局域网基础

　　本单元概览

　　一、局域网与城域网的基本概念

　　二、以太网

　　三、高速局域网的工作原理

　　四、交换式局域网与虚拟局域网

　　五、无线局域网

　　六、局域网互联与网桥的工作原理

　　一、局域网与城域网的基本概念

　　1.决定局域网与城域网的三要素

　　决定局域网与城域网特点的三要数：网络拓扑、传输介质、介质访问控制方法。

　　2. 局域网拓扑结构的类型与特点

　　局域网与广域网的重要区别是覆盖的地理范围不同，因此其基本通信机制与广域网完全不同：局域网采用共享介质与交换方式(分为共享介质局域网与交换式局域网)，广域网采用存储转发。

　　局域网在传输介质、介质访问控制方法上形成了自己的特点。其主要的网络拓扑结构分为：总线型、环型与星型。网络介质主要采用双绞线、同轴电缆与光纤等。

　　A.总线拓扑：

　　介质访问控制方法：共享介质方式。

　　优点：结构简单、容易实现、易于扩展、可靠性好。

　　特点：所有结点都通过网卡连接到公共传输介质总线上，总线通常采用双绞线或同轴电缆，所有结点通过总线发送或接收数据，由于多个结点共享介质，因此会有冲突出现，导致传输失败，必须解决介质访问控制问题

　　B.环型网络拓扑结构

　　环型网络拓扑是结点间通过网卡利用点到点线路连接形成闭合的环型。环中的数据沿着同一个方向逐站传输。环型结构中，多个站点共享一条环通路，为了确定哪个结点可以发送数据，同样需要进行介质访问控制。环型结构通常采用分布式控制方法，环中每个结点都要执行发送和接收的控制逻辑。

　　C.星型网络拓扑结构

　　星型拓扑结构存在中心节点，每个节点通过点-点线路与中心节点连接，任何两节点之间的通信都要通过中心节点转接。优点是：结构简单。

　　3.传输介质类型和介质访问控制方法：

　　局域网介质类型：同轴电缆、双绞线、光纤和无线通道。

　　局域网介质访问控制方法：

　　IEEE802.2标准定义了共享介质局域网有以下3类:

　　带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)----总线网

　　令牌总线(token bus) -------总线网

　　令牌环(token ring)----------环型网

　　4. IEEE802参考模型

　　IEEE802(局域网标准委员会)，专门从事局域网标准化工作。重点是解决局部范围内的计算机组网问题。研究者只需要面对OSI模型中数据链路层和物理层，网络层及以上高层不属于局域网协议的研究范围。

　　局域网领域中有典型的三种技术：以太网、令牌总线和令牌环。

　　数据链路层的功能复杂，设计者将链路层分为两部分：LLC (逻辑链路控制子层)和 MAC(介质访问控制子层)。不同的局域网在LLC中必须使用相同的协议。LLC子层与传输介质和介质访问控制方法无关。在MAC子层和物理层中不同局域网可以采用不同协议。

　　5. IEEE802标准

　　IEEE802标准规定了局域网中不同层次(数据链路层和物理层)中的标准。

　　可简单分为3类：

　　IEEE802.1定义局域网的体系结构、网络互连。

　　IEEE802.2定义逻辑链路控制(LLC)的功能与服务。

　　IEEE802.3定义CSMA/CD总线访问方法与物理层技术规范。

　　IEEE802.4定义令牌总线(Token Passing Bus)访问方法与物理层技术规范。

　　IEEE802.3定义令牌环(Token Passing Ring)访问方法与物理层技术规范。

　　IEEE802.11定义无线局域网技术(MAC层采用CSMA/CD)

　　IEEE802.15定义近距离无线个人局域网访问控制子层与物理层标准

　　IEEE802.16定义宽带无线局域网访问控制子层与物理层标准