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1、 计算机网络基础计算机网络基础 局域网局域网2021/8/61本节提要局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构传输数据的介质传输数据的介质2021/8/62局域网（LAN，Local Area Network）是将分散在有限地理范围内（如一栋大楼，一个部门）的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件 ，实现计算机之间的相互通信和共享资源。局域网可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。主要特点：1、适应网络范围小2、传输速率高3、组建方便、使用灵活4、网络组建成本低5、数据传输错误率低2021/8/633.1.1 拓扑结构在局域网中常用的拓扑结构有：
2、总线型拓扑结构、星型拓扑结构和环型拓扑结构。1. 总线型拓扑构型总线型拓扑构型是指所有计算机都连接到一条作为公共传输介质的总线上，如图3-1所示。2021/8/64传输介质：传输介质：同轴电缆或光纤。同轴电缆抗干扰性强，支持同轴电缆或光纤。同轴电缆抗干扰性强，支持高带宽通信，适用于总线性拓扑结构的网络连接，如下图高带宽通信，适用于总线性拓扑结构的网络连接，如下图所示：所示：2021/8/65采用的技术：采用的技术：带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）控制技术。SMA/CD：就是“先听后发，边听边发，冲突停发，延迟重发”的访问控制技术。在发送数据帧前先去监听线路是否空闲，若不空闲就等待
3、，待线路空闲时就开始发送。在发送后，要继续监听线路上是否有信号传输，一旦发现有信号，就意味着产生冲突立即停止发送，等待一段随机时间后，重新尝试发送。优点：优点：结构简单，实现容易；成本低，易于扩展，可靠性较好。缺点：缺点：实时性差，维护难。2021/8/662. 环型拓扑结构环型拓扑结构环型拓扑结构是指网络中每一个结点与其左右结点相连，构成闭合的物理的环型结构，环中多个结点共享一条环通路，环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。如图3-2所示。2021/8/67采用技术：采用技术：令牌环（Token Ring）介质访问控制方法。令牌环访问控制方法：令牌环访问控制方法：通过在环型网上传递令牌的方式来实
4、现介质的访问控制。当站点空闲时，令牌在环中不停转动。当站点要发送信息时，首先要获取令牌，然后信息随令牌在环中传送，此时其他站点有发送请求需等待。信息到达目的站点后，由目的站点复制接收，然后继续传送到发送站点，信息由发送站点卸载并比较，等待确认信息安全到达后释放令牌，由其他发送信息的站点获取。特点：特点：环型拓扑结构当负载较轻时，由于站点需要等待空闲令牌，效率较低，另外需要维护数据帧的令牌。2021/8/683. 星型拓扑结构星型拓扑结构星型拓扑结构是以中央结点为中心（通常是集线器或交换机），通过点对点的连接，发散性的连接到其他结点。如图3-3所示，2021/8/69传输介质：传输介质：点对点的
5、连接通常使用双绞线。优点优点：星型拓扑结构简单，便于管理与控制；网络延迟小，效率高，便于扩充与维护。缺点：缺点：由于中央结点的集中控制，一旦中央结点有故障，会引起整个网络的瘫痪。目前星型拓扑结构是局域网中常用的拓扑结构。2021/8/6103.1.2 传输数据的介质传输数据的介质传输介质：传输介质：计算机之间要相互连接才能传输数据，相互连接时的物理通路即传输数据的介质。传输介质主要分为两大类：传输介质主要分为两大类： 有线传输介质：同轴电缆、双绞线、光纤。 无线传输介质：微波、卫星、红外线。1.同轴电缆同轴电缆同轴电缆（Coaxial）：是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆
6、。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住，如图3-4所示，物理结构如图3-5所示。2021/8/611有两种广泛使用的同轴电缆。一种是50 欧姆电缆，用于数字传输，由于多用于基带传输，也叫基带同轴电缆；另一种是75欧姆电缆，用于模拟传输，叫宽带同轴电缆。2021/8/6122. 双绞线双绞线双绞线：作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成 ，如图所示。2021/8/6133. 光纤光纤光纤又称光导纤维，通常由非常透明的石英玻璃拉成细丝状，如图所示。物理结构：物理结构
7、：和同轴电缆相似，但是没有网状屏蔽层。中心是玻璃芯，称为纤芯，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，称为包层。再外面是一层薄的塑料外套，用来保护玻璃封套，光纤结构示意图如图所示。2021/8/614光纤优点：光纤优点：具有抗电磁干扰性好、保密性强、误码率低、可靠性强、速度快、传输容量大，支持远距离传输，通常用于办公楼之间或距离相对较远的区域的网络连接。缺点：缺点：由于价格较为昂贵，在一般局域网中使用较少。2021/8/6154. 无线传输介质无线传输介质目前以无线方式进行通信的主要有：无线电波、微波、红外线。无线电短波通信无线电短波通信是电离层反射传播到地面上其他很远的地方；微波通信微波通信是微波穿透电离层进入宇宙空间，在空间的直线传播。其两种方式其两种方式：地面微波接力通信和卫星通信。红外线通信和激光通信红外线通信和激光通信就是把要传输的信号分别转换成红外光信号和激光信号直接在自由空间沿直线进行传播 。适用范围：适用范围：无线传输介质在原来通常用于一些特殊场合，比如高山、大海和恶劣环境等不方便铺设线路，或网络覆盖范围比较广，现在人们为了通信的方便也开始在家庭内建无线网络，从而实现的网络的无处不在。2021/8/616微波通信如图所示2021/8/6172021/8/618
