三、局域网

局域网是由一组计算机及相关设备通过共用的通信线路或无线连接的方式组合在一起的系统，它们在一个有限的地理范围进行资源共享和信息交换。局域网有着较高的数据传输速率，但是对传输距离有一定的限制，而且同一个局域网中能够连接的结点数量也有一定的要求。局域网有很多种类，不同的局域网有着不同的特点和应用领域。

(一)局域网的组成

局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件主要有服务器、用户工作站、网卡、传输介质和网络交换机或集线器五部分。网络软件包括网络操作系统、控制信息传输的网络协议及相应的协议软件、网络应用软件等。图6-8所示是一种比较常见的局域网结构。

图6-8　局域网结构

服务器可分为文件服务器、打印服务器、通信服务器、数据库服务器等。文件服务器是局域网上最基本的服务器，用来管理局域网内的文件资源；打印服务器则为用户提供网络共享打印服务；通信服务器主要负责本地局域网与其他局域网、主机系统或远程工作站的通信；而数据库服务器则为用户提供数据库检索、更新等服务。

工作站/终端(workstation)可以是一般的个人计算机(PC)，也可以是专用计算机，如图形工作站等。工作站可以有自己的操作系统，独立工作；通过运行工作站的网络软件可以访问服务器的共享资源。

网卡将工作站或服务器连到网络上，实现资源共享和相互通信、数据转换和电信号匹配。局域网的通信处理一般由网卡完成。

传输介质目前常用的有双绞线、同轴电缆、光缆等。

网络交换机或集线器通过连接传输介质和网卡实现工作站和服务器的连接，形成局域网，常用的网络交换机是以太网交换机。

无线局域网是利用Wi-Fi无线通信技术将PC等设备连接起来，构成可以互相通信、实现资源共享的网络，一般是由无线路由器或AP(access point)和无线网卡组成的无线网络。AP称为网络桥接器或接入点，是传统的有线局域网中与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可以通过AP分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的集线器或者路由器，无线网卡是负责接收由AP所发射信号的客户端设备。

(二)传输介质

LAN常用的传输介质有同轴电缆、双绞线和光缆，以及在无线LAN情况下使用的辐射媒体。LAN技术在发展过程中，首先使用的是粗同轴电缆，其直径近似13mm(1/2in)，特性阻抗为50Ω。由于这种电缆很重，随后出现了细缆，其直径为6.4mm(1/4in)，特性阻抗也是50Ω。使用粗缆构成的Ethernet称为粗缆Ethernet，使用细缆的Ethernet称为细缆Ethernet。在80年代后期广泛采用了双绞线作为传输媒体的技术，即10Base-T以及其他LAN实现技术。为将LAN的范围进一步扩大，随后又出现了10Base-F，这种技术是使用光纤构成链路段，使用距离可延长到2km但速率仍为10Mbit/s。当使用了光纤分布式数据接口(fiber distributed data interface，FDDI)以后，传输速率可以达到100Mbit/s。

1.双绞线 双绞线是布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线是由相互按一定扭矩绞合在一起的类似于电话线的传输媒体，每根线加绝缘层并有色标来标记，如图6-9所示。成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线(unshielded twisted pair，UTP)和屏蔽双绞线(shielded twisted pair，STP)。平时一般接触比较多的就是UTP线。

图6-9　双绞线

A.示意图；B.实物图

使用双绞线组网，双绞线和其他网络设备(例如网卡)连接必须是RJ-45接头(也称水晶头)，如图6-10所示。

图6-10　RJ-45接头

A.示意图；B.实物图

2.光缆 光缆不仅是目前可用的媒体，而且是今后若干年后将会继续使用的媒体，其主要原因是这种媒体具有很大的带宽。光缆由许多细如发丝的塑胶或玻璃纤维外加绝缘护套组成，光束在玻璃纤维内传输，防磁防电，传输稳定，质量高，适于高速网络和骨干网。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别是，它的传输信息是光束，而非电气信号。因此，光纤传输的信号不受电磁的干扰。图6-11为光缆示意图。

图6-11　光缆示意图

利用光缆连接网络，每端必须连接光/电转换器，另外还需要一些其他辅助设备。

3.无线媒体 上述两种传输媒体有一个共同的缺点——需要一根线缆连接计算机，这在很多场合是不方便的。无线媒体不使用电子或光学导体，大多数情况下地球的大气便是数据的物理性通路。从理论上讲，无线媒体最好应用于难以布线的场合或远程通信。无线媒体有三种主要类型：无线电、微波及红外线。在这里主要介绍无线电传输介质。

无线电的频率范围为10～16k Hz，在电磁频谱里，属于“对频”。使用无线电的时候，需要考虑的一个重要问题是电磁波频率的范围(频谱)是相当有限的。其中大部分都已被电视、广播以及重要的政府和军队系统占用。因此，只有很少一部分留给网络计算机使用，而且这些频率也大部分都由国内“无线电管理委员会”统一管制。要使用一个受管制的频率必须向该委员会申请许可证，这在一定程度上会相当不便。如果设备使用的是未经管制的频率，则功率必须在1W以下，这种管制的目的是限制设备的作用范围，从而限制对其他信号的干扰。用网络术语来说，这相当于限制了未管制无线电的通信带宽。未受管制的频率有：902～925MHz，2.4GHz(全球通用)，5.72～5.85GHz。

无线电波可以穿透墙壁，也可以到达普通网络线缆无法到达的地方。针对无线电链路连接的网络，现在已有相当坚实的工业基础，在业界也得到迅速发展。

(三)网络连接部件

网络连接部件主要包括网卡、交换机和路由器等，如图6-12所示。

图6-12　典型的网络连接部件

A.网卡；B.交换机；C.路由器

1.网卡 网卡是工作站与网络的接口部件。它除了作为工作站连接入网的物理接口外，还控制数据帧的发送和接收(相当于物理层和数据链路层功能)。

2.交换机 交换机采用交换方式进行工作，能够将多条线路的端点集中连接在一起，并支持端口工作站之间的多个并发连接，实现多个工作站之间数据的并发传输，可以增加局域网带宽，改善局域网的性能和服务质量。

3.路由器 路由器是一种网络设备，它能够利用一种或几种网络协议将本地或远程的一些独立的网络连接起来，每个网络都有自己的逻辑标志。所谓“路由”，是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器正是执行这种行为动作的机器。

(四)局域网共享资源设置

局域网的一个重要特色就是资源共享。在局域网中启动文件和打印机共享后，就可以进行共享操作。

1.共享驱动器或文件夹 步骤：首先定位到要共享的驱动器或文件夹；然后鼠标右键单击该驱动器或文件夹，选择“共享和安全”命令选项。如果共享的是驱动器，在“共享”选项卡上单击“如果您知道风险，但还要共享驱动器的根目标，请单击此处”。如果共享的是文件夹，在“共享”选项卡上选中复选框“在网络上共享这个文件夹”，然后在“共享名”框中输入共享文件夹的名称。

2.共享打印机 一是双击控制面板中的“查看设备和打印机”图标；二是右键单击要共享的打印机，在“共享”选项卡上选中复选框“共享这台打印机”，然后在“共享名”框中输入共享打印机的名称。