局域网（Local Area Network，LAN）是一种在小范围内，如办公室、校园或建筑物内，将多台计算机、外围设备等互相连接形成的网络。局域网的主要特点是它由单一机构拥有，覆盖范围有限，通常在几千米以内，站点数量也相对较少。局域网提供了诸多优势，包括方便共享资源（如打印机、文件服务器、应用程序），便于系统扩展，以及提高系统的可靠性、可用性和容错性。
局域网的拓扑结构多种多样，包括总线型、星型、环形和树型等，每种都有其特定的应用场景和优缺点。例如，总线型以太网最初是通过一根共享介质（总线）进行通信，而星型网络则是通过集线器或交换机将所有设备连接在一起，提供更稳定的通信。
以太网是局域网中最为广泛使用的一种技术，它的基础是CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，载波监听多路访问/冲突检测）协议。以太网的工作原理是，当多个设备试图同时发送数据时，可能会发生冲突，这时设备会检测到冲突并重新发送数据。以太网最初的标准是DIX Ethernet V2，后来被IEEE 802.3标准所采纳，两者在实际应用中差别不大。
以太网的数据链路层被划分为两个子层：逻辑链路控制（LLC）和媒体访问控制（MAC）。LLC子层负责管理不同局域网之间的通信，而MAC子层则处理与物理介质访问相关的控制。在TCP/IP体系中，由于常使用DIX Ethernet V2，LLC子层的重要性逐渐减弱，许多现代网卡仅包含MAC协议。
在局域网扩展方面，可以通过物理层扩展（如增加电缆长度、使用路由器）或数据链路层扩展（如使用桥接器或交换机）来增加网络覆盖范围。虚拟局域网（VLAN）是另一种扩展方式，它允许在同一物理网络上创建逻辑上的独立网络，提高了网络管理和安全性。
随着技术的发展，以太网的速度不断提升，从最初的10Mbps发展到100Mbps（100BASE-T）、1Gbps（吉比特以太网）甚至10Gbps（10吉比特以太网）。其他类型的高速局域网还包括100VG-AnyLAN、FDDI（光纤分布式数据接口）、HIPPI（高性能并行接口）和光纤通道等。
无线局域网（WLAN）的出现增加了网络的灵活性，使得设备无需物理连接即可接入网络。802.11标准定义了无线局域网的物理层和MAC层规范，使得无线通信成为可能。WLAN的组成部分包括接入点、无线网卡和客户端设备，802.11标准的物理层规定了不同频段和调制方式，而MAC层则采用类似于有线以太网的CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）协议。
局域网作为计算机网络的重要组成部分，涉及到网络架构、通信协议、介质访问控制和资源共享等多个方面，是理解和构建现代网络基础设施的关键知识点。
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