2023年软件水平考试网络工程师章节复习第四章.doc

第四章 局域网系统详解 局域网（Local Area Network, LAN）是将一定地理范围内的计算机设备通过通信设备连接在一起形成的通信网络，主要用于实现区域内设备的数据高速传输与资源共享。本章主要讨论两种常见的局域网拓扑结构——总线/树型网络和环型网，以及相关的技术细节。 4.1 总线/树型网络 总线/树型网络是一种多点介质结构，所有设备共享单一的数据传输路径，同一时刻仅允许一个设备发送数据。这种拓扑结构中，有两大关键问题需要解决：一是介质访问控制（MAC），决定哪个设备可以发送数据；二是信号平衡，确保信号在整个网络中的有效传输。 为了保证信号的稳定传输，需要考虑所有可能的设备组合情况，例如在N个站的系统中，存在n*(n-1)/2个排列。此外，总线/树型网络有两种主要的发送技术：基带传输和宽带传输。 4.1.1 基带系统 基带传输技术适合数字信号的双向全频发送，适用于500米内的传输，最大站点数为100，数据速率最高可达10MBPS。以太网是典型的基带系统，其组成部分包括收发器、收发器电缆、50欧姆同轴电缆、50欧姆终端匹配器和控制器。基带系统也可以采用双绞线作为传输媒介，成本较低但性能略逊，最大长度为1公里，最大数据速率为1Mbps，能连接几十个站点。 4.1.2 宽带系统 宽带传输技术则常用于模拟信号的单向传输，通常利用75欧姆的有限电视电缆。宽带系统分为单电缆结构和双电缆结构，单电缆结构需要复杂的频率分叉器，而双电缆结构则在不同的通路中发送和接收信号。宽带系统由电缆、终端匹配器、放大器、耦合器和分叉器以及控制器等组成。 4.1.3 基带系统与宽带系统的比较 基带系统的优势在于价格低廉、结构简单、易于安装，但缺点是带宽有限、传输距离受限且只有一个通道。相比之下，宽带系统具有更大的容量、更灵活的结构、更广泛的覆盖范围，但需要MODEM，成本较高且安装维护复杂，传播延迟也较大。 4.1.4 IEEE 802.3 局域网络 IEEE 802.3标准定义了CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）算法的局域网，常见的基带IEEE 802.3局域网络类型包括10Base5（粗缆）、10Base2（细缆）、10Base-T（双绞线）和10Base-F（光纤），适用于不同场景和需求。 4.2 环型网 4.2.1 环型网工作原理 环型网络中，数据通过中继器在环中传递，中继器负责数据的插入、接收和删除。报文的删除方式有两种：一种是在目的站接收到报文后立即删除，另一种则是让报文在环中继续传输，直至返回发送站时才删除。后者有减少延迟、实现应答响应等优点。 总结，局域网系统的选择和设计需要考虑网络拓扑、传输技术和介质访问控制等多个方面，不同的网络结构有其独特优势和应用场景。了解这些知识点对于网络工程师来说至关重要，有助于他们设计出高效、稳定且适应业务需求的局域网解决方案。