
com(config)#interface vlan 12
com(config-if)#ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 vlan12接口ip
……
在各接入vlan的计算机上设置与所属vlan的网络地址一致的ip地址，并且把默认网关设置为该vlan的接口地址。这样，所有的vlan也可以互访了。
(2)给vlan所有的节点分配动态ip地址。
首先在核心交换机上分别设置各vlan的接口ip地址和同样的dhcp服务器的ip地址，如下所示：
com(config)#interface vlan 10
com(config-if)#ip address 172.16.58.1 255.255.255.0 vlan10接口ip
com(config-if)#ip helper-address 172.16.1.11 dhcp server ip
com(config)#interface vlan 11
com(config-if)#ip address 172.16.59.1 255.255.255.0 vlan11接//www.souquanme.com口ip
com(config-if)#ip helper-address 172.16.1.11 dhcp server ip
com(config)#interface vlan 12
com(config-if)#ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 vlan12接口ip
com(config-if)#ip helper-address 172.16.1.11 dhcp server ip
……
在dhcp服务器上设置网络地址分别为172.16.58.0，172.16.59.0，172.16.60.0的作用域，并将这些作用域的“路由器”选项设置为对应vlan的接口ip地址。可以保证所有的vlan也可以互访。
网络管理系统设计
1、DNS：域名系统（服务）协议
Domain Name System and Domain Name Service Protocol
域名系统（服务）协议（DNS）是一种分布式网络目录服务，主要用于域名与 IP 地址的相互转换，以及控制因特网的电子邮件的发送。大多数因特网服务依赖于 DNS 而工作，一旦 DNS 出错，就无法连接 Web 站点，电子邮件的发送也会中止。
DNS服务主要在广域网中使用。
Web服务器传送(serves)页面使浏览器可以浏览，然而应用程序服务器提供的是客户端应用程序可以调用(call)的方法(methods)。确切一点，你可以说：Web服务器专门处理HTTP请求(request)，但是应用程序服务器是通过很多协议来为应用程序提供(serves)商业逻辑(business logic)。
2、Web服务器(Web Server)
Web服务器可以解析(handles)HTTP协议。当Web服务器接收到一个HTTP请求(request)，会返回一个HTTP响应(response)，例如送回一个HTML页面。为了处理一个请求(request)，Web服务器可以响应(response)一个静态页面或图片，进行页面跳转(redirect)，或者把动态响应(dynamic response)的产生委托(delegate)给一些其它的程序例如CGI脚本，JSP(JavaServer Pages)脚本，servlets，ASP(Active Server Pages)脚本，服务器端(server-side)JavaScript，或者一些其它的服务器端(server-side)技术。无论它们(译者注：脚本)的目的如何，这些服务器端(server-side)的程序通常产生一个HTML的响应(response)来让浏览器可以浏览。
Email服务器（电子服务器）
电子邮件服务器是处理邮件交换的软硬件设施的总称，包括电子邮件程序、电子邮件箱等。它是为用户提供全由E-mail服务的电子邮件系统，人们通过访问服务器实现邮件的交换。服务器程序通常不能由用户启动，而是一直在系统中运行，它一方面负责把本机器上发出的E-mail发送出去，另一方面负责接收其他主机发过来的E-mail，并把各种电子邮件分发给每个用户。
简述VLAN中的DOTIQ和ISL的封装方法
尽量标准详细点l3,l4交换已经非常成熟.internet中也越来越广泛地应用了交换技术,全交换网络已经非常普遍.在这些网络中,vlan的使用是必不可少的.
1．vlan（virtual lans）的描述
vlan提供以下一些特性 【程序编程相关:交换机技术简介及应用分析】
vlan是一个根据作用.计划组.应用等进行逻辑划分的交换式网络.与用户的物理位置没有关系.举个例子来说,几个终端可能被组成一个部分,可能包括工程师或财务人员.当终端的实际物理位置比较相近,可以组成一个局域网（lan）.如果他们在不同的建筑物中,就可以通过vlan将他们聚合在一起.同一个vlan中的端口可以接受vlan中的广播包.但别的vlan中的端口却接受不到. 【推荐阅读:浅谈第四层交换机技术及应用】
当一个终端从物理上移动到一个新的位置,它的特征可以从网络管理工作站通过snmp或用户界面菜单中重新定义.而对于仅在同一个vlan中移动的终端来说,它会保持以前定义的特征.在不同vlan中移动的终端来说,终端可以获得新的vlan定义. 【扩展信息:光突发交换技术的发展与应用】
简化了终端的删除.增加.改动
* 控制通讯活动
vlan可以由相同或不同的交换机端口组成.广播信息被限制在vlan中.这个特征限定了只在vlan中的端口才有广播.多播通讯.管理域（management domain）是一个仅有单一管理者的多个vlan的集合.
* 工作组与网络安全
将网络划分不同的域可以增加安全性.vlan可以限制广播域的用户数.控制vlan的大小与组成可以控制广播域的相应特性.
在vlan中应用最广的就是vtp与stp技术.它们是vlan中优点的集中体现.
2．vtp（vlan trunking protocol）
vtp通过网络保持vlan配置统一性.vtp在系统级管理增加,删除,调整的vlan,自动地将信息向网络中其它的交换机广播.此外,vtp减小了那些可能导致安全问题的配置.
* 当使用多重名字vlan能变成交*--连接.
* 当它们是错误地映射在一个与其它局域网,vlan能变成内部断开.
vtp模式
一个配置为vtp server模式的交换机向邻近的交换机广播vlan配置,通过它的trunk从邻近的交换机学习新的vlan配置.在server模式下可以通过mib,cli,或者控制台模式添加.删除与修改vlan. 【程序编程相关:交换机技术简介及应用分析】
当交换机是在vtp server或透明的模式,能在交换机配置vlan.当交换机配置在vtp server或透明的模式,使用cli.控制台菜单.mib（当使用snmp简单网络管理协议管理工作站）修改vlan配置. 【推荐阅读:浅谈第四层交换机技术及应用】
在交换机自动转到vtp的client模式后,它会传送广播信息并从广播中学习新的信息.但是,不能通过mib.cli.或者控制台来增加.删除.修改vlan.vtp client端不能保持vlan信息在非易失存储器中.当启动时,它会通过trunk网络端口接受广播信息,学习配置信息. 【扩展信息:光突发交换技术的发展与应用】
例如:增加了一个vlan,vtp将广播这个新的vlan,server与client机的trunk网络端口准备接收信息.
在vtp透明的模式,交换不做广播或从网络学习vlan配置.当一个交换机是在vtp透明的模式,能通过控制台.cli.mib来修改.增加.删除vlan.
为使每一个vlan能够使用,必须使vtp知道.并且包含在trunk port 的准许列表中,一个快速以太网isl trunk自动为vlan传输数据,并且从一个交换机到另一个交换机.
需要注意的是如果交换在vtp server模式接收广播包含128多个vlan,交换自动地转换向vtp client模式.
更改交换机从vtp client模式向vtp透明的模式,交换机保持初始.唯一128vlan并删除剩余的vlan.
传送vtp信息
每个交换机用vtp广播trunk端口的管理域,定义特定的vlan边界,它的配置修订号,已知vlan与特定参数.在一个vtp管理域登记后交换机才能工作.
通过trunk,vtp server向其它交换机传输信息与接收更新.vtp server也在nvram中保存本vtp管理域信息中 vlan的列表.
vtp能通过统一的名字与内部的列表动态显示出管理域中的vlan.
vtp建立共用的配置值与分布下列的共用的配置信息: 【程序编程相关:交换机技术简介及应用分析】
vtp信息在全部trunk连接上传输,包括isl.ieee802.10.lane.vtp mib为vtp提供snmp工具,并允许浏览vtp参数配置. 【推荐阅读:浅谈第四层交换机技术及应用】
* 仿效lan的名字（atm lane） 【扩展信息:光突发交换技术的发展与应用】
* vlan ids（isl）
* ieee802.10 said值（fddi）
* vlan中最大的传输单元（mtu）大小
* 帧格式
3．spanning-tree protocol（生成树协议）
stp能够提供路径冗余,即使网络中有多条有效路径会引起不正常的环路,导致网络不正常时.使用stp可以使两个终端中只有一条有效路径.
stp在大的网络中定义了一个树,并且迫使一定的备份路径处于standby状态.如果spanning tree中的网络一部分不可达,或者stp值变化了,spanning-tree算法会重新计算spanning-tree拓扑,并且通过启动备份路径来重新建立连接.stp操作对于终端来说是透明的.而终端不管它们连在lan的一部分或者多个部分.
在不同的vlans配置spanning-tree protocol. 当创建网络时,网络中所有节点存在多条路径.spanning-tree中的算法计算出最佳路径.因为每个vlan是一个逻辑lan部分,你能使stp一次工作在最多64个vlan,如果要配置超过64个vlan,需要将其它vlan的stp禁止.默认的,stp可以支持1--64个vlan.
交换机间链路（isl）协议
isl(interior switchinglink)协议用于实现交换机间的vlan中继.它是一个信息包标记协议,在支持isl接口上发送的帧由一个标准以太网帧及相关的vlan信息组成.在支持isl的接口上可以传送来自不同vlan的数据.
jhl6240是什么芯片
铅酸电池高电压
诸如笔记本电脑和视频摄像头等电池供电产品，要求电池能够相当稳定地供电。其他更有趣的设备，如电动工具和许多便携式产品，需要电池能够提供很大的瞬时功率。由于电动工具等设备可能提出一些苛刻的要求，它们的电池监测和保护电路也更加复杂，并且可提供典型笔记本电脑电池所不具有的更高级的保护功能。精心设计的多芯监测和保护电路，如Intersil的ISL9208系列产品的电路，可提供多级错误检测功能，并且提供清除这些错误的时间窗口。同时，这些电路还提供硬限制，当超过这些硬限制时就可断定发生了一个硬故障。
下面，我们以一个用在无绳电动工具或电动自行车上的锂离子电池为例。该设计支持利用搭载两个MOSFET的单路径对充放电电流进行控制，如果需要，也可以支持独立的充电和放电路径。
该设计具有过电流和出现短路时的电池电流监测、单芯电压监测、电池温度监测以及高达200mA平衡电流的快速电量平衡等功能。在这个示例里，ISL9208用做模拟前端(AFE)，并且同一个外部微控制器协同工作。
AFE实现电池芯电压的电平转换，并且在模拟输出端口(AO)上将真正的电池芯电压输出到微控制器上。微控制器利用这个信息监测每一个电池芯在充放电时的状态，此外还可将其用于电量平衡。在提供每个电池芯的模拟电压的同时，AFE还可将任何错误情况报告给微控制器。充放电FET可以由ISL9208直接控制，它们可提供自动保护机制，以最大限度降低微控制器在出现诸如过电流或者短路等严重错误状态时导致保护延迟的可能性。在充电/放电模式中，可以禁用该特性。如果这个自动保护功能被禁用，ISL9208将继续监控电流，并向微控制器报告错误情况，由微控制器控制ISL9208关断MOSFET。这使系统设计师能够灵活地实施特殊的充电管理算法。如图1所示，对于需要7个以上电池芯串联的电池，可以很容易地采用由一个微控制器和几个AFE组成的芯片组方案。
Figure 1
为说明这种电池和系统的典型操作，我们以一个简单的无绳圆锯为例加以说明。在这个例子当中，电池的保护和监测装置将过流触发点设定为50A，短路触发点设定为100A。如果过流事件在125ms内被清除，或者负载电流超过了短路电流限制，就会被认为发生了一个硬故障，电动工具将会关机。下图显示了一般的情形。
Figure 2
在阶段A，工具从初始复位条件开始启动。电锯需要超过80A的电流来启动电动机，当锯转起来以后，如果不工作，只需要4A～6A的电流让电机保持运转。
在阶段B，使用者开始切割一块干燥的木头，电锯需要10A～20A的电流保持正常的切割操作。
在阶段C，电锯的锯齿碰到了一个木节，或是锯片在切割过程中被卡住了，负载可能会在短时间内增加到60A，会被认为发生了过流。假定使用者立刻减小了锯片上的力量，负载会在所允许的128ms内降到过流保护的水平以下，电锯就会继续正常的操作。
在阶段D，使用者想切断木头，增加了锯片上的力量，负载电流也相应增加。监测和保护电路首先会认为出现了过流，紧接着又会认为发生了短路。由于短路被认为是硬故障，电池的放电将被立刻中止，锯片也会立刻停下来。注意，过流和短路指示信号是在ISL9208内部产生的，并将错误通过I2C接口传送给微控制器。
图2中的数字故障指示是由AFE中的模拟监测和保护电路驱动的。在一个设计良好的电路里，这些电路会过滤掉信号，以避免误关断。例如，Intersil的ISL9208系列产品提供了多个可由用户根据特定应用编程设定的电压、电流、和时间阀值，包括：
l 4个放电过流阀值
l 4个短路阀值
l 4个充电过流阀值
l 8个过流延迟时间(充电)
l 8个过流延迟时间(放电)
l 2个短路延迟时间(放电)
这些阀值使设计者在处理各种设备的放电曲线时，具有了非常大的灵活性。如在电动工具中，当电池初次安装到工具上时，由于不同的工具具有不同的放电曲线，工具向电池传送限值的功能就会有用。这种技术可将电池的特性与工具/应用相匹配，让用户能够发挥出设备的最大功能。
电池内单个电池芯的过压和欠压情况也是很重要的监测指标。如果任何一个电池芯的电压超过了制造商所规定的上限，就必须关断充电功能以避免出现潜在的危险情况。类似的，如果任何一个电池芯的电压低于制造商规定的放电截止限值，就必须关断放电功能。在某些电池芯电压变得很低的情况下，出于安全考虑，可能需要采用不同的充电技术，电池也可能需要完全关断。由微控制器读出每个电池芯的电压，这样可对其进行数字滤波，以消除噪声并提高系统精度。
正如之前所提到的，一些电池可能具有在充放电周期时监测并控制电流的功能。在一个可在两个周期中同时监测电流的电池中，在出现充电过电流或者短路事件时，将延缓充电周期。利用一个独立的充电限值集，AFE将类似的指标提供给微控制器，ISL9208则随后利用自动保护功能关断充电MOSFET，或者通过将错误情况报告给微控制器，并让微控制器在执行完适当的错误处理固件后命令ISL9208关断MOSFET。
不止是电池芯的电压和电池组的电流，电池的温度也需要进行监测。大多数电池芯生产商都会提供充电和放电时的上限和下限温度。在组装得很密的电池中，中心区域的电池芯和靠外侧电池芯在充电和放电阶段循环时的温度可能相差15℃以上。由于电池芯的数量多，组装得又很密，电池在经过一段时间的深度放电以后，需要几个小时的时间才能使电池的各个部分达到安全充电所需的相同温度。下图显示了在25℃环境下经过深度放电后，10S2P电池内各个电池芯的温度。最中心电池芯的温度要比外侧电池芯的温度大约高11℃。
由于许多电池芯制造商只允许在5℃~45℃的温度范围内对电池进行充电，因此温度监测电路的位置和精度是非常重要的。大多数电池芯制造商所允许的放电温度范围要宽一些，典型放电的温度范围是-10℃～+60℃，一些电池芯的化学成分可以在略宽一些的温度范围内放电。由于充电所允许的温度范围较窄，在充电前可能需要对电池进行加热或冷却。受到成本和空间的限制，加热和冷却设备通常安装在充电底座上，而不是安装在电池的内部。电池内的微控制器和充电底座的控制器会互相传送温度信息。
到此为止，我们还只是考虑了高功率电池的安全问题。当安全成为电池设计中唯一的最重要因素时，精心设计的产品也采用了适当的步骤以帮助确保良好的用户体验。新一代的锂电池通常包含更多电池芯，并且在电池和系统中增加了保护和监测电路。相比于之前的镍镉电池，增加或者替换电池的成本将更高。这些新一代电池的用户不仅希望体验到性能的改善，同时也希望能够获得更长的工作时间以及更短的充电时间。一种改善用户体验的方法就是在电池中实现电量平衡。
电量平衡是一种将电池中所有电池芯维持在相同充电状态的技术。串联的电池芯数量越多，电量平衡技术在提高电池性能和延长电池使用寿命方面的优势就越大。由同一个制造商提供的大部分电池芯(尤其是同一批次的电池芯)在接受、保持以及释放电荷的能力上是相当匹配的。然而，电池芯之间的微小差异以及电池芯在充放电时的温差可能导致不平衡情//www.souquanme.com况。这些不平衡情况可能大大地降低电池的可用性。
对于任何电池，一旦电池芯电压达到制造商所规定的充电终止电压，就必须停止充电过程。类似地，一旦电池芯电压达到制造商所规定的放电终止电压，也必须停止放电过程。在一个不平衡的电池里，当第一个电池芯的电压达到充电截止电压时，充电过程就被终止了。当第一个电池芯的电压达到放电截止电压时，放电过程就被终止了。由于在电池中的物理位置不同，或是由于电池芯在制造过程中产生的细小差异，某些电池芯的充电和放电速度会比其他电池芯更快。在一个平衡的电池中，电荷从高电位的串联电池芯转移到低电位的串联电池芯上。并联电池则可实现自我平衡。这个过程可能在电池充放电时发生——尽管仅仅出于简化目的通常在充电周期中实现自我平衡。
下图显示了一个电池中的不平衡电池芯在多个充放电周期中的影响。当最初集成到一个电池中时，电池芯全部匹配良好，并且处在相同的充电状态，但在经过多个充放电周期后，它们逐渐变得不平衡。这将导致极大的电池容量损耗，还大大降低了电池的可用性。许多笔记本电脑的用户会发现这种这种情形，即在使用了几个月以后，以前通常能使用4小时的电池用不了4小时就没电了。
过去对电量平衡技术的争论通常是基于采用电量平衡技术需要更长的充电时间或者设计过于复杂而无法以合理的成本实现。这一争论已不再成立。利用可处理高达200mA平衡电流的内部平衡FET，ISL9208系列器件可以快速轻松地以较低的成本实现电量平衡。
锂电池的用户热切期望这些新的产品能够具有更轻的重量，更高的性能以及其他的优点。通过采用上述技术，有可能设计出能满足所有安全要求，具有丰富的用户体验的高功率电池，并且以合理的成本。利用诸如ISL9208系列器件的集成AFE，设计人员能够以最少的外部元件以及相对较低的总体成本，设计出优秀的产品。
