局域网技术详解：从基本概念到IEEE802标准

"局域网PPT课件.pptx" 局域网（LAN，Local Area Network）是一种在有限地理范围内，如房间、建筑物或园区内，提供高速数据传输的网络系统。其特点包括覆盖范围小，一般不超过25公里，传输速率高，通常在10兆比特每秒到1000兆比特每秒之间，且具有极低的误码率，大约在10^-8至10^-11之间。局域网的拓扑结构多样，包括总线型、星形、环形以及树形，而传输介质则有非屏蔽双绞线（UTP）、光纤（Fiber）和同轴电缆（COAX）等。 局域网的技术特征主要体现在拓扑结构和介质访问方法上。拓扑结构决定了网络设备之间的物理连接方式，如总线型、星形、环形和树形。介质访问方法则是解决多个设备共享同一传输介质时的冲突问题，常见的方法有载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）和令牌传递（Token-passing）。信号传输形式则分为基带和宽带，基带传输是指原始的数字信号，而宽带传输则涉及模拟信号的使用。 在标准化方面，局域网遵循IEEE 802标准（与ISO 8802等效），这是一个包含多个子标准的系列，例如：802.2定义了逻辑链路控制（LLC），802.3规定了使用CSMA/CD的以太网，802.4是令牌总线网络，802.5是令牌环网络，802.6是针对城域网（MAN）的分布队列双总线（DQDB）标准，802.8涉及FDDI光纤分布数据接口，而802.11则是无线局域网（WLAN）标准。 IEEE 802体系结构中，数据链路层被划分为逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）两个子层。LLC子层负责提供与硬件无关的链路服务，向上层提供统一的服务接口，而MAC子层则与具体的传输介质和介质访问控制方法相关，负责帧的传输、错误检测和寻址等功能。物理层作为最底层，主要负责位流传输、同步前序的产生与识别以及信号的编码和解码。物理层还定义了如AUI（连接单元接口）和MDI（介质相关接口）这样的接口，以适应不同类型的网络介质。 局域网的数据链路层具有多路访问能力，支持组播和广播，同时具备介质访问控制功能，如CSMA/CD用于以太网，确保在共享介质上的无冲突通信。此外，它还提供了网络层的部分功能，如服务访问点（SAP）、多路复用、流量控制和差错控制。LLC子层主要处理帧的封装和拆封，逻辑连接的建立和释放，差错控制以及帧序号管理，而MAC子层则执行具体协议，进行错误检测，并处理设备的寻址问题。 局域网是一种高效、可靠、灵活的网络架构，其设计和实现考虑了各种网络环境的需求，通过标准化的协议和接口，确保了不同设备和介质间的兼容性和互操作性。