计算机网络：局域网的基本概念和体系结构

局域网（Local Area Network，LAN ) 是指在一个较小的地理范围（如所学校）内，将各种计算机、外部设备和数据库系统等通过双绞线、同轴电缆等连接介质互相连接起来，组成资源和信息共享的计算机互联网络。主要特点如下:

1. 为一个单位所拥有，且地理范围和站点数目均有限。

2. 所有站点共享较高的总带宽（即较高的数据传输速率)。

3. 较低的时延和较低的误码率。

4. 各站为平等关系而非主从关系。

5. 能进行广播和组播。

局域网的特性主要由三个要素决定:拓扑结构、传输介质、介质访问控制方式，其中最重要的是介质访问控制方式，它决定着局域网的技术特性。

常见的局域网拓扑结构主要有以下 4 大类:

①星形结构;②环形结构;③总线形结构;④星形和总线形结合的复合型结构。

局域网可以使用双绞线、铜缆和光纤等多种传输介质，其中双绞线为主流传输介质。

局域网的介质访问控制方法主要有 CSMA/CD、令牌总线和令牌环，其中前两种方法主要用于总线形局域网，令牌环主要用于环形局域网。

三种特殊的局域网拓扑实现如下:

• 以太网（目前使用范围最广的局域网)。逻辑拓扑是总线形结构，物理拓扑是星形或拓展星形结构。

• 令牌环（Token Ring，IEEE 802.5)。逻辑拓扑是环形结构，物理拓扑是星形结构。

• FDDI(光纤分布数字接口，IEEE 802.8)。逻辑拓扑是环形结构，物理拓扑是双环结构。

IEEE 802 标准定义的局域网参考模型只对应于 OSI 参考模型的数据链路层和物理层，并将数据链路层拆分为两个子层:逻辑链路控制(LLC)子层和媒体接入控制(MAC)子层。与接入传输媒体有关的内容都放在 MAC 子层，它向上层屏蔽对物理层访问的各种差异，提供对物理层的统一访问接口，主要功能包括: 组帧和拆卸帧、比特传输差错检测、透明传输。LLC 子层与传输媒体无关，它向网络层提供无确认无连接、面向连接、带确认无连接、高速传送 4 种不同的连接服务类型。

由于以太网在局域网市场中取得垄断地位，几乎成为局域网的代名词，而 802 委员会制定的 LLC 子层作用已经不大，因此现在许多网卡仅装有 MAC 协议而没有 LLC 协议。

参考资料：

谢希仁．计算机网络（第 8 版）[M]．北京：电子工业出版社，2021.

James F.Kurose，Keith W.Ross.计算机网络:自顶向下方法[M]．北京：机械工业出版社，2019.

2023 年王道计算机复习指导[M]．北京：电子工业出版社，2021.