局域网概述、特点与应用
第四章局域网和城域网
4.2.2 IEEE802标准
IEEE(电气电子工程师学会)
802委员会专门致力于局域网的发展 IEEE 802.x网络通信协议系列服务于局域网通
信 802系列协议的两个基本思想
将局域网作为网络的最小组成单位进行描述 针对于不同的局域网拓扑结构，不同的传输媒体，
纯ALOHA协议
起源：最早用于无线网，用来连接夏威夷群岛和船舰 之间的无线通信，其思想可用于各种共用的传输介质。
工作原理：站点只要产生帧，就立即发送到信道上； 规定时间（数据最长的往返时间+一小段固定时间） 内若收到应答，表示发送成功；否则重发
重发策略：等待一段随机的时间，然后重发；如再次 冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止。 等待随机时间是为了减少再次冲突的可能性。
纯ALOHA的工作原理
纯ALOHA协议
缺点：极容易冲突 性能：网络负载≤ 0. 5 吞吐量≤ 0. 184
纯ALOHA的性能分析
假定一个帧时T0内产生的帧数服从泊松分布 T0 的含义：独占信道时成功发送一帧所用的时间
T0=帧长度/数据速率 Frame
主要性能参数：
S——吞吐率（吞吐量、信道利用率），T0 内成功发送的帧数 0≤ S ≤ 1
对于同一种LLC层实现，可提供几种不同的 MAC选择。
局域网参考模型中各层主要功能
物理层的主要功能是：
信号的编码与译码； 为进行同步用的前同步码（preamble）的产生与去除； 比特的传输与接收。
MAC子层主要功能：
发送方将 LLC 送来的数据封装成帧，帧中包含地址、差错控制、 流量控制等字段。
局域网简介
局域网简介早期的计算机网络大多为广域网，局域网的出现与发展是在20世纪70年代出现了微型计算机（Personal Computer，PC）以后。
20世纪80年代，由于PC机性能不断地提高，价格不断地降低，计算机从“专家”群里走入“大众”之中，应用从科学计算走入事务处理，使得PC机大量地进入各行各业的办公室，甚至家庭。
这时，个人计算机得到了蓬勃发展。
由于个人计算机的大量涌现和广泛分布，基于信息交换和资源共享的需求越来越迫切，人们要求一栋楼或一个部门的计算机能够互联，于是局域网（Local Area Network，LAN）应运而生。
按照网络覆盖的地理范围的大小，可以将网络分为局域网、城域网和广域网三种类型。
这也是网络最常用的分类方法。
个人计算机的普及、办公自动化的基本要求都使得局域网存在于各种场合，为了一个目的：资源共享。
计算机专业的背景必须掌握尽可能多的局域网组网技术，以备不时之需。
本文以下内容包括三点：局域网概述、局域网类型、常见网络拓扑结构。
一、局域网概述。
局域网的地理范围：几百米~十几千米。
工作站数量：两台到几百台。
具有连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高等特点。
而最早的商业计算机局域网有ARCnet、ARCnet、Token Ring。
1980年IEEE制定了统一的LAN规范。
IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网：以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式数据接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）、无线局域网（WLAN）等。
局域网（Local Area Network，LAN）是将较小地理区域内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络。
局域网覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。
它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络。
局域网可以由一个建筑物内或相邻建筑物的几百台至上千台计算机组成，也可以小到连接一个房间内的几台计算机、打印机和其他设备。
局域网的特征是什么（8篇）
局域网的特征是什么(8篇)以下是网友分享的关于局域网的特征是什么的资料8篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
篇一：局域网的特征是什么第四章局域网4-1 局域网的主要特点是什么？为什么局域网采用广播通信方式而广域网不采用呢？答：局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。
广域网是一个很大的范围，采用广播方式会在网络中传送很多不必要的信息，对网络性能的影响很大，且更容易引起网络广播风暴。
4-2 DIX以太网和802.3以太网的帧格式有何异同之处？答：IEEE802.3帧格式与DIX以太网帧相同。
IEEE802.3帧中的所有域与DIX以太网帧格式都是完全相同的。
通常，我们把类型域和长度域使用上的差别作为这两种帧格式的主要差别。
DIX以太网不使用LLC，使用类行域支持向上复用协议。
IEEE802.3需要LLC实现向上复用，因为它用长度域取代了类型域。
这两类用户之间不能通信，除非有设备驱动软件或高层协议能够理解这两种格式。
4-8 有10个站连接在以太网上。
试计算以下三种情况下每一个站所能得到的带宽。
答：（1）10个站共享10M/bs，平均一个1M/bs；（2）10个站共享100M/bs，平均一个10M/bs；（3）10个站共享10M/bs，但每个都10M/bs，用户的感觉是独占10M/bs。
4-9 100个站分布在4km长的总线上。
协议采用CSMA/CD。
总线速率为5Mb/s，帧的平均长度为1000bit。
试估算每个站每秒钟发送的平均帧数的最大值。
传播时延为5µs/km。
答：a=τ/T0=τC/L=5μs/km×4km×5Mbit/s÷1000bit=0.1当站点数较大时，信道利用率最大值Smax接近=1/（1+4.44a）=0.6925 信道上每秒发送的帧的最大值=Smax×C/L=0.6925×5Mbit/s/1000bit=3462 每个站每秒种发送的平均帧数的最大值=3462/100=344-14 试比较以太网的MAC层协议和HDLC协议的相似点和不同点。
无线局域网解决方案
无线局域网解决方案一、无线局域网简介1、无线局域网概述无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
通俗点说，无线局域网（Wireless local－area network，WLAN）就是在不使用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或者隐藏在墙里，网络却能够随着实际需要移动或者变化。
无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。
无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。
在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米，即使使用单模光纤也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络能够集成为同一个局域网。
此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。
关于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上能够避免。
而且相关于有线网络，无线局域网的组建、配置与保护较为容易，通常计算机工作人员都能够胜任网络的管理工作。
2、无线局域网的传输媒体无线局域网的基础还是传统的有线局域网，是有线局域网的扩展与替换。
它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。
与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。
只是无线局域网使用的传输媒体不是双绞线或者者光纤，而是红外线或者者无线电波，以后者使用居多。
●红外线系统红外线局域网使用小于1微米波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，由于它使用低于可见光的部分频谱作为传输介质，使用不受无线电管理部门的限制。
红外信号要求视距传输，同时窃听困难，对邻近区域的类似系统也不可能产生干扰。
在实际应用中，由于红外线具有很高的背景噪声，受日光、环境照明等影响较大，通常要求的发射功率较高，红外无线局域网是目前“100Mbit／s以上、性能价格比高的网络”唯一可行的选择。
●无线电波使用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的，这要紧是由于无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛。
无线局域网的主要类型和基本特点
无线局域网的主要类型和基本特点摘要随着信息时代的到来，无线局域网的应用越来越广泛，对于无线局域网的类型和基本特点本文作者进行了为简单的论述。
关键词无线；局域网；类型；特点无线局域网使用的是无线传输介质，按照所采用的技术可以分为三类：红外线局域网、扩频局域网和窄带微波无线局域网。
1 红外线局域网红外线是按视距方式传播的，也就是说发送点可以直接看到接收点，中间没有阻挡。
红外线相对于微波传输方案来说有一些明显的优点。
首先，红外线频谱是非常宽的，所以就有可能提供极高的数据传输率。
由于红外线与可见光有一部分特性是一致的，所以它可以被浅色物体漫反射，这样就可以用天花板反射来覆盖整个房间。
红外线不会穿过墙壁或其他的不透明的物体，因此红外线无线局域网具有以下几个优点：1）红外线通信比起微波通信不易被入侵，由此提高了安全性。
2）安装在大楼中每个房间里的红外线网络可以互不干扰，因此建立一个大的红外线网络是可行的。
3）红外线局域网设备相对便宜又简单。
红外线数据基本上是用强度调制，所以红外线接收器只要测量光信号的强度，而大多数的微波接收器则是要测量信号的频谱或相位。
红外线局域网的数据传输有三种基本技术。
1）定向光束红外线定向光束红外线可以被用于点一点链路。
在这种方式中，传输的范围取决于发射的强度与接收装置的性能。
红外线连接可以被用于连接几座大楼的网络，但是每幢大楼的路由器或网桥都必须在视线范围内；2）全方位红外传输技术一个全方位(Omini Direction) 配置要有一个基站。
基站能看到红外线无线局域网中的所有结点。
典型的全方位配置结构是将基站安装在天花板上。
基站的发射器向所有的方向发送信号，所有的红外线收发器都能接收到信号，所有结点的收发器都用定位光束瞄准天花板上的基站；3）漫反射红外传输技术全方位配置需要在天花板安装一个基站，而漫反射配置则不需要在天花板安装一个基站。
在漫反射红外线配置中，所有结点的发射器都瞄准天花板上的漫反射区。
无线局域网
3．跳频技术
• 跳 频 技 术 （ FREQUENCY-HOPPING SPREAD SPECTRUM，FHSS）快速地转换传输的频率，每个 时间段内使用的频率和前后时间段的都不一样，所以发 送端和接收端必须保持跳变频率一致，这样才能保证正 确地接收信号。跳频原理框图如图7-6所示。
AP
支持3600个AP间的无缝漫游
漫游能力
支持2、3层无缝漫游，3层无缝 漫游必须通过WLSM或Mobile IP技术 实现
图7-11 基于中心控制的网络
AP有两种架构类型：
（1）胖AP架构 •在自治架构中，AP完全部署和端接802.11功能。它可以 作为网络中的一个单独节点，起交换机或路由器的作用。 （2）瘦AP架构 •通常又将该架构称为“智能天线”，其主要功能是接收 和发送无线流量。它将无线数据帧送回控制器，然后对 这些数据帧进行处理，再接入有线网络。
联络线由一位标识码“5”和两位路线顺序号构成： G508：赤峰—曹妃甸
一、我国主要国道
其他公路：
以“X”开头的县道 以“Y”开头的乡道
其他编码规则一样
一、我国主要国道
公路网国道主干线规划情况
“五纵”路线是
同江--三亚； 北京－福州； 北京--珠海； 二连浩特－河口； 重庆－湛江
“七横”路线是
图7-6 跳频原理框图
4．正交频分复用技术
• 正 交 频 分 复 用 （ ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING，OFDM）技术是一种基 于正交多载波的频分复用技术。OFDM传输的基本思 路是将高速串行数据流经串并转换后，分割成大量的低 速数据流，每路数据再采用独立载波调制并叠加发送， 接收端依据正交载波特性分离出多路信号。
局域网的概述
教学目标了解局域网的特点、分类集基本组成了解决定局域网特性的主要技术教学内容局域网的概念局域网是由一组计算机及相关设备通过共用的通信线路或无线连接的方式组合在一起的系统，它们在一个有限的地理范围进行资源共享和信息交换。
就其技术性定义而言，它是通过特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（亦称为网卡）将计算机连接在一起，并受网络操作系统监控的网络系统。
局域网的组成和分类局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。
网络硬件主要有：服务器、工作站、传输介质和网络连接部件等。
网络软件包括网络操作系统、控制信息传输的网络协议及相应的协议软件、大量的网络应用软件等。
局域网一般通过拓扑结构、传输介质、访问传输介质的方法和网络操作系统来进行分类。
局域网的技术特点传输信息的形式、通信速度和效率、信道容量以及网络所支持的应用服务类型。
重点/难点局域网的基本组成和技术特点.局域网的定义1. 局域网的定义局域网是由一组计算机及相关设备通过共用的通信线路或无线连接的方式组合在一起的系统，它们在一个有限的地理范围进行资源共享和信息交换。
就其技术性定义而言，它是通过特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（亦称为网卡）将计算机连接在一起，并受网络操作系统监控的网络系统。
典型的局域网由一台或多台服务器和若干个工作站组成。
局域网有着较高的数据传输速率，误码率也很低，但是对传输距离有一定的限制。
而且同一个局域网中能够连接的结点数量也有一定的要求。
局域网有很多种类，不同的局域网有着不同的特点和应用领域。
2. 局域网与广域网的比较广域网是一种跨地区的数据通信网络。
用户可以通过电信运营商提供的设备平台、租赁的专用线路或者专用卫星等方式来接入广域网。
多个局域网联接在一起可构成广域网。
就目前来看，最大的广域网就是国际互连网（Internet）。
相比广域网而言，局域网主要具有以下特点：(1) 地理分布范围较小。
(2) 数据传输速率高。
第3章-局域网实用组网技术精选全文完整版
3.2.2 环型拓扑
“环型”拓扑（ring topology）结构如 图1-3（b）所示；其实际连接如图3-2所示。
1. “环型”拓扑结构的特点 在环型拓扑上，只有得到“令牌”的节
点，才有权发送信息；在这样的系统上， “令牌”沿环路不断单向传递，每个节点都 有机会传输信息，因此，可以建立高速、有 序的网络。使用环型拓扑的大型网络的数据 信号在每个节点都会被重传，因此信号可以 传输很长的距离而不会衰减。
（2） 智能大厦
在智能大厦中，接的分交换
机或集线器，各工作节点与每层的交换机或 集线器连接，从而将整个建筑连接起来。
（3） 交换式网络
交 成的换1式0/网10络0/1是00指0 B使A计用S算E网机T网络以络技交太术网换。机或集线器组
5. 网络范例 10BASET 、 100BASET 或 1000BASE
局域网（local area network，LAN）是 一种小范围内（一般为几公里）的以实现资 源共享、数据传递和彼此通信为基本目的， 由计算机、网络连接设备和通信线路等硬件 按照某种网络结构连接而成的，配有相应软 件的高速计算机通信网络。
计算机网络技术
3.1.2 局域网的主要特点和功能
1. 局域网的特征
（1） 共享传输信道
在局域网中其传输信道由连入的多个计 算机节点和网络设备共享。
（2） 传输速率高
局域网是一种应用最广的、具有较高的
数据传输速率的网络，应用最多的是
10~100Mb/s。速率通常在100Mb/s左右，而主
干线通常是1000Mb/s及以上。
计算机网络技术
（3） 传输距离有限
局域网的特点是所覆盖的地理范围较小，
（1）逻辑拓扑结构
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环型 : 结点通过点到点链路与相邻结点连接
D
A
B
C
C
Bus
A
A
A
B
C
Star
局域网概述、特点和应用
T C
B
Ring
8.2 局域网体系结构
❖ 局域网参考模型 ❖ IEEE 802 标准 ❖ 局域网链路控制机制
局域网概述、特点和应用
8.2.1 LAN参考模型
IEEE802标准
OSI
高层
网络层 数据链路层
➢ 高层 ➢ 局域网的高层尚未定义，一般由网络操作系统（NOS） 来实现，如Unix、Windows NT、Netware等。
局域网概述、特点和应用
8.2.2 IEEE 802 标准
IEEE802为局域网制定了一系列标准，主要有如 下12种。
（1）IEEE802.1: 概述，局域网体系结构以及网络 互连；
局域网概述、特点 和应用
局域网概述、特点和应用
❖ 局域网的定义
在较小的地理范围内，利用通信线路将许多数据设 备连接起来，实现彼此之间的数据传输和资源共享 的系统称为局域网
❖ LAN的特点
覆盖范围小: 房间、建筑物、园区范围 距离≤25km
高传输速率 10Mbps～1000Mbps
低误码率
10-8 ～ 10-10
1
1
1/2
DSAP SSAP 控制
长度无限制 数据
LLC帧和 MAC帧 的关系
高层PDULLC首部源自LLC数据MAC首部
MAC数据
单位：字节 MAC尾部
DSAP ：目的服务访问点； SSAP : 源服务访问点； Control: 控制字段, 将LLC帧分为信息帧、监控帧、无编号帧，分别
完成不同的功能。这部分和HDLC的叙述类似。
（ 6) IEEE802.6：描述市域网（MAN）的介质 访问控制协议及相应物理层 规范；
（7） IEEE802.7：描述宽带技术进展；
局域网概述、特点和应用
（8）IEEE802.8：描述光纤技术进展； （9） IEEE802.9：描述语音和数据综合局域网技
术； （10）IEEE802.10：描述局域网的安全与解密问
（15）IEEE 802.15: 描述了无线个人区域 网络；
（16）IEEE 802.16: 描述了宽带无线接入 技术；
局域网概述、特点和应用
8.2.3 LAN链路控制机制
➢ 数据链路层按功能划分为两个子层：LLC和MAC
➢ 功能分解的目的： • 将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开， 降低实现的复杂度。 • 特点：共享信道(如总线、令牌环)。需要解决介质访 问控制(MAC)问题。分层可以使帧的传输独立于介质 和MAC方法。
题； （11） IEEE802.11：描述了无线局域网技术； （12）IEEE802.12：描述用于高速局域网的介质
访问方法及相应的物理层 规范。
局域网概述、特点和应用
（13）IEEE 802.13：保留；
（14）IEEE 802.14: 描述了交互式电视网 （包括Cable Modem）以及相应 的技术参数规范；
局域网概述、特点和应用
LLC子层提供的服务
❖ LLC子层向上层提供的服务有三种类型：
LLC： 与介质、拓扑无关； MAC：与介质、拓扑相关。
局域网概述、特点和应用
LAN的链路层与传统的数据链路层的区 别
LAN链路支持多重访问，支持成组地址和广播；
支持MAC介质访问控制功能；
提供某些网络层的功能，如网络服务访问点、多路复用、 流量控制、差错控制...
➢ MAC子层功能：成帧/拆帧，实现、维护MAC协议， 位差错检测，寻址。
➢ LLC子层功能：向高层提供SAP，建立/释放逻辑连接， 差错控制，帧序号处理，提供某些网络层功能。
LAN对LLC子层透明，仅在MAC子层才可见
LAN的标准(对不同的LAN标准，区别在MAC
子层)
局域网概述、特点和应用
1. 逻辑链路控制LLC子层
❖ 链路多路复用： 多个SAP可以复用一条数据链路
❖ 两种地址： (1) MAC地址，DTE在网络中的物理地址（站地址）， 在MAC帧中传送 (2) SAP地址，进程在DTE中的逻辑地址，在LLC帧中 传送
❖ LAN中的寻址分成两步： (1) 根据MAC地址找到目的站点 (2) 根据SAP地址找到该DTE中的相应进程
局域网概述、特点和应用
LLC的帧结构
可采用多种通信介质：双绞线、同轴电缆、光纤
局域网概述、特点和应用
❖ 局域网的关键技术：
拓扑结构（逻辑、物理） 总线型、星型、环型、树型
介质访问方法 按协议实现信道共享: CSMA/CD和Token-passing
信号传输形式 基带、宽带
局域网概述、特点和应用
LAN典型拓扑结构
总线型: 所有结点都直接连接到共享信道 星型 : 所有结点都连接到中央结点
物理层
IEEE 802
由NOS来实现
服务访问点SAP
逻辑链路控制 LLC 媒体访问控制 MAC
物理层PHY
局域网概述、特点和应用
❖ IEEE802参考模型的最低层对应于OSI模型中的物理层， 包括以下功能：
信号的编码/解码 前导的生成/去除（该前导用于同步）
比特的传输/接收
❖ 物理层之上的层次主要为局域网的用户提供相应的服 务。它们的主要功能如下：
在传输时将要传输的数据组装成帧，帧中包含有地址和差错 检测等字段；
在接收时，将接收到的帧解包，进行地址识别和差错检测； 管理和控制对于局域网传输媒体的访问； 为高层协议提供相应的接口，即一个或多个服务访问点
（SAP），并且进行流量和差错控制。
局域网概述、特点和应用
LAN的网络层和高层
➢ 网络层 ➢ 由于IEEE 802局域网拓扑结构简单，一般不需中间转 接，所以网络层的很多功能(如路由选择等)是没有必 要的，而流量控制、寻址、排序、差错控制等功能可 在数据链路层完成，故IEEE 802标准没有单独设立网 络层。
（2）IEEE802.2: 定义了逻辑链路控制（LLC）子 层的功能与服务；
（3）IEEE802.3：描述CSMA/CD总线式介质访问 控制协议及相应物理层规范；
局域网概述、特点和应用
（4） IEEE802.4：描述令牌总线（token bus） 式介质访问控制协议及相应 物理层规范；
（5） IEEE802.5：描述令牌环（token ring）式 介质访问控制协议及相应物 理层规范；