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第一章 局域网基础知识 1.1计算机网络基础 1.2局域网的定义和结构 1.3数据通信技术基础 1.4网络体系结构与协议 1.1计算机网络基础 计算机网络的概念 计算机网络的作用 计算机网络的概念 计算机网络是将地理位置不同，且有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和线路互相连接起来，且以功能完善的网络软件（包括网络通信协议、网络操作系统等）为基础实现网络资源共享的系统。 计算机网络具有以下4个显著的特点： 是一个互连系统，地理上分布。 独立工作，向网络提供资源和服务。 通过通信设施实现系统互连。 主机与子网之间通过一系列的协议实现通信。 计算机网络的作用 资源共享 数据通信 分布式处理 网络综合服务 【知识拓展】WAN、MAN和LAN。计算机网络按其覆盖范围，可以划分为以上几种类型。 广域网 广域网指的是实现计算机远距离连接的计算机网络，可以把众多的城域网、局域网连接起来，也可以把全球的区域网、局域网连接起来。 城域网 城域网一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互连。 局域网 局域网是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。 接入网 又称本地连接接入和用户接入网，它是由于用户对高速上网需求的增加而出现的一种网络技术。 1.2局域网的定义和结构 局域网的含义和特点 局域网的拓扑结构 局域网的含义与特点 局域网中的数据通信被限制在几米至几千米的地理范围内，能够使用具有中等或较高传输速率的物理信道，并且具有较低的误码率。 在理解局域网时应注意把握以下要点： 1.局域网是一个专用的通信网络，一般为一个单位所拥有。地理范围和站点有限。 2.所有站点共享较高的总带宽，具有较低的时延和较低的误码率。 3.局域网与外部网络接口只有一个。 局域网的拓扑结构 总线型拓扑结构 总线型拓扑结构的特点如下： 多台计算机公用一条传输信道。 同一时刻只有两台计算机通信。 某个节点的故障不影响网络的工作。 网络的时延距离有限，节点数有限。 星型拓扑结构 特点 网络结构简单，便于集中式管理。 每台计算机均需物理链路与中心出路机互连，线路利用率低。 中心处理机负载重。 中心处理机故障会影响网络工作。 环型拓扑结构 特点： 实时性较好。 每个转发器只与相邻两个转发器有物理链路。 传输控制机制比较简单。 某个转发器故障将导致网络瘫痪。 单个环网的转发器数量有限。 树型拓扑结构 特点： 易于扩展。 故障定位和隔离较容易。 对根节点依赖性太大，若根节点发生故障，则全网不能正常工作。 网状型拓扑结构 特点： 容错性能好。 不受瓶颈和失效问题影响。 扩展方便。 故障诊断方便。 建设成本高。 蜂窝型拓扑结构 特点： 没有物理布线问题，灵活方便。 容易受到干扰，信号较弱，也容易被监听和盗用。 1.3数据通信技术基础 数据通信的基本概念 数据传输技术 数据交换技术 数据通信的基本概念 数据通信技术是人们利用电信网络和计算机网络传递数据，从而达到交流信息的目的的基础技术。 信息、数据与信号 信息：信息就是对消息解除不确定度。 数据：数据时对所关注对象进行观察所得到的结果或某个事实的结果。 信号：是实际通信系统处理的具体对象。 信息、数据、信号的关系 数据蕴含着信息，而信号是数据的具体表现。 信道 信道即信息的通道，也就是将信息发送端和接收端连接在一起并且能够传输信号的物理介质。 按传输的介质分类： 有线信道 无线信道 按允许通过的信号类型分类： 模拟信道、数字信道 按传输信号频谱分类： 基带信道、频带信道 按信道是否被服用分类： 点对点信道、服用信道 编码 数据到信号之间的映射 编码技术可以按照使用目的进行分类 1.3.2 数据传输技术 并行传输与串行传输 串行传输时每次传输的数据只有一位 并行传输主要用于局域网通信等距离比较近的情况，至少有8bit数据同时传输。 异步传输与同步传输 “同步”是指接收端按照发送到所发送信号的起止时刻和间隔时间接收数据，使得发送与接收在步调上一致，否则将会导致通信误码率增加，甚至完全不能通信。 同步传输：同步传输采用的是按位同步的同步技术（即位同步）。 异步传输：有数据需要发送的终端设备可以在任何时刻向信道发送信号，而不需要与接收方进行同步和协商。 数据传输方向 单工：采用单工通信方式传输的数据只能在一个方向上流动，发送端使用发送设备，接收端使用接收设备。 半双工：采用半双工通信方式传输数据在某一时刻向一个方向传输，在需要的时候，又可以向另外一个方向传输。 全双工：采用全双工通信方式传输数据可以在两个方向上同时传输。 1.3.3 数据交换技术 数据的本质就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 1