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第四章局域网4.1局域网的概述4.2局域网的特点及组成4.3局域网拓扑结构4.4局域网体系结构与IEEE802标准4.1.1局域网的定义4.1.2局域网的发展4.1局域网的概述4.1.1局域网的定义分布距离覆盖范围网络种类10m房间100m建筑物1km校园10km城市100km国家1000km洲际局域网局域网局域网城域网广域网互联网局域网的定义局域网实际上是指小范围内的有限计算机通过通信设备和线路连接在一起，以实现信息的传输和软、硬件资源共享的一种电脑系统。1975年Xerox公司首先开发总线型局域网。4.1.2局域网的发展80年代网络技术趋于成熟。90年代，网络发展的方向是：结构上开放、标准化，功能上多样化，互联环境复杂化，产品多厂商兼容。4.2局域网的特点及组成1.局域网的特点：距离有限传输速率高时延小并且误码率低便于安装、维护和扩充2.局域网的应用文件传输、文件共享、程序共享、资源共享、打印共享、Internet共享、联机游戏等。3.局域网的基本组成一个局域网（LAN）通常由四个部分组成，它们分别是：服务器、工作站、通信设备和通信协议硬件设备1）服务器服务器是整个网络系统的核心，它为网络用户提供各种服务并管理整个网络。多个高速CPU、多块大容量硬盘、数以GB容量计算的内存、冗余电源等，能适应繁重的负荷。2）工作站工作站是指当一台计算机连接到局域网上时，这台计算机就成为局域网的一个工作站。工作站与服务器的区别?3）网络通信设备指连接服务器与工作站之间的物理线路或连接设备。双绞线、电缆、光纤网卡集线器交换机路由器软件设备4）通信协议NetBEUI协议：用户扩展接口体积小、效率高、速度快的通信协议，不具备路由功能，是专门为几台到百余台的小型局域网而设计。IPX/SPX协议：网际包交换/顺序包交换具有强大的路由功能，并适应性强，适合大型网络使用。TCP/IP协议：传输控制协议/网际协议灵活性高，支持任意规模的网络。5）网络操作系统：目前，常见的网络操作系统包括：Windows2000Server、Unix、Linux6）网络应用软件：如网络数据库管理系统、网络图书馆、迅雷、远程教学、视频会议等。4.3局域网拓扑结构局域网的分类：按网络覆盖范围分：广域网、城域网、局域网按通信传播方式分：点对点传播网、广播式传播网按传输介质分：有线网、无线网按拓扑结构分：总线型、星型、环型、网状拓扑：是从图论演变来的，是一种研究与大小形状无关的点、线、面特点的方法。计算机网络的拓扑结构：在计算机网络中，我们抛开网络中的具体设备，把工作站、服务器等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等传输介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成点和线的几何图形，从而也抽象出了网络系统的具体结构，这就是计算机网络的拓扑结构。1.总线型：采用一根通信线路作为公共的传输媒体，所有节点计算机都通过相应的网络接口直接连到公共的传输媒体上。•优点：使用电缆较少，且安装容易，组网费用低；网络用户扩展较灵活，但数据传输速率会随着接入网络的用户数增多而下降；维护较容易；•缺点：故障后果严重；故障诊断困难；传输效率低。•优点：易于添加和删除计算机；易于故障维护；•缺点:成本高；对中央节点的可靠性和冗余度要求较高。集线器2.星型：由一个功能较强的转接中心以及一些各自连到中心的从节点组成。•优点：电缆长度短；路由选择控制简单；适用于光纤；•缺点：维护困难，经常要对网络进行重配置；结点故障引起整个网络瘫痪。令牌环3.环型：是用一条传输链路将一系列节点连成一个封闭的环路。4.4局域网体系结构及IEEE802标准传输介质媒体访问控制方法体系结构IEEE802标准1.局域网体系结构高级服务访问点逻辑链路控制子层（LLC）媒体访问控制子层（MAC）物理层在局域网中传输数据采用的是带地址的“帧”格式，不存在中间交换，所以不需要路由选择。物理层的主要功能：•信号的编码与译码•为进行同步用的前同步码的产生与去除•比特的传输与接收LLC子层的主要功能•建立和释放数据链路层的逻辑连接•提供与高层的接口•差错控制•给帧加序号MAC子层的主要功能•将上一层交下来的数据封装成“帧”进行发送，接收时进行相反的过程•实现和维护MAC协议•比特差错检测LLC、LLCPDU、MAC帧高层数据LLC首部LLC数据网络层及以上用户数据LLC子层LLCPDUMAC子层MAC帧MAC首部MAC数据MAC尾部4.4IEEE802标准IEEE802系列标准．该标准主要是对数据链路层进一步划分成两个子层次，即逻辑链路控制子层（LLC）和介质访问控制子层（MAC）。IEEE802.5标准令牌环网的组成：每一个站通过电缆与转发器相连。转发器的两种工作状态：发送方式收听方式转发器的任务：处于收听方式时从环路输入的比特流，不停的监视两种特殊的比特组合：•特殊比特组合一是本站的地址。•特殊比特组合二是令牌。令牌一种特殊的帧。平时不停的在环路上流动，当一个站有数据要发送时，必须先截获令牌。IEEE802.4标准令牌总线局域网物理上是一个总线网，在逻辑上是令牌网。具有总线的接入方便，可靠性较高的优点，也具有令牌网的无冲突和发送延迟、有确定的上限值的优点。令牌总线局域网的MAC子层令牌传递不是按照物理位置进行的，有一个有效的MAC子层协议来管理网络的令牌。