局域网详解:从概念到以太网技术
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更新于2024-07-02
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"该资源是一份关于计算机网络基础与应用的局域网专题PDF文档,主要涵盖局域网的概念、标准、介质访问控制方式、以太网原理、交换式以太网、虚拟局域网以及无线局域网等内容,旨在帮助读者掌握相关知识并提升技能。"
正文:
局域网(LAN)是计算机网络的基础组成部分,它在有限的地理区域内,如办公室、校园或建筑物内,将计算机、外设和网络设备连接在一起,提供高速数据传输和资源共享。局域网起源于20世纪70年代,以太网是其中最具有代表性的技术。
局域网的主要特点包括:
1. 地理覆盖范围较小,通常不超过10公里。
2. 提供高数据传输速率,同时保持较低的误码率,确保数据传输的准确性。
3. 支持多种通信介质,如双绞线、光纤等,以适应不同的环境需求。
4. 网络归属单一,便于管理和维护。
5. 协议简单,结构灵活,建网成本相对较低,易于扩展和配置。
局域网的层次结构遵循OSI七层模型的下两层:物理层和数据链路层。物理层负责二进制比特流的传输,包括信号的发送、接收和同步。数据链路层则分为逻辑链路控制(LLC)子层和介质访问控制(MAC)子层,MAC子层主要处理信道分配和冲突避免问题。
IEEE 802标准是局域网和城域网的重要规范,由IEEE LAN/MAN Standards Committee制定,涵盖了物理层和数据链路层的协议和服务。这一系列标准包括多个子标准,如802.3,它定义了以太网的物理层和MAC层。
以太网是局域网中最常见的技术,其中的介质访问控制方法是CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)。CSMA/CD的工作原理是节点在发送数据前先监听信道,如果信道空闲则发送,若在发送过程中检测到冲突,则停止发送,等待随机时间后再尝试发送,以此避免再次冲突。这种方法有效地解决了多个节点在同一共享介质上竞争的问题,但同时也可能导致效率降低,因为冲突可能导致数据重传。
交换式以太网是传统以太网的一个改进,通过使用交换机来代替集线器,实现每个节点独享带宽,显著提高了网络性能和效率。此外,虚拟局域网(VLAN)允许在物理网络上创建逻辑上的独立网络,从而增强网络管理和安全性,例如,可以通过VLAN将不同部门的网络流量隔离开来。
无线局域网(WLAN)则利用无线电波而非有线介质进行通信,提供了更大的灵活性和移动性。WLAN技术如IEEE 802.11系列标准,已经成为现代局域网不可或缺的一部分,广泛应用于公共场所、家庭和企业网络中。
学习局域网的知识,不仅要掌握其基本概念和标准,还要理解各种介质访问控制方法的差异和特点,以及如何应用这些技术解决实际问题。通过深入理解以太网、交换式以太网、VLAN和WLAN的工作原理,可以更好地设计和优化局域网系统,满足不同环境下的需求。
2022-07-04 上传
2021-11-21 上传
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2021-11-07 上传
2021-10-31 上传
2022-01-03 上传
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2022-07-11 上传
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