计算机网络基础知识笔记-4

局域网

局域网定义和特点

局域网技术是计算机网络中最活跃的领域，与广域网、域域网相比，局域网有以下特点：

1、局域网覆盖的地理范围有限，可以满足机关、公司、学校、部队、工厂等有效范围的计算机、终端及各类信息处理设备的联网需求

2、局域网具有传输速率高（通常在10Mb/s ~ 1000Mb/s之间）、误码率低（10^-8 ~ 10^-11）的特点

3、局域网通常有一个单位或组织建设和拥有（私有），便于维护和管理

局域网拓补结构

总线型拓补结构

环形拓补结构

星型拓补结构

局域网的分类

1、按照网络转换方式

共享介质局域网

交换局域网

2、按照介质访问控制方法

访问控制方式是指控制网络中各个节点之间信息的合理传输，对信道进行合理分配的方法。

IEEE 802标准描述了局域网参考模型与OSI参考模型的关系

在LLC子层中存放与传输介质无关的信息，用于完成数据链路层数据帧的传输和控制

在MAC子层中存放与传输介质有关的信息，解决共享信道的征用

以太网：以太网采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）介质访问控制方法，通过“监听”和“重传”来解决数据发送和接收中的冲突问题

令牌环网：令牌环网则是通过“令牌”，以让各个结点获得数据发送权，避免数据传输的冲突

令牌总线网

先听后发 边发边听 冲突停止 重新发送

3、按照网络资源管理方式

对等式：所有结点地位平等。任何结点之前可以直接通信和资源共享。

非对等式：所有结点的地位都不同，如服务站与工作站是两种地位不同的结点

4、按照网络传输技术

基带局域网：采用数字信号基带传输技术

宽带局域网：采用模拟信号传输技术，通过频分多路复用技术使得一条信道可同时传输多路模拟信号

MAC地址

发送数据之前发送方在数据中记录目的端与源端的地址，以决定数据的接收及相应对象。计算机必须使用网卡接入网络，网卡上都事先设置了一个地址，称为介质访问控制（MAC：Medium Access Control）地址

作用：在网络上识别和标示一个网络设备；必须具有全球唯一性，有IEEE负责管理

MAC地址的长度是6个字节，48个bit；可表示2⁴⁸个不同的地址

网络中计算机的两种标记方式：

硬件方式：在设备的网卡上烧录唯一的编号——MAC地址

软件方式：用程序的方式，使用一组特定数字编码对主机设备进行“标记”——IP地址

MAC地址常以16进制形式表示

Ethernet（以太网）

Ethernet（以太网）是目前应用最广泛的一类域网。Ethernet的核心技术是它的随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问CSMA/CD方法

两个信号会交会在一起，使得信号的意义无法识别，这就是所谓的冲突。

Ethernet的基本工作原理

采用CSMA/CD介质访问控制方法

工作原理：在网络中，任何一个工作站在发送信息前，要侦听一下网络中有无其他工作站在发送信息，如无则立即发送，如有即信道被占用，此工作站要等一段时间在争取发送权。

CSMA/CD要解决的另一个主要问题是如何检测冲突

局域网的组网技术

IEEE802.3物理层标准类型

网卡

网络接口卡又称为网卡，他是将计算机或其他设备连接到局域网的硬件设备

网卡的工作原理：主机与网卡通过控制总线来传输控制命令与响应，通过数据总线来发送与接收数据。

Ethernet网卡由三个部分组成：发送电路、接收电路与介质访问控制电路。

网卡的分类方法：

计算机类型：标准Ethernet网卡与PCMCIA网卡

传输速率：单速率网卡与自适应网卡

传输介质：双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡与光纤网卡

集线器

工作原理：集线器（Hub）是以太网的中心连接设备，它作为以太网的中心连接设备时，所有结点通过非屏蔽双绞线与集线器连接。

集线器分类方法

传输速率：分为以下两种类型 单速率集线器与自适应集线器

扩展方式：普通集线器与堆叠式集线器

外形尺寸：桌面式集线器与机架式集线器

网管功能：简单集线器与智能集线器

局域网交换机

交换机局域网的核心是局域网交换机。目前使用最广泛的是Ethernet交换机

交换式局域网从根本上改变“共享介质”工作方式，通过交换机支持多个结点之间的并发连接，实现多结点之间数据的并发传输

以太网交换机的工作过程

交换机的分类方法

传输速率

网络规模

端口结构

协议层次

网管功能

局域网组网方法

双绞线组网方法

基本的硬件设备：

1、带有RJ-45接口的以太网卡

2、集线器（Hub）

3、3类或5类非屏蔽双绞线

4、RJ-45连接头

单一集线器结构

多集线器级联结构

堆叠式集线器结构

快速以太网组网方法

基本硬件设备：

1、100 BASE-T集线器/交换机

2、10/100 BASE-T网卡

3、双绞线或光缆

组网方法：

与普通的10 BASE-T集线器基本相同

千兆以太网组网方法

基本硬件设备：

1、1000Mbps以太网交换机

2、10Mbps集线器/交换机

3、10/100Mbps以太网卡

4、双绞线与光缆

组网方法：

在网络主干部分使用高性能的千兆以太网主干交换机，在网络支干部分使用性能一般的千兆以太网支干交换机。

局域网结构化综合布线技术

结构化综合布线系统的构成，一般包括工作区子系统、水平支干子系统、垂直主干子系统、管理子系统、设备子系统和建筑群主干子系统六个部分

局域网硬件的维护

设备的散热

设备的除尘

设备的检查及运行状态的监测

局域网软件的维护

网络操作系统及协议的维护

数据备份