一.局域网（Local Area Network（LAN））
局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及，几乎 每个单位都有自己的局域网，有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。很明显，所谓局域网，那就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。局域网在 计算机数量配置上没有太多的限制，少的可以只有两台，多的可达几百台。一般来说在企业局域网中，工作站的数量在几十到两百台次左右。在网络所涉及的地理距 离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题，不包括网络层的应用。
这种网络的特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的10G以太网了。
IEEE的802标准委员会定义了多 种主要的LAN网：以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线局域网（WLAN）
1.以太网
以太网是应用最为广泛的局域 网，包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000 Mbps）和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。
（1）标准以太网
最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA／CD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps 以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准。
下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m）， Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。
●10Base－5 使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；
●10Base－2 使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；
●10Base－T 使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；
●1Base－5 使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；
●·10Broad－36 使用同轴电缆（RG－59／U CATV），最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；
●10Base－F 使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；
（2）快速以太网（Fast Ethernet）
随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应 用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器FastSwitch10／100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应 用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对 100Mbps以太网的各种标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布 了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。
快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。
快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于载波侦听多路访问和冲突检测（CSMA／CD）技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。
100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4三个子类。
●100BASE－TX：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中 使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE－T相同的RJ－45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。
●100BASE－FX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um） 多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B／5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用 MIC／FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式 有关，它支持全双工的数据传输。100BASE－FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。
●100BASE－T4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用4对双绞线，3对用于传送数据，1对用于检测冲突信 号。在传输中使用8B／6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，最大网 段长度为100米。
表格总结：
例题1：
100BASE-T4 采用的编码技术为（14），利用（15）传输介质进行数据传输。
(14)A.4B5B B.8B6T C.8B10B D.MLT-3
(15)A.光纤 B.UTP-5 C.UTP-3 D.同轴电缆
【答案】B C
【解析】
100BASE-T4采用8B/6T的编码技术，使用4对3类非屏蔽双绞线（UTP-3），最大传送距离是100米。
例题2
4B/5B编码是一种两级编码方案，首先要把数据变成(13)编码,再把4位分为一组的代码变换成5单位的代码。这种编码的效率是(14) 。
(13)A.NRZ-I B.AMI C.QAM D.PCM
(14)A.0.4 B.0.5 C.0.8 D.1.0
【答案】A C
【解析】
采用4B/5B编码能够提高编码的效率，降低电路成本。这种编码方法的原理如下图所示。
这实际上是一种两级编码方案。系统中使用不归零码（NRZ)，在发送到传输介质时要变成见1就翻不归零码（NRZ-I)。NRZ-I代码序列中1的个数越多，越能提供同步信息，如果遇到长串的“0”，则不能提供同步信息，所以在发送到介质上之前还需经过一次4B/5B编码。发送器扫描要发送的位序列，4位分为一组，然后按照对应规则变换成5位二进制代码。
5位二进制代码的状态共有32种，其中1的个数都不少于2个，这样就保证了传输的代码能提供足够多的同步信息。另外，还有5B/6B、8B/10B等编码方法，其原理是类似的。
例题3
4B/5B 编码先将数据按 4 位分组，将每个分组映射到 5 单位的代码，然后采用(14) 进行编码。
(14)A.PCM B.Manchester C.QAM D.NRZ-I
【答案】D
【解析】
4B/5B编码实际上是一种两级编码。系统中使用不归零编码，在发送到传输介质之前要变成见1就翻的不归零编码(NRZ-I)。NRZ-I代码序列中1的个数越多，越能提供同步定时信息，但如果遇到长串的0，则不能提供同步信息。所以在发送到介质之前还需要进行一次4B/5B编码，发送器扫描要发送的位序列，将其每4位分成一组，然后按照4B/5B编码规则转换成相应的5位代码。
（3）千兆以太网（GB Ethernet）
随着以太网技术的深入应用和发展，企业用户对网络连接速度的要求越来越高，1995年11月，IEEE802.3工作组委任了一个高速研究组 （HigherSpeedStudy Group），研究将快速以太网速度增至更高。该研究组研究了将快速以太网速度增至1000Mbps的可行性和方法。1996年6月，IEEE标准委员会 批准了千兆位以太网方案授权申请（Gigabit Ethernet Project Authorization Request）。随后IEEE802.3工作组成立了802.3z工作委员会。IEEE802.3z委员会的目的是建立千兆位以太网标准：包括在 1000Mbps通信速率的情况下的全双工和半双工操作、802.3以太网帧格式、载波侦听多路访问和冲突检测（CSMA／CD）技术、在一个冲突域中支 持一个中继器（Repeater）、10BASE－T和100BASE－T向下兼容技术千兆位以太网具有以太网的易移植、易管理特性。千兆以太网在处理新 应用和新数据类型方面具有灵活性，它是在赢得了巨大成功的10Mbps和100Mbps IEEE802.3以太网标准的基础上的延伸，提供了1000Mbps的数据带宽。这使得千兆位以太网成为高速、宽带网络应用的战略性选择。
1000Mbps千兆以太网目前主要有以下三种技术版本：1000BASE－SX，－LX和－CX版本。
●1000BASE－SX 系列采用低成本短波的CD（compact disc，光盘激光器） 或者VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔体表面发光激光器）发送器；
●1000BASE－LX系列则使用相对昂贵的长波激光器；
●1000BASE－CX系列则打算在配线间使用 短跳线电缆把高性能服务器和高速外围设备连接起来。
表格总结：
（4）10G以太网
现在10Gbps的以太网标准已经由IEEE 802.3工作组于2000年正式制定，10G以太网仍使用与以往10Mbps和100Mbps以太网相同的形式，它允许直接升级到高速网络。同样使用 IEEE 802.3标准的帧格式、全双工业务和流量控制方式。在半双工方式下，10G以太网使用基本的CSMA／CD访问方式来解决共享介质的冲突问题。此外， 10G以太网使用由IEEE 802.3小组定义了和以太网相同的管理对象。总之，10G以太网仍然是以太网，只不过更快。但由于10G以太网技术的复杂性及原来传输介质的兼容性问题 （目前只能在光纤上传输，与原来企业常用的双绞线不兼容了），还有这类设备造价太高（一般为2￣9万美元），所以这类以太网技术目前还处于研发的初级阶 段，还没有得到实质应用。
表格总结：
2.令牌环网（Token Ring）
令牌环网是基于轮询的介质访问控制方法。令牌沿着环网单向流动，依次通过各站点。一个站点若想要发送数据，必须持有令牌，否则只能等待空令牌的到达。因其受控接入特点，所以避免了冲突的发生。
(1).获取空令牌并发送数据：一个站点需要发送数据时，首先等待空令牌的到达，并取得令牌，将其状态设置为“忙”，并紧接着在令牌帧后添加数据，传至环网上。
(2).接收与转发：数据沿环网传输时，所经过的每个站点都会将本机的MAC地址与数据帧的目的地址进行比对，若匹配则接收，若不匹配则转发给下一个站点。
(3).撤销数据并释放令牌：令牌帧在网上流动一圈后回到发送端，由发送站点将数据取下，并释放令牌。将令牌发送给下游站点，使下游站点获取发送数据的权利。
由于目前以太网技术发展迅速，令牌网存在固有缺点，令牌在整个计算机局域网已不多见，原来提供令牌网设备的厂商多数也退出了 市场，所以在目前局域网市场中令牌网可以说是“昨日黄花”了。
3.FDDI网（Fiber Distributed Data Interface）
FDDI的英文全称为“Fiber Distributed Data Interface”，中文名为“光纤分布式数据接口”，它是于80年代中期发展起来一项局域网技术，它提供的高速数据通信能力要高于当时的以太网 （10Mbps）和令牌网（4或16Mbps）的能力。FDDI标准由ANSI X3T9.5标准委员会制订，为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。FDDI技术同IBM的Tokenring技术相似，并具有LAN和 Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施，FDDI支持长达2KM的多模光纤。FDDI网络的主要缺点是价格同前面所介绍的“快速以太网”相比 贵许多，且因为它只支持光缆和5类电缆，所以使用环境受到限制、从以太网升级更是面临大量移植问题。
当数据以100Mbps的速度输入输出时，在当时FDDI与10Mbps的以太网和令牌环网相比性能有相当大的改进。但是随着快速以太网和千兆以太网技术 的发展，用FDDI的人就越来越少了。因为FDDI使用的通信介质是光纤，这一点它比快速以太网及现在的100Mbps令牌网传输介质要贵许多，然而 FDDI最常见的应用只是提供对网络服务器的快速访问，所以在目前FDDI技术并没有得到充分的认可和广泛的应用。
FDDI的访问方法与令牌环网的访问方法类似，在网络通信中均采用“令牌”传递。它与标准的令牌环又有所不同，主要在于FDDI使用定时的令牌访问方法。
FDDI令牌沿网络环路从一个结点向另一个结点移动，如果某结点不需要传输数据，FDDI将获取令牌并将其发送到下一个结点中。如果处理令牌的结点需要传 输，那么在指定的称为“目标令牌循环时间”（Target Token Rotation Time，TTRT）的时间内，它可以按照用户的需求来发送尽可能多的帧。因为FDDI采用的是定时的令牌方法，所以在给定时间中，来自多个结点的多个帧 可能都在网络上，以为用户提供高容量的通信。
FDDI可以发送两种类型的包：同步的和异步的。
同步通信用于要求连续进行且对时间敏感的传输（如音频、视频和多媒体通信）；
异步通信用于不要求连续脉冲 串的普通的数据传输。在给定的网络中，TTRT等于某结点同步传输需要的总时间加上最大的帧在网络上沿环路进行传输的时间。
FDDI使用两条环路，所以当 其中一条出现故障时，数据可以从另一条环路上到达目的地。连接到FDDI的结点主要有两类，即A类和B类。
A类结点与两个环路都有连接，由网络设备如集线 器等组成，并具备重新配置环路结构以在网络崩溃时使用单个环路的能力；
B类结点通过A类结点的设备连接在FDDI网络上，B类结点包括服务器或工作站等。
4.ATM网
ATM的英文全称为“asynchronous transfer mode”，中文名为“异步传输模式”，它的开发始于70年代后期。ATM是一种较新型的单元交换技术，同以太网、令牌环网、FDDI网络等使用可变长度 包技术不同，ATM使用53字节固定长度的单元进行交换。它是一种交换技术，它没有共享介质或包传递带来的延时，非常适合音频和视频数据的传输。
ATM主 要具有以下优点：
（1） ATM使用相同的数据单元，可实现广域网和局域网的无缝连接。
（2） ATM支持VLAN（虚拟局域岗）功能，可以对网络进行灵活的管理和配置。
（3） ATM具有不同的速率，分别为25、51、155、622Mbps，从而为不同的应用提供不同的速率。
ATM是采用“信元交换”来替代“包交换”进行实验，发现信元交换的速度是非常快的。信元交换将一个简短的指示器称为虚拟通道标识符，并将其放在TDM时 间片的开始。这使得设备能够将它的比特流异步地放在一个ATM通信通道上，使得通信变得能够预知且持续的，这样就为时间敏感的通信提供了一个预QoS，这 种方式主要用在视频和音频上。通信可以预知的另一个原因是ATM采用的是固定的信元尺寸。ATM通道是虚拟的电路，并且MAN传输速度能够达到 10Gbps。
5.无线局域网（Wirress Local Area Network（WLAN））
无线局域网是目前最新，也是最为热门的一种局域网，特别是自Intel今年3月份推出首款自带无线网络模块的迅驰笔记本处理器以来。无线局域网与传统的局 域网主要不同之处就是传输介质不同，传统局域网都是通过有形的传输介质进行连接的，如同轴电缆、双绞线和光纤等，而无线局域网则是采用空气作为传输介质 的。正因为它摆脱了有形传输介质的束缚，所以这种局域网的最大特点就是自由，只要在网络的覆盖范围内，可以在任何一个地方与服务器及其它工作站连接，而不 需要重新铺设电缆。这一特点非常适合那些移动办公一簇，有时在机场、宾馆、酒店等（通常把这些地方称为“热点”），只要无线网络能够覆盖到，它都可以随时 随地连接上无线网络，甚至Internet。
无线局域网所采用的是802.11系列标准，它也是由IEEE 802标准委员会制定的。目前这一繁育列标准主要有4个标准，分别为：802.11b、802.11a、802.11g和802.11z，前三个标准都是 针对传输速度地热异常进行的改进，最开始推出的是802.11b，它的传输速度为11MB／s，因为它的连接速度比较低，随后推出了802.11a标准， 它的连接速度可达54MB／s。但由于两者不互相兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用，所以在今年 前些时候正式推出了兼容802.11b与802.11a两种标准的802.11g，这样原有的802.11b和802.11a两种标准的设备都可以在同一 网络中使用。802.11z是一种专门为了加强无线局域网安全的标准。因为无线局域网的“无线”特点，致使任何进入此网络覆盖区的用户都可以轻松以临时用 户身份进入网络，给网络带来了极大的不安全因素，为此802.11z标准专门就无线网络的安全性方面作了明确规定，加强了用户身份论证制度，并对传输的数据进行加密。
二.广域网（WAN）
以下都是讲的非常详细的内容，如果哪里不懂可以跳转详细学习，这里只讲大概分类
1.电路交换网络：
（1）PSTN（公共交换电话网）
（2）ISDN（综合业务数字网）
例题：
电信运营商提供的ISDN服务有两种不同的接口，其中供小型企业和家庭使用的基本速率接口(BRI)可提供的最大数据速率为(17)，供大型企业使用的主速率接口(PRJ)可提供的最大数据速率为(18)。
(17)A.128kb/s B.144kb/s C.1024kb/s D.2048kb/s
(18)A.128kb/s B.144kb/s C.1024kb/s D.2048kb/s
【答案】B D
【解析】
ISDN 分为窄带ISDN (Narrowband ISDN, N-ISDN)和宽带 ISDN (Broadband ISDN, B-ISDN)。 N-ISDN的目的是以数字系统代替模拟电话系统，把音频、视频和数据业务在一个网络上统一传输。ISDN系统提供两种用户接口：即基本速率2B+D和基群速率30B+D。所谓B信道是64kb/s的话音或数据信道，而D信道是16kb/s或64kb/s的信令信道。对于家庭用户，通信公司在用户住所安装一个第一类网络终接设备NT1。用户可以在连接NT1的总线上最多挂接8台设备，共享2B+D的144kb/s信道。大型商业用户则要通过第二类网络终接设备NT2连接ISDN,这种接入方式可以提供30B+D (2.048Mb/s)的接口速率。
2.租用线路：
（1）PPP（点对点协议）
PPP协议是一种点到点的链路层协议，它提供了点到点的一种封装、传递数据的一种方法。PPP协议一般包括三个协商阶段：LCP（链路控制协议）阶段，认证阶段，NCP（网络层控制协议）阶段。拨号后，用户计算机和接入服务器在LCP阶段协商底层链路参数，然后在认证阶段进行用户计算机将用户名和密码发送给接入服务器认证，接入服务器可以进行本地认证，可以通过RADIUS协议将用户名和密码发送给AAA服务器进行认证。认证通过后，在NCP（IPCP）协商阶段，接入服务器给用户计算机分配网络层参数如IP地址等。
链路控制协议LCP (Link Control Protocol),用于建立、释放和测试数据链路，以及协商数据链路参数；
网络控制协议NCP (Network Control Protocol)，用于协商网络层参数，例如动态分配IP地址等；
身份认证协议，用于通信双方确认对方的链路标识。
鉴别协议
口令鉴别协议PAP
口令鉴别协议(Password Authentication Protocol, PAP)：这是一种非常简单的鉴别协议。它在PPP的协议字段的值为:0xC023。发送方需要提供鉴别身份(通常是用户名)和口令(俗称的密码)，接收方会检测身份和口令的合法性，决定是否接受连接。
查询握手鉴别协议CHAP
查询握手鉴别协议(Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP)：CHAP使用一个三步握手的鉴别方式，它不需要传输口令。口令一开始发送方和接收方都是已知的。它在PPP的协议字段的值为:0xC223。
过程（有点类似于MD5，SHA-1摘要算法）
1.接收方会给发送方一个包含查询值的查询分组。
2.发送方根据该查询分组结合口令生成一个结果，并把该结果作为响应分组发送给接收方。
3.接收方也用同样的方式生成一个结果，如果和发送方的结果一致，就允许访问；否则访问被拒绝。
这其实是很简单的密码学的原理，这比PAP协议安全很多。因为口令始终没有在链路上传输。
PPP帧的封装格式（如下图所示）类似于HDLC。
PPP的地址字段为全1，表示广播地址。控制字段取值0x03,表示无编号帧。PPP 的协议字段用于标识信息字段（INFO)中封装的数据报。PPP可以支持任何网络层协议，例如 IP、IPX, AppleTalk、OSI CLNP、XNS 等。PPP 的负载（INFO)长度默认为1500 个字节。校验和（FCS)长度是可协商的，可以使用16位或32位的校验码。
（2）HDLC（高级数据链路控制）
3.分组交换网络：http://t.csdn.cn/pkpri
（1）X.25（分组交换技术）
（2）帧中继（快速分组交换技术）
（3）ATM（异步传输模式）
4.数字用户线路：http://t.csdn.cn/2Vrio
（1）对称DSL技术
（2）非对称DSL技术
5.虚拟专用网（VPN）：http://t.csdn.cn/kDJKI
第一种分类（按VPN的应用类型分类）
（1）access VPN（远程访问vpn）
（2）Intranet VPN（内联网）
（3）Extrant VPN（外联网）
第二种分类（按所用的设备类型分类）
（1）路由器式VPN
（2）交换机式VPN
（3）防火墙式VPN
补充：(复习时关注到的知识点)
以太网交换机根据数据链路层MAC地址进行帧交换;
帧中继网和ATM网都是面向连接的通信网，交换机根据预先建立的虚电路标识进行交换。
●帧中继的虚电路号是DLCI，进行交换的协议数据单元为“帧”；
●ATM网的虚电路号为VPI和VCI，进行交换的协议数据单元为“信元”。
虚电路 概念补充：
交换虚电路（Switched visual circut（SVC））是发送方向网络发送请求建立连接时与计算机终端建立起来的连接。一旦建立连接后，即可发送数据，并且保证数据到达接收方。这种虚电路灵活，随时建立，缺点是建立需要耗费时间
永久虚电路（Permanent visual circut（PVC））是客户与电信运营商约定好的数据通道，随时能用，不像SVC那样灵活，但是可以用于需要即时通信的设备
