浅析局域网络系统的概念及其应用模式

浅析局域网络系统的概念及其应用模式

赵姝菊

天津滨海职业学院人工智能二级学院，天津市 300451

摘要：局域网络就是利用网络设备和网络软件、采用某种网络协议将一定地理区域的计算机从物理和逻辑上连接起来并能够使其正常运行的一种重要的网络连接方式。本文从局域网络系统的特点、传输媒体、传输技术、物理拓扑结构、逻辑拓扑结构及应用类型六方面对其作了简要介绍说明。

关键字：局域网；拓扑结构；应用模式

局域网（Local Area Network，简称LAN）是一个计算机网络，即在一定的地理区域，如一个大学校区内、一栋建筑物内、甚至在几台计算机之间，利用网络设备和网络软件、采用某种网络协议将它们从物理和逻辑上连接起来并能够使之正常运行的一种重要的网络连接方式。而由局域网关联所形成的具有一定使用价值和规模的整体结构就称为局域网络系统。

一、局域网络系统的特点

1.网络分布及覆盖范围小。

2.通常选用较高特性的传输媒体，使其具备较高的传输速率和较低的传输误码率。

3.硬软件设施配置较简单，投资较少。

二、局域网络系统常用的传输媒体

局域网络常用的传输媒体有同轴电缆、双绞线和光缆，以及在无线局域网络情况下使用的辐射媒体。

1.同轴电缆

同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成。这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。

2.双绞线

双绞线是由相互按一定扭距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。成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。

3.光缆

光缆是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。光缆具有很大的带宽，是一种高性能的局域网络传输媒体。

4.无线媒体

无线媒体，即不使用电子或光学导体。无线媒体主要有三种类型：无线电、微波及红外线。鉴于其不需要一根线缆来连接电脑，行动灵活方便，所以越来越受到人们的青睐。

三、局域网络系统的传输技术

局域网络中，利用传输媒体传输信号的技术可分为基带传输和宽带传输两种。

1.基带传输

由电脑或终端产生的数字信号，频谱都是从零开始的，这种未经调制的信号所占用的频率范围叫基本频带，简称基带（base band）。这种数字信号就称基带信号。基带传输保持数据波的原样进行传输，无需调制解调器，适合短距离的数据传输。

2.宽带传输

将信道分成多个子信道，分别传送音频、视频和数字信号，称为宽带传输。宽带传输系统传输的是模拟信号，需采用适当的调制解调技术， 采用频分多路复用技术，支持多路信号传输，具有较高的传输速率和抗干扰能力。

四、局域网络系统的物理拓扑结构

所谓局域网络系统的物理拓扑就是在局域网络媒体上进行物理连接与通信的一组规则，其内容包括系统要如何连接、要使用哪种连接器连接以及系统间如何沟通等。

构成局域网的物理网络拓扑结构主要有总线（Bus）拓扑结构、星形（Star）拓扑结构、环形（Ring）拓扑结构和混合型物理拓扑结构。

1.总线（Bus）拓扑结构

总线拓扑是通过一条总线干线，将所有的计算机系统串联在一起，每个系统都使用单一缆线以T字型方式连接到总线上。当一台计算机要传输信息给另一台计算机时，它会将指定目的地址的数据转换成信号并将信号放到总线上传输，这个信号会被传输给总线上的每一台计算机，但只有目的计算机会接受这个信号。

总线拓扑架设容易且架设的成本便宜，但如果总线上有任何的断线产生，就会造成线上所有的计算机系统无法连接通信。

2.星形（Star）拓扑结构

星形拓扑结构以一个中央设备为中心，通过缆线连接到每一台计算机。通常这个中央设备是一台集线器（Hub）或交换器（Switch），每一台计算机分别连接到中央设备的不同连接端口。

在星形拓扑中，每台计算机与中央设备间都有独立的连接，因此如果有一条连接传输发生断线，则只有该线路所连接的计算机会受到影响，其余的计算机仍可正常运行。星型拓扑的成本要稍高一些，而且如果中央设备发生问题，则整个网络都会中断。

3.环形（Ring）拓扑结构

环形拓扑结构将所有的计算机系统串联成一个环，从一个工作站开始，由它的输出连接端口连接到下一个工作站的接收端口，形成一个环型网络。

环形拓扑的传输效率可以维持在一定的程度，不会因为连接的计算机数量的增加而降低。但一旦其中一台计算机发生问题，将会影响整个网络的信号传输。

4.混合型物理拓扑结构

混合型物理拓扑结构是将以上所介绍的基本拓扑结构混合起来的结构，常见的有树形（总线拓扑的演变或者总线和星形拓扑的混合）、环星形（星形和环形拓扑的混合）等。

五、局域网络系统的逻辑结构

逻辑结构也可以说是网络规格。为了规范LAN的设计，IEEE的802委员会针对各种局域网的特点，并且参照ISO/OSI参考模型，制定了有关局域网的标准（称为IEEE 802系列标准）。

六、局域网络系统的类型

目前，利用Windows平台建立的局域网络系统有三种类型：对等型端到端（Peer to Peer，简称P2P）网络系统、客户机/服务器（Client/Server，简称C/S）网络系统以及浏览器/服务器（Brower/Server，简称B/S）网络系统。这三种类型的网络系统之间不存在绝对的界限，在一般的网络环境中，是可以并存的。

1.对等型端到端（P2P）网络系统

在对等型端到端网络系统中是没有系统服务器的，所有入网计算机都平等的共享与承担联网任务，都具有相同的网络资源和能力，并可以彼此使用共享的网络资源，如共享文件或打印机。

在对等型端到端网络系统中，任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源，也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源；既可以同时兼作服务器和工作站，也可只作其中之一。

Windows平台上的“网上邻居”就是采用这种资源共享的方式。

2.客户机/服务器（C/S）网络系统

客户机/服务器网络系统是从早期集中式计算机管理模式发展而来。客户机/服务器构成的网络环境把应用程序要完成的任务合理分派到客户机和服务器上共同完成。客户机是单个计算机，用以执行有关的计算、联网访问和各类接口处理；服务器是共享资源的多用户处理机，用以提供与客户机有关的各类服务。

此种网络系统模式能充分发挥客户机的处理能力，很多工作可以在客户机处理后再提交给服务器。这个过程针对性强，可以充分利用两端硬件环境的优势，能够减少局域网上的信息阻碍，降低了系统的通讯开销。

3.浏览器/服务器（B/S）网络系统

浏览器/服务器网络系统，是对C/S网络系统模式的一种变化或者改进的结构。客户机上只要安装浏览器，服务器上安装数据库，浏览器通过网络服务器同数据库进行数据交互。

应用此种网络系统模式，用户界面完全通过浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，实现了客户端零维护，并且使得系统扩展及维护非常容易和方便，是目前网络系统发展的一种流行模式。   

参考文献:

(1)李志球 计算机网络基础[M] 北京：电子工业出版社 2021

(2)谢希仁 计算机网络[M] 北京：电子工业出版社 2021

作者简介：

赵姝菊，女，1982年生，天津市，讲师，工学学士学位，主要研究方向是程序设计语言、网络编程。