网络局域网技术及应用

网络局域网技术及应用探究

摘要：随着计算机技术、网络技术的发展，局域网已经应用到我们生活中的方方面面。局域网作为一种计算机之间相互通信和共享资源的数据通信系统，可以将分散在有限地理位置范围内的多台计算机通过传输媒介连接起来，通过中等速率的物理通道，实现相互通信。本文将详细阐述目前常用的几种局域网技术，并分析无线局域网的应用领域，最后详细探讨了无线局域网在校园里的应用。关键词：局域网；以太网；应用

中图分类号：tp393.17

随着计算机网络的飞速发展，人们的生活、工作对于计算机网络的依赖性越来越密切。局域网作为一种计算机之间相互通信和共享资源的数据通信系统，可以将分散在有限地理位置范围内的多台计算机通过传输媒介连接起来，通过中等速率的物理通道，实现相互通信。有线局域网的传输媒介为铜缆或光缆，但会受到网中各节点不可移动、线路容易损坏、布线改线工程量大等因素的限制。无线局域网作为对有线局域网的补充和扩展，无需线缆传输媒介，而是利用电磁波在控制发送、接收数据，实现了网上计算机的可移动性。局域网作为一类通信子网，主要支持节点之间的信息传输，其工作主要集中在iso国际标准化组织提出的osi七层参考模型中的网络层（寻址和最短路径）、数据链路层（介质访问）和物理层（二进制传输）。本文将详细阐述目前常用的局域网技术以及无线局域网在校园中的应用。

1 目前常用的局域网技术

1.1 载波侦听多路访问/冲突检测

作为目前占据市场份额最大的局域网技术，该局域网技术采用总线结构、分布控制的方法来实现总线与各节点之间的信息传递。多路访问指多个结点可以同时访问媒体，最后通过竞争确定占用媒体的结点，载波侦听指结点在发送信息帧之前，需要侦听媒体是否处于空闲状态，因为一个结点发送的信息帧可以被多个结点所接收，所以必须通过广播地址访问、组地址访问或者单地址访问来确定最终由哪个结点接收该信息帧。冲突主要是指在同一时刻几个结点同时发送信息，使得接收结点无法接收正确结果，而冲突检测主要指发送结点在发出信息帧时，除了要媒体是否处于空闲状态还需要判断是否发生冲突。该局域网技术增删结点容易，维护方便，但不适合对实时性要求较高的应用环境。

1.2 以太网

以太网以历史上传播电磁波的物质以太（后来证实并没有此物质）来命名，作为csma/cd方式工作的典型网络，因为dix仅仅涉及iso国际标准化组织提出的osi七层参考模型中数据链路层和物理层，因此，凡是低二层涉及遵循dix规范的lan都可以成为以太网。随着技术的不断更新，目前已经研发出很多形式的以太网，不同的以太网具有不同的物理拓扑结构，支持不同的最大网段距离，具有不同的数据传输速率，采用不同的传输媒介。同时，以太网可以分为基于全双工交换器的以太网、基于交换式集线器的以太网、

基于共享式集线器的以太网、快速以太网、千兆以太网。

1.3 基于共享式集线器的以太网

基于共享式集线器的以太网主要是指有多个集线器串接在一起，而形成的多结点的共享网络。集线器作为一种无源耦合器，将总线浓缩到其中一点。共享式集线器虽然解决了总线式在可维护性、稳定性以及布线等方面的缺点，但其作为一种共享媒体的网络，附接到集线器中的所有结点仍属于同一个冲突域，仍然不能实现多个结点同时发送信息。随着网络上负载的增加和网络结点的增加，利用集线器形成的网络就可能经常发生冲突，进而降低整个网络的性能。

1.4 基于交换式集线器的以太网

基于交换式集线器的以太网采用以太交换机来连接各计算机结点，以太交换机作为基于交换的集线器，其内部采用了电路交换原理，外观仍然类似于集线器。以太交换机同时采用了缓存和交换机制相融合的技术，解决了基于共享式集线器的以太网多个端口不能同时进行数据交换的缺陷，使得整个交换机的吞吐能力得到大幅度的提高，真正实现了每个端口可以独享带宽。同时为了节省投资，可以将交换器与集线器配合使用，交换器一般可以堆叠或者串接。

1.5 快速以太网

快速以太网采用ieee 802.3u规范，能够提供100mbps的网络带宽。其特点是继承了原有的802.3的mac载波侦听多路访问/冲突检测控制技术以及退避算法，将传输速度由原来的10mbps提升到

现在的100mbps。并且所有的快速以太网都采用具有交换式或者共享式集线器的星形结构。100base-fx为使用2芯的快速以太网，分别用于接收和发送信号，使用的媒体一般为多模或者单模光纤；100base-tx使用两对的快速以太网，一对双绞线用于接收，一对双绞线用于发送。

1.6 千兆以太网

千兆以太网的研发开始于1996年，其仍然采用类似百兆以太网的载波侦听多路访问/冲突检测技术，并支持半双工、全双工、交换式以及共享式的操作。目前，世界上很多著名的网络设备商都推出了自己的千兆交换以太设备。

2 无线局域网的应用

基于无线局域网的诸多优点，可以将无线局域网应用于下列领域：方便安装小型网络的家庭办公用户；零售商店、医院等需要流动工作者可以得到信息的区域；商业展览、建筑地点、以及学校等人员流动较强的地方；用于远距离信息传输，如公安交通管理部分进行交通管理，林业部分进行病虫害、火灾等信息的传输；频繁变化的环境，如频繁变化工作地点的军事、试验、野外勘测行动；难以布设的环境，如校园、城市建筑群、布线困难的露天区域；接入网络信息系统，如终端仿真、文件传输、电子邮件。下文将详细分析无线局域网在某高校的具体应用实例。

无线局域网可以应用于室内以及室外，室内应用主要是将无线局域网接入学生宿舍、办公楼以及教学楼。室外主要应用于布线不方

便的校园建筑物之间或者分布较远的各个校区之间。各个学校与教科中心的接入与互联以及各个学校之间共享信息主要为校外应用。因为我国目前很多高校都有好几个校区，这样在空间相距较远的情况下，通过无线局域网将各个分校区联入校园网实现信息共享是一个比较合理的方案。

某高校自从2005年在各个校区大规模部署了无线局域网后，就极大的方便了广大师生学习和生活，具体应用包括：电教楼公共教室、计算机公共机房以及教学用无线网络等，不仅为学生在教室内自习时提供方便的查询服务，还可以为广大师生提供基于网络更有效的互动。同时某高校的无线局域网覆盖了学校的行政办公区、院办工区以及部分院系，通过将无线局域网布设到办公区，很大程度上提高了各职能部门的工作效率。

某高校基于校园无线局域网的重要应用就是开发了“新生报到系统”，这是对无线网络服务性能的一次重要考验，也是将无线局域网第一次为一个大规模网上关键性应用系统提供网络连接平台。该系统可以将新生报到时所涉及到的各个部分处理的新生数据及时有效的集成和共享，因为各个部分都能共享上述数据，所以该系统不仅可以为校方管理者提供随时统计新生报到情况的平台，还可以为新生提供更好的服务。

3 结束语

此外，各个单位在组建局域网时，需要考虑传输介质的抗干扰、带宽大小等特性；网络拓扑结构和传输距离应该满足用户介质访问