局域网基础与IEEE802标准解析

"局域网必备知识" 局域网（LAN）是计算机网络的一种，其特点包括覆盖范围相对较小，通常在几千米之内；传输速率较高，从10Mbps到1000Mbps不等；误码率极低，大约在10^-8至10^-10之间；采用多种拓扑结构，如总线型、星型和环型；使用双绞线、同轴电缆或光纤作为传输介质；由一个单位自建并仅供内部使用，不对外提供服务。 局域网的拓扑结构对网络性能有很大影响，常见的有总线型、星型和环型。总线型网络中，所有设备共享一条主干线路；星型网络中，每个设备通过单独的线路连接到中心节点，如交换机或路由器，这种拓扑易于管理和故障排查；环型网络中，设备以环状连接，数据沿着环单向流动。 在局域网的体系结构中，数据链路层是一个关键部分，根据OSI模型被拆分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）和媒体接入控制（MAC）。LLC子层提供了标准化的数据链路层服务，允许任何高层协议在局域网上运行，与具体的传输媒体无关。而MAC子层则负责与传输媒体相关的功能，如介质访问控制，确保数据正确发送到目标设备。 IEEE 802系列标准协议专注于局域网的底层功能，如物理层和数据链路层的MAC子层。物理层定义了电气、机械和规程特性，处理信号编码、同步和比特流传输等问题。数据链路层的MAC子层则管理不同介质上的通信，提供多种介质访问控制方法。 LLC子层有自己的地址系统，即数据链路的服务访问点（SAP），它实际上是上层协议实体的地址。LLC提供了三种服务模式：无确认无连接服务（类似于数据报服务）、连接方式服务（类似HDLC提供的服务）以及有确认无连接服务，分别对应LLC1、LLC2和LLC3的操作类型。 以太网是局域网中最广泛使用的标准之一，遵循IEEE 802.3规范。它采用载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）机制来控制共享介质的访问。当一个设备想要发送数据时，它会先监听介质是否空闲，如果空闲则立即发送，若检测到冲突则停止发送并等待随机时间后重试。以太网的发展经历了从早期的10Mbps到现代的10Gbps甚至更高的速度，是现代局域网通信的基础。