第五节 局域网

一、认识局域网

1.定义：

①功能性：一组在地理位置上相隔不远的计算机及其设备按照一定的连接方式组织起来的，以实现用户间相互通信的资源共享的网络系统。

②技术性：由特定类型的传输媒体和网络适配器互联在一起的计算机，并受网络操作系统监控的网络系统。

2.三要素：①传输介质； ②拓扑结构； ③介质访问控制方式（最重要的基本技术）。

3.核心：网络服务器。

4.特点：

①地理范围小； ②延迟小、通信速率高；

③误码率低； ④通常为某一部门所有；

⑤易于安装和维护、可靠性高； ⑥组网成本低。

5.主要协议：IEEE802标准系列

①802.1A：局域网体系结构；

②802.1B：寻址、网络互连与网络管理；

③802.2：逻辑链路控制子层功能与服务；

④802.3：CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层规范；

⑤802.4：令牌总线介质访问控制子层与物理层规范；

⑥802.5：令牌环介质访问控制子层与物理层规范；

⑦802.6：城域网介质访问控制子层与物理层规范；

⑧802.7：宽带技术实施；

⑨802.8：光纤技术；

⑩802.9：综合声音/数据服务的访问方法和物理层规范；

⑪802.10：安全与加密访问方法和物理层规范；

⑫802.11：无线局域网技术；

⑬802.12：快速局域网访问方法和物理层规范；

⑭802.14：采用线缆调制解调器的交互式电视介质访问控制协议及网络层技术规范；

⑮802.15：采用蓝牙技术的无线个人网技术规范；

⑯802.16：移动宽带无线接入的标准；

二、以太网

1.工作原理：采用CSMA/CD机制，以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此我们说它是一种广播网络。

2.地位：目前最广泛的一类局域网。

3.特点：

①采用基带传输方式，广播式的网络；

②核心技术采用CSMA/CD介质访问控制方法；

③逻辑上是一种总线型拓扑结构。

④中继器的数量在4个以内。

4.传统以太网

传输速率：均为10Mbps。

①10base-5：标准以太网（粗缆以太网），最大区间长度为500米，最多放4个中继器，采用AUI接口的总线型拓扑结构。

②10base-2：细缆以太网，最大区间长度为185米，最多放4个中继器，采用BNC接口的总线型拓扑结构。

③10base-T：双绞线以太网，最大区间长度为100米，最多放4个集线器，采用RJ-45接口的星形拓扑结构。

④10base-F：光缆以太网，最大区间长度为2000米，最多放4个集线器，采用ST接口的星形拓扑结构。

5.快速以太网

传输速率：均为100Mbps。

①100Base-T：快速以太网是由10Base-T发展而来，采用星型拓扑结构，支持多种网络传输介质（同轴电缆除外），其包括三种规范：100Base-TX、100Base-T4、100Base-FX。

·100Base-TX：采用双绞线传输速率提高了10倍，但网络覆盖范围不变。

·100Base-T4：采用4类双绞线有效的数据传输率为100 Mbps的三分之一。

·100Base-FX：以光缆为介质。

②100VG-AnyLAN：一种新型共享介质技术，符合IEEE802.12标准，实现了命令优先协议，支持令牌网、以太网。

6.10/100Mbps自适应以太网

使用目的：解决一台计算机既要连接到10Mbps又要连接到100Mbps时更方便实用。

描述：依赖自动协商模式，自动调节到双方均能接受的最佳模式上，以最佳速率进行连接。

优点：大大地简化局域网的管理，从而减轻网络管理的工作总量。

7.千兆以太网

传输速率：均1000Mbps。

传输介质：均支持多种介质，包括光纤、双绞线。

局域网标准：IEEE802.3z。

①1000Base-SX：短波长激光多模光纤介质系统标准，采用多模光纤，最大长度为25米。

②1000Base-LX：长波激光光纤介质系统标准，采用单模光纤介质，最大长度为5km米，采用多模光纤介质，最大长度为550。

③1000Base-CX：短距离铜线千兆以太网标准，采用屏蔽双绞线介质，最大长度为25米。

④1000Base-T：短距离铜线千兆以太网标准，采用非屏蔽双绞线介质，最大距离为100米。

8.万兆以太网（尚处于发展初期）

描述：是千兆以太网传输速率的十倍，将只支持全双工模式，不再使用CSMA/CD协议。

局域网标准：IEEE802.3ae（光纤）、IEEE802.3ak（同轴电缆）、IEEE802.an（非屏蔽双绞线）

三、ATM局域网

1.描述：适合传送宽带综合业务数字和可变速率的传输业务，利用固定数据报大小以提高传输效率。

2.特征：

①采用光纤作为网络的传输介质；

②采用同步数字体系作为传输网络；

③采用异步传输模式作为交换技术。

④采用统计时分多路复用技术。

3.使用设备：

①ATM主机接口卡：用于将主机连接到ATM网络上；

②ATM交换机：用于连接B-ISDN用户线路和中继线路。

③ATM互联设备：ATM路由器、ATM网桥、ATM集中器。

4.缺点：组网技术复杂、设备昂贵、影响了其市场推广和技术应用。

四、FDDI

1.描述：曾是实际中应用较多的高速环形网络，是计算机网络技术向高速化阶段发展的第一项高速网络技术。

2.特点：

①使用IEEE802标准，可以向符合IEEE802标准的各种局域网兼容；

②使用的802.8标准是基于IEEE802.5的令牌环的介质访问控制方法和物理层规范；

③有高速率、多节点、长距离、高可靠性等优点；

④具有动态分配宽带的能力，可以支持同步和异步传输。

3.应用场合

①后端网络或数据中心环境；

②建筑物群主干网；

③校园网主干网；

④多校园网主干网。

4.站点连接方式：双连站和单连站。

5.缺点：成本高、受环境限制、难移植。

五、无线局域网主要协议标准

1.IEEE802.11

地位：第一代无线局域网标准。

功能：介质访问控制层功能、漫游功能、自动速率选择功能、电源消耗管理功能、保密功能等。

2.IEEE802.11b

传输速率：11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps或更低。

3.IEEE802.11a

传输速率：达到54Mbps。

4.IEEE802.11g

传输速度：20Mbps。

特点：

①保障了向下兼容性。

②用户需要一种低价、高速的产品。

③该标准可以满足用户无线网络升级的需求。

④更能满足运营商的需求。

5.IEEE802.11n

功能：主要是为了提升WLAN的吞吐性能。

地位：所有协议中最快的。

6.蓝牙

传输速率：1Mbps。

7.家庭网络的HomeRF标准

传输速率：1.6Mbps。