第四章　局域网

　　1、局域网是一种在有限的地理范围内将大量PC机及各种设备互连在一起实现数据传输和资源共享的计算机网络。如NOVELL网、IBM TOKEN RING网、3COM ETHER网、WINDOWS NT等。

　　相对于广域网，局域网的特点：①地理范围小；②数据传输速率高；③传输时延小、误码率低；4）以PC机为主体；⑤只涉及通信子网的内容，⑥协议简单、结构灵活、建网成本低、周期短、便于管理和扩充。

　　局域网可分为三类：①平时的局域网（LAN）

　　②计算机交换机CBX（采用电路交换技术的局域网）

　　③高速局域网（HSLN）

         2、局域网的特性主要取决于拓扑结构、传输媒体、媒体访问控制三类，其中最重要的是媒体访问控制方法。

　　3、网络拓扑结构对网络性能影响很大，选择网络的拓扑结构时，首先要考虑采用何种媒体访问控制方法，其次是性能、可靠性、成本、扩充灵活性、实现的难易程度以及传输媒体的长度等因素。

　　4、局域网采用的拓扑结构有总线、环形、星型三种。

　　总线网：采用分布式媒体访问控制方法。总线网的缺点：主干故障会造成全网瘫痪，站点较多时，数据冲突增多造成低效率。总线网是用来实现局域网的最常用的拓扑结构，以太网就是它的最典型实例。总线拓扑网可采用两种协议，一种是以太网采用的CSMA/CD，另一种是总线拓扑网与令牌环相结合的变形，在物理上是总线拓扑，逻辑上采用令牌环，兼有总线网和令牌环的优点。

　　环形网：采用分布式媒体访问控制方法。优点：控制简单、信道利用率高、通信电缆长度短、不存在数据冲突（相比较于总线网）、局域网应用比较广泛。缺点是对节点接口和传输线路的要求比较高。典型实例：IBM令牌环网和剑桥环网，还有一种FDDI结构（采用光纤的高速令牌环网）。

　　星型网：采用集中式媒体访问控制方法。优点：结构简单、实现容易、信息延迟确定。缺点：通信电缆长、传输媒体不能共享。典型实例是计算机交换机CBX.

　　5、LAN中使用的传输方式有基带和宽带两种。基带用于数字信号传输，常用传输介质是双绞线和同轴电缆。宽带用于无线电频率范围内的模拟信号传输，常用同轴电缆。

　　6、基带系统中，数字信号通常采用曼彻斯特编码传输。

　　7、宽带系统用于传输模拟信号，可用频分多路复用技术（FDM），宽带系统采用总线/树形网拓扑结构，宽带本质上是一种单方向传输的媒体，在物理上可用双电缆和中分两种不同的结构来实现输入和输出的通路。

　　8、常用的媒体访问控制方法有三种：具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD、控制令牌、时槽环。

　　具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD采用随机访问和竞争技术，这种技术适用于总线拓扑结构网络；控制令牌方法除了用于环形网拓扑结构之外，也可用于总线网拓扑结构。它是按照所有站点共同理解和遵守的规则，从一个站点到另一个站点传递控制令牌，一个站点只有当它占有令牌时，才能发送数据帧，发送完帧之后，再把令牌传递给下一个站点。其操作次序如下：①首先建立一个逻辑环，将所有站点同物理媒体相连，然后产生一个控制令牌；②控制令牌由一个站点沿着逻辑环顺序向下一个站点传递；③等待发送帧的站点接收到控制令牌后，把要发送的帧利用物理媒体发送出去，然后再将控制令牌沿逻辑环传递给下一个节点。对于一个物理环，令牌的逻辑结构和物理环的结构是相同的，令牌传递的次序和站点连接的物理次序也是一致的。而对于总线网，逻辑环的次序不必和电缆上的站点连接次序相对应，所有站点没有必要按照逻辑环连接。

　　时槽环只适用于环形网的媒体控制访问，这种方法对每个节点预先安排一个特定的时间段，每个节点只能在时槽内传输数据。时槽环采用集中控制方式。

　　在时槽环媒体访问控制方法中，每个站点每次只能传送一个帧，若想要传送另一个帧，则首先必须释放前一帧所用的时槽，这种对环的访问方法体现了公平性。时槽环的优点是：①结构简单②节点间相互干扰少③可靠性高。时槽环的缺点是：①需要一个特定的监控站节点②由于绕环一周时间内每个站点只能占有一个时槽环，若某站点发送的数据较长要占用多个时槽，而此时环上只有该站点有数据要发送，则许多时槽都是空时槽③40位的时槽只能携带16位的数据，开销大、效率较低。