计算机网络基础教程：LAN（局域网）技术

什么是局域网

局域网（LAN）是指在较小的范围内连接多台计算机及设备的计算机网络，通常把一个企业、学校或建筑物内的多个办公室连接起来形成一个小的网络系统。与广域网（WAN）相比，局域网的传输速度更快、传输延迟更低，可以应对较大的数据传输和多用户同时使用的场景。

局域网的拓扑结构

局域网的拓扑结构指在其范围内，各设备之间的布局和连接方式。常见的局域网拓扑结构有以下几种：

星型拓扑

星型拓扑是一种集线器（Hub）连接多台计算机的结构，它的传输效率比较高，而且可靠性较强，因为每台计算机都是独立连接到集线器的。

总线拓扑

总线拓扑是指所有计算机都在同一根传输线（总线）两端连接一个终端电阻（terminator）。所有的信息都从一端传输到另一端，并在传输中被其他计算机捕获。总线拓扑结构适用于较小的网络，且因为它只有一条数据线，所以容易形成瓶颈。

环形拓扑

环形拓扑是指每个计算机都有一个“左邻右舍”，由一根物理线形成一个环形网络。但是，如果出现了线路故障，整个环形网络将会瘫痪，因此这种拓扑结构的可靠性较差，使用较为少见。

树型拓扑

树型拓扑是以总线型或星型为基础，通过在这些基础之上再次增加总线型或星型网络来构建的。树型拓扑是目前企业中最普遍的一个结构，它结合了总线和星型拓扑的优点，具有高效、灵活、可扩展等特点。

局域网的传输介质

局域网的传输介质指连接计算机的数据传输线路或无线信号传输设备，常见的传输介质有：

双绞线

双绞线是一种传输速度较快且可靠的有线传输介质，被广泛用于局域网中。双绞线有许多不同的类型，其中最常见的是5类/6类双绞线，它们具有高速传输、低成本、信号屏蔽等优点。

同轴电缆

同轴电缆是一种内部有导体、绝缘物、屏蔽层和护层四个部分的传输介质，具有高速传输、信号屏蔽等优点。它在早期被广泛用在局域网中，但现在已被更先进的数据链路推崇所取代。

光纤

光纤是一种利用光线传输信息的传输介质，具有高速传输、抗电磁干扰等优点。它被广泛使用在高速局域网中，如研究机构、大型企业等。

局域网的网络协议

网络协议是局域网中的关键部分，它规定了计算机之间进行通信时消息的格式和顺序，是计算机能够互相交流的基础。目前常见的局域网网络协议有以下几种：

TCP/IP协议

TCP/IP协议是广泛使用的网络协议之一，用于在互联网上进行数据通信。它涵盖了网络中的所有组件，能够实现数据交换、链路控制、错误检测等功能，支持分布式应用等。

NetBIOS

NetBIOS是局域网中最为流行的网络协议之一，用于在计算机之间通信。它能够提供计算机之间的数据交换、命名机制、设备端口等功能，但由于其缺乏安全性且不支持跨网段通信，在现代局域网中使用较少。

AppleTalk

AppleTalk是苹果公司专有的网络协议，用于苹果计算机间的数据传输。它基于非连接的广播通信，提供了配套的命名、查找和路由等服务。

局域网的安全

随着计算机网络的发展，网络威胁也随之而来。对于局域网而言，安全问题尤为重要，常见的安全问题有：

常见的攻击方式

黑客通过向局域网发起攻击，尝试窃取计算机上的敏感信息或系统控制权。常见的黑客攻击方式有端口扫描、暴力破解、木马病毒等。

防范措施

• 实施访问控制：采用密码、指纹等访问控制技术，只允许授权的用户访问网络；
• 安装防病毒软件：实时监测、查杀网络中的病毒、木马等恶意软件；
• 加密通信：采用加密通信协议，使数据在传输中不被窃听或篡改；
• 定期更新补丁：定期更新网络设备和客户端的补丁，修复已知的漏洞和安全问题。

总结

局域网作为一种连接在较小范围内的计算机网络，具有传输速度快、传输延迟低、数据传输量大的优点。而在局域网建设中，选择合适的拓扑结构和传输介质及实施相应的协议和安全措施，则是保证局域网运行稳定、安全的关键。