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网络技术 局域网络及互联技术 1 局域网（LAN）概述 LAN定义和特点： 覆盖范围小；成本低；传输速率高；误码率低，可靠性高；介质适应性强使用灵活，易于操作，便于维护维修；结构简单，易于实现。 LAN的拓扑结构和传输介质： 常见局域网拓扑结构为：星型、总线型和环型 常用局域网传输介质为：双绞线、同轴电缆、光纤和地面微波。 局域网的分类 按网络的转接方式划分：共享介质局域网和交换式局域网； 按网络的资源管理方式划分：对等式局域网和非对等式局域网； 按网络中传输的信号形式划分：基带局域网和宽带局域网； 按网络的拓扑结构划分：星型、环型和总线型局域网； 按网络的传输介质划分：同轴电缆、双绞线、光纤和无线局域网； 按网络的介质控制访问方式划分：以太局域网、令牌总线局域网和令牌环局域网。 局域网的组成 局域网由计算机、传输介质、网络连接部件与转发设备、网络操作系统和局域网应用软件组成。 局域网中计算机又可分为服务器和工作站两类； 连接部件与转发设备包括介质的连接器件、网卡、集线器和交换机等； 不同类型和不同应用的局域网，其操作系统和应用软件是不同的。 网卡 网卡是局域网中连接计算机与通信子网的关键设备，它负责将数据从计算机传输到传输介质或由传输介质传输到计算机。 每台计算机中都要有网卡，利用介质连接器件将传输介质与网卡连接起来，就构成了简单的局域网。 网卡功能：数据编码与译码(曼彻斯特编码和译码)；数据的封装与解封( LLC帧变为MAC帧或MAC帧变为 LLC帧)；数据的发送与接收；链路管理。 网卡地址：每个网卡都有一个唯一的物理地址，即网卡的网络地址或MAC地址。网卡地址由一系列16进制字符串表示，共48位。 工作站 工作站也叫客户机(Client)，是局域网上的各种用户或终端设备的统称，通常由用户操作。它通过内置的网卡经传输介质连接到网络服务器上。工作站有无盘工作站和有盘工作站两类。无盘工作站的特点是成本低，有部分的防病毒功效，但加重了服务器的处理负担；有盘工作站设有磁盘驱动器，使用方便。 服务器 服务器是局域网的核心设备，负责部分或全部网络的运行和数据的控制与管理。服务器为网上其他计算机提供服务，一个局域网有一台或多台服务器，其运行效率影响整个网络综合性能。 根据服务器在局域网中的作用不同，服务器有：文件服务器、打印服务器、数据库服务器、通信服务器、应用程序服务器、事务处理服务器、电子邮件服务器、文件传输服务器、电子公告牌服务器等。 令牌访问控制原理 在网上设置一个特殊的控制帧--令牌，该帧可在由各站点构成的逻辑环路上逐站进行传递，只有获得令牌的站点才有权发送数据。得到令牌的站点有数据要发送，就占住令牌，发送数据，发送完毕再将令牌传递给下一站；若无数据发送，则将令牌继续往下传递。 令牌环访问技术用于环型网络。在网上令牌帧沿着物理环路单向循环，依次通过各个节点。发送数据站在捕获到空令牌后将其置为“忙”，然后开始发送数据帧； 当数据帧经过目的站时，目的站一方面复制该帧，另一方面将数据帧继续转发，数据帧循环一周后再回到发送站，由发送站将数据帧舍弃，释放令牌(置为“闲”)，将其传送给下一站点。 令牌环的传输过程 令牌环网访问控制主要有三个步骤： ① 发送站获取令牌 ② 发送站占有令牌并发送数据帧； ③ 接收站接收数据帧 ④ 接收站转发数据帧； ⑤ 发送站撤消数据帧并释放令牌。 以太网 以太网是由美国Xerox等公司联合开发于1976年推出的局域网，于1980年公布了Ethernet的物理层和数据链路层技术规范，是世界上第一个局域网工业标准，即后来的IEEE 802.3标准。以太网采用随机访问控制技术CSMA/CD。 传统以太网使用CSMA/CD介质访问方式，其标准是IEEE 802.3。后来在物理层又定义了多种传输介质(粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线和光纤)和拓扑结构(总线型、星型、树型和混合型)，形成了一个10Mbps以太网的标准系列：IEEE 802.3的10Base-5、10Base-2、10Base-T和10Base-F标准。 以太网的最大作用距离 传统以太网标准及参数表 交换式局域网概述 共享介质式LAN：传统局域网建立在共享介质的基础上，网中所有节点共享一条公共传输介质的带宽。典型的介质访问控制方式是CSMA/CD、Token-Ring、Token-Bus。 这些网中每个节点都能公平地使用公共传输介质(即n个节点共同享用介质带宽，每个节点只享用其带宽的n分之一)。当网络节点数增多时，每个节点平均能分配到的带宽越来越少，网络效率下降，网络传输延迟增长。 交换式局域网：交换式局域网的核心是局域网交换机。局域网交换机一般是根据某一类局域网而设计的。典型的交换式局域网是交换式以太网，其核心部件就是以太网交换机