局域网（LAN）是一种在有限地理范围内，如建筑物内或园区内，提供高带宽、低延迟的专用网络。局域网的主要协议是以太网，它在局域网技术中占据了主导地位。理解局域网的基本原理，包括其类型、特性、工作原理以及传输介质，对于网络技术人员至关重要。
以太网是目前最广泛使用的局域网技术，分为多个类型，如传统的10Mbps、100Mbps和现代的1Gbps、10Gbps以太网。早期的以太网技术如10BASE5（粗同轴电缆）和10BASE2（细同轴电缆）已逐渐被10BASE-T（双绞线）所取代，后者提供了更灵活的布线方案和更高的速度。10BASE-T以太网使用5类非屏蔽双绞线（UTP）和RJ-45接口，线缆的布线有直连线和交叉线之分，但现代设备通常支持MDI/MDIX自适应，简化了连接过程。
以太网的工作机制基于载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）。在半双工模式下，当网络空闲时，任何设备都可以抢占并发送数据，但如果两个设备同时发送，就会发生冲突，这时所有设备会暂停发送并随机等待一段时间再尝试，这一过程称为退避。在全双工模式下，由于没有冲突，以太网采用了802.3 PAUSE帧进行流控，允许接收方通过发送PAUSE帧通知发送方暂停数据传输。
局域网的物理层涉及不同的传输介质，包括同轴电缆（已较少使用）、双绞线（如UTP）和光纤。光纤提供更长的传输距离和更高的带宽，但成本相对较高。无线局域网（WLAN）技术，如IEEE 802.11标准，允许设备通过无线电波进行通信，增加了网络的灵活性和部署的便利性。
局域网与OSI参考模型的物理层和数据链路层紧密相关。物理层定义了传输信号的电气和机械特性，而数据链路层则负责错误检测、帧的封装和解封装，以及介质访问控制（MAC）。以太网的MAC地址是一个48位的二进制数，通常以12位的十六进制表示，前24位代表组织唯一标识符（OUI），后24位为扩展唯一标识符（EUI）。
局域网的数据传输包括单播、广播和组播。单播是将数据发送给特定的接收者，广播是发送给网络中的所有设备，而组播是发送给一组特定的接收者。以太网还提供了流量控制机制，如半双工环境下的背压式流控和全双工环境下的802.3 PAUSE流控，以防止数据拥塞。
在网络拓扑方面，以太网从最初的总线型拓扑发展到星型拓扑，减少了冲突域，并通过中继器、交换机和路由器扩展了网络覆盖范围。在星型拓扑中，每个设备都直接连接到中心设备（如交换机），从而降低了冲突并提高了网络性能。
通过学习局域网的基本原理，包括以太网技术、现代以太网技术、WLAN技术和相关的传输介质、流量控制策略，网络管理员和IT专业人员能够更好地设计、配置和维护高效、稳定的局域网环境。
