扩展局域网：集线器的作用与以太网发展

"该资源是一份关于计算机网络课件，主要讲解了如何使用集线器扩展局域网以及数据链路层的相关知识，包括数据链路层的功能、PPP协议、CSMA/CD协议、以太网帧结构和高速以太网的介绍。" 在计算机网络中，局域网（LAN）的扩展常常需要使用集线器，特别是当网络覆盖的地理范围需要扩大或者需要连接原本属于不同碰撞域的设备时。集线器作为数据链路层的一种设备，它能够将多个端口连接在一起，形成一个星形拓扑结构，使得局域网内的计算机可以跨越碰撞域进行通信。然而，这种扩展并不意味着网络的总吞吐量会增加，因为所有通过集线器连接的设备共享同一物理介质，所以碰撞域实际上增大了，这可能导致更多的数据包冲突，降低网络效率。 数据链路层是OSI模型的第二层，其主要任务包括帧同步、差错控制、流量控制和链路管理。帧同步是指将原始数据分割成固定长度的数据块，即帧，以便于在网络上传输。差错控制则负责检测和纠正传输过程中可能出现的错误，如使用循环冗余校验（CRC）等技术。流量控制是为了防止发送方过快发送数据导致接收方无法处理，通常采用滑动窗口协议来实现。链路管理则是指建立、维护和终止两个网络节点间的连接。 点对点协议（PPP）是一种在两台设备间建立直接连接的协议，常用于拨号上网。PPP协议具有简单、灵活的特点，并且支持多种网络协议和数据类型。而CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）是局域网，特别是以太网中的基本访问控制机制，它规定了当多台设备同时试图发送数据时如何避免冲突。 以太网是广泛使用的局域网标准，它的拓扑结构可以是星形的，其中集线器起着中心连接的作用。随着网络技术的发展，以太网的速度不断提升，从100Mbps（100BASE-T）到1Gbps（吉比特以太网）再到10Gbps（10吉比特以太网），并被广泛应用于宽带接入。在扩展以太网时，可以在物理层或数据链路层进行，物理层扩展通常涉及改变传输介质，而数据链路层扩展则可能涉及更复杂的网络管理和协议配置。 这个课件深入探讨了数据链路层在局域网扩展中的作用，以及点对点通信、广播信道、PPP协议、CSMA/CD和以太网的各种方面，对于理解网络基础和优化网络性能具有重要价值。