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大学信息技术基础教程
1.2.4.3.3 4.3.3 常见的局域网

4.3.3 常见的局域网

常见的局域网有以太网、FDDI网、无线局域网等。

1)以太网

1975年,美国施乐(Xerox)公司开发了实验性以太网。1980年,Xerox公司、DEC公司和Intel公司一起联合发布了第一个局域网规范,即以太网规范。以太网发展迅速,从起初10Mb/s的传输速率发展到100Mb/s,再发展到1 000Mb/s和10 000Mb/s,甚至是100 000Mb/s,它是目前使用最为广泛的局域网之一。

以太网的核心思想是利用共享的传输媒介,如图4.11所示。

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图4.11 以太网

以太网分为传统以太网、快速以太网和高速以太网。传统以太网的传输速率为10Mb/s,有传输介质采用细同轴电缆的10Base2以太网、采用粗同轴电缆的10Base5以太网和采用双绞线的10BaseT以太网。粗同轴电缆的性能优于细同轴电缆,10Base5以太网的覆盖范围远大于10Base2以太网。10BaseT以太网采用星状拓扑结构,节点通过双绞线连接到集线器上。

传统集线器的所有工作站端口共享集线器的带宽,所以传统集线器又称为“共享式集线器”。采用共享式集线器构成的以太网称为“共享式以太网”,如图4.12所示。

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图4.12 共享式以太网

20世纪90年代出现了交换机。交换机的多对工作站端口之间可以同时进行数据传输,交换机的每个工作站端口可以独享交换机的带宽,因此交换机又称为“交换式集线器”。采用交换机构成的以太网称为“交换式以太网”,如图4.13所示。交换式以太网比共享式以太网有更强的数据传输能力。交换式以太网已经得到广泛的应用。

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图4.13 交换式以太网

1995年,国际标准化组织制定了100Mb/s快速以太网标准,使快速以太网得到迅速发展。快速以太网的传输介质采用双绞线或光纤,使用星状拓扑结构,已经成为局域网的主流。

由于语音、图像和视频等多媒体数据传输的需要,对网络带宽提出了更高的要求,以太网在快速以太网基础上得到了新的发展,产生了高速以太网技术。高速以太网的传输速率从1 000Mb/s发展到10 000Mb/s,再发展到100 000Mb/s,主要用于主干网。

2)光纤分布式数据接口FDDI

光纤分布式数据接口FDDI的基本结构为两个封闭的逆向双环,传输介质为光纤。FDDI环网是由一组用光纤串联而成的多个工作站组成,每个站都通过转发器连接到环上,如图4.14所示。采用双环结构的FDDI在主环上的设备失效或光缆发生故障时,会自动从主环向备用环切换,保证FDDI正常工作,可靠性高。

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图4.14 FDDI

3)无线局域网

无线局域网(Wireless LAN,简称WLAN)是有线网络的扩展。有线网络布线困难,线路容易损坏,布线费用高,节点不容易移动,而无线局域网采用无线电波或红外线作为传输介质,可以避免有线网络的这些缺点。无线局域网不仅移动方便,而且能够覆盖有线网络难以涉及的范围。

IEEE为无线局域网颁布了IEEE802.11无线网络标准,包含IEEE 802.11b/g/a等标准。IEEE802.11a规定的频段为5GHz,用正交频分复用技术来调制数据流,可以提供54Mbps的带宽。IEEE802.11b工作于2.4GHz频段,可以提供11Mbps的带宽。802.11g使用2.4GHz的频段,可以提供54Mbps的带宽。

与有线网络相比,无线局域网具有以下优点:

(1)安装方便

通常在网络建设当中,网络布线的施工周期最长,对周边环境的影响最大,在施工过程中往往需要破墙掘地、穿线架管。而无线局域网最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量,一般只要安放一个或多个接入点设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

(2)使用灵活

在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而在无线局域网中,信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。

(3)易于扩展

无线局域网有多种配置方式,能够根据实际需要灵活选择。WLAN既可以用于只有几个用户的小型局域网,也可以用于有上千用户的大型网络,并且能够提供像漫游等有线网络无法提供的服务。

(4)费用低

由于有线网络中缺少灵活性,所以在网络建设过程中,网络的规划者会尽可能地考虑未来发展的需要,通常预设大量利用率较低的信息点。如果网络的发展超出了设计规划时的预期,又要花费较多费用进行网络改造。而无线局域网灵活性好,避免了这些问题,因此费用低。

由于无线局域网具有多方面的优点,所以其发展十分迅速。据权威调研机构统计,全球无线局域网市场每年平均增长率高达25%。