局域网
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    第5章 局域网
局域刚是计算机网络的主要组成部分。本事重点介绍最常用的局域网——以太网，在简要给出局域网的概念后，从传统总线式以太网入于，详细讨论以太网使用的CSMA/CD协议和MAC帧的结构。对其中的MAC地址进行了比较深入的讨论。接着介绍了扩展局域网，即使用集线器、网桥以及交换机对以太网进行扩展。对快速以太网(100M Bit/s)和吉比特以太网以及10吉比特以太网的基本特点也进行了讨论。在本章的最后介绍无线局域网，它已引起人们日益增长的关注。
5.1 局域网概述
自20世纪70年代末，微型计算机由于价格不断下降，获得了广泛的使用，这就促进了计算机局域网技术的飞速发展，使得局域网在计算机网络中有非常重要的地位。
西服定制一般都多少钱局域网最主要的特点是：网络为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。在局域网刚刚出现时，局域网比广域网具有较高的数据率、较低的时延和较小的误码率。但随着
光纤技术在广域网中的普遍使用，现在广域网也具有很高的数据率和很低的误码率。
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一个工作在多用户系统下的小型计算机，也基本上可以完成局域网所能完成的工作，二者相比，局域网具有如下的一些主要优点：
能方便地共享昂贵的外部设备、主机以及软件、数据。从一个站点可访问全网。
便于系统的扩展和逐渐地演变，各设备的位置可灵活调或改变。
提高了系统的可靠性、可用性和残存性。
局域网可按网络拓扑进行分类。图5-1(a)是星形网。近年来由于集线器(hub)的出现和双绞线大量用于局域网中，星形以太网以及多级星形结构的以太网获得了非常广泛的应用。网5-1(b)是环形网，最典型的就是令牌环形网(token ring)，它又称为令牌网。图5-1(c)为总线网，各站直接连在总线上。总线网可使用两种协议。一种是传统以太网使用的CSMA/CD，这种总线网现在已演进为目前使用的最广泛的星形网，而另—种是令牌传递总线网，即物理上是总线网而逻辑上是令牌环形网，但这种令牌传递总线网已经成为历史，
早已退出了市场。图5-1(d)是树形网，它是总线网的变型。局域网经过了近30年的发展，尤其是在快速以太网(100M Bit/s)和吉比特以太网(1G Bit/s)、10吉比特以太网(10G Bit/s)的进入市场后，以太网已经在局域网市场中占据了绝对优势，并几乎成为了局城网的同义词，因此，本章主要是讨论以太网。
局域网可使用多种传输媒体。双绞线最便宜，原来只用于低速(1～2M Bit/s)基带局域网。现在10M Bit/s或甚至100 M Bit/s至1G Bit/s的局域网也可使用双绞线。双绞线已成为局域网中的主流传输媒体。50欧姆同轴电缆可用到10M Bit/s，而75欧姆同轴电缆可用到几百M Bit/s。
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光纤具有很好的抗电磁干扰特性和很宽的频带，主要用在环形网中，其数据率可达100M Bit/s或甚至达到1G Bit/s。现在技术发展很快，点到点线路使用光纤也逐渐增多。
媒体共享是为了使众多用户能够合理而方便地共享通信媒体。媒体共享技术可分为如下两大类：
(1)静态划分信道
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如前面已经介绍过的频分复用、时分复用、波分复用和码分复用等。用户只要分配到信道就不会和别的用户发生冲突。但这种划分信道的入法不够灵活，不适合于局城网和某些广播信道的网络使用。
(2)动态媒体接入控制
它又称为多点接入(multiple access)，其特点是信道并非在用户通信时固定分配给用户。这里又分为两类。
随机接入，随机接入的特点是所有的用户可随机地发送信息。但如果恰巧有两个或更多的用户在同一时刻发送信息，那么在共享媒体上就要产生碰撞(即发生了冲突)，使得这些用户的发送都失败。因此，必须有解决碰撞的网络协议。
受控接入．受控接入的特点是用户不能随机地发送信息而必须服从—定为控制。这一类的典型代表有分散控制的令牌环局域网和集中控制的多点线路探询。
由于随机接入的以太网将在本章重点讨论。属于受控接入的分散控制的光纤分布式数据接口FDDI将在5.7.2节中进行简单的介绍。至于令牌环局域网和多点线路的探询工作方式则由
于目前已经使用得较少，本书不再讨论。lol进不去游戏>婚假法定多少天
5.2 传统以太网
由于现在以太网的数据率已演进到每秒百兆比特、吉比特甚至10吉比特，因此通常就用“传统以太网”来表示最早进入市场的10M Bit/s速率的以太网。下面我们从传统以太网入手来讨论以太网的基本原理。
5.2.1 以大网的工作原理
1. 以太网的两个标准
以太网是美国施乐(Xerox)公司的Palo Alto研究中心(简称为PARC)于1975年研制成功的。那时，以太网是一种基带总线局域网，当时的数据率为2.94M Bit/s。以太网用无源电缆作为总线来传送数据帧，并以曾经在历史上表示传播电磁波的以太(Ether)来命名。1976年7月，Metcalfe和Boggs发表他们的以太网里程碑论文［METC761］。1980年9月，DEC公司、英特尔(Intel)公司和施乐公司联合提出了10M Bit/s以太网规约的第一个版本DIX V1(DIX是这三个公司名称的缩写)。1982年又修改为第二版规约(实际上也就是最后的版本)，
即DIX Ethernet V2，成为世界上第一个局域网产品的规约。
在此基础上，IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers，(美国)电气和电子工程师学会)802委员会的802工作组于1983年制定了第一个IEEE的以太网标准，其编号为802.3，数据串为10M Bit/s。802.3局域网对以太网标准中的帧格式作了很小的一点更动．但允许基于这两种标淮的硬件实现可以在同一个局域网上互操作。以太网的两个标准DIX Ethernet V2与IEEE的802.3标准只有很小的差别，因此很多人也常将802.3局域网简称为“以太网”(本书也经常不严格区分它们)，虽然严格说来，“以太网”应当是指符合DIX Ethernet V2标准的局域网。
由于厂商们在商业上的激烈竞争，IEEE的802委员会未能形成一个统一的、“最佳的”局域网标准，而是被迫制定了几个不同的局域网标准，如802.4令牌总线网、802.5令牌环内等。为了使数据链路层能更好地适应多种局域网标准，802委员会就将局域网的数据链路层拆成两个于层，即逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)子层和媒体接入控制MAC(Medium Access Control)子层。与按入到传输媒体有关的内容都放在MAC子层，而LLC子层则与传输媒体无关，不管采用何种协议的局域网对LLC子层来说是都透明的，如图5-2所示。

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