局域网基本概念和体系结构

基本概念

局域网（Local Area Network）：简称LAN,是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组，使用广播信道。

特点1：覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联，如一座或集中的建筑群内。

特点2：使用专门铺设的传输介质（双绞线、同轴电缆）进行联网，数据传输速率高（10Mb/s~10Gb/s）。

特点3：通信延迟时间短，误码率低，可靠性较高。

特点4：各站为平等关系，共享传输信道。

特点5：多采用分布式控制和广播式通信，能进行广播和组播。

决定局域网的主要要素为：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。

局域网拓扑结构

星型拓扑

中心节点是控制中心，任意两个节点间的通信最多只需两步，传输速度快，并且网络构形简单、建网容易、便于控制和管理．但这种网络系统，网络可靠性低，网络共享能力差，有单点故障问题。

总线型拓扑

网络可靠性高、网络节点间响应速度快、共享资源能力强、设备投入量少成本低、安装使用方便.当某个工作站节点出现故障时，对整个网络系统影响小。

环形拓扑

 系统中通信设备和线路比较节省。有单点故障问题：由于环路是封闭的，所以不便于扩充，系统响应延时长，且信息传输效率相对较低。

 树型拓扑

易于拓展，易于脱离故障，也容易有单点故障。

 局域网传输介质

有线局域网 常用介质：双绞线、同轴电缆、光纤

无线局域网 常用介质：电磁波

局域网介质访问控制方法

1.CSMA/CD 常用于总线型局域网，也用于树型网络

2.令牌总线常用于总线型局域网，也用于树型网络

        它是把总线型或树型网络中的各个工作站按一定顺序如按接口地址大小排列形成一个逻辑环。只有令牌持有者才能控制总线，才有发送信息的权力。

3.令牌环 用于环形局域网，如令牌环网

局域网的分类

1.以太网       

以太网是应用最广泛的局域网，包括标准以太网、快速以太网、千兆以太网和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。逻辑拓扑总线型，物理拓扑是星型或拓扑星型。使用CSMA/CD.

2.令牌环网

物理上采用了星型拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构。

3.FDDI网（Fiber Distributed Data Interface）

物理上采用了双环拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构。

4.ATM网（Asynchronous Transfer Mode）

较新型的单元交换技术，使用53字节固定长度的单元进行交换。

5.无线局域网（Wireles Local Area Network）

采用IEEE 802.11标准

IEEE 802.现有标准

IEEE 802系列标准是IEEE 802 LAN/MAN 标准委员会制定的局域网、城域网技术标准。其中最广泛使用的有以太网、令牌环、无线局域网等。这一系列标准中的每一个子标准都由委员会中的一个专门工作组负责。

IEEE 802.3 :以太网介质访问控制协议（CSMA/CD）及物理层技术规范

IEEE 802.5 :令牌环网（Token-Ring）的介质访问控制协议及物理层技术规范。

IEEE 802.8 :光纤技术资讯组，提供有关光纤联网的技术咨询。

IEEE 802.11 :无线局域网（WLAN）的介质访问控制协议及物理层技术规范

MAC子层和LLC子层

IEEE 802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的数据链路层与物理层，它将数据链路层划分为逻辑链路层LLC子层和介质访问控制MAC子层。

 LLC负责识别网络层协议，然后对它们进行封装。LCC报头告诉数据链路层一旦帧被接收到时，应当对数据包做何处理。为网络层提供服务：无确认无连接、面向连接、带确认无连接、高速传送。

MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的按收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。