局域网LAN小结

不同于3GPP的蜂窝网小区网络，局域网诞生之初就不是由纯通信企业制定并实施的短距离网络，局域网LAN特点是：网络为一个单位所拥有，地理范围较近且站点数目较少，拥有高数据率。低延时和低误码的特点，其网络拓扑一般有以下几种：

1）星型网，以一个集线器为中心多个站点分别连接集线器，这种需要双绞线作为连接线;

2）环形网，最典型的就是令牌环形网，这一类具有分散控制的受控接入，故不存在共享信道冲突问题;

3）总线网，最原始的局域网方式，以电缆为主，这一类是随机接入共享信道，故存在信号碰撞的可能。这种原始的总线网后来分化为两种，一种是令牌传递总线网（这种已经退出市场），另一种是形式上星型实际还是总线网的以太网，之所以演化成星型，还是由于双绞线的出现，这种媒介比电缆具有更好优势，这种局域网已经大行其道，也是我们一般意义上想到的局域网，故会存在碰撞问题及解决碰撞所提出的协议方案。

4）树形，是总线型的演化，还是具有共享信道。

虽然原始存在多种局域网，但是目前市场基本上是一种局域网一家独大，这就是鼎鼎有名的以太网（Ethernet），它的较早形式就是第2种所提的星型总线网，会存在共享信道的碰撞问题以及解决该问题的协议CSMA/CD协议。

以太网是由美国DEC，Intel以及施乐（Xerox）l首先联合提出了10Mb/s以太网10BASE-T规约DIX Ethernet V2,这也是以太网的协议，随后IEEE跟着也为以太网制定了标志：

802.2: 将以太网数据链路层分成两个子层：LLC子层和MAC子层

802.3:以太网标准

802.4:令牌总线网协议标准

802.5：令牌环网标准

局域网我们主要关注一软一硬：

一硬：适配器是计算机接入局域网的关键硬件，一般在主机内包含网卡，其本身含有处理器和存储器（RAM ROM），计算机中的适配器通过电缆或者双绞线以串行传输方式连接到局域网，而计算机内部适配器与计算机系统是并行通信，故适配器存在串并变换的功能，另外更重要的是：网络通信数据速率与计算机总线上数据速率不一致，故适配器需要对首发数据进行缓存。

适配器接收到外来数据：如果收到的数据帧有错，直接丢弃，不通知计算机系统，收到正确帧时，利用中断通知系统并交付给协议栈的网络层;

当计算机需要发送数据：适配器把来自协议栈网络层IP数据报进行组装成帧并发送到局域网

需要注意：适配器存的计算机硬件地址，软件地址即IP地址存在计算机本身存储器。

一软：载波监听多点接入/碰撞检测协议CSMA/CD

多点接入（MA）表明这是多点接入共享信道，是总线型网络存在碰撞风险;

载波监听（CS）：发送前先监听，如果检测到信道有其他信号传输等待;

碰撞检测（CD）：边发送边检测，一旦检测到信道上存在多个信号即碰撞时，立即停止发送，并发送干扰信号通知总线上其他站点；

其要点如下：

1）适配器从网络层获取一个IP分组，加上以太网首尾部组成以太网帧，放入缓存，准备发送;

2）适配器进行CS监听，若信道空闲发送数据，若不空闲，继续检测;

3）在发送数据时侦查CD，一旦检测到碰撞，中止发送数据，并发送Jamming;

4）进行截断二进制指数退避算法，等待相应时间后再进入CS状态