1、局域網(wǎng)的概念
那么，什么是局域網(wǎng)了？
局域網(wǎng)可以定義為一組臺式計算機和其它設(shè)備,在物理地址上彼此相隔不遠，以允許用戶相互通信和共享諸如打印機和存儲設(shè)備之類的計算資源的方式互連在一起的系統(tǒng)。
在傳輸介質(zhì)中，有雙膠線、同軸電纜、光纖等，其中，光纖又可以分為單模光纖(Single Mode Fiber, SMF)與多模光纖(Multiful Mode Fiber, MMF)，它們的接口也有許多的類型，如：LC/SC/ST/FC等。
在局域網(wǎng)中用到一些技術(shù)，如FDDI、TOKEN-RING、ETHERNET、無線局域網(wǎng)（局域網(wǎng)技術(shù)的補充），這里我解釋一下，什么是FDDI？FDDI(光纖分布數(shù)據(jù)接口)是目前成熟的LAN技術(shù)中傳輸速率最高的一種。
2、以太網(wǎng)技術(shù)
A、傳統(tǒng)以太網(wǎng) 它的傳輸距離有10米 主要是粗纜AVI、細纜BNC、RJ45。
B、快速以太網(wǎng) 它的傳輸距離有100米
C、千兆以太網(wǎng) 現(xiàn)在常用的有1000－BASE－T雙膠線，它可以傳輸100米。還有1000－BASE－LX，它是SC的接口，可以傳輸10km，它可以傳輸550米。
D、萬兆以太網(wǎng) 這是一個發(fā)展的趨勢
3、以太網(wǎng)的工作原理
它是CSMA/CD的技術(shù)，CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect），即載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測方法是一種爭用型的介質(zhì)訪問控制協(xié)議。它起源于美國夏威夷大學開發(fā)的ALOHA網(wǎng)所采用的爭用型協(xié)議，并進行了改進，使之具有比ALOHA協(xié)議更高的介質(zhì)利用率。
二、共享局域網(wǎng)
1、設(shè)備主要有：HUB、線纜
2、沖突域和廣播域
這兩個概念有必要跟大家解釋一下。
那么，什么是沖突域了？沖突域(Collision Domain),在網(wǎng)絡(luò)中,所有直接連接在一起的節(jié)點都接收、發(fā)送幀的部分,此部分在沖突域中,多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點競爭訪問相同的物理媒介,稱為沖突域。
那什么是廣播域了？廣播幀與mac幀不同，MAC幀有一個特殊的NIC地址。對于一個有特殊的NIC地址的幀，交換機會做一個交換處理，而對于一個有廣播地址的幀，交換機只能將這個幀發(fā)向所有的端口（除了在下節(jié)課將要討論的虛擬局域網(wǎng)應(yīng)用中有例外）。這就是廣播域。
大家明白了這兩個概念了嗎？
3、LAN通信的三種模式
通信的模式有三種：單播、多播、組播。
那么現(xiàn)在我來跟大家分別介紹一下什么是單播什么是多播什么是組播。
A、單播：
主機之間“一對一”的通訊模式，網(wǎng)絡(luò)中的交換機和路由器對數(shù)據(jù)只進行轉(zhuǎn)發(fā)不進行復(fù)制。如果10個客戶機需要相同的數(shù)據(jù)，則服務(wù)器需要逐一傳送，重復(fù)10次相同的工作。但由于其能夠針對每個客戶的及時響應(yīng)，所以現(xiàn)在的網(wǎng)頁瀏覽全部都是采用IP單播協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)中的路由器和交換機根據(jù)其目標地址選擇傳輸路徑，將IP單播數(shù)據(jù)傳送到其指定的目的地。
單播的優(yōu)點：1. 服務(wù)器及時響應(yīng)客戶機的請求 2. 服務(wù)器針對每個客戶不通的請求發(fā)送不通的數(shù)據(jù)，容易實現(xiàn)個性化服務(wù)。
單播的缺點： 1. 服務(wù)器針對每個客戶機發(fā)送數(shù)據(jù)流，服務(wù)器流量＝客戶機數(shù)量×客戶機流量；在客戶數(shù)量大、每個客戶機流量大的流媒體應(yīng)用中服務(wù)器不堪重負。 2. 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬是金字塔結(jié)構(gòu)，城際省際主干帶寬僅僅相當于其所有用戶帶寬之和的5％。如果全部使用單播協(xié)議，將造成網(wǎng)絡(luò)主干不堪重負。現(xiàn)在的P2P應(yīng)用就已經(jīng)使主干經(jīng)常阻塞，只要有5％的客戶在全速使用網(wǎng)絡(luò)，其他人就不要玩了。而將主干擴展20倍幾乎是不可能。
B、 廣播：
主機之間“一對所有”的通訊模式，網(wǎng)絡(luò)對其中每一臺主機發(fā)出的信號都進行無條件復(fù)制并轉(zhuǎn)發(fā)，所有主機都可以接收到所有信息（不管你是否需要），由于其不用路徑選擇，所以其網(wǎng)絡(luò)成本可以很低廉。有線電視網(wǎng)就是典型的廣播型網(wǎng)絡(luò)，我們的電視機實際上是接受到所有頻道的信號，但只將一個頻道的信號還原成畫面。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中也允許廣播的存在，但其被限制在二層交換機的局域網(wǎng)范圍內(nèi)，禁止廣播數(shù)據(jù)穿過路由器，防止廣播數(shù)據(jù)影響大面積的主機。
廣播的優(yōu)點： 1. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡單，維護簡單，布網(wǎng)成本低廉 2. 由于服務(wù)器不用向每個客戶機單獨發(fā)送數(shù)據(jù)，所以服務(wù)器流量負載極低。
廣播的缺點： 1.無法針對每個客戶的要求和時間及時提供個性化服務(wù)。 2. 網(wǎng)絡(luò)允許服務(wù)器提供數(shù)據(jù)的帶寬有限，客戶端的最大帶寬＝服務(wù)總帶寬。例如有線電視的客戶端的線路支持100個頻道（如果采用數(shù)字壓縮技術(shù)，理論上可以提供500個頻道），即使服務(wù)商有更大的財力配置更多的發(fā)送設(shè)備、改成光纖主干，也無法超過此極限。也就是說無法向眾多客戶提供更多樣化、更加個性化的服務(wù)。3. 廣播禁止在Internet寬帶網(wǎng)上傳輸。
C、組播：
主機之間“一對一組”的通訊模式，也就是加入了同一個組的主機可以接受到此組內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)中的交換機和路由器只向有需求者復(fù)制并轉(zhuǎn)發(fā)其所需數(shù)據(jù)。主機可以向路由器請求加入或退出某個組，網(wǎng)絡(luò)中的路由器和交換機有選擇的復(fù)制并傳輸數(shù)據(jù)，即只將組內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數(shù)據(jù)傳輸給多個有需要（加入組）的主機，又能保證不影響其他不需要（未加入組）的主機的其他通訊。
組播的優(yōu)點： 1. 需要相同數(shù)據(jù)流的客戶端加入相同的組共享一條數(shù)據(jù)流，節(jié)省了服務(wù)器的負載。具備廣播所具備的優(yōu)點。 2. 由于組播協(xié)議是根據(jù)接受者的需要對數(shù)據(jù)流進行復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，所以服務(wù)端的服務(wù)總帶寬不受客戶接入端帶寬的限制。IP協(xié)議允許有2億6千多萬個（268435456）組播，所以其提供的服務(wù)可以非常豐富。 3. 此協(xié)議和單播協(xié)議一樣允許在Internet寬帶網(wǎng)上傳輸。
組播的缺點： 1．與單播協(xié)議相比沒有糾錯機制，發(fā)生丟包錯包后難以彌補，但可以通過一定的容錯機制和QOS加以彌補。2．現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)雖然都支持組播的傳輸，但在客戶認證、QOS等方面還需要完善，這些缺點在理論上都有成熟的解決方案，只是需要逐步推廣應(yīng)用到現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)當中。
（1）工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機工作在 OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。
（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址 是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且 已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。
（3）傳統(tǒng)的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域
由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。
（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)
路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風暴。交換機一般用于LAN- WAN的連接，交換機歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機也可實現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機要強大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能 力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。
