第四章计算机局域网主要探讨了局域网(LAN)的基本概念、特点、拓扑结构、主要协议以及几种常见的局域网类型。局域网是一种在较小地理范围内的计算机网络,通常覆盖10米至10千米的距离,具有高速率(1到100Mbps)、低误码率(在10^-8至10^-11之间)的特点。局域网通常由一个部门拥有,安全性较高,并且可以使用多种传输介质,如现有的通信线路、专线或无线通信。
局域网的拓扑结构主要有三种:总线形、环形和星形。总线形拓扑结构将所有设备连接到同一条总线上,任何两台设备之间不需直接连接。环形网络则将计算机连接成封闭的环,而星形网络通过一个中心节点(如集线器)连接多台计算机,通信必须经过中心节点。
局域网的主要协议包括802系列标准,如802.1解决了802标准与其他网络的互连问题,802.2涉及逻辑链路控制,802.3定义了使用CSMA/CD介质访问控制的总线局域网,802.4和802.5分别定义了令牌总线和令牌环网络,802.6是城域网标准,802.7和802.8则规定了宽带网和光纤网的标准。
局域网有共享信道和交换式两种类型,其中以太网是最常见的局域网类型之一。以太网最初基于总线拓扑,但现代以太网多采用星形拓扑,其速率已经提升到了1Gbps甚至更高。以太网使用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)机制,允许多台设备共享同一信道,但只允许一台设备在特定时间发送数据,其他设备监听信道并检测潜在冲突。若发生冲突,发送数据的设备会停止传输并在随机延时后重试,这可能导致网络延迟。
此外,还有令牌环网和令牌总线网。在令牌环网中,数据传输权由在网络中传递的令牌控制,只有获得令牌的设备才能发送数据,从而避免冲突。而在令牌总线网中,令牌在总线型网络上传输,同样确保了数据发送的有序性。
总结来说,计算机局域网是一个在限定地理范围内的高速、低误码率的网络,其特点、拓扑结构、协议选择和具体实施方式共同决定了其性能和应用范围。理解这些基本概念对于设计和维护局域网至关重要。