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三级网络技术 第3章 局域网基础 3.1 局域网基本概念 3.1.1 局域网的主要技术特点 从应用角度来看，局域网的主要特点为： 覆盖的地理范围有限，适用于机关、公司、校园等 具有数据传输率高（10Mbps~10Gbps），误码率低的数据传输环境 一般归单一组织拥有和使用，易于建立、维护和扩展 决定局域网特性的主要技术要素有：网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法 从介质访问控制方法的角度来，可以分为： 共享介质局域网 交换式局域网 注：局域网是一个通信网络，仅包含物理层和数据链路层的功能，连接的是数据通信设备 3.1.2 局域网拓扑构型 局域网与广域网的主要区别 覆盖范围不同 局域网与广域网在通信机制上存在根本不同,改“存储转发”方式为“共享介质“和“交换方式“ 局域网的网络拓扑 主要采用总线型、环形与星形结构 局域网的传输介质 主要采用双绞线、同轴电缆与光纤 1．总线型拓扑构型 1．总线型拓扑构型(续) 总线型拓扑的主要特点： 所有结点直接连接在一条作为公共传输介质的总线上 总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质 以“广播”方式发送数据 会出现“冲突”（collision），造成传输失败 必须解决多结点访问总线的介质访问控制（MAC）问题 总线型拓扑的优点： 结构简单、实现容易、易于扩展，可靠性较好 总线型拓扑的缺点： 不易管理，故障诊断和隔离比较困难 2．环型拓扑构型 2．环型拓扑构型(续) 环型拓扑的主要特点： 节点通过网卡连接成闭合的环型 数据沿同一方向逐站传送 实现过程中也需要解决介质访问控制问题 环型拓扑的主要优点： 初始安装容易，传输线路较短 故障诊断定位准确 适于传送负荷较重、实时性要求较高的应用环境 环型拓扑的主要缺点： 可靠性较差，每个节点都是网络可靠性的瓶颈 重新配置较为困难，节点加入和撤出过程复杂 3．星型拓扑构型 3．星型拓扑构型(续) 星型拓扑的主要特点： 存在中心节点 任何两点之间的通信都要通过中心节点 星型拓扑的主要优点： 维护管理容易 重新配置灵活 故障隔离和检测容易 星型拓扑的主要缺点： 安装工作量大 依赖于中心结点，中心的集线器出现故障，则全网瘫痪 3.1.3 局域网传输介质类型与特点 局域网的传输介质: 早期：最多使用同轴电缆 目前常用：同轴电缆、双绞线、光纤与无线通信信道。其中以双绞线最引人关注 使用方面的特点: 在局部范围内的中高速局域网中使用双绞线 远距离传输中使用光纤 如有移动结点，则采用无线通信信道 1．双绞线 分为两类： 屏蔽双绞线STP：由外部保护层、屏蔽层、与多对双绞线组成； 非屏蔽双绞线UTP：由外部保护层与多对双绞线组成； 屏蔽双绞线的抗干扰能力优于非屏蔽双绞线。 非屏蔽双绞线一般分成5类，局域网只使用以下三类： 三类线：适用于语音及10Mbps以下的数据传输； 四类线：适用于16Mbps以下的数据传输； 五类线：适用于100Mbps的高速数据传输； 增强的五类、六类、七类屏蔽双绞线用于更高速率的数据传输环境 2．光纤 光导纤维，简称光纤，通过光信号传输数据 传输带宽远大于目前其他各种传输媒体的带宽 光纤通信的特点: 传输距离远、数据速率高、抗干扰和必威体育官网网址性强 光纤分为两类： 多模光纤:价格便宜，传输距离小； 单模光纤:纤芯细、速度高、距离远、成本高，最大传输距离可达40km ； 总体上看，单模光纤优于多模光纤。 3.2 局域网介质访问控制方法 3.2 局域网介质访问控制方法 主要解决介质使用权或机构问题，对网络传输信道的合理分配 介质访问控制方法对局域网体系结构、工作过程和网络性能具有决定性的影响 介质访问控制方法有三种： 带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法 令牌总线（Token Bus）。 令牌环（Token Ring） 3.2.1 IEEE 802 模型与协议标准 局域网所遵循的IEEE 802标准主要有： IEEE 802.1 ── 通用网络概念及网桥等 IEEE 802.2 ── 逻辑链路控制等 IEEE 802.3 ── CSMA/CD访问方法及物理层规定 IEEE 802.4 ── ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定 IEEE 802.5 ── Token Ring访问方法及物理层规定等 IEEE 802.6 ── 城域网的访问方法及物理层规定 IEEE 802.7 ── 宽带局域网 IEEE 802.8 ── 光纤局域网(FDDI) IEEE 802.9 ── ISDN局域网 IEEE 802.10── 网络的安全 IEEE 802.11── 无线局域网 IEEE 802.12── 100VG AnyLAN标准 3.2.1 IEEE 802模型与协议标准(续) 3.2.2 IEEE 802.3标准与Ethernet IE