局域网和城域网
城域网局域网广域网
城域网局域网广域网城域网、局域网和广域网是计算机网络的三种主要类型，它们在覆盖范围、技术特点和应用场景上各有不同。
城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）是一种覆盖范围介于局域网（LAN）和广域网（WAN）之间的计算机网络。
它通常覆盖一个城市或一个较大的地理区域，如一个校园或一个工业园区。
城域网的传输速率较高，可以达到千兆以太网（Gigabit Ethernet）甚至更高。
城域网的构建通常需要使用光纤、无线通信等高速传输介质，以满足大量数据传输的需求。
城域网的应用场景包括城市内部的政府机构、企业、教育机构之间的数据交换，以及提供给居民的高速互联网接入服务。
局域网（Local Area Network，简称LAN）是一种覆盖范围较小的计算机网络，通常局限于一个办公室、一栋建筑物或一个家庭内部。
局域网的传输速率相对较低，但足以满足日常办公和家庭使用的需求。
局域网的构建相对简单，通常使用以太网（Ethernet）技术，通过双绞线或无线信号进行连接。
局域网的应用场景包括办公室内部的文件共享、打印机共享，以及家庭内部的设备互联。
广域网（Wide Area Network，简称WAN）是一种覆盖范围广泛的计算机网络，它可以跨越城市、国家甚至大洲。
广域网的传输速率相对较低，但能够支持远距离的数据传输。
广域网的构建需要使用到各种通信技术，如卫星通信、光纤通信、无线通信等。
广域网的应用场景包括跨国公司的全球数据交换、远程办公、在线教育以及互联网服务提供。
这三种网络类型在实际应用中往往相互配合，共同构成一个复杂的网络系统。
例如，一个企业可能在内部使用局域网进行日常办公，通过城域网连接到其他城市的分支机构，再通过广域网与全球的合作伙伴进行通信。
随着技术的发展，城域网、局域网和广域网之间的界限越来越模糊，它们之间的集成和协同工作变得越来越重要。
计算机网络 局域网和城域网
计算机网络局域网和城域网计算机网络：局域网和城域网在当今数字化的时代，计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常使用的互联网到企业内部的专用网络，网络的存在使得信息能够快速、高效地传递。
在计算机网络的大家族中，局域网和城域网是两个重要的成员，它们各自有着独特的特点和应用场景。
先来说说局域网，也就是 Local Area Network，简称 LAN。
它通常覆盖的范围相对较小，比如一个办公室、一栋教学楼、一个家庭或者一个工厂等。
想象一下，在一个公司里，各个部门的电脑需要相互连接，共享文件、打印机等资源，这时候就需要搭建一个局域网。
局域网的优点那可是不少。
首先，它的数据传输速度通常比较快。
因为范围小，信号传输的距离短，所以数据能够在短时间内到达目的地，这对于需要快速处理大量数据的工作来说非常重要。
其次，局域网的安全性相对较高。
由于其范围有限，外部人员不容易接入，能够有效地防止未经授权的访问和数据泄露。
再者，局域网的搭建和维护成本相对较低。
对于一个小范围的区域，所需的硬件设备和网络布线不会太复杂，也不需要投入大量的资金。
在局域网中，常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。
星型结构就像是一个中心节点连接着多个分支，中心节点通常是交换机或者集线器，其他设备都通过线缆连接到这个中心节点上。
这种结构的优点是易于扩展和管理，如果某个分支出现问题，不会影响到其他分支的正常运行。
总线型结构则是所有设备都连接在一条总线上，数据在总线上传输。
它的优点是成本低，但缺点也很明显，如果总线出现故障，整个网络就会瘫痪。
环型结构则是设备连接成一个环形，数据沿着环形线路单向传输。
这种结构的可靠性相对较高，但同样存在单点故障的问题。
接下来，咱们再聊聊城域网，也就是 Metropolitan Area Network，简称 MAN。
城域网覆盖的范围比局域网要大，通常可以覆盖一个城市或者城市的一部分区域。
它可以将多个局域网连接在一起，实现城市范围内的资源共享和信息交换。
计算机网络的分类
计算机网络的分类计算机网络的分类方式有很多种,可以按网络的覆盖范围、交换方式、网络拓扑结构等分类。
一、根据网络的覆盖范围进行分类，我们可以分为三类：局域网LAN（Local Area Network）、广域网WAN(Wide Area Network）和城域网MAN（Metropolitan Area Network）。
1、局域网LAN：局域网用于将有限范围内(如一个实验室、一幢大楼、一个校园）的各种计算机、终端与外部设备互连成网。
局域网按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同可以分为共享局域网与交换局域网.局域网技术发展迅速，应用日益广泛，是计算机网络中最活跃的领域之一。
局域网的特点：限于较小的地理区域内，一般不超过2km,通常是由一个单位组建拥有的。
如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。
并且局域网的组建简单、灵活,使用方便。
2、城域网MAN城市地区网络常简称为城域网.目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互连的需求,以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能。
其实城域网基本上是一种大型的局域网，通常使用与局域网相似的技术，把它单列为一类主要原因是它有单独的一个标准而且被应用了。
城域网地理范围可从几十公里到上百公里,可覆盖一个城市或地区，分布在一个城市内，是一种中等形式的网络。
3、广域网WAN广域网也称为远程网.它所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里.广域网覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国际性的远程网络.广域网的通信子网主要使用分组交换技术.广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的.三种网络的比较局域网的范围在2 km内，同一栋建筑物内或同一园区，传输速度快(10M/100M)，成本便宜。
城域网的范围比局域网的大,2～10 km,同一都市内，但传输速度比不上局域网,属于中等，成本也较昂贵.广域网是三个网中范围最大的,10 km以上,可跨越国家或洲界，可传输速度是最慢的，成本很贵.原因关键在于：传输距离不同，技术不同，性能和成本也不同二、按交换方式进行分类，我们可以分为三类:电路交换、报文交换、分组交换.1、电路交换最早出现在电话系统中,早期的计算机网络就是采用此方式来传输数据的，数字信号经过变换成为模拟信号后才能在线路上传输。
局域网和城域网讲课PPT
局域网和城域网讲课PPT一、引言在当今数字化的时代，网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们在家中浏览网页、观看视频，到企业内部的信息共享和业务处理，网络都发挥着至关重要的作用。
而局域网（Local Area Network，LAN）和城域网（Metropolitan Area Network，MAN）作为网络的重要组成部分，了解它们的特点、工作原理和应用场景对于我们更好地理解和利用网络技术具有重要意义。
二、局域网（LAN）（一）定义和范围局域网是一种在较小地理范围内（如一个办公室、一栋建筑物或一个校园）将计算机、打印机、服务器等设备连接在一起的网络。
它通常覆盖的距离在几千米以内。
（二）拓扑结构1、星型拓扑这是最常见的局域网拓扑结构，其中所有设备都连接到一个中心节点，如交换机。
优点是易于管理和故障诊断，缺点是中心节点一旦出现故障，整个网络可能会瘫痪。
2、总线型拓扑所有设备都连接在一条总线上，数据沿着总线进行传输。
这种结构成本较低，但如果总线出现故障，会影响整个网络。
3、环型拓扑设备连接成一个环形，数据在环中单向传输。
可靠性相对较高，但扩展不太方便。
（三）传输介质1、双绞线是最常用的传输介质之一，价格便宜，易于安装。
2、同轴电缆曾经广泛使用，现在逐渐被双绞线取代。
3、光纤具有高速、远距离传输和抗干扰能力强的优点，但成本较高。
（四）网络设备1、网卡计算机与网络连接的接口设备。
2、交换机用于连接多台设备，实现数据交换。
3、路由器在不同网络之间进行数据转发和路由选择。
（五）局域网的优点1、高速数据传输在较小范围内，数据传输速度快，能够满足大量数据的快速交换。
2、安全性较高由于范围有限，相对容易控制访问和保障数据安全。
3、成本较低组建和维护成本相对较低，适合小型组织和单位。
（六）应用场景1、办公室网络实现文件共享、打印机共享和协同工作。
2、家庭网络连接多台电脑、智能设备，实现互联网接入和资源共享。
讲局域网与城域网技术_OK
4.2.1 以太网
• 三、以太网的介质访问控制方法
• 1、载波侦听多路访问（CSMA）控制方法。
• 又称为“先听后讲，边听边讲” • 在发送数据前，先侦听共享介质上有无数据
在传送，如果空闲就发送，否则，退避一段 时间再发送。 • 但由于共享介质有一段长度，一站发送另一 站需要一定时间才能检测到，所以，检测到 的空闲是不可靠的。仍然会产生冲突，一旦 产生冲突，数据帧也要发送完，因此会造成14 较长时间的网络延迟，影响信道效率。
第四讲 局域网与城域网技术
• 4.1 局域网概述 • 4.2 几种常见的局域网 • 4.3 高速局域网技术 • 4.4 交换式局域网 • 4.5 虚拟局域网 • 4.6 主要的城域网技术
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4.1 局域网概述
• 4.1.1 局域网的特点 • 4.1.2 局域网的拓扑结构 • 4.1.3 局域网的主要协议 • 4.1.4 局域网操作系统
4.2.1 以太网
• 2、载波侦听、多路访问/冲突检测CSMA/CD （Carrier Sense Multiple Access /Collision Dete ct）控制方法
又叫先听后讲，边听边讲。
• 基本思想是：在CSMA方法的基础上，一边发 送数据，一边从总线上接收信息，将发送的信 息与接收的信息相比较，若两者一致，说明无 冲突，继续发送，若不一致，说明产生了冲突， 立即停止发送，同时发出一串阻塞信号，经随 机等待后再重新尝试。
4.4 交换式局域网
地址表
缓冲区 缓冲区 缓冲区 缓冲区 缓冲区 缓冲区
123 456
地址表
端口 地址
1A
2
3
4B
5C
6
D 39
4. 5 虚拟局域网
局域网、城域网、广域网
局域网、城域网、广域网本文档旨在为读者提供关于局域网、城域网和广域网的详细信息和使用指南。
以下内容将分别介绍局域网、城域网和广域网的定义、特点、构成和应用。
一：局域网1.定义：局域网（Local Area Network，LAN）是指在有限的地理范围内连接在一起的计算机网络。
2.特点：a. 小范围：局域网通常覆盖的范围较小，如办公室、校园等。
b. 高速：局域网内的传输速度较快，通常使用以太网等高速传输技术。
c. 高稳定性：局域网内设备连接稳定可靠，故障率较低。
3.构成：a. 交换机：用于连接局域网中的各个设备，以实现数据传输和通信。
b. 主机：在局域网中提供主要服务和资源的计算机。
二：城域网1.定义：城域网（Metropolitan Area Network，MAN）是指在城市范围内覆盖的计算机网络。
2.特点：a. 中等范围：城域网通常覆盖城市或城镇的范围，比局域网范围更大。
b. 中速：城域网的传输速度较局域网慢，但比广域网快。
c. 高可靠性：城域网连接设备可靠，通信稳定性较高。
3.构成：a. 路由器：在城域网中负责数据转发和路由选择的设备。
b. 光纤电缆：城域网通常使用光纤电缆作为传输介质。
三：广域网1.定义：广域网（Wide Area Network，WAN）是指连接跨越较大地理范围的计算机网络。
2.特点：a. 大范围：广域网覆盖范围较大，可以跨越城市、国家甚至跨越大陆。
b. 低速：受到地理距离和传输设备等因素的影响，广域网的传输速度相对较慢。
c. 低稳定性：由于各种外部因素的干扰，广域网故障率相对较高。
3.构成：a. 网关：广域网中提供路由和数据转发功能的设备。
b. 传输介质：广域网通常使用方式线路、光纤等媒介进行数据传输。
附件：1.局域网示意图：附图1详细展示了局域网连接设备和关系。
2.城域网示意图：附图2展示了城域网的覆盖范围和连接方式。
3.广域网示意图：附图3展示了广域网跨越大范围的连接方式。
计算机网络-局域网和城域网分析课件
PPPoE协议
总结词
点对点协议是一种用于点对点连接的协议， 常用于宽带接入。
详细描述
PPPoE通过封装PPP协议在以太网上，实现 了宽带接入的简单配置和管理。它提供了身 份验证、加密和压缩等功能，广泛应用于 DSL和光纤接入网络。
THANKS
感谢观看
虚拟专用网络（VPN）技术
虚拟专用网络（VPN）技术概述
虚拟专用网络（VPN）是一种利用公共网络资源建立起来的虚拟私有网络。通过VPN技术，用户可以在公共网络 上安全地传输数据，并能够实现类似于专线的通信效果。
VPN的优点
VPN具有成本低、灵活性高、易于管理等优点。它能够降低企业的通信成本，并且可以在任何时间、任何地点为 用户提供安全的网络连接服务。同时，VPN还可以提供各种加密和身份验证机制来保护数据的机密性和完整性。
局域网通常用于企业内部、学校、医院、政府机构等场所，实现信息资源的共享 、数据传输和设备互连。
局域网特点
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高传输速率
局域网的传输速率较高，一般 在10Mbps至10Gbps之间， 满足各种高速数据传输需求。
低误码率
由于局域网的传输距离较短， 信号衰减较小，因此误码率较
低，数据传输较为可靠。
服务对象不同
局域网通常为特定组织或机构内 部用户提供网络服务；而城域网 则服务于广大公众和商业用户。
技术要求不同
局域网通常要求高带宽、低延迟 和可靠性；而城域网则需要处理 大量用户同时访问网络的问题， 并确保网络的可靠性和稳定性。
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城域网技术
ATM技术
总结词
异步传输模式（ATM）是一种面向单元的、基于包的交 换和复用技术，采用固定长度的信元作为信息传输单位。
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。
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局域网
局域网的主要特点
1. 2. 3. 4. 地理范围有限 高速率和低误码率 为一个单位所拥有 决定局域网性能的主要技术要素：网络拓 扑结构、传输介质和介质访问控制方法 5. 局域网按介质访问控制方法分为：共享介 质局域网和交换局域网
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局域网的组成
1、服务器 (Server) 服务器是局域网的核心。根据 它在网络中所担任的任务和作用，又可分为文件服务 器、打印服务器和通信服务器三类。文件服务器能将 大容量磁盘空间提供给网上用户（客户机）使用，接 收客户机提出的出具处理和文件存取请求，向客户机 提供各种服务。文件服务器控制网络整个工作的运行。 打印服务器接收来自客户机的打印任务，按要求完成 打印。通信服务器负责网络之间的通信和连接功能， 提供与多种网络设备的连接接口。
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以太网的工作原理
冲突检测（CD）：一个工作站在发送数据的
同时，还要不断从通信介质上接收数据，并对二 者进行比较，如果在发送过程中，出现碰撞，该 工作站立即停止发送，并发送一个短的干扰信号， 通知所有的工作站，然后等待一个随机的时间后 再重新发送。
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IEEE802协议标准 IEEE802体系结构示意图
802.1D Bridge 802.1A 802.2 LLC
LLC
数据链路层 MAC
……
体 系 802.4 802.5 结 802.6 802.8 802.3 Token Token 构 CSMA/CD DQDB FDDI Bus Ring
PHY
3
局域网的组成
2、客户机（Client） 客户机又称为工作站，是用户 与网络的接口设备，用户可通过它与网络交换信息， 共享网络资源。工作站通过网络接口卡、通信介质、 通信设备连接到网络服务器上。 客户机可选用一般的PC机承担，服务器则选择高 性能的微机和专用服务器。对于某些具有较大内存和 磁盘空间的计算机，一方面由于它具有一定的资源， 可供其它计算机共享，做服务器使用；另一方面，它 又可作为客户机使用，享用其他设备的资源。
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局域网组网示例（双绞线）
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IEEE802网络体系结构
OSI
高层
IEEE 802
网络层 数据链路层 物理层 逻辑链路控制 LLC 媒体访问控制 MAC 物理层PHY
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局域网与IEEE802标准
• 介质访问控制子层MAC：依赖具体的传输介 质和网络拓扑结构，提供介质访问控制功能； • 逻辑链路控制子层LLC：与传输介质无关， 主要提供寻址（网络的物理地址）、差错控 制和流量控制等功能 。
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IEEE802协议标准
802.1A 概述和体系结构 802.1B 寻址、网络管理、网络互连及高层接口 802.2 逻辑链路控制子层LLC 802.3 以太网访问方法和物理层规范 802.4 令牌总线网访问方法和物理层规范 802.5 令牌环网访问方法和物理层规范 802.6 城域网访问方法和物理层规范（DQDB） 802.9 LAN-ISDN接口 802.10 互操作LAN安全标准 (SILS) 802.11 无线局域网 (Wireless LAN) 802.12 100VG ANYLAN网 802.14 交互式电视网（包括 cable modem)
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双绞线与网卡的连接
双绞线通过RJ45与网卡相连，RJ45的插头和插座 的如图所示：
8
双绞线的颜色
9
双绞线接线标准
注：如果两 台计算机直 接相连，将 连接两块网 卡的双绞线 的，一端的3、 6接另一端1、 2。
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局域网组网示例（同轴电缆）
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局域网传输介质的类型和特点
局域网常用传输介质有： 同轴电缆、双绞线、光纤和无线介质。 一般在局部范围的中高速局域网中使用双绞线， 双绞线分为： 无屏蔽双绞线UTP，常用的有3、4、5类UTP 屏蔽双绞线STP 在远距离传输中使用光纤 在移动节点的局域网中使用无线介质
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Ethernet网卡
根据计算机总线类型不同和网络介质的不同， 通常网卡总线分为ISA、EISA、PCI总线等；网卡与 传输介质的接口又分为同轴细缆（BNC）、同轴粗缆 （AUI）、双绞线接口（RJ45）。在第一章已经介 绍了网卡和传输介质。在这里，我们简单介绍一下双 绞线与网卡的连接。
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•
• • •
以太网的工作原理
IEEE802.3所用的介质访问控制方法采用了带 有碰撞检测的载波侦听多路访问技术(CSMA/CD)。 CSMA/CD工作原理如下：
•载波侦听多路访问（CSMA）：一个工作站在发送之前，
首先使用载波侦听协议侦听通信介质上是否有收发活动，也就 是载波信号是否存在，当侦听到介质空闲时，立即开始传输。 如果侦听到有载波存在，工作站便推辞自己的传输，退避一段 时间后再试。如果两个工作站同时检测到介质空闲，同时发送 数据，将会造成彼此的干扰，这种现象称为碰撞。
物理层
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IEEE802.3类型网络—Ethernet
Ethernet和IEEE 802.3 • 70年代中期由Xerox Palo Alto Research Center (Bob Metcalfe) 提出，数据率为2.94M，称为 Ethernet（以太网）。 经DEC, Intel and Xerox公司改进为10M标准(DIX 标准) 。 1985年定名为IEEE 802.3，即使用1坚持的 CAMA/CD协议的LAN标准，数据率从1M到10M (现已 发展到1000M)，支持多种传输媒体。 Ethernet是指基带总线LAN。 Ethernet和IEEE 802.3的帧格式不同。
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局域网的组成
3、网络设备 指网络硬件设备，主要有网络接口卡、收发 器、中继器、网桥、路由器等。其中的某些硬件，如网络 接口卡、网桥、路由器上均有固化的软件，对其工作进行 控制。 4、通信介质 双绞线、同轴电缆和光纤 5、网络操作系统和网络通讯协议，网络操作系统对整个网 络的资源进行管理。局域通信网协议则实现局域网内通信 实体之间和局域网络之间的相互理解的通信。