计算机局域网络(1)
第一章 局域网基础知识
表1-1 交换技术性能比较
不同交换技术应用于不同的场合，具体 如下所述。
在计算机网络中，主要采用分组交换，偶尔 采用电路交换，不使用报文交换。 当两节点间的负载较重且持续时间较长，或 租用专用线路时，采取电路交换的方式比较 合适。 数据报分组交换适用于短报文交换，虚电路 分组交换适用于长报文交换。
虚电路方式与数据报方式相比，其不同 点如下。
虚电路方式是面向连接的交换方式，常用于 两节点之间数据交换量大的情况，能提供可 靠的通信功能，保证每个分组正确到达，且 保持原来的顺序。 数据报方式是面向无连接的交换方式，适用 于交互式会话中每闪传送的数据报很短的情 况。
4. 3种交换方式的比较
数据的本质就是按照某种方式动态地 分配传输线路的资源。 1.电路交换：电路交换就是计算机终端之 间通信时，由一方发起呼叫，独占一条 物理线路。
电路交换的特点： 1.网络传播实时性强，时延小，交换设 备成本低。 2.线路利用率低，电路接续时间长，通 信效率低。 3.适用于信息量大、报文长、经常进行 通信的固定用户。
数据传输方向
单工：采用单工通信方式传输的数据只 能在一个方向上流动，发送端使用发送 设备，接收端使用接收设备。
半双工：采用半双工通信方式传输数据 在某一时刻向一个方向传输，在需要的 时候，又可以向另外一个方向传输。
全双工：采用全双工通信方式传输数据 可以在两个方向上同时传输。
1.3.3 数据交换技术
广域网
广域网指的是实现计算机远距离连 接的计算机网络，可以把众多的城域网、 局域网连接起来，也可以把全球的区域 网、局域网连接起来。
城域网
什么是计算机网络局域网常见的计算机网络局域网技术有哪些
什么是计算机网络局域网常见的计算机网络局域网技术有哪些计算机网络局域网（Local Area Network，LAN）是指在地理范围较小的范围内，由计算机、服务器、交换机等网络设备组成，通过局域网技术进行连接和通信的网络形式。
它可以用于家庭、办公室、学校等小范围的网络环境中，为用户提供资源共享、信息传输等功能。
常见的计算机网络局域网技术有以太网、Wi-Fi、局域网虚拟化等。
一、以太网以太网是最常用的局域网技术之一，基于以太网技术的局域网速度通常为10Mbps、100Mbps或1000Mbps。
以太网使用双绞线作为传输介质，采用CSMA/CD（载波侦听多路接入/冲突检测）技术进行数据传输，具有简单、稳定、成本低廉等优点。
以太网常用于家庭网络、小型办公室等场景。
二、Wi-FiWi-Fi是一种无线局域网技术，通过无线信号进行数据传输和通信。
Wi-Fi技术基于IEEE 802.11系列无线标准，可以提供高速无线网络连接。
Wi-Fi技术广泛应用于家庭、学校、咖啡厅、酒店等场所，用户可以通过Wi-Fi无线接入点（Access Point，AP）连接到无线局域网并访问互联网。
三、局域网虚拟化局域网虚拟化是一种将物理局域网划分为多个逻辑局域网的技术。
通过虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）技术，可以实现逻辑上的隔离和分割，提高网络的安全性和灵活性。
VLAN技术基于交换机进行配置和管理，可以将不同的用户、部门或应用划分到不同的虚拟局域网中。
四、局域网交换技术局域网交换技术是指使用交换机进行局域网数据转发和通信的技术。
与传统的集线器相比，交换机能够基于MAC地址进行数据帧的转发，提高了局域网的传输效率和安全性。
常见的局域网交换技术包括以太网交换、虚拟局域网交换等。
五、局域网安全技术局域网安全技术是保护局域网网络安全的一系列技术手段。
常见的局域网安全技术包括网络防火墙、入侵检测系统（Intrusion Detection System，IDS）、入侵防御系统（Intrusion Prevention System，IPS）等。
计算机网络(1)(2)
计算机网络简答题1.计算机网络按地理范围分类，可分为哪几类？并简述其特点。
1）个人区域网PAN连接用户计算机身边10m之内计算机、打印机、PDA与智能手机等数字终端设备2）局域网LAN局域网地理范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网。
如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。
局域网的组建简单、灵活,使用方便。
3）城域网MAN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,是一种中等形式的网络。
4）广域网WAN广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网。
如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络。
2.什么是网络体系结构？请简述OSI/RMde的层次划分原则。
网络体系结构：网络各结构与各协议的集合。
划分原则：1）网中各主机都有相同的层次。
2）不同主机的同等层次具有相同的功能。
3）同一主机内相邻层之间通过接口通信。
4）每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。
5）不同主机的同等层通过协议来实现同等层之间的通信。
3.什么是网络协议？其三要素是什么及描述的意义？网络协议就是一组控制数据交互过程的通信规则。
三要素语义:解释控制信息每个部分的意义。
它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出什么样的响应。
语法：使用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序。
语序：对事件发生顺序的详细说明。
4.计算机网络的通信服务分为哪两大类，各自有什么特点？通信服务分为两大类：面向连接服务与无连接服务。
面向连接服务：1）数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接三个阶段。
2）在数据传输过程中，各个分组不需要携带目的节点的地址。
3）传输的可靠性好，但是协议复杂，通信效率不高。
无连接服务：1）每个分组都携带源节点与目的节点地址，各个分组的转发过程是独享的。
2）传输过程不需要经过连接建立、连接维护与释放连接三个阶段。
什么是计算机网络无线局域网常见的计算机网络无线局域网技术有哪些
什么是计算机网络无线局域网常见的计算机网络无线局域网技术有哪些计算机网络无线局域网，是指通过无线通信技术连接起来的计算机组成的局域网。
它提供了无线的数据传输方式，使得计算机用户可以在无需有线连接的情况下互相通信和共享资源。
在现代社会中，计算机网络无线局域网已经成为了人们工作、学习和生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍什么是计算机网络无线局域网以及常见的计算机网络无线局域网技术。
一、什么是计算机网络无线局域网计算机网络无线局域网是一种利用无线通信技术连接计算机设备的局域网。
它通过无线信号传输数据，取代了传统的有线连接方式，使得计算机用户可以在任何地点进行网络通信和数据传输。
计算机网络无线局域网的核心组件包括无线接入点和无线网卡，无线接入点用于发送和接收无线信号，而无线网卡则用于接收和发送无线信号。
计算机网络无线局域网的好处在于它提供了更灵活的网络连接方式。
传统的有线网络连接必须通过有限长度的网线来进行，而计算机网络无线局域网可以通过无线信号实现网络连接，避免了网线长度的限制，用户可以在范围内自由移动，随时随地访问网络和共享资源。
二、常见的计算机网络无线局域网技术1. Wi-Fi技术（IEEE 802.11系列）Wi-Fi技术是目前应用最为广泛的无线局域网技术之一。
它基于IEEE 802.11系列标准，包括了多个子标准，如802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac等。
Wi-Fi技术使用无线接入点作为中心节点，通过短距离的无线信号传输数据。
它具有较高的传输速率和较远的传输距离，在大部分家庭和公共场所都可以找到Wi-Fi网络。
2. 蓝牙技术蓝牙技术也是一种常见的计算机网络无线局域网技术。
它通过使用蓝牙无线技术，实现了低功耗和短距离的无线数据传输。
蓝牙技术通常用于连接手机、平板电脑、耳机等设备，提供无线的数据传输和通信功能。
3. 无线局域网Mesh网络无线局域网Mesh网络是一种基于无线通信的分布式网络技术。
计算机网络按照覆盖范围可以分为局域网
计算机网络按照覆盖范围可以分为局域网、城域网和广域网。
1）局域网LAN（Local Area Network）局域网的分布于一个间房、每个楼层、整栋楼及楼群之间等，范围一般在2km以内，最大距离不超过10km。
它是在小型计算机和微型计算机大量推广使用之后过逐渐发展起来的。
一方面，它容易管理与配置；另一方面，容易构成简洁整齐的拓朴结构。
局域网速率高，延迟小，传输速率通常为10Mpbs-2Gbps.因此，网络节点往往能对等地参与对整个网络的使用与监控。
再加上成本低、应用广、组网方便及使用灵活等特点，深爱用户欢迎，是目前计算机网络技术发展中最活跃进的一个分支。
局域网的物理风络通常只包含物理层和数据链路层。
2）城域网MAN（Metropolitan Area Network）城域网是介于广域网与局域网之间的一种大范围的高速网络，它的覆盖范围通常为几公里至几十公里。
随着使用局域网带来的好处，人们逐渐要求扩大局域网的范围，或者要求将己经使用的局域网互相连接起来，使其成为一个规模较大的城市范围内的网络。
因此，城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司与社会服务部门的计算机连网需求，实现大量用户、多种信息传输的综合信息网络。
城域网主要指在型企业集团、ISP、电信部门、有线电视台和政府构建的专用网络和公用网络。
3）广域网WAN（Wide Area Network）4）广域网的覆盖范围很大、几个城市，一个国家，几个国家甚至全球都属于广域网的范畴，从几十公里到几千或几万公里。
由于广域网公布距离在主远，其速率要比局域网低得多。
另外在广域网中，网络之间连接用的通信线路大多租用专线，当然也有专门铺设的线路。
什么是局域网
什么是局域网局部区域网络(local area network)通常简称为"局域网",缩写为L A N 。
局域网是结构复杂程度最低的计算机网络。
局域网仅是在同一地点上经网络连在一起的一组计算机。
局域网通常挨得很近，它是目前应用最广泛的一类网络。
通常将具有如下特征的网称为局域网。
1 ）网络所覆盖的地理范围比较小。
通常不超过几十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内。
2 ）信息的传输速率比较高,其范围自1 M b p s 到1 0 M b p s ,近来已达到1 0 0 M b p s 。
而广域网运行时的传输率一般为2400bps 、9600bps 或者38.4kbps 、56.64kbps 。
专用线路也只能达到1.544Mbps 。
3 ）网络的经营权和管理权属于某个单位。
什么是广域网广域网(wide area network, WA N )它是影响广泛的复杂网络系统。
WA N 由两个以上的L A N 构成，这些L A N 间的连接可以穿越3 0 m i l e *以上的距离。
大型的WA N可以由各大洲的许多L A N 和M A N 组成。
最广为人知的WA N 就是I n t e r n e t ，它由全球成千上万的L A N 和WA N 组成。
有时L A N 、M A N 和WA N 间的边界非常不明显，很难确定L A N 在何处终止、M A N 或WA N在何处开始。
但是可以通过四种网络特性-通信介质、协议、拓扑以及私有网和公共网间的边界点来确定网络的类型。
通信介质是指用来连接计算机和网络的电缆、光纤电缆、无线电波或微波。
通常L A N 结束在通信介质改变的地方，如从基于电线的电缆转变为光纤。
电线电缆的L A N 通常通过光纤电缆与其他的L A N 连接。
什么是网桥网桥这种设备看上去有点像中继器。
它具有单个的输入端口和输出端口。
它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据。
网桥属于O S I 模型的数据链路层；数据链路层能够进行流控制、纠错处理以及地址分配。
4计算机网络基础笔记：局域网
局域网1、局域网定义局域网是在一个局部地区范围内，把各种计算机、外围设备、数据库等相互连接起来组成的计算机通信网2、局域网的传输方式单工通信即单向通信半双工通信即双向交替通信全双工通信即双向同时通信IEEE局域网标准物理层必须保证在双方通信时，一方发送二进制1，另一方接收的也是1，而不是0LLC子层是由传输驱动程序实现的。
LLC子层的具体功能包括数据帧的组装与拆卸、帧的收发、差错控制、数据流控制和发送顺序控制等，并为网络层提供两种类型的服务，即面向连接服务和无连接服务。
MAC子层主要功能是进行合理的信道分配，解决信道的竞争问题，由网络接口卡（NIC:网卡）来实现。
负责把物理层的“0”、“1”比特流组建成帧，并通过帧尾部的错误校验信息进行错误校验；将目标计算机的物理地址添加到数据帧上，当此数据帧传递到对端的MAC子层后，它检查该地址是否与自己的地址相匹配，如果帧中的地址与自己的地址不匹配，就将这一帧抛弃；如果相匹配，就将它发送到上一层中局域网按网络拓扑分类：网络中各台计算机连接的形式和方法称为网络的拓扑结构总线型网络总线型网络采用单一电缆作为传输介质（称为总线），所有站点通过专门的连接器连到这条电缆上，任何一个站点发送的信号都沿着介质传输，并且能够被总线上其他站点接收到。
优点：结构简单，易实现、易维护、易扩充缺点：故障检测比较困难星型网络星型网络中各节点都与中心节点连接，呈辐射状，排列在中心节点周围。
网络中任意两个节点的通信都要通过中心节点转接。
优点：结构简单，控制处理简便，易扩充，单个节点的故障不会影响到网络的其他部分缺点：中心节点的故障会导致整个网络的瘫痪环型网络环型网络中各节点连接到闭环上。
环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输，链路大多数是单方向的，即数据在环上只沿一个方向传输。
环路中各节点的地位和作用是相同的，因此容易实现分布式控制优点：结构简单，成本低缺点：网络中的任意一个节点或一条传输介质出现故障都将导致整个网络的故障树型网络树型网络是星型网络的一种变体，节点按层次进行连接。
计算机网络技术：局域网概述
1．较小的地域范围
用于办公室、机关、工厂、学校等内部联网，可以覆盖一幢大楼、一所校园或者一个企业。覆盖 范围为0.1 km～25 km。
2．高传输速率和低误码率
局域网的传输速率一般为10 Mbps～1000 Mbps，其误码率一般在10-11～10-8 之间，
3．面向的用户比较集中 4．使用多种传输介质
局域网
1．局域网的层次结构
局域网是一个通信网，只涉及相当于OSI/RM通信子网的功能。 IEEE 802标准的局域网参考模型与OSI/RM 的对应关系模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数 据链路层）的功能，也包括网间互连的高层功能和管理 功能。从图5-1中可见，OSI/RM 的数据链路层功能，在局 域网参考模型中被分成介质访问控制MAC（Medium Access Control）和逻辑链路控制LLC（Logical Link Control）两个 子层。
局域网
IEEE 802.3ab：1000BASE-T访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.3z：1000BASE-X访问控制方法和物理层技术规范。 IEEE 802.3ae：基于光纤的万兆位以太网的标准。 IEEE 802.3an：基于Cat6A技术标准的万兆位以太网的标准。 IEEE 802.4：令牌总线（Token Bus）介质访问控制方法及物理层技术规范。 IEEE 802.5：令牌环（Token Bing）介质访问控制方法及物理层技术规范。
局域网
2．IEEE 802标准系列
IEEE在1980年2月成立了局域网标准化委员会（简称IEEE 802委员会），专门从事局域网的协议 制作，形成了一系列的标准，称为IEEE 802标准。目前IEEE 802标准主要有以下几种：
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• 静态分配（FDM、WDM、TDM、CDM）
▪ 不适用于局域网
• 动态分配（随机接入、受控接入）
▪ CSMA/CD、Token-Passing
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13
信道共享技术分类
信道共享技术
TDM
FDM
WDM
CDM
静态分配
STDM
ATDM
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6
IEEE802体系结构示意图
8
802.1D Bridge
0
2
802.2 LLC
LLC
体
系 结
802.3 CSMA/CD
802.4 Token
Bus
802.5 Token Ring
802.6 802.8 DQDB FDDI
构
……
MAC PHY
网际互联 数据链路层 物理层
▪ 数据链路层在不同的子标准中定义
随机访问
受控访问
动态分配
CSMA
CSMA/CD 集中控制 分散控制
以太网
轮询
令牌
令牌环网
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14
局域网中的介质访问控制方法
▪ 常见的有两种：
• 载波检测多路访问/冲突检测（CSMA/CD）
▪ Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect ▪ 采用随机访问技术的竞争型介质访问控制方法
• 分别对应于LLC子层和MAC子层
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7
局域网的物理层
▪ 功能：
• 位流的传输； • 同步前序的产生与识别； • 信号编码和译码。
▪ IEEE802定义了多种物理层，以适应不同的网络介 质和不同的介质访问控制方法。
▪ 两个接口：
• 连接单元接口（AUI）－可选，仅用于粗同轴电缆 • 介质相关接口（MDI）
• 高传输速率 ▪ 10Mb/s～1000Mb/s
• 低误码率 ▪ 10-8 ～ 10-11
• 拓扑：总线、星形、环形 • 介质：UTP、Fiber、COAX • 私有性：自建、自管、自用
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hub hub
hub
Switch
stations
stations
station
Server farm
2
▪ 2. 局域网的关键技术
• 拓扑结构（逻辑、物理）
▪ 总线型、星形、环形、树形
• 介质访问方法
▪ CSMA/CD、Token-passing
• 信号传输形式
▪ 基带、宽带
• 以上三种技术决定了局域网的特征
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3
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
▪ 802.2 - 逻辑链路控制 ▪ 802.3 - CSMA/CD（以太网） ▪ 802.4 - Token Bus （令牌总线） ▪ 802.5 - Token Ring（令牌环） ▪ 802.6 - 分布队列双总线DQDB -- MAN标准 ▪ 802.8 – FDDI（光纤分布数据接口） ▪ 802.11 – WLAN（无线局域网）
▪ LLC： 与介质、拓扑无关； ▪ MAC：与介质、拓扑相关。
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9
▪ 局域网的数据链路层的特点：
• 局域网链路支持多路访问，支持成组地址和广播；
• 支持介质访问控制功能；
• 提供某些网络层的功能，如网络服务访问点(SAP)、多路 复用、流量控制、差错控制、...
▪ MAC子层功能：实现、维护MAC协议，差错检测， 寻址。
▪ 屏蔽不同介质的特性，使之不影响MAC子层的操作
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8
局域网的数据链路层
▪ 按功能划分为两个子层：LLC和MAC ▪ 功能分解的目的：
• 将功能中决共享信道(如总线)的介质访问控制问题，使 帧的传输独立于传输介质和介质访问控制方法。
第4章 计算机局域网络
▪ 本章内容
• 局域网的特点及关键技术
• 局域网的体系结构
• 共享信道的介质访问控制方法
• 以太网（Ethernet）
• *高速局域网
• *无线局域网（WLAN）
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1
4.1 局域网（LAN）概述
▪ 1. 特点
• 覆盖范围小
▪ 房间、建筑物、园区范围 ▪ 距离≤25km
• 流量控制、寻址、排序、差错控制等功能由数据 链路层完成
▪ 网络层和更高层通常由协议软件（如TCP/IP 协议、IPX/SPX协议）和网络操作系统来实 现。
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12
4.2 介质访问控制方法
▪ 局域网使用广播信道（多点访问，随机访问），多 个站点共享同一信道。问题：
• 各站点如何访问共享信道？ • 如何解决同时访问造成的冲突（信道争用）？
环型 : 节点通过点到点链路与相邻节点连接
D
A
B
C
A
Bus
A
A
B
C
Star 编辑ppt
T C
B
Ring
4
3. 局域网体系结构
▪ 局域网的标准：IEEE802（ISO8802）
• IEEE802是一个标准系列：IEEE802, IEEE802.1～IEEE802.14
▪ 其体系结构只包含了两个层次：数据链路层，物理层
• 数据链路层又分为逻辑链路控制和介质访问控制两个子层
OSI
IEEE 802
高层
网络层 数据链路层
物理层
由TCP/IP和NOS实现
逻辑链路控制 LLC 介质访问控制 MAC
物理层PHY
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IEEE802描述了最低 两层的功能以及它们 为网络层提供的服务
和接口
5
IEEE802标准系列中的主要标准
• 令牌传递（Token Passing）
• Token Ring • Token Bus • FDDI ▪ 采用受控访问技术的分散控制型介质访问控制方法
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15
1. CSMA/CD
▪ 多个站点如何安全地使用共享信道？
• 最简单的思路：发送前先检测一下其它站点是否 正在发送（即信道忙否）。
▪ LLC子层功能：向高层提供统一的链路访问形式， 组帧/拆帧、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。
• 对不同的LAN标准，它们的LLC子层都是一样的，区别 仅在MAC子层（和物理层）。
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10
LLC的帧结构
1
1
1/2
DSAP SSAP 控制域
长度可变
数据
单位：字节
IEEE802 LAN的封装过程：
分组
LLC帧
LLC首部
高层PDU LLC数据
MAC帧
介质上传 输的帧
MAC首部
MAC数据
PA MAC首部
MAC数据
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MAC尾部
MAC尾部
11
局域网的网络层和高层
▪ IEEE 802标准没有定义网络层和更高层：
• 没有路由选择功能
▪ 局域网拓扑结构比较简单，一般不需中间转接