计算机通信与网络_CH04局域网与广域网
广域网与局域网
广域网与局域网在当今数字化的时代，网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家中浏览网页、观看视频，还是在企业中进行数据传输、协同工作，网络都发挥着至关重要的作用。
而在网络的世界里，广域网和局域网是两个常见的概念。
什么是局域网呢？简单来说，局域网（Local Area Network，简称LAN）通常是在一个相对较小的地理范围内，比如一个办公室、一栋楼或者一个校园内，将多台计算机、打印机、服务器等设备连接在一起所组成的网络。
想象一下，在一个公司里，各个部门的电脑通过网线或者无线信号连接起来，能够互相访问文件、共享打印机，这就是一个典型的局域网。
局域网的特点之一是覆盖范围较小，这使得数据传输的速度相对较快。
因为数据不需要经过长距离的传输和多个网络节点的中转，所以能够在短时间内到达目标设备。
而且，局域网的安全性相对较高。
由于其范围有限，更容易对网络进行管理和监控，防止未经授权的访问和外部的攻击。
此外，局域网的组建成本通常也比较低，对于一些小型组织或者企业来说，是一种经济实惠的网络解决方案。
比如说，在一所学校的计算机教室里，几十台电脑通过交换机连接成一个局域网。
老师可以通过这个局域网将教学资料快速地分发到每个学生的电脑上，学生们也可以在局域网内进行小组合作和交流。
又或者在一个小型的设计工作室里，设计师们的电脑组成局域网，方便他们共享设计文件，提高工作效率。
与局域网相对应的是广域网（Wide Area Network，简称 WAN）。
广域网的覆盖范围要大得多，可以跨越城市、国家甚至大洲。
它将多个不同的局域网连接在一起，形成一个庞大的网络系统。
我们平时使用的互联网就是一个典型的广域网。
广域网的实现依赖于各种通信技术和设备，比如电话线、卫星通信、光纤等。
由于其覆盖范围广，数据需要经过长距离的传输和多个网络节点的处理，所以数据传输的速度相对较慢，而且延迟也比较高。
但是，广域网能够让我们在世界的任何一个角落访问到其他地方的信息和资源，实现了全球范围内的信息交流和共享。
计算机网络中的局域网与广域网
计算机网络中的局域网与广域网计算机网络已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
通过计算机网络，人们可以实现信息的快速传递和资源的共享。
而在计算机网络中，局域网（LAN）和广域网（WAN）是两个重要的概念。
本文将深入探讨局域网和广域网的定义、特点以及它们在计算机网络中的应用。
一、局域网（LAN）的概念和特点局域网是指在一个相对较小的地理范围内，由同一组织或个人拥有和管理的计算机网络。
它的主要特点是传输速度快、延迟低、安全性高，适用于局部范围内的资源共享和通信。
1.1 局域网的定义局域网是指连接在同一地理位置或相邻地理位置上的计算机和网络设备的集合，它们使用同一种协议进行通信，并由同一组织或个人拥有和管理。
局域网通常是一个办公楼、校园或一个小的地理区域内的计算机网络。
1.2 局域网的特点（1）小范围：局域网通常覆盖相对较小的地理范围，例如一个办公室、一栋楼或一个校园。
（2）高传输速度：由于局域网的规模相对较小，因此其传输速度较高，可以实现快速的数据传输和资源共享。
（3）低延迟：由于局域网中的设备之间的距离较近，数据传输的延迟也较低，适用于实时通信和数据交换。
（4）高安全性：局域网通常由同一组织或个人拥有和管理，因此可以实施更严格的安全措施，确保数据的机密性和可靠性。
二、广域网（WAN）的概念和特点广域网是指覆盖较大地理范围的计算机网络，通过广域网可以连接不同局域网之间的计算机和网络设备，实现数据的传输和共享。
它的主要特点是覆盖范围广、传输速度相对较慢、安全性较低，适用于区域之间的长距离通信。
2.1 广域网的定义广域网是指连接在较大地理范围内的计算机和网络设备的集合，它们使用不同的通信协议进行通信，并由多个组织或个人拥有和管理。
广域网通常跨越城市、国家甚至全球，连接不同的局域网和组织。
2.2 广域网的特点（1）大范围：广域网通常覆盖较大的地理范围，可以跨越城市、国家乃至全球，在不同的地理位置之间实现远程通信和数据传输。
计算机通信与网络-ch04 局域网与广域网-贺
802.1 （体系结构），网络互连 802.2
逻辑链路控制（LLC）
5、局域网的四个技术特性
LLC子层看不到 下面的局域网
水泥面 土基 盖土 砖头 沙子 支管外径 20mm 铁管外径 50mm 光纤外径 12.5mm
图 2 铁管套穿支管出地面侧切图
此处预留长度余量 5%
固定弯曲半径 R F
光纤布线注意事项： 2． 施工弯曲半径 R E>=20*Ro=25cm 3． 固定弯曲半径 R F>=10*Ro=12.5cm 4． 拐弯处，预留长度余量 5% 5． 钢绳挂钩间隔：33.3cm 6． 其他施工事项，参见 IBDN 手册
广 州 市 第 XX 中 学 校 园 网 拓 扑 结 构 图
三 号 教 学 楼 SuperStack 3 3300SM*1 SuperStack 3 3300XM*1 二 号 教 学 楼 SuperStack 3 3300SM*1 WEB/DNS 服务器(PDC) HP LH3000 数据库服务器(BDC) HP LH3000
4.2 以太网(Ethernet) 技术
• 以太网拓扑： 总线式局域网 • 媒体访问控制：CSMA/CD • 传统系列标准（规范）
10 Base-5 1983 10Mbps 500m AUI粗缆以太网 10 Base-2 1988 10Mbps 185m BNC细缆以太网 10 Base-T 1990 10Mbps 100m RJ45双绞线以太网 BASE 表示基带传输
计算机网络的局域网和广域网配置
计算机网络的局域网和广域网配置标题：计算机网络的局域网和广域网配置引言：计算机网络是现代社会的基础设施之一，通过局域网和广域网的配置，我们可以实现快速的信息传输和数据共享。
本文将详细介绍局域网和广域网的配置步骤和注意事项。
一、局域网的配置1. 规划网络拓扑结构- 网络拓扑结构决定了局域网中各个设备之间的连接方式，常见的拓扑结构包括星形、总线和环形等。
- 根据实际需求和预算限制，选择最合适的拓扑结构，并确定主机、服务器、交换机、路由器等设备的部署位置。
2. 选择网络设备- 根据网络拓扑结构和预算，选择合适的交换机、路由器、网卡等网络设备。
- 交换机用于连接各个设备，路由器用于连接不同的局域网和广域网。
3. 配置网络地址- 为每个设备分配唯一的IP地址，确保设备之间可以正常通信。
- 采用静态IP地址或动态主机配置协议（DHCP）来分配IP地址。
- 注意避免IP地址冲突，避免使用保留地址和特殊用途地址。
4. 连接网络设备- 将主机、服务器、交换机和路由器等设备通过合适的网线进行连接。
- 确保连接可靠稳定，避免因为连接问题导致网络中断。
5. 配置网络服务- 设置域名服务器（DNS）和动态主机配置协议（DHCP）等网络服务，提供域名解析和IP地址管理功能。
- 配置网络防火墙和安全策略，保护局域网内的设备免受网络攻击和恶意软件的威胁。
二、广域网的配置1. 选择广域网的连接方式- 广域网的连接方式通常包括电路交换、分组交换和电信特殊线路等。
- 根据需求选择合适的连接方式，考虑带宽、可靠性、成本和安全性等因素。
2. 选择运营商和获取IP地址- 选择合适的互联网服务提供商（ISP）作为广域网的接入点。
- 与ISP协商获取公网IP地址，确保能够与外部网络正常通信。
3. 配置路由器- 在接入点处配置路由器，设置静态路由或动态路由协议，确保与其他网络的连接。
- 配置网络地址转换（NAT）功能，将内部IP地址映射为公网IP地址。
电脑网络中的局域网和广域网技术
电脑网络中的局域网和广域网技术计算机网络是现代社会信息交流的重要基础设施，它把人们纷繁复杂的信息串联在一起，实现了全球范围内的数据传输和资源共享。
而在计算机网络中，局域网（Local Area Network，简称LAN）和广域网（Wide Area Network，简称WAN）是两种常见的网络技术。
本文将从定义、范围、应用和特点等方面，探讨局域网和广域网技术。
一、局域网（LAN）技术的定义和特点局域网是指在一个相对较小的地理范围内，由同一机构或组织内的多台计算机通过共享通信线路连接起来的计算机网络。
局域网技术允许这些计算机之间进行快速、可靠的信息交流和资源共享，从而提高工作效率和合作能力。
局域网的特点主要有以下几点：1. 较小的范围：局域网的覆盖范围通常不超过几千米，可以覆盖一个办公室、校园或者建筑物等有限的区域；2. 高速和高可靠性：局域网使用高速的通信线路和网络设备，能够以非常快的速度传输数据，并且具有较高的可靠性和稳定性；3. 低成本和易扩展：相对于广域网而言，局域网的建设和维护成本较低，而且很容易扩展网络规模，根据需求增加或减少计算机的连接；4. 安全性和隔离性：局域网通常具有较高的安全性，可以采用各种方法来对网络进行访问控制和保护，同时也可以隔离不同局域网之间的通信。
二、广域网（WAN）技术的定义和特点广域网是指将分布在不同地理位置、范围较大的局域网通过广域通信线路互连起来的计算机网络。
广域网技术实现了跨越大范围的数据通信，使得人们可以远程访问和共享资源，以及进行远程协作和通信。
广域网的特点主要有以下几点：1. 范围较大：广域网可以覆盖较大的地理范围，包括城市、国家和全球范围，实现了跨越地域的信息交流和资源共享；2. 异构性：广域网由于连接的计算机和设备种类繁多，所以需要支持不同的通信协议和适应不同的网络环境；3. 带宽和速率较低：相对于局域网而言，广域网的通信线路距离较长，带宽和传输速率较低，所以传输速度较慢；4. 安全性和可靠性要求高：广域网通常需要采取更加严格的安全措施，以保护数据的机密性和完整性，同时也需要具备较高的可靠性以应对各种网络故障。
学习计算机网络了解局域网和广域网的原理
学习计算机网络了解局域网和广域网的原理计算机网络是指将多台计算机设备以及其他网络设备通过通信线路连接起来，形成一个统一的网络系统，实现信息的传输和共享。
在计算机网络中，局域网（Local Area Network, LAN）和广域网（WideArea Network, WAN）是两个常见的网络类型。
本文将详细介绍局域网和广域网的原理和工作方式。
一、局域网（LAN）的原理局域网是指在相对较小的范围内建立的计算机网络，例如家庭、办公室或校园等。
局域网使用的是局部区域的通信设备和通信协议，具有较高的传输速度和较低的延迟。
1.1 网络拓扑结构局域网的拓扑结构可以是星型、环形、总线型或网状型。
其中，星型拓扑结构是最常见的，它由一个中央网络设备（如交换机或路由器）与多个终端设备（如计算机或打印机）连接而成。
1.2 通信协议局域网使用的通信协议主要有以太网（Ethernet）和Wi-Fi。
以太网是一种常见的有线局域网技术，它通过物理、数据链路和网络层协议，实现了数据的传输和交换。
而Wi-Fi是一种无线局域网技术，通过无线信号进行数据传输。
1.3 局域网的特点局域网具有以下特点：- 较小的覆盖范围，因此传输速度较快。
- 资源共享，如共享文件、打印机等。
- 安全性高，由于局域网的相对封闭性，外部入侵的风险较低。
二、广域网（WAN）的原理广域网是指跨越较大地理范围的计算机网络，可以覆盖多个城市、国家甚至跨越全球。
广域网通过各种通信线路和设备连接起来，实现分布式的信息传输和远程访问。
2.1 网络拓扑结构广域网的拓扑结构通常是以点对点（Point-to-Point）或者多点到多点（Multipoint-to-Multipoint）的形式连接起来。
点对点连接是指一个终端设备与另一个终端设备直接连接，形成一条专用的通信链路。
而多点到多点连接则是指多个终端设备同时连接形成的网状结构。
2.2 通信协议广域网使用的通信协议主要有传输控制协议/互联网协议（TCP/IP）和异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode, ATM）。
《局域网广域网》课件
局域网的特点
覆盖范围较小
局域网覆盖范围有限，通常在一个建筑物、 校园或特定区域内。
高传输速率
局域网传输速率较高，一般在10Mbps至 1Gbps之间，甚至更高。
安全性较高
由于局域网覆盖范围较小，通常限制了外部 用户的访问，因此相对较为安全。
局域网主要应用于企业、学校、机关等 内部网络建设，而广域网则更多应用于 公众通信、媒体传播等领域。
VS
详细描述
局域网主要用于构建企业、学校、机关等 内部的网络环境，实现内部的信息共享、 文件传输、设备控制等功能。而广域网则 更多应用于公众通信、媒体传播等领域， 如互联网接入、远程办公、在线视频等， 满足广大用户的需求。
广域网覆盖的地理范围远远超过局域网，可以连 接不同地区的计算机和设备。
传输速率较高
广域网的传输速率通常较高，可以满足各种应用 的需求，如高速数据传输、视频会议等。
ABCD
传输距离长
广域网的数据传输距离通常较长，可能达到数百 公里或数千公里。
通信费用较高
由于广域网的覆盖范围广泛，传输距离长，因此 通信费用相对较高。
广域网概述
广域网的定义
• 广域网（Wide Area Network， WAN）是一种跨越较大地理范围 的计算机网络，通常覆盖一个城 市、地区或国家，甚至全球范围 。它通过公共通信网络（如电信 运营商的线路）连接不同地理位 置的计算机、终端和设备，实现 数据传输和资源共享。
广域网的特点
覆盖范围广泛
智慧城市网络架构
感谢观看
THANKS
案例三：智能 家庭网络
03
04
学习计算机网络中的局域网与广域网技术
学习计算机网络中的局域网与广域网技术计算机网络已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
而在计算机网络中，局域网（Local Area Network）和广域网（Wide Area Network）是两个重要的概念。
本文旨在介绍局域网和广域网的技术以及它们的区别和应用。
一、局域网技术局域网指的是在较小的地理范围内（通常是一个建筑物或者一个办公室），由一组相互连接的计算机所组成的网络。
局域网技术可以分为有线和无线两种类型。
1. 有线局域网技术有线局域网技术使用电缆或者光纤来连接计算机之间的设备。
最常见的有线局域网技术是以太网（Ethernet），它使用双绞线将计算机连接到网络交换机或者路由器。
以太网技术具有高速和可靠性的特点，被广泛应用于各种场所。
2. 无线局域网技术无线局域网技术使用无线信号来连接计算机设备。
最常见的无线局域网技术是Wi-Fi（Wireless Fidelity），它使用无线路由器来创建无线网络。
Wi-Fi技术具有便捷性和灵活性的特点，使得用户可以在范围内任意移动，无需使用有线连接。
二、广域网技术广域网指的是在较大的地理范围内（通常是跨越城市或者国家），由多个局域网所连接而成的网络。
广域网技术可以通过不同的传输介质和协议实现。
1. 传输介质广域网的传输介质可以包括电话线、光纤、卫星等。
根据传输介质的不同，广域网技术可以分为数字电话网（Digital Subscriber Line）和光纤传输网（Optical Fiber Transmission Network）等。
2. 协议广域网技术使用的协议包括传输控制协议/因特网协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，简称TCP/IP），以及其他一些用于数据传输和路由的协议。
TCP/IP协议是互联网的核心协议，广域网技术通常都是基于TCP/IP协议来实现的。
三、局域网与广域网的区别和应用局域网和广域网在覆盖范围、传输速率和安全性等方面有所不同。
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n 在具有广播特性的总线上实现一对一通信。
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4.1 局域网概述
7、局域网的媒体访问控制技术 n 所谓“访问”指的是在两个实体之间
建立联系并交换数据信息。
n 在网络中，媒体访问方式（介质访问 方式，媒体接入方式）泛指分配介质 使用权限的机理、策略和算法。
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2020/12/8
计算机通信与网络_CH04局域网与广 域网
•内容纲要
局域网概述 以太网技术 局域网的扩展 高速以太网 虚拟局域网 无线局域网 广域网
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•内容纲要
局域网概述 以太网技术 局域网的扩展 高速以太网 虚拟局域网 无线局域网 广域网
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4.1 局域网概述
公共信道共享技术 信道共享技术，即如何分配使用公共 信道传输资源的方法和策略，有静态 和动态的信道分配方案。
n 静态分配方案：固定的分配
n 动态分配方案：能够根据数据源对传 输资源的随机需求而动态分配。
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4.1 局域网概述
2、局域网的特点 • 网络覆盖的区域相对较小，通常传输距离在 0.1km25km，总成本较低。
• 传输速率高，局域网的数据传输速率一般为 1 ～100Mbit/s。随着技术发展，10 Mbit/s， 100 Mbit/s，1000 Mbit/s的以太网得到了广 泛的应用，正在推出10 Gbit/s的以太网。
n CSMA的缺点：当两(多)个站发生冲突后， 各冲突站并不知道，仍继续发送已遭破坏 的数据帧。应答超时后才能确认冲突。若 帧很长，则信道的浪费相当大。
n CSMA的改进：增加了“冲突检测”的功 能，即改为“CSMA/CD”。
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共享信道的数据链路层
未冲突，或很少发生冲突的帧，具有优先
发送的概率。
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共享信道的数据链路层
环形网介质访问控制方法
n 环型网中各个站点和传输链路依次相连接， 构成一个闭合的环。
n 环型网都采用无冲突的介质访问控制方法， 属于分散的轮询控制方式。
n 环型网通过逐站转发数据实现传输介质共 享，但不是广播方式。
竞争系统的介质访问控制技术
n CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
n CSMA/CD的工作原理
• 载波监听 • 冲突检测 • 多路访问（多次访问）
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二进制指数退避算法
n 局域网中通常采用基带传输技术。
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4.1 局域网概述
6、局域网典型的拓扑结构
• 星（Star）型
n 局域网所有站点的通信都通过中心站点进行
• 环（Ring）型
n 控制简便，结构对称性好，传输速率高。如：IBM 令牌环网
• 总线（Bus）型
n 采用广播式多路访问方法，结构简单，可靠性高， 扩展性好。如：采用集线器(HUB) 组网
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4.1 局域网概述
竞争系统的介质访问控制技术
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ALOHA
• 纯ALOHA 、时隙ALOHA
CSMA
• 非坚持，1－坚持，P－坚持 改进的CSMA
• CSMA/CD， CSMA/CA
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共享信道的数据链路层
4.1 局域网概述
公共信道共享技术
▪ 局域网所使用的拓扑结构和传输技术决 定了其网络内的计算机之间的数据通信 采用公共传输信道（媒体）共享方法。
▪ 网络中的计算机站点对网络传输的需求 是随机的，需要协调多个计算机站点对 共享的传输媒体（介质）资源的使用， 即规定局域网中的站点什么时间能向共 享的网络中发送数据。
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4.1 局域网概述
4、局域网的传输媒体
▪ 局域网的传输媒体包括有线媒体和无 线媒体两类。
▪ 有线传输媒体有双绞线、同轴电缆、光 纤。
▪ 无线传输媒体有微波、红外线和激光等。
全球开放的 ISM （工业,科学,医疗）频段
▪ 局域网可以使用目前所有传输技术。
局域网的信道共享技术
n 最初的以太网是将许多计算机都连接到一 根总线上。当初认为这样的连接方法既简 单又可靠，因为总线上没有有源器件。
•匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）
•匹配电阻
•只有 D 接受 •B 发送的数据
•A •不接受
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•B
•B向 D •发送数据
•C •不接受
•D •接受
• 每个站点在发送分组前，监听公共信道 上其它站点是否在发送分组。如果信道 忙，就暂不发送。如果信道空闲，则进 入发信与网络_CH04局域网与广 域网
共享信道的数据链路层
竞争系统的介质访问控制技术
n 非坚持CSMA
• 发现信道忙则不再侦听，等待一个随机长的 时间后，再开始侦听/发送过程。
•E •不接受
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4.1 局域网概述
局域网的信道共享技术
n 总线上的每一个工作的计算机都能检测到 B 发送的数据信号。
n 只有计算机 D 的地址与数据帧首部写入的地 址一致，因此只有 D 才接收这个数据帧。
n 其他所有的计算机（A, C 和 E）都检测到不 是发送给它们的数据帧，因此就丢弃这个数 据帧而不收下来。
• 树（Tree）型
n 分层结构，扩展性好，寻址方便
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4.1 局域网概述
▪ 各种拓扑结构
•交换机
•星形网
•干线耦合器
•总线网
•交换机
•匹配电阻
•交换机 •交换机
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•环形网
•树形网 计算机通信与网络_CH04局域网与广 域网
4.1 局域网概述
•网络中站点只在时隙开始时发送数据， 减少了冲突的可能性。
•A
•B
•C
•D
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共享信道的数据链路层
竞争系统的介质访问控制技术
n 每个站点不关心网络忙闲状态，随机发送 数据，产生了信号冲突，降低了通信效率。
n 发送前判断网络状态，减少冲突。
n CSMA, Carrier Sense Multiple Access
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4.1 局域网概述
1、局域网的定义
• 局域网是指将分散在一个局部地理 范围(如一栋大楼等)内的多台计算机 通过传输媒体连接起来的通信网络。
• 局域网技术着重讨论如何公平、有
效利用公共传输介质（公共传输信
道），在其他方面仍然使用数据链
路层相关技术。
对每个帧，当第一次发生冲突时，设置参 数为 L＝2；
退避间隔取0～L个时间间隔，1个时间间
隔等于任意两个站之间最大传播时延的两 倍，即2T（设最大传播时延为T ）；
当帧重复发生一次冲突，则参数L加倍；
设置一个最大重传次数，超过这个限值， 则停止，不再重传，并报告出错。
这种算法是按后进先出的次序控制的，即
n 1－坚持CSMA
• 发现信道忙则持续侦听，直至信道空闲；
• 等到信道空闲后发送数据（概率为1）。
n P－坚持CSMA
• 发现信道忙则持续侦听，直至信道空闲；
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• 等到信道空闲后，以概率 P 发送数据，或以 （1－P）概率推迟发送。
计算机通信与网络_CH04局域网与广
域网
共享信道的数据链路层
• 局域网拓扑结构相对简单，大多采用广播 方式传输数据，一个站发出数据，其它所
有站都能接收到。因此，局域网不需要考
虑路由选择问题。
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4.1 局域网概述
3、局域网的四个技术特性 ▪ 传输媒体：指用于连接网络设备的介质类 型，常用的有双绞线、同轴电缆、光纤， 以及微波、红外线和激光等无线传输媒体。 ▪ 传输技术：指借助传输媒体进行数据通信 的技术，常用的有基带传输和宽带传输。 ▪ 网络拓扑：物理结构和形状 ▪ 媒体访问控制方法：指多台计算机对公共 传输媒体的访问控制方法
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共享信道的数据链路层
竞争系统的介质访问控制技术
•网络中站点随机发送数据，在公共信 道中产生相互干扰，称为“冲突”。
•A
•B
•C
•D
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共享信道的数据链路层
2、竞争系统的介质访问控制技术
n 在局域网中主要考虑对于公共传输介 质的动态资源共享方法。
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4.1 局域网概述
7、局域网的媒体访问控制技术 ▪ 根据网络中计算机站点获得对共享 公共传输介质使用权（即获得发送